Ressonância magnética é um método de diagnóstico por imagem com alta capacidade de diferenciar várias características dos tecidos biológicos. Sua aplicação se estende a todas as partes do corpo humano, explorando aspectos anatômicos e funcionais. 

Certamente, isso coloca a RM como uma ferramenta fortíssima em relação às demais modalidades de imagem. Também a torna a mais complexa, visto que  são necessários entendimentos sobre eletromagnetismo, supercondutividade e processamento de sinais para sua aplicação. 

Em uma tomografia computadorizada, se um processo patológico não altera a característica de atenuação do tecido, por exemplo, em uma imagem por ressonância magnética sem contraste, a patologia pode, eventualmente, ser demonstrada. 

Enfim, com o objetivo elucidar esse método, de forma introdutória e simplificada, preparamos esse artigo com os seguintes tópicos:

 

1. A imagem por ressonância magnética


imagem por ressonância magnética

Uma imagem gerada por ressonância magnética exibe padrões distintos dos tecidos biológicos. Em síntese, a imagem é uma exibição dos sinais de radiofrequência que foram emitidos e captados no processo da geração da imagem.

A natureza não invasiva torna a RM um dos  principais métodos para diagnosticar uma grande variedade de doenças. A princípio, a imagem por Ressonância Magnética é gerada em três etapas:

 

alinhamento dos átomos por ressonância magnética

1ª Etapa – Alinhamento: a propriedade magnética dos núcleos de alguns átomos do corpo humano se orientam em paralelo a um forte campo magnético em que o paciente é colocado.

 

excitação dos núcleos por ressonância magnética

2ª Etapa – Excitação: o aparelho de RM emite uma onda eletromagnética na frequência de cada núcleo de hidrogênio mudando a direção do seu vetor de energia.

 

detecção da radiofrequência por ressonância magnética

3ª Etapa – Detecção de Radiofrequência: quando os núcleos de hidrogênio retornam ao estado habitual, emitem ondas eletromagnéticas que são captadas pelo aparelho de RM.

 

 

2. Como funciona o aparelho de ressonância magnética


aparelho de ressonância magnética

Como visto, as três etapas devem ser concluídas para geração de imagens por ressonância magnética: alinhamento, excitação e detecção de RF. Por sua vez, os métodos de aquisição de imagem são divididos em quatro categorias: ponto, linha, plano (duas dimensões) e imagem tridimensional. Tudo isso depende da forma como os dados da imagem são adquiridos pelo aparelho (scanner) de RM.

Em resumo, um aparelho de ressonância magnética consiste em cinco componentes: imã principal (magneto), bobinas gradiente, bobinas de radiofrequência, sistema receptor de imagem e computador.

Explicamos cada um desses componentes:

 

aparelho de ressonância magnética

i. O imã principal (magneto) do aparelho de ressonância magnética é responsável por alinhar e orientar os núcleos dos átomos.

Ou seja, o imã principal nada mais é do que o gerador do forte campo magnético. E quanto mais alto for o campo magnético, maior sua frequência e melhor será a relação sinal-ruído (conhecida pela sigla SNR), que se reproduz em uma imagem de melhor qualidade. 

 

bobinas de gradientes para ressonância magnética

ii. As bobinas gradiente mapeiam o sinal de ressonância magnética codificado.

Três bobinas separadas são necessárias para produzir uma variação linear do campo magnético ao longo de cada uma das três direções cartesianas. Essas bobinas são referidas como bobinas gradiente X, Y e Z. Ou seja, de acordo com o eixo que elas irão agir. São responsáveis pela seleção de cortes, formação de imagens, codificação de fase e codificação de frequência. Assim sendo, bobinas gradiente X selecionam os cortes sagitais; de gradiente Y, o corte ou coronal; e de gradiente Z, os cortes axiais.

Por isso, em ressonância magnética é necessário que se altere a direção de aplicação do campo magnético para codificar espacialmente o sinal.

 

campo magnético de ressonância magnética

iii. As bobinas de radiofrequência transmitem e recebem o sinal do tecido através dos pulsos de RF.

Para irradiar a amostra em teste com um campo magnético é necessário desviar a magnetização do seu estado de equilíbrio e gerar um sinal detectável. Isso é feito com um transmissor de radiofrequência, responsável pela forma do pulso, duração, potência e tempo (taxa de repetição).

Como o paciente já passou pela etapa de excitação, nesse momento, cada spin (movimento de giro do próton em torno de seu próprio eixo) produz uma onda sinusoidal com uma frequência dependente do campo magnético. Assim, para detectar esse sinal, são necessárias as bobinas de radiofrequência, que acoplam os núcleos em algum circuito externo.

