Ressonância Magnética na Prática

Entenda sobre o equipamento e as bobinas de RF

A ressonância magnética (RMI) produz imagens de cortes finos de tecidos (imagens tomográficas) utilizando um campo magnético e ondas de rádio. Normalmente os prótons no interior dos tecidos giram para produzir pequenos campos magnéticos que são randomicamente alinhados. Quando circundados por um forte campo magnético, como na máquina de RM, os eixos magnéticos se alinham ao longo do campo. A aplicação de um pulso de radiofrequência causa alinhamento momentâneo dos eixos de muitos prótons contra o campo em um estado de alta energia. Após o pulso, os prótons relaxam de volta ao seu estado inicial dentro do campo magnético do aparelho de RM. A magnitude e a taxa de liberação de energia que ocorre na volta ao alinhamento inicial (relaxamento T1) e a oscilação (precessão) dos prótons durante o processo (relaxamento T2) são registrados como intensidades de sinais espacialmente localizados por uma bobina (antena) instalada dentro do dispositivo de RM. Algoritmos de computadores analisam estes sinais e produzem imagens anatômicas detalhadas.

A intensidade relativa dos sinais (brilho) dos tecidos em uma imagem de RM é determinada por múltiplos fatores

• Formas de onda de impulso de radiofrequência e gradiente utilizadas para obter a imagem

• Características intrínsecas em T1 e T2 de diferentes tecidos

• Densidade de prótons dos diferentes tecidos

Através do controle das radiofrequências de pulso e das ondas de gradientes, progra- mas de computador determinam como uma imagem é obtida (ponderada) e como os vários tecidos aparecem. As imagens podem ser

• ponderada em T1

• ponderada em T2

• Densidade ponderada por prótons

Por exemplo, gordura aparece brilhante (alta intensidade de sinal) nas imagens ponderadas em T1 e relativamente escura (baixa intensidade de sinal) nas imagens ponderadas em T2, água e líquidos aparecem relativamente escuros em imagens ponderadas em T1 e brilhantes nas imagens ponderadas em T2. As imagens ponderadas em T1 mostram de forma ideal a anatomia de tecidos moles e gordura (p. ex., para confirmar uma massa que contém gordura). Imagens ponderadas em T2 mostram, idealmente, líquidos e patologias (p. ex., tumores, inflamação, trauma). Na prática, as imagens ponderadas em T1 e T2 fornecem informações complementares, de forma que ambas são importantes para caracterizar a patologia.

Scanners de RM de alta resolução recém-introduzidos aumentam a qualidade da imagem e a precisão diagnóstica e produzem uma ampla variedade de sequências de pulso adicionais para caracterizar ainda mais os tecidos e tumores.

O que é a RM e como funciona?

A ressonância magnética (RM) é uma técnica de imagem médica usada em radiologia para formar imagens da anatomia e dos processos fisiológicos do corpo tanto na saúde quanto na doença. A ressonância magnética cria imagens, distinguindo entre as propriedades magnéticas nucleares de vários tecidos, uma propriedade que torna a ressonância magnética capaz de uma diferenciação tecidual muito precisa. A ressonância magnética não utiliza radiação ionizante que possa danificar o tecido, mas produz imagens usando um campo magnético e ondas de rádio.

Aorta abdominal

Aorta abdominalis

Sinônimos: Parte abdominal da aorta, Pars abdominalis aortae

Uma vez que é claro que uma imagem de ressonância magnética é obtida após a interação entre um tecido específico e uma máquina de ressonância magnética que usa algum tipo de mecanismo físico, vamos definir e explicar ambos os aspectos dessa interação:

• Que propriedades dos tecidos são relevantes?

• Qual é a base técnica da ressonância magnética?

Quando se trata das propriedades dos tecidos, o que importa são os protões. Sabe-se que os protões se comportam como barras magnéticas, o que significa que eles têm um polo positivo e outro negativo, e isso os torna responsivos a campos magnéticos externos. E como o corpo humano consiste principalmente de moléculas de água e gordura, isso dá uma enorme quantidade de hidrogênio (H+) como fonte de protões, que é necessária para a interação com ondas de rádio específicas do aparelho de ressonância magnética. Então, dessa maneira, a nossa composição corporal realmente torna a ressonância magnética capaz de mapear a localização da água e da gordura no corpo.

