Para entender melhor como é gerada a imagem na ressonância magnética, vamos entender como funciona um átomo.
O átomo consiste em um núcleo central composta de prótons e nêutrons, prótons que tem carga positiva e os nêutrons que não tem carga, e elétrons em sua órbita com carga elétrica negativa. (FIG.1).
Figura 1 – Átomo:
Fonte: (UNIFESP, 2009)
No átomo estão presente três tipos de movimento, elétrons em orbitas em torno do núcleo, elétrons girando sobre seu próprio eixo e o próprio núcleo girando em torno de seu eixo. (FIG.2).
Figura 2 – Movimento das partículas dos átomos
Fonte: (WESTBROOK, 2000)
O núcleo pode ser concebido como um conjunto de partículas giratórias orientadas aleatoriamente essas partículas apresentam movimento de rotação em torno do próprio eixo (FIG.3). Cargas elétricas que giram em torno de seu eixo (spin nuclear) criam um dipolo magnético nuclear (pequeno imã criado pela movimentação orbital de uma partícula). O eixo norte/sul de cada núcleo é denominado momento magnético (UNIFESP, 2009).
Figura 3 – Núcleos orientados aleatoriamente
Fonte: (UNIFESP, 2009)
Na ausência de um campo magnético aplicado, o momento magnético dos núcleos de hidrogênio tem uma orientação ao acaso, quando são colocados num forte campo magnético externo, alguns hidrogênios de baixa energia alinham-se em paralelo ao campo magnético (na mesma direção), resultado de uma força maior denominada magnetização longitudinal enquanto uma proporção menor dos núcleos de hidrogênio de alta energia se alinha em direção antiparalela ao campo magnético (na direção oposta), como mostra a figura 4. (WESTBROOK, 2000).
Figura 4 - Núcleos de hidrogênio de alta energia alinhados em direção antiparalela ao campo magnético.
Fonte: (WESTBROOK, 2000)
A magnetização longitudinal constitui no vetor magnético utilizado no sistema de RM para induzir correntes elétricas em condutores posicionados junto ao magneto (sinal de RM).
Segundo Nóbrega o movimento de spin nuclear, quando sobre ação do campo magnético externo, altera as suas características passando a descrever um movimento de rotação em cone sobre o próprio eixo conhecido como precessão, esse movimento é comparado ao movimento giratório de um pião no momento em que este começa a perder a força. Figura 5 demonstra o movimento de precessão.
Figura 5 - Spin nuclear sobre a ação do campo magnético externo, realizando movimento de precessão.
Fonte: (NOBREGA, 2006).
A frequência de precessão (quantidade de giros por segundos) depende do campo que atua sobre o próton e de sua razão giromagnética.
A razão giromagnética do hidrogênio é de 42,58MHz/s. Outros núcleos ativos em RM têm razão giromagnéticas diferentes, tendo, portanto freqüência de precessão diferente quando expostos a mesma potência de campo.
O corpo humano possui átomos de hidrogênio em abundância (63%). O núcleo de hidrogênio possui 1 próton, somente os átomos com número impar de prótons e nêutrons são capazes de produzir sinal de ressonância magnética.
A tabela 1 mostra alguns exemplos importantes de núcleos ativos em RM, juntamente com seu número de massa e sua razão giro magnética.
Núcleos ativo em RM
|
Razão giro magnética
| |
Hidrogênio
|
1
|
42,58
|
Carbono
|
13
|
10,71
|
Nitrogênio
|
14
| |
Oxigênio
|
17
| |
Flúor
|
19
| |
Sódio
|
23
|
11,27
|
Fósforo
|
31
|
17,25
|
A freqüência de precessão é frequentemente denominada freqüência de Larmor.
W = Bo x y
W= freqüência de precessão (quantidade de giros por segundos)
Bo = Campo magnético principal
y = razão giromagnética, constante característica de cada átomo. A unidade da razão giromagnética é MHz/s.
Exemplo: Considerando um equipamento com campo de 1,5T, e razão giro magnética do hidrogênio que é 42,58 MHz/s logo sua freqüência de precessão é 63,87 MHz/s.
Como a razão giromagnética é uma constante de proporcionalidade, Bo é proporcional à freqüência de Larmor. Em consequência disso, a frenquência de Larmor aumenta quando Bo aumenta e vice-versa.
