INFORMAÇÕES ACADÊMICAS

RESSONÂNCIA MAGNÉTICA

Introdução

Os fundamentos da ressonância magnética (RM) aplicada à medicina são basicamente explicados através da física clássica e da física quântica.

Para os profissionais da área da saúde, a navegação por este universo tão complexo é muito difícil, pois na prática clínica e cirúrgica apenas os apaixonados por estes temas poderiam desenvolver esta especial aptidão.

O objetivo do presente trabalho é oferecer apenas, através dos conceitos básicos expostos de maneira bem simples, informações para aqueles que, de uma maneira ou de outra, necessitem alcançar um nível de entendimento adequado para uma avaliação das imagens obtidas através deste meio diagnóstico.

Aqueles que necessitem de um aprofundamento maior neste assunto deverão consultar um livro texto especializado em ressonância magnética aplicada à medicina.

Histórico

As primeiras publicações a respeito do fenômeno da ressonância magnética (RM) foram feitas por dois grupos de cientistas americanos independentes: Felix Bloch e colaboradores, da Universidade de Stanford, e Edward Purcell e colaboradores, da Universidade de Harvard. Em 1952, ambos ganharam o Prêmio Nobel de Física por esta descoberta que basicamente reside no fato de que núcleos precessando em uma faixa fina de rádiofreqüência podem emitir um sinal capaz de ser detectado por um receptor de rádio.

O valor de tal descoberta foi notado alguns anos mais tarde quando foi demonstrado que a freqüência precisa com a qual ocorre a RM é uma função do meio químico específico no qual o núcleo reside (chemical shift). Durante os anos 50 e 60, a RM foi utilizada como um método analítico por Químicos e Físicos para determinação das estruturas químicas, configuração atômica e processos de reação.

A primeira aplicação biológica foi proposta por Jasper Johns que obteve sinais de animais vivos somente em 1967. Entretanto, foi Paul Lanterbur, em 1973, quem modificou os espectômetros para fornecer sinais espaciais codificados através da variação linear do campo magnético e, assim, se obteve as primeiras imagens de um objeto não homogêneo consubstanciando as primeiras demonstrações de imagens por RM. À partir daí, a evolução da RM aplicada à medicina foi rápida.

As primeiras imagens humanas foram descritas por Sir Peter Mansfield em 1976, focalizando-se mais nas mãos e no tórax e, posteriormente, em 1977, na cabeça e no abdômen. Em 1983, depois de contínuas melhorias no software e hardware, os aparelhos de RM de corpo inteiro apresentavam um sistema capaz de realizar exames com imagens de superba resolução espacial em poucos minutos.

As imagens na medicina podem ser produzidas por diferentes fontes que interagem no tecido humano. O tecido biológico em geral é opaco à radiação de comprimento de onda intermediário, tais como as da ultravioleta, infravermelho e das microondas (freqüências inferiores a 150 Mhz).

Entretanto, o corpo humano é relativamente transparente as radiações de comprimento de onda curto (por ex. raios x) que interagem com os elétrons e as de comprimento de onda longo (ondas de rádio) que interagem com os núcleos. As técnicas radiográficas (raios x convencionais e tomografia computadorizada) produzem imagens resultantes da atenuação dos fotons dos raios x pelo tecido corporal. As variações de contraste nestes casos se baseiam na variação das densidades de cada tecido que está sendo examinado. Imagens podem também ser produzidas por ultra-som, onde a clareza do sinal é o resultado da quantidade relativa de sinais refletidos.

O ultra-som não utiliza a radiação ionizante contida no raio x e na tomografia computadorizada (TC), porém oferece resolução espacial bastante inferior. Além disso, o ultra-som é limitado pela presença de uma janela acústica entre a superfície externa e a região de interesse.

As imagens por RM, contudo, são obtidas de modo não invasivo, tem extraordinária resolução espacial, não emprega radiação ionizante e se baseia na resposta específica do próton de hidrogênio de absorver e refletir energia contida em ondas eletromagnéticas. Desta forma, em função da abundância de prótons de hidrogênio no corpo humano, as imagens, em última instância, representam um mapeamento da distribuição dos mesmos nos diferentes tecidos examinados, num determinado tempo. Além disso, a RM é o único método de imagem que permite a obtenção dos três planos ortogonais (sagitais, coronais e axiais), sem reposicionamento do paciente.

Em resumo, num exame de RM:

A. O paciente é colocado em um grande magneto, o que provoca a polarização dos seus prótons de hidrogênio que se alinham em um determinado eixo (paralelo ou anti-paralelo), pois os prótons de hidrogênio funcionam na natureza como minúsculos ímãs.

B. Os prótons de hidrogênio, ainda, executam um movimento em torno do seu eixo longitudinal e outro circular, simultaneamente, como se imitassem um pião. Este fenômeno chama-se precessão e tem uma freqüência própria para cada campo magnético específico e depende da intensidade do campo magnético (por isso que, quanto maior a potência do magneto, melhor a qualidade da imagem e mais rápido o exame).

C. O alinhamento dos prótons se rompe com a aplicação de pulsos de rádiofreqüência aplicados ao paciente, fazendo com que os prótons de hidrogênio precessem em sincronia, em fase. Isto cria um novo vetor magnético.

D. Quando o pulso de rádiofreqüência é subitamente desligado, os prótons de hidrogênio voltam à sua posição normal, se realinham, e nessa circunstância eles emitem um sinal que é captado por uma bobina localizada ao redor da área a ser examinada (por exemplo, bobina de crânio, de coluna, de joelho, de mama, da ATM, etc).

E. O sinal emitido e captado pela bobina é utilizado pelo computador que, através de complexos princípios matemáticos, o transforma em imagens.

Passamos agora a explicar de forma mais sucinta alguns fenômenos físicos e químicos, para melhor entendimento do mecanismo de obtenção de imagens do corpo humano, através da ressonância magnética.

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