Rm Apostila

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Prof. Janana Naumann

ndiceI PRINCPIOS FSICOS DE RM Ressonncia Magntica Nuclear Magnetizao Longitudinal O sinal de RMN / F.I.D. Relaxao Longitudinal Relaxao Transversal II SEQUNCIAS DE PULSOS Seqncias de Pulsos Inversion Recovery Spin Echo SE Fast Spin Echo FSE Sigle Shot Fast Spin Echo SSFSE Echo Planar Image - EPI Gradiente Eco III FORMAO DA IMAGEM A Equao de Larmor Campos Gradientes Formao da Imagem Gradientes Codificadores Gy / Gx O espao K 20 21 23 25 27 5 6 8 9 10

12 13 14 15 16 17 18

IV QUALIDADE DA IMAGEM Relao Sinal Rudo - SNR 29

V - SEGURANA Aspectos de Segurana Riscos Potenciais Riscos Ocupacionais

32 33 34

VI EQUIPAMENTO / ACESSRIOS O Equipamento de RM Bobinas Opes de Imagem 37 38 39

2

VII EXAMES POR RM Exames por RM RM do Crnio RM do Trax RM do Abdmen RM do Joelho RM da Coluna RM da Coluna Cervical RM do Ombro Angio RM Aq. TOF Time of Flight Aq. 2DTOF Aq 3DTOF 41 43 47 51 54 60 62 64 65 67 69 70

VIII

PROTOCOLOS 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

CRANIO HIPFISE COL. CERVICAL CRANIO ESPECIAL COLUNA DORSAL COLUNA LOMBO-SACRA JOELHO OMBRO TRAX ABDOMEN

I. Princpios Fsicos de RM

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Ressonncia Magntica

A Ressonncia Magntica um fenmeno fsico de troca de energia entre foras peridicas (ondas eletromagnticas) e corpos animados de movimento (certos ncleos atmicos). A RM aplicada ao diagnstico por imagem utiliza-se dos ncleos dos tomos de hidrognio que trocam energia com ondas eletromagnticas aplicadas por pulsos de radiofreqncia. A obteno da IRM a partir do hidrognio se deve ao fato deste elemento responder campos magnticos externos e tambm por ser um dos principais constituintes da matria orgnica, chegando a representar 70 % do corpo humano. A obteno de imagens a partir de outros elementos como o fsforo, por exemplo, tambm possvel, no entanto, a baixa constituio deste elemento inviabiliza o seu uso. 1 - HIDROGNIO O Hidrognio um tomo constitudo por uma carga positiva no seu ncleo ( prton + ) e uma carga negativa em sua eletrosfera (eltron e- ). Apresenta movimento de rotao do ncleo (SPIN nuclear) em torno do prprio eixo. Este movimento, dependendo do campo magntico externo, pode ser discretamente alterado gerando um movimento caracterstico conhecido por precesso.

2 - MOVIMENTO DE PRECESSO Quando o tomo de hidrognio fica submetido forte campo magntico, observa-se uma alterao nas caractersticas do spin nuclear. O ncleo, nestas condies, altera o seu eixo giratrio de uma linha para um cone, resultado da fora externa que atua sobre o tomo. Este movimento denominado PRECESSO, e se assemelha ao movimento giratrio de um pio no momento em que este est perdendo a sua fora (cambaleando).

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Movimento de Precesso. O ncleo do tomo de hidrognio, reponde ao torque da forca magntica externa, nestas condies o ncleo se assemelha a um pequeno im.

3. MAGNETIZACO LONGITUDINAL O comportamento do ncleo do hidrognio como um pequeno im lhe confere uma fora magntica microscpica representada pela letra ( fora microscpica ). Na IRM a resultante magntica que contribui para a formao da imagem est representada pela somatria das foras microscpicas de uma grande quantidade de ncleos orientados em uma mesma direo. Esta resultante magntica quando observada ao longo das linhas de fora do campo magntico principal denominada Magnetizao Longitudinal. Se as linhas de fora estiverem orientadas na direo do eixo Z do equipamento a magnetizao longitudinal recebe a notao Mz .

A Magnetizaco Longitudinal a Forca magntica resultante no sentido das linhas forca do campo principal. ( Eixo Z equipamento de RM nos magnetos supercondutores )

de do

4.1 - O Equilbrio Dinmico:

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Quando um paciente introduzido no equipamento de RM os seus tomos de hidrognio sofrem uma orientao paralela com as linhas de fora do campo principal. Nesta situao observa-se que uma grande quantidade de hidrognios se orienta para uma das extremidades do eixo Z do equipamento (populao de baixa energia) e uma quantidade ligeiramente menor se orienta para o lado oposto (populao de alta energia). A somatria vetorial dos hidrognios de ambas as populaes resulta numa fora magntica na direo dos prtons de baixa energia denominada magnetizao longitudinal. Freqentemente os tomos de baixa energia absorvem energia do meio e pulampara o lado mais energtico. Os tomos de alta energia, por sua vez, fazem o contrrio, liberam energia para o meio e vo se posicionar no lado de baixa energia, estabelecendo o que se conhece por equilbrio dinmico. Eltrons de baixa energia

eEltrons de alta energia

e-

4.2 - O Fenmeno da Ressonncia aplicado imagem. O fenmeno da ressonncia baseia-se em perturbar o equilbrio dinmico de tal forma que a resultante magntica Mz mude a sua orientao no espao e v preferencialmente assumir uma posio no plano transversal ( X,Y ). Para que isto ocorra faz-se necessrio que corpos em movimento (ncleos de hidrognio em precesso) troquem energia com uma fora peridica externa (ondas eletromagnticas de radiofreqncia). Quando as ondas de RF oscilam na mesma freqncia de precesso dos ncleos de hidrognio observa-se o fenmeno da ressonncia, em outras palavras, os ncleos de baixa energia absorvem a energia das ondas externas e