Para entender completamente o conhecimento técnico da MRI, vamos esclarecer mais algumas coisas que são importantes sobre os protões. Cada próton gira em torno do seu eixo, como uma bailarina fazendo uma pirueta. Enquanto gira, muda constantemente a “fase”.

Próton girando em torno de seu eixo

Quando os protões de hidrogênio são expostos a um campo magnético forte, como o do scanner de ressonância magnética, a maioria deles irá se alinhar com esse campo.

Próton alinha-se com fortes campos magnéticos

Depois, a ressonância magnética atinge os protões com um pulso de ondas de rádio que lhes dá a energia para começar a girar no sentido horário até a rotação completa de 180 graus, quando eles se realinham com o campo magnético, mas na direção oposta.

Próton gira e realinha com um campo magnético na direção oposta

Uma vez que esta onda de rádio está transmitindo energia para os protões (excitando-os), uma vez desligada, os protões relaxam e realinham-se novamente com o campo magnético externo, libertando energia eletromagnética.

Quando um scanner de ressonância magnética é desligado, os prótons liberam energia eletromagnética

A densidade de protões é um dos fatores que define o contraste e a iluminação da imagem final. Quanto mais protões um tecido específico tiver, mais clara será a imagem final, e tecidos com menos protões resultarão numa imagem mais escura. Essa é a chave da formação da resolução de contraste de uma imagem final, para que cada tecido possa ser diferenciado com base no número de protões que ele possui.

Além da densidade dos protões, outros fatores relacionados com o relaxamento de protões também contribuem para a formação da imagem final da ressonância magnética. O relaxamento consiste em dois processos, chamados tempo de relaxamento T1 e tempo de relaxamento T2.

• O tempo de relaxamento T1 é o tempo que é necessário para que 63% dos protões se realinhem com o campo magnético depois de o pulso da onda de rádio ser desligado. Este tempo é específico para cada tecido.

• O tempo de relaxamento T2 é o tempo necessário para que 37% dos protões parem de girar sincronizadamente após desligar a onda de rádio. Também é específico para cada tecido.

Assim, a RM é capaz de detectar a energia de relaxamento e diferenciar os tecidos com base na rapidez com que eles libertam essa energia depois de o pulso da onda de rádio ser desligado. A combinação da imagem obtida em T1 e T2 dá uma visão geral completa sobre a densidade de diferentes tecidos.

Depois de a RM criar um mapa dos tipos de tecido da área digitalizada, um computador conectado ao scanner integra todas as informações usando uma fórmula matemática específica e, finalmente, produz imagens 2D e 3D do tecido. Depois de comparar as propriedades dos sinais emitidos do tecido que é filmado com os valores do tecido normal, é mais fácil concluir se esses tecidos estão passando por algum processo patológico.

Quais são os tipos de RM?

Uma sequência de RM é uma configuração particular de pulsos e gradientes de radiofrequência, resultando numa aparência particular da imagem. As sequências de RM mais comuns são T1, T2, Recuperação da Inversão Atenuada por Fluidos (FLAIR) e Densidade Protônica (PD).

Para entender completamente as sequências, vamos definir alguns termos usados em radiologia:

• Tempo de Repetição (TR) é a quantidade de tempo entre sequências de pulso sucessivas aplicadas à mesma secção de tecido.

• Tempo de Eco (TE) é o tempo entre a entrega do pulso da onda de rádio ao tecido e o recebimento do sinal de eco.

A combinação de diferentes valores do Tempo de Repetição e do Tempo de Eco define as sequências de RM acima mencionadas. Então, deste modo, podemos afirmar o seguinte:

As imagens ponderadas em T1 são produzidas usando TR curto e TE curto também. De modo simples, esta modalidade mede a rapidez com que o tecido se torna magnetizado. Portanto, o contraste e o brilho da imagem são determinados pelas propriedades T1 do tecido, que define suas principais características clínicas:

• Sinal elevado para gordura

• Sinais elevados para substâncias paramagnéticas, como agentes de contraste de ressonância magnética. O agente de contraste comumente utilizado em imagens ponderadas em T1 é o gadolínio. É um agente não tóxico que aparece muito brilhante nas imagens ponderadas em T1. Por essa razão, o uso de imagem ponderada em T1 reforçada com gadolínio é muito útil para observar as estruturas vasculares e a quebra da barreira hematoencefálica.

