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, osdipolos magnéticos dos prótons de hidrogênio (spins) estão orientados ao acasono 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)

•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

Ponderação

Imagem Spin Echo (SE) ponderada em T1

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Caption: : Corte axial

Caption: : Corte axial

Imagem SE ponderada em T2

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Caption: : Corte axial

Caption: : Corte axial