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pulam em grande quantidade para o lado energtico, conseguindo assim, levar a resultante magntica Mz para o plano transversal. A nova resultante magntica que surge no plano transversal assume a denominao Magnetizao Transversal - Mxy . Esta magnetizaco capaz de induzir corrente eltrica em bobinas apropriadas. As correntes observadas nessas bobinas constituem-se, em ltima anlise, no SINAL DE RM.

- O Sinal da Ressonncia Magntica. A fora magntica Mxy que surge no plano transversal do equipamento de natureza oscilatria, ou seja, inverte a sua polaridade em relao bobina induzindo corrente eltrica alternada. Todo o sistema de RM est projetado para permitir que a forca magntica Mxy induza correntes eltricas apreciveis em diferentes tipos de bobinas. Cada corrente observada nessas bobinas, representa o sinal de ressonncia magntica proveniente de uma regio do paciente. O comportamento do sinal de ressonncia fundamental para uma perfeita compreenso dos fatores que interferem na qualidade das imagens e como este afeta a relao Sinal/Rudo.

O

F.I.D. ( Free Induction Decay )

A magnetizao transversal obtida a partir da excitao de uma determinada populao de hidrognios. Se esta excitao for suficiente para provocar uma bscula da resultante magntica de 90 graus, dizemos que foi aplicado um pulso de 90 graus ou /2. Se o pulso de excitao provocar uma bscula menor da resultante, por exemplo 70 graus, teremos uma magnetizao transversal parcial. A magnetizao transversal parcial permitir a induo de correntes de menor amplitude, no entanto, suficientes para produzir imagens diagnsticas.

Mxy

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Pulso 70 graus

Mz O FID (free inducction decay) ou simplesmente Queda Livre da Induo indica que o sinal de RM vai diminuindo de intensidade em funo do tempo. Isto ocorre porque a populao de hidrognios, inicialmente excitada, libera a energia absorvida para o meio, buscando o equilbrio atravs da recuperao da magnetizao longitudinal. A RELAXACO LONGITUDINAL ( T1 ) Na busca do equilbrio dinmico os prtons que absorveram energia no processo de excitao passam a liber-la para o meio e voltam para o estado de menor energia. Os diferentes tecidos do corpo humano recuperam suas magnetizaes longitudinais em tempos diferentes o que possibilita o estudo da RM por contraste em T1. Considera-se T1 de um tecido em particular, o tempo necessrio para uma recuperao de aproximadamente 63% da magnetizao longitudinal dos prtons deste tecido. ( Figura ). 100% xy 63% M Mxy

Mz 63%

z

T1

t

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Graficamente podemos visualizar o instante em que dois tecidos apresentam o melhor contraste por T1 ( Fig. ) . A obteno da imagem neste momento produz uma imagem de alto contraste . Mz

t T1

A RELAXAO TRANSVERSAL

( T 2 )

J vimos que quando o pulso de RF aplicado ao paciente uma determinada quantidade de hidrognio responde pelo fenmeno da ressonncia. A populao de hidrognios excitada, desvia a resultante magntica para o eixo transversal. Nestas condies, todos os tomos que contribuem para a resultante transversal, possuem a mesma fase e o valor da resultante magntica mximo, porm, o contraste entre os tecidos mnimo. Aps algum tempo, os tomos excitados alteram as suas fases, resultado da interao com tomos vizinhos e da falta de homogeneidade do campo magntico principal. possvel obter contraste entre os tecidos neste momento. O padro de imagem estabelecido nestas condies o que conhecemos por T2. Em outras palavras podemos dizer que: T2 a imagem formada no momento da perda da coerncia de fase no plano transversal. A principal caracterstica da imagem T2 que os lquidos se apresentam claros. Tecidos musculares, vsceras, parnquimas, do pouco sinal, e se apresentam escuros.

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O tempo de relaxao transversal ( T2 ) de um tecido em particular , o tempo necessrio para que a resultante magntica no plano transversal decaia at aproximadamente 37% do seu valor original.

Mxy 100%........

37%.........

T2

t

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II - Seqncias de PulsosSEQUNCIAS DE PULSOS A forma como os pulsos de RF so aplicados influenciam o contraste das imagens. possvel a partir da aplicao de pulsos de diferentes ngulos obter diferentes contrastes entre os tecidos. Alguns conceitos so importantes para uma boa compreenso da dinmica das seqncias .:

TR ( Tempo de Repetio ) o tempo medido entre o primeiro pulso e a sua repetio. Exemplo: 180 180 90 90 t

TR = 400 ms

TE ( Tempo de Eco ). o