 

sistema de ressonância magnética

iv. O sistema receptor de imagem converte o sinal de RF recebido da bobina de RF.

Para isso, o sinal é primeiro amplificado e em seguida, é transmitido para um local remoto para formar uma imagem através de um processamento computadorizado. 

 

computador de ressonância magnética

v. O computador possui a interface que inicia as funções do sistema de ressonância magnética.

Isto é, o computador é responsável pelo teste do sistema, exibição de imagens, funções de medição e, normalmente, recuperação das imagens. Neste último, os requisitos variam de acordo com o método de imagem utilizado. Além disso, o computador também conta com um monitor de alta qualidade, específico para exibição de imagens radiológicas.

 

3. Exames realizados por RM


A aplicação da ressonância magnética se estende a todas as partes do corpo humano: crânio, região cervical, medula espinhal, tórax, coração, abdome, articulações e vasos sanguíneos. Alguns exemplos de exames de RM são: ressonância magnética funcional (RMf) encefálica, ressonância magnética das mamas, angiografia arterial por ressonância magnética (angio-RM), venografia por ressonância magnética (VRM) e ressonância magnética cardíaca (RMC).

  • A Ressonância Magnética Funcional Encefálica (RMf) é uma modalidade diagnóstica de RM utilizada para mapear as áreas funcionais do cérebro e variações no fluxo sanguíneo em resposta à atividade neural. Assim, para sua realização, é solicitado ao paciente executar atividades específicas permitindo que o aparelho de RMf escaneie imagens detalhadas do cérebro, mostrando a localização de um sinal associado à atividade cerebral. Aliás, é considerada uma alternativa não invasiva ao teste de Wada.
  • A Ressonância Magnética das Mamas é uma modalidade da RM que permite a detecção de alterações mamárias, como por exemplo, cânceres na mama. Além disso, é considerado um exame com maior sensibilidade quando comparado com a mamografia e com a ultrassonografia.
  • A Angiografia arterial por Ressonância Magnética (angio-RM) é uma modalidade da RM que permite a avaliação de alterações anatômicas, estenoses, oclusões e complicações vasculares arteriais. Além de ser considerado um exame não invasivo de fácil execução, permite avaliar o parênquima de órgãos adjacentes de interesse diagnóstico.
  • A Venografia por Ressonância Magnética (VRM) é uma modalidade da RM que permite produzir imagens detalhadas das veias. A VRM é altamente sensível e utiliza a diferença de sinais entre o sangue fluindo e o coágulo estacionado.
  • A Ressonância Magnética do Coração, ou RM Cardíaca, é uma modalidade da RM que permite produzir imagens detalhadas das estruturas cardíacas. É um procedimento diagnóstico não invasivo capaz de capturar imagens anatômicas e imagens dinâmicas do funcionamento do coração sob diversos ângulos.

 

4. História da Ressonância Magnética


lauterbur desenho ressonância magnética

Primeiros estudos sobre a Ressonância Magnética

O campo magnético rotativo foi descrito pela primeira vez em 1882, por Nikola Tesla. Depois disso, como qualquer grande avanço tecnológico, o desenvolvimento da imagem por ressonância magnética foi um drama de muitos autores.

Em 1937, Isidor Rabi, professor de física da Universidade de Columbia, desenvolveu um método para medir os movimentos dos núcleos atômicos. Rabi, então, recebeu o Nobel de Física de 1944, pelo “método de registro de propriedades de ressonância magnética de núcleos atômicos”.

Isidor Rabi

Em 1946, o primeiro experimento envolvendo RM em matéria condensada foi realizado nos laboratórios dos físicos Felix Bloch e Edward Mills Purcell. O experimento rendeu-lhes o Nobel de Física de 1952, pelo “desenvolvimento de novos métodos de medição precisa do magnetismo nuclear e descobertas afins“.

Felix Bloch e Edward Mills Purcell

A partir disso, estabeleceram-se os princípios científicos da espectroscopia e da imagem por ressonância magnética. Porém, durante décadas, as técnicas foram usadas apenas para estudar as estruturas das substâncias químicas. 

 

A Ressonância Magnética aplicada em organismos vivos

Em meados dos anos 60, um médico chamado Raymond Damadian começou a se questionar sobre o uso desses métodos em organismos vivos. Damadian concluiu que, como o tecido cancerígeno continha mais água do que tecido saudável, ele podia ser detectado por scanners que banhavam uma parte do corpo humano em ondas de rádio e mediam as emissões dos átomos de hidrogênio locais.

damadian

Foi então que, somente na década de 70, com trabalhos desenvolvidos por Lauterbur e Mansfield e com base científica nos trabalhos de Damadian, a RM foi utilizada para produzir imagens do corpo humano.