• Sinal reduzido para o conteúdo que consiste principalmente de água, como edemas, tumores ou hemorragias.

Imagem de ressonância magnética ponderada em T1 ao nível do tendão do extensor ulnar do carpo

As imagens ponderadas em T2 são produzidas usando-se TR e TE mais longos, e o contraste e o brilho da imagem dependem das propriedades T2 do tecido. Então, basicamente, essa modalidade mede a rapidez com que o tecido perde sua magnetização, pelo que, quando comparado às imagens ponderadas em T1, ele tem características clínicas opostas:

• Sinal elevado para conteúdo com mais água, o que permite que esta sequência visualize edemas, tumores, enfartes, infeções e inflamação

• Sinal reduzido para gordura

• Sinal reduzido para substâncias paramagnéticas (agentes de contraste para ressonância magnética).

Imagem de ressonância magnética ponderada em T2 ao nível da região inferior da ponte

No geral, as imagens ponderadas em T1 e T2 podem ser facilmente diferenciadas pela aparência do líquido cefalorraquidiano. Nas imagens ponderadas em T1, o líquido cefalorraquidiano é escuro, enquanto nas imagens ponderadas em T2 é brilhante.

A Recuperação de Inversão Atenuada por Fluidos (FLAIR) é a terceira modalidade comumente utilizada. É semelhante à sequência ponderada em T2, exceto que o TR e o TE são ainda mais longos. Tem uma grande capacidade de suprimir seletivamente, ou “anular”, os sinais de qualquer substância, neste caso fluidos, com base no seu valor T1. Por isso, basicamente, nas imagens FLAIR, o líquido cefalorraquidiano aparece escuro, o que torna essa sequência muito útil quando se trata de neuroimagem. Os médicos usam-na para obter imagens das seguintes lesões:

• Enfartes lacunares

• Placas de Esclerose Múltipla

• Hemorragia subaracnoide

• Meningite

A imagem ponderada em densidade protônica (DP) é a sequência frequentemente usada para a visualização do cérebro e das articulações. Para obter uma boa imagem ponderada em PD, as sequências T1 e T2 devem ser desativadas. Esta modalidade visualiza o número de protões por volume, que na verdade é a densidade protônica, como o próprio nome diz. Por causa disso, os tecidos com alta densidade de protões têm alta intensidade de sinal, enquanto os tecidos com menos protões têm baixa intensidade de sinal.

• A gordura tem alta intensidade de sinal, mas não maior do que na sequência T1

• Os fluidos têm intensidade intermédia, menor do que na sequência T2

Por estes motivos, a sequência PD é muito útil nos seguintes procedimentos clínicos:

• Lesões do menisco do joelho

• Avaliação da patologia da substância cinzenta e branca

• A matéria cinzenta tem intensidade de sinal mais elevada do que a substância branca

• O LCR possui intensidade de sinal intermédia, o que facilita a identificação do contraste entre o LCR e o tecido com o processo patológico.

Imagem de ressonância magnética ponderada em DP ao nível da diáfise proximal do úmero

Tipos de scanners de RM

Quando se trata das propriedades físicas de um scanner, podemos falar em ressonância magnética fechada ou aberta. Um scanner de RM comum, ou RM fechada, é um tubo grande cercado por um ímã. O paciente é colocado na mesa deslizante e depois deslizado para dentro do tubo.

Para indivíduos claustrofóbicos ou com excesso de peso, o tipo de scanner mais conveniente é uma RM aberta, mas produz imagens de qualidade ligeiramente inferior à variante fechada.

Scanner de RM

Indicações

A RM tem uma ampla gama de indicações quando se trata de diagnóstico médico. De um modo geral, é o método de escolha para o estadiamento da maioria dos cânceres (cancros), tal como próstata, mama, pulmão, entre outros.

