Quando o paciente é introduzido em um equipamento de ressonância magnética com campo de 1,5T seus átomos de hidrogênio entram em freqüência de precessão que é 63,87 MHz/s e alinha-se a campo principal. Os átomos de baixa energia orientam-se em direção do eixo longitudinal do equipamento, os átomos de alta energia orientam-se em direção oposta.
A magnetização longitudinal é por conseqüência, a somatória vetorial das resultantes magnéticas de ambas as populações e surge inicialmente na direção da população de menor energia. Os átomos de baixa energia absorvem energia do meio e pulam para o lado mais energético. Os átomos de alta energia, por sua vez, fazem o contrário, liberam energia para o meio e vão se posicionar no lado de baixa energia, estabelecendo o que se conhece por equilíbrio dinâmico (FIG.6). O fenômeno da ressonância baseia-se em perturbar o equilíbrio dinâmico. (NOBREGA, 2006).
Figura 6 – Equilíbrio dinâmico. Os átomos de alta energia liberam energia para o meio e vão se posicionar no lado de baixa energia, estabelecendo o que se conhece por equilíbrio dinâmico. Fonte: (UNIFESP, 2009).
Sinal de ressonância magnética
Para perturbar o equilíbrio dinâmico e obter o sinal de RM é necessário que se aplique a esse paciente uma força ondulatória (pulso de radiofreqüência) de mesma grandeza da freqüência de Lamor, que para hidrogênio é 63,87 MHz/s. O pulso de radiofreqüência (RF) oscilam na mesma frequência de precessão dos núcleos de hidrogênio observa o fenômeno de ressonância magnética. Os núcleos de baixa energia absorvem a energia das ondas de RF e pula para o lado energético, conseguindo assim deslocar a magnetização longitudinal para o plano transversal, essa magnetização transversal é capaz de induzir corrente elétrica demonstrada na figura 7.
As leis de indução de Faraday afirmam que se colocar uma bobina receptora ou qualquer fio condutor na área de um campo magnético em precessão no plano transverso, é induzido corrente elétrica nesta bobina receptora (UNIFESP, 2009).
Figura 7 – Magnetização transversal: Os núcleos de baixa energia absorvem a energia das ondas de RF e pula para o lado energético, conseguindo assim deslocar a magnetização longitudinal para o plano transversal, essa magnetização transversal é capaz de induzir corrente elétrica. Fonte: (UNIFESP, 2009).
As correntes geradas representam um sinal de ressonância proveniente de uma região particular do paciente. Cada pixel da imagem gerada terá uma graduação de cinza correspondente á corrente elétrica que contribui com seu sinal (NOBREGA, 2006).
Decaimento do sinal de ressonância, (FDI – free induction decay)
Depois que aplicamos um pulso RF desviando a magnetização longitudinal para o plano transversal dizemos que foi aplicado um pulso de 90 graus. Observa-se que as amplitudes da corrente gerada vão decrescendo com o tempo, os hidrogênios passam a liberar a energia absorvida do pulso RF e retorna a condição de equilíbrio recuperando a magnetização longitudinal (NOBREGA, 2006).
Relaxamento longitudinal (T1)
Ao retorna as condições de equilíbrio os hidrogênios ligados a diversos tecidos do corpo humano apresentam comportamento diferente, hidrogênios ligados a água apresentam tempos longos de recuperação longitudinal, enquanto os ligados à gordura recuperam rapidamente, essa característica de cada tecido possibilita o estudo da ressonância por contraste produzindo assim imagens ponderadas em T1, que é o tempo necessário para que os prótons deste tecido recuperem aproximadamente 63% da magnetização longitudinal (FIG.8).
Figura 8 – Relaxação longitudinal T1.
Fonte: (WESTBROOK, 2000)
Relaxamento transversal (T2)
O declínio em T2 é causado pela troca de energia pela interação dos campos magnéticos de cada núcleo com seu vizinho. As imagens em T2 os líquidos são claros, tecido musculares, vísceras e parênquima se apresentam escuros. O tempo de relaxamento transversal T2 de um tecido em particular é o tempo necessário para que o vetor magnetização transversal deste tecido decaia até aproximadamente 37% do seu valor original (FIG.9).
FIG.9 – Relaxação transversal T2.
Fonte: (WESTBROOK, 2000)
Parâmetros de imagem
A forma como os pulsos de RF são aplicados para obter sinal de RM influenciam no contraste. Na hora de registrar o “FID” nós podemos escolher certos parâmetros que vão determinar se o contraste da imagem final vai ser ponderado em T1, T2 ou densidade de prótons (DP). Pulsos são aplicados de diferentes ângulos para obter diferença de contraste entre tecidos.
Após aplicar um pulso de RF de 90 graus deslocando a magnetização longitudinal para a transversal, quando os hidrogênios estão voltando para o estado de equilíbrio é medido seu tempo de eco (TE), que é o tempo medido entre aplicação do pulso de RF (90 graus) e amplitude máxima do sinal de RM. Tempo de eco é medido em milissegundo (ms). Quando já não se tem sinal de RM é aplicado novamente um pulso de RF que é chamado tempo de repetição (TR), tempo medido entre dois pulsos de RF de 90 graus. O TR é medido em milissegundos (ms).
A sequência mais comum em RM é a spin eco, é aplicado um pulso de RF de 90 graus (pulso seletivo), seguindo de um pulso de 180 graus (pulso de refasamento). Após o pulso de refasamento, observa-se uma recuperação do sinal da RM em resultado da recuperação das fases da população deslocamento para lado de maior energia.
As ponderações de imagens T1, T2 e DP estão bem definidas para esta sequência (TABELA 2), para obter T1, o TR deve ser menor que 800 ms e o TE menor do que 30 ms (TR e TE curtos). Para se obter T2, o TR deve ser a partir de 1.500 ms e o TE a partir de 80 ms (TR e TE longos). A imagem por densidade de prótons representa um mapeamento da quantidade de hidrogênio distribuído no tecido biológico e pode ser representada por TR longo (a partir de 1.500 ms) e TE curto até 30 ms. (NOBREGA, 2006).
TR
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TE
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Sinal de Líquidos
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T1
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Até 800 ms
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Até 30 ms
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Escuro
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T2
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Acima de 1.500 ms
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Acima de 80 ms
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Claro
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DP
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Acima de 1.500 ms
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Até 30 ms
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cinza
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TABELA 2- Tempo de repetição e tempo de eco para cada ponderação de imagem.
Fonte: (NOBREGA, 2006).