Lauterbur e Mansfield

Nesse momento, o método passa a ser conhecido como Ressonância Magnética Nuclear. Entretanto, surge também a discussão na literatura médica quanto ao uso do termo nuclear, empregado junto a ressonância magnética. Certamente, o uso desse termo causa medo e confusão com a radiação ionizante, que não se aplicada a este método. Por isso, hoje, o uso do acrônimo RMN passa a ser mais utilizado.

 

5. Uso da Ressonância Magnética


uso da ressonancia magnetica

O desenvolvimento da Ressonância Magnética (RM) representa um importante marco na história da Medicina.
Isso porque, com a RM, médicos são capazes de examinar o corpo humano em detalhes com uma ferramenta não invasiva.

Assim sendo, citamos os principais exemplos de utilização da RM:

  • Diagnosticar doenças neurológicas e na medula espinhal;
  • Identificar tumores, cistos e outras anomalias em várias partes do corpo;
  • Rastreamento do câncer de mama;
  • Identificar lesões ou anormalidades na coluna e as articulações, como nos ombros e joelhos;
  • Diagnosticar certos tipos de doenças cardíacas;
  • Diagnosticar doenças do fígado, pâncreas e outros órgãos abdominais;
  • Avaliar a dor pélvica em mulheres para identificar miomas e endometriose;
  • Identificar patologias em mulheres que podem levar a quadros de infertilidade.

 

6. Como se preparar para um exame por ressonância magnética


medica conversando com paciente

A preparação para um exame de RM é simples. Geralmente, é solicitado ao paciente que troque de roupa e retire acessórios e objetos metálicos. Isso ocorre pois os materiais metálicos são fortemente atraídos pelo forte campo magnético existente dentro do equipamento, e podem causar distorções nas imagens adquiridas, o que pode inviabilizar qualquer diagnóstico.

É importante ressaltar que caso o paciente tenha algum tipo de dispositivo metálico ou vestígios de metal em seu corpo, tais como fragmentos de balas de armas de fogo (depende do local onde está alojada), pode ser que não possa realizar o exame de RM. Mas depende do tipo de dispositivo e do tipo de metal. Implantes cocleares e alguns tipos de clipes metálicos para tratamento de aneurisma cerebral, por exemplo, contraindicam a realização do exame.

Outro fator importante antes do exame é que o paciente informe seu médico se tiver claustrofobia ou ansiedade em espaços fechados. Por vezes, o médico pode receitar ao paciente um medicamento que será utilizado antes do exame, com o intuito de evitar a crise de ansiedade.

Tampões ou fones de ouvido normalmente são fornecidos para bloquear os altos ruídos do scanner. Aliás, é muito popular para o exame em crianças, que podem ouvir músicas relaxantes durante o procedimento.

 

7. O que acontece durante o exame de ressonância magnética


como funciona o exame de ressonacia magnetica

É importante ter em mente que, em muitos casos, pode ser necessário que o paciente receba a injeção de meio de contraste intravenoso para permitir que certas doenças sejam diagnosticadas. Algumas patologias não podem ser diagnosticadas sem o seu uso.

A sala de exames conta com estrutura de microfone e caixas de som, permitindo a comunicação entre o paciente e o biomédico ou técnico em Radiologia durante o exame. É através desse sistema que o paciente recebe orientações importantes para que o exame seja realizado adequadamente, e que o paciente pode falar a qualquer momento com o biomédico / técnico em Radiologia.

Em seguida, durante o escaneamento, é vital que o paciente esteja parado. Isso porque qualquer movimento atrapalha a produção das imagens, gerando imagens distorcidas que podem até inviabilizar o diagnóstico. A lógica é a mesma que ocorre quando tentamos tirar uma foto de um objeto em movimento. Por essa razão, em alguns momentos específicos e curtos do exame, o paciente pode até mesmo ser solicitado que prenda brevemente a respiração.

Em todo caso, se o paciente sentir-se desconfortável, ele pode acionar rapidamente o técnico através do interfone e solicitar que o exame seja interrompido.

 

Referências


– Rodríguez, A. O. Principles of magnetic resonance imaging. 2003.

– Maugh II, Thomas H. Paul Lauterbur: The Father of MRI. 2007.

– Wakefield, Julie. The Indomitable MRI. 2000.

 

 


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