Para ser mais específico, vamos listar o uso da ressonância magnética por órgão ou sistema:

• Neuroimagem

Fossa Posterior
Doenças desmielinizantes
Demência
Doença cerebrovascular
Doença infecciosa
Epilepsia

• Cardiovascular

Isquemia do miocárdio
Cardiomiopatias
Miocardite
Sobrecarga de ferro
Doenças vasculares
Doença cardíaca congênita

• Musculoesquelético

Imagem da coluna vertebral
Avaliação da doença articular
Tumores de tecidos moles

• Fígado e gastrointestinal

Lesões do fígado, pâncreas e ductos biliares

• Angiografia

Estenose
Aneurismas

Ressonância magnética de um tumor cerebral

Contraindicações

Por mais que esteja familiarizado com as indicações para RM, saber as contraindicações pode literalmente salvar a vida de alguém. Aqui está a lista a saber:

• Pessoas com implantes metálicos no corpo, incluindo clipes para o tratamento de aneurismas cerebrais, pacemakers e desfibriladores cardíacos, implantes cocleares e stents. Esta é a única contraindicação absoluta para o uso da RM.

As restantes contra-indicações são relativas e referem-se aos agentes de contraste e não à própria RM, pelo que a RM pode ser utilizada como método de diagnóstico, mas sem utilizar os agentes de contraste. Esses são:

• As mulheres grávidas não devem utilizar os meios de contraste, pois o uso está associado ao aumento do risco de condições reumatológicas e inflamatórias, bem como ao óbito fetal e neonatal. No entanto, a RM sem contraste é perfeitamente segura para mulheres grávidas.

• As pessoas alérgicas que são sensíveis aos agentes de contraste podem desenvolver reações alérgicas que variam de uma erupção simples à reação anafilática grave.

• As doenças renais podem levar a uma excreção do contraste mais lenta, ou o próprio contraste pode ainda contribuir para o agravamento da doença renal existente.

Vantagens sobre outras técnicas

São numerosas as vantagens sobre outras modalidades de imagem. A RM é principalmente comparada à tomografia computadorizada, ecografia e PET.

Em primeiro lugar, ao contrário da ecografia, a RM pode produzir imagens em todas as secções do corpo, sem que a presença de osso ou ar complique a qualidade de imagem. A espectroscopia por RM proporciona importantes benefícios clínicos através da caracterização in vivo da composição química e da atividade metabólica.

Contudo, como a RM é mais comparada à tomografia computadorizada, vamos ser mais específicos sobre isso.

• Em primeiro lugar, a RM não usa radiação ionizante, a qual poderia potencialmente prejudicar o corpo humano, enquanto que a TC usa certas doses de raios-x ionizantes.

• A RM tem elevada capacidade de diferenciação dos tecidos moles e, portanto, todos os processos patológicos que envolvem os tecidos moles têm indicação para serem examinados por RM. Por outro lado, a TC é excelente para a examinação dos ossos, mas requer agentes de contraste se usada para imagens do tecido mole, algo que não é obrigatório durante o uso da ressonância magnética.

• Além disso, por comparação com a TC, que leva apenas 10 minutos para o exame completo, a ressonância magnética pode ser muito demorada, pois pode levar de 15 minutos a 2 horas, dependendo da parte do corpo que está sendo escaneada.

• Quando se trata de conforto, a ansiedade causada pelo tubo estreito da ressonância magnética era uma grande desvantagem quando comparada com a TC, mas como hoje em dia é possível usar máquinas de RM abertas, esse tipo de problema logo será história.

• E, por último, mas certamente não menos importante, a RM é capaz de obter imagens em múltiplos planos, incluindo obliquidades sagitais, coronais, axiais e muitas outras, embora a reconstrução de dados axiais agora permita que a TC também forneça imagens multiplanares.

Existem várias sequências diferentes na ressonância magnética (RM) que são utilizadas para obter imagens detalhadas de diferentes tipos de tecido e estruturas do corpo. Aqui estão algumas das sequências mais comuns utilizadas na RM:

• Sequência de pulso de spin-eco (SE): esta é uma sequência de pulso básica que produz imagens ponderadas em T1 e T2. É frequentemente usada para obter imagens do cérebro, coluna vertebral, abdome e pelve.

