Resumo de Física da RM

O que é onda eletromagnética (OEM)

• 1. Carga elétrica em movimento gera OEM
• –momento magnético M
• –Intensidade
• •carga elétrica
• •número de espiras
• •tamanho das espiras

O que é onda eletro magnética (OEM)

• •2. OEM em movimento gera corrente elétrica
• •3. Vetor de representação
• –Intensidade
• –Direção

Fundamentos de RM

• Os
• principais componentes de qualquer sistema de Ressonância Magnética são:
• • o magneto principal;
• • as bobinas de homogeneidade ("shim coils");
• • as bobinas de gradiente ("gradient
• coils");
• •
• as bobinas
• receptoras
• e transmissoras;
• •
• um sistema
• de computadores

Tipos de Magneto

• - Permanente. (Grande Ímã natural)
• - Resistivo (science
• class nail/wire/battery) (Ímã elétrico)
• - Supercondutor (super cooled with cryogens,
• e.g. liquid helium (Sistema de criogenia, gás principal helio.

Fundamentos de RM

• Alguns princípios físicos que incluem as
• propriedades magnéticas dos núcleos:
• • O
• comportamento coletivo dos núcleos, quando excitados por ondas de rádio;
• • As
• propriedades de relaxamento devido aos seus ambientes macromoleculares, bem
• como os equipamentos e as técnicas utilizadas para diferenciar os tecidos
• através da maximização de contraste nas imagens.

Fundamentos de RM

• A matéria consiste em átomos (como 1H, 12C,etc).
• Entre os núcleos mais utilizados para a investigação de imagem por RM o mais usado é o próton de 1H, pois os dois maiores componentes do corpo humano a água e a gordura, ambos contém hidrogênio.
• Na ausência de um campo magnético externo, os
• dipolos magnéticos dos prótons de hidrogênio (spins) estão orientados ao acaso
• no corpo e não existe magnetização resultante em um tecido.

Átomo

• •Núcleo (prótons + nêutrons)
• –Número atômico (prótons)
• –Número de massa (prótons +
• nêutrons)
• •Átomo ativo em RM
• –Número de massa ímpar
• –Movimento de rotação
• •Carga elétrica em movimento (spin)
• •Constante giromagnética (
• g
• )

Hidrogênio

• •Abundante
• na natureza
• •
• Usado para imagem em RM
• •
• Núcleo
• • 1
• próton
• • 1
• elétron

Movimento de precessão

• Espectro eletromagnético
• •Radiofrequência
• 2,8 MHz a 85,0 MHz
• Equação de Larmor:
• •Razão
• giromagnética (g)
• •Campo
• magnético B0
• w0 = g.B0
• w
• = 42,6 MHz para B0 =1,0T
• w
• =
• 64,0 MHz para B0 =1,5T

Excitação

• •Perturbação oscilatória
• –Energia
• - pulso de RF
• –Direção
• - perpendicular ao vetor de precessão
• •Características:
• –Frequência
• de Larmor
• –Amplitude
• do pulso: quantidade de prótons
• –Duração
• do pulso = ângulo de inclinação

Sinal de RM

• •Retorno ao equilíbrio inicial
• –Energia:
• pulso de RF
• –Direção
• perpendicular ao B0
• •Características do sinal
• –Frequência
• de Larmor
• –Amplitude
• do pulso = quantidade de prótons

Características do sinal de RM

• •É a perda de energia para o ambiente ao recuperar o equilíbrio, após
• ter ocorrido a perturbação oscilatória ressonante.
• •O sinal de RM é emitido na mesma frequência
• na qual se provocou a perturbação oscilatória, chamada de frequência de Larmor
• •Este sinal é observado pela bobina situada em um ângulo de 90°
• •A amplitude do sinal é proporcional à densidade de prótons ressonando.

Composição do sinal de RM

• •Processos independentes
• simultâneos
• •Relaxação longitudinal
• – T1–Retorno
• ao estado de menor energia
• –Realinhamento
• ao eixo Z
• –O
• componente Mz
• cresce
• •Relaxação transversal T2
• –Perda
• da coerência (fase) dos spins no plano Mxy
• –Interação
• entre os spins
• –Alterações
• locais no campo magnético

T2* e T2

• •Decaimento T2* (variável)
• –Campo magnético externo (B0)
• –Interação entre spins (spin-spin)
• –Difusão (fator menor)
• •Decaimento T2 (fixo)
• –Interação entre spins (spin-spin)

Contraste na imagem

• •É a discriminação entre os tecidos
• •Exemplos de contraste:
• –Gordura: grande magnetização
• transversa
• –Água: pequena magnetização
• transversa
• –Proteína: magnetização transversa
• intermediária
• •Tipo de contraste intrínseco entre os tecidos:
• –Contraste tipo T1
• –Contraste tipo T2
• –Contraste tipo Densidade de
• Prótons (DP)

Ponderação

• •Imagem ponderada em T1:
• Altera
• os efeitos do contraste T1 e T2
• –TR
• curto
• –TR
• controla o grau de ponderação T1
• •Imagem ponderada em T2:
• –TE
• longo
• –TE
• controla o grau de ponderação T2.
• •Imagem ponderada em DP: ==> TR
• longo–TE
• curto

Imagem Spin Echo (SE) ponderada em T1

• 
• 
• Caption: Corte axial
• Caption: Corte axial

Imagem SE ponderada em T2

• 
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• Caption: Corte axial
• Caption: Corte axial