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RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Óscar Tavares
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
A Ressonância Magnética é um método de diagnóstico que se baseia na interacção de ondas de radiofrequência, com determinados núcleos atómicos, na presença dum campo magnético estático.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
As imagens por R.M. traduzem as diferentes intensidades dos sinais emitidos pelos protões dos tecidos.
É uma técnica de imagem não invasiva, multiplanar, com elevada resolução anatómica e de contraste e com capacidade para caracterizar certos tecidos.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Os princípios da R.M. foram descritos em 1946, nos E.U.A. por Felix Bloch (para os líquidos) e Edward M. Purcell (para os sólidos), tendo recebido conjuntamente o Prémio Nobel da Física em 1952, pelas suas observações.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Os 2 cientistas descreveram um fenómeno físico-químico, baseado nas propriedades de certos núcleos, que quando submetidos a um campo magnético absorviam energia sob a forma de radiofrequência, tornando a emiti-la após o regresso ao seu estado original.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
O fenómeno foi denominado Ressonância Magnética Nuclear.
Nuclear – só os núcleos dos átomos reagem
Magnética – ocorre num campo magnético
Ressonância – está na dependência da potência e frequência do campo magnético
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Raymond Damadian em 1970
Paul C. Lauterbur em 1973
Avanços nesta área (2 tipos de sinal e codificação espacial)
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
3 de Julho de 1977 - Damadian obtém as primeiras imagens axiais do corpo humano.
1984 - é aprovada a utilização da R.M.N. para aplicação clínica, como meio de diagnóstico.
O termo nuclear foi eliminado pela associação aos perigos e a guerras nucleares.
Existem actualmente + 20000 equipamentos.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Em R.M. utiliza-se habitualmente o núcleo de H, devido à abundância no corpo humano (responsável por cerca de 10% do peso total do corpo humano), fazendo parte da molécula de água.
Em R.M. o termo protão é utilizado como sinónimo de núcleo de hidrogénio.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
No corpo humano, os núcleos de hidrogénio estão orientados ao acaso, apontando em todas as direcções.
Quando expostos a um forte campo magnético, alinham-se segundo a sua direcção, mas com sentidos diferentes.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Bo
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Os protões de baixa energia alinham-se com o campo magnético (orientação paralela).
Os protões de alta energia alinham-se contra o campo magnético (orientação anti-paralela).
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Como a maioria dos protões se orienta paralelamente ao campo magnético, gera-se a magnetização longitudinal (vector orientado segundo o eixo deste campo).
Nesta altura os protões não se encontram em fase (no mesmo grupo podem estar orientados uns para a direita outros para a esquerda, por ex.)
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Os protões têm um movimento em torno do eixo do campo magnético, semelhante ao de um pião, chamado precessão.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Precessão
É um movimento rotacional, lento, em torno de um eixo, de forma a desenhar um cone que, pela aplicação de uma força tende a mudar a direcção do eixo de rotação desse corpo.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Dentro dum campo magnético, todos os protões da mesma molécula têm a mesma frequência, a que se chama:
frequência de precessão, ou de ressonância, ou de Larmor
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
A frequência de precessão:
v=
é proporcional à potência do campo magnético (B) e a uma constante para cada núcleo, que reflecte a potência das propriedades magnéticas desse núcleo, denominada relação giromagnética (
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Para a obtenção de uma imagem em R.M. deve ser transmitido um pulso de R.F., a que se chama pulso de excitação, com a mesma frequência dos núcleos de hidrogénio.
A absorção de energia por esses núcleos corresponde ao fenómeno de ressonância
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
SEQUÊNCIAS
O sinal dos tecidos é determinado por vários factores:
o T1
o T2
a densidade protónica
Os tecidos com um grande nº de protões emitem um sinal de alta intensidade e os de menor nº emitem um sinal de baixa intensidade.
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SEQUÊNCIAS
Imagens ponderadas em T1:
Gordura – hipersinal
Músculo – sinal intermédio
Osso – hiposinal
Líquido – sinal intermédio
Tumor - hiposinal
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SEQUÊNCIAS
Imagens ponderadas em T2:
Gordura – hipersinal (mas menor que em T1)
Músculo – sinal intermédio (mas menor que em T1)
Osso – hiposinal (como em T1)
Líquido – hipersinal acentuado
Tumor - hipersinal
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TIPOS DE EQUIPAMENTO
Grande variedade de sistemas de R.M.
Magneto de grandes dimensões
Sistema de gradientes nos eixos x, y e z
Sistema de radiofrequência emissor e receptor
Sistema informático
Consola de trabalho
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TIPOS DE EQUIPAMENTO
Potência do magneto
Campo ultra-baixo : < 0,1T
Campo baixo : 0,1 – 0,5T
Campo médio : 0,5 – 1T
Campo alto : > 1T1tesla=10000gauss
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TIPOS DE EQUIPAMENTO
Propriedades do campo
O magneto deve criar um campo magnético estático, estável e homogéneo.
Pode ser obtido através de magnetos permanentes, resistivos e supercondutores.
Altos campos caracterizam-se por maior relação sinal-ruído e maior homogeneidade.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TIPOS DE EQUIPAMENTO
Propriedades do campo
Os magnetos de 3T apresentam uma relação sinal-ruído 1,4 vezes superior à existente com 1,5T, o que representa aquisições 4 vezes mais rápidas, possibilitando assim ganhos ao nível da resolução espacial.
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TIPOS DE EQUIPAMENTO
Propriedades do campo
Um dos problemas associado a campos muito altos, é o nível de ruído acústico.
Podendo atingir 130dB com magnetos de 3T.
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES
Colangiografia por R.M. Intervenção
Urografia por R.M. Funcional
Endoscopia virtual Difusão
Whole body M.R. Perfusão
Mamária Espectroscopia
Cardíaca Angiografia
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES funcional
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES funcional
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES apenas subst. cinzenta
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES apenas subst. branca
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES reformatações e volume rendering
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES sequências rápidas
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES difusão
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES difusão
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES angiografia
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES angiografia
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES mamária
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES mamária
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES
Whole body
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES supressão de gordura
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES supressão de gordura
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES
Phased array
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES antenas de superfície
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES antenas de superfície
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES alta matriz
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 100 200 300 400
Time [seconds]
Sign
al I
nten
sity
[au
]
BloodNormal Myo.Infarct
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
ECG inside MRDistortion results in unreliable
triggering
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES perfusão miocárdio
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES cardíaca
Patient with occlusive disease of the mid-RCA.. Courtesy : Beth Israel Deaconess Medical Center, Boston
RCARCABB
CC
DD
EE
A)
X-rayX-ray
3D)
B)
E)
occlusionocclusion
C)
RCA wallRCA wall RCA wallRCA wall
RCA wallRCA wall
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES open
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES open
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES open
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES intervenção
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES intervenção
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TÉCNICAS E APLICAÇÕES espectroscopia
1.02.03.04.0
Chemical shift (ppm)
TE:
272 ms
NAACr CrChomI Glx 22 ms
136 ms
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES espectroscopia
NAANAA LactateLactate
CholineCholine CreatineCreatine
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES espectroscopia
34
65
21
34
65
21
CholineCholine
1-2 3-4 5-6
Chemical shift (ppm)
4 3 2 14 3 2 1 4 3 2 1
NAA
Cr
Cho
NAA
CrCho
NAA
CrCho
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES espectroscopia
Before treatment After radiotherapy
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES perfusão
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES móvel
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES móvel
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
TÉCNICAS E APLICAÇÕES móvel