• Sequência de pulso de inversão-recuperação (IR): esta sequência usa um pulso de inversão para suprimir o sinal de tecido específico, como gordura ou líquido cefalorraquidiano (LCR). É útil para obter imagens de estruturas como a medula espinhal, onde o LCR pode interferir na visualização.

• Sequência de pulso gradiente-eco (GRE): esta sequência usa pulsos de gradiente para criar contraste de fase e magnitude, permitindo a visualização de estruturas como vasos sanguíneos e tecidos com ferro ou outras substâncias magnéticas.

• Sequência de pulso de supressão de gordura (FS): esta sequência suprime o sinal de tecido adiposo, permitindo a visualização de estruturas subjacentes. É frequentemente usada em imagens abdominais e musculoesqueléticas.

• Sequência de pulso de tempo de repetição (TR) longo e tempo de eco (TE) longo (STIR): esta sequência usa um tempo de repetição curto e tempo de eco longo para suprimir o sinal de tecido gorduroso e realçar o sinal de líquido ou tecido com alto teor de água. É frequentemente usada para imagens de edema e inflamação.

• Sequência de pulso de tempo de repetição (TR) longo e tempo de eco (TE) longo (T2 FLAIR): esta sequência usa um tempo de repetição longo e tempo de eco longo para suprimir o sinal de tecido de líquido e realçar o sinal de tecido com alto teor de água. É frequentemente usada para imagens de lesões cerebrais, como esclerose múltipla e tumores.

• Sequência de pulso de tempo de repetição (TR) curto e tempo de eco (TE) longo (T1 FLAIR): esta sequência é semelhante à sequência T2 FLAIR, mas usa um tempo de repetição curto e tempo de eco longo para realçar o sinal de tecido de líquido e suprimir o sinal de tecido com alto teor de água. É frequentemente usada para imagens de lesões cerebrais e para avaliar a extensão do dano tecidual em condições como a esclerose múltipla.

• Sequência de pulso de inversão-preparação (SPIR): semelhante à sequência IR, a SPIR usa um pulso de inversão para suprimir o sinal de tecido específico, mas também inclui um pulso de preparação adicional para minimizar artefatos de fluxo sanguíneo e de movimento. É frequentemente usada para obter imagens do tórax e abdômen.

• Sequência de pulso de dupla inversão (DIR): esta sequência usa dois pulsos de inversão para suprimir o sinal de tecido específico, como a medula espinhal ou o fígado. É frequentemente usada para obter imagens de alta resolução de estruturas pequenas.

• Sequência de pulso de desvio químico (CSI): esta sequência usa a diferença no desvio químico de água e gordura para produzir imagens separadas desses tecidos. É frequentemente usada para obter imagens musculoesqueléticas e de tumores.

• Sequência de pulso de magnetização transferida (MT): esta sequência usa pulsos de saturação para transferir magnetização entre tecidos, produzindo contraste de imagem entre tecidos com diferentes propriedades de transferência. É frequentemente usada para obter imagens de lesões cerebrais e doenças neurodegenerativas.

• Sequência de pulso de tempo de repetição (TR) curto e tempo de eco (TE) longo com inversão de recuperação (FLAIR): esta sequência combina as propriedades de supressão de sinal da sequência FLAIR com um tempo de repetição curto e tempo de eco longo, produzindo imagens com contraste de T2 sem a interferência do sinal de líquido cefalorraquidiano. É frequentemente usada para imagens de lesões cerebrais e da medula espinhal.

Estas são apenas algumas das muitas sequências de ressonância magnética disponíveis. A escolha da sequência apropriada dependerá do tipo de tecido ou estrutura a ser avaliado, bem como do objetivo da imagem. O radiologista ou médico responsável pela interpretação da imagem irá selecionar a sequência mais apropriada para cada situação clínica.

A segurança em Ressonância Magnética (RM) envolve o conhecimento dos efeitos do campo magnético nos diversos tipos de materiais assim como a interação da radiofrequência com a matéria. Uma das maiores preocupações em relação a segurança em RM é garantir o início e término seguro do procedimento, e, para isso, é extremamente importante manter os profissionais que atuam diretamente e indiretamente na área em constante treinamento e cientes dos cuidados a serem seguidos quando estão nesse tipo de ambiente.

O QUE É RESSONÂNCIA MAGNÉTICA?

A Ressonância Magnética (RM) é, hoje, um método de diagnóstico por imagem estabelecido na prática clínica e em crescente desenvolvimento que permite a captação de imagens detalhadas e tridimensionais de forma não invasiva.

Dada a alta capacidade de diferenciar tecidos, o espectro de aplicações se estende a todas as partes do corpo humano e explora os aspectos anatômicos e funcionais.

O equipamento de RM cria um campo magnético intenso que funciona como um imã atraindo as moléculas de hidrogênio do tecido.

QUAIS SÃO OS RISCOS VINCULADOS AO AMBIENTE DE RM?

Como a ressonância produz um campo magnético muito intenso, é preciso se certificar quanto à história clínica do paciente e que nenhum objeto ferromagnético (metálico) esteja por perto durante o procedimento.

Um metal no corpo, por exemplo um marca-passo, pode ser um risco à segurança tanto do paciente quanto dos colaboradores que operam o equipamento. Por isso, antes da realização da ressonância magnética, é importante perguntar ao paciente se ele possui dispositivos de metal no corpo como marca-passo, válvulas cardíacas artificiais, clipes de metal e prótese de articulação metálica, DIU de cobre e/ou prata. Também deverão ser removidos aparelhos auditivos e sutiãs com arame pois configuram riscos a realização do exame.

Ainda no Brasil não há uma legislação ou recomendação sobre os aspectos de segurança na RM mas, no geral, é possível resumir cinco fontes de risco no ambiente, sendo:

1. Campo Magnético: atração de objetos ferromagnéticos, como implantes e aparelhos metálicos que podem ser arrancados, danificados ou desligados. É possível diminuir esse risco quando se tem um colaborador treinado para fazer anamnese do paciente e entender os riscos a que o paciente pode estar sujeito, além de saber operar o equipamento para desligá-lo.

1. Gradientes de Campo Magnético: são variações rápidas do campo magnético que ocorrem durante o processo de obtenção das imagens que podem causar estímulo dos músculos periféricos, choque elétrico e ruído acústico;

1. Radiofrequência (RF): O principal risco associado é a deposição da energia sob a forma de calor, causando queimaduras. Os equipamentos mais novos possuem sistemas de monitoramento que limitam a potência de RF levando em consideração o peso do paciente para calcular e monitorar a quantidade. Não iniciar o exame com o paciente molhado (inclui cabelos) e não permitir que mãos e pés fiquem cruzados ou em contato direto com a pele são medidas importantes para evitar acúmulo de energia.

1. Líquidos Criogênicos (Hélio): são líquidos supercondutores nos magnetos e podem causar queimaduras devido à baixa temperatura e sufocamento caso haja extravasamento no meio;

1. Meios de Contraste (sulfato de bário, fluoresceína e gadolínio): reações alérgicas de fraca a severa intensidade, que incluem náusea, vômitos, coceiras e choque anafilático. Entender a história clínica do paciente antes de iniciar o exame e definir o protocolo do exame é fundamental para evitar esse tipo de intercorrência.

Outras formas de reduzir e até mesmo impedir que acidentes aconteçam no ambiente de RM, é adotar placas para sinalizar as diferentes zonas/áreas e instruir as pessoas, sendo essas:

• ZONA I: Área livre – circulação e acessos liberados. Livre de influência no campo magnético.

• ZONA II: Área controlada – Investigação de metais para pacientes. Próximo a zona de acessos a sala de exames.

• ZONA III: Atenção Área restrita – Proibido o acesso sem autorização. Próximo ao campo magnético.

• ZONA IV: Perigo Área restrita – Somente pessoas autorizadas. Proibido acesso sem investigação de metais. Alto campo magnético.

Uma das aulas mais importantes do curso!

Aprenda sobre a dosagem e algumas marcas de contraste para RM.