A Física nos equipamentos de ressonância magnética
 
Por Flávio da Costa Gonçalves

A máquina responsável pelo exame de ressonância magnética foi criada em julho de 1977, por três médicos americanos: Raymond Damadian, Larry Minkoff e Michael Goldsmith. As primeiras imagens eram imprecisas e muito diferentes das imagens que são geradas por equipamentos de ressonância magnética atuais.

 
The Indomitable, o primeiro tomógrafo de ressonância magnética
 


Antes do exame propriamente dito, o paciente é submetido a uma série de verificações, desde a presença de algum metal (moedas, alianças, fivelas, chaves e qualquer objeto de metal) até a checagem final para a injeção de um contraste no organismo do paciente. Este contraste funciona alterando o campo magnético local do tecido ou órgão que será examinado, fazendo com que o tecido normal e o tecido anormal reajam de forma distintas, que emitem sinais diferentes. Serão esses sinais que serão visualizados na imagem, permitindo a detecção de fraturas e anomalias nos tecidos, por exemplo.

Um aparelho de ressonância magnética possui a forma de um cubo enorme, com dimensões aproximadas de 2 m de altura, 2 m de largura e 3 m de comprimento. O aparelho é constituído por um tubo horizontal que atravessa um grande ímã, chamado de magneto (cujo campo magnético gerado é da ordem de 2 T) da parte dianteira até a parte traseira do tubo, onde há uma mesa especial que desliza para dentro deste tubo até a região do corpo que será examinada. Assim que a parte do corpo que deve ser examinada atinge o centro da região onde atua o forte campo magnético, o exame é iniciado.


Um aparelho típico de ressonância magnética.


Um pouco de Física

Todos os corpos e matérias presentes na Natureza são compostos por átomos, as partículas fundamentais. Basicamente um átomo é composto por um núcleo, onde estão as partículas positivas – os prótons – e as partículas neutras, os nêutrons e por uma eletrosfera, uma região onde estão as partículas negativas, os elétrons, que orbitam em regiões específicas conhecidas como camadas. O núcleo do átomo giro sobre um eixo imaginário, da mesma forma que um pião gira ao redor de seu eixo vertical.

O átomo em uma visão geral: os prótons e nêutrons no núcleo do átomo e os elétrons orbitando ao seu redor,
na região conhecida como eletrosfera.
 


O que é importante é que bilhões de núcleos giram em um corpo em todas as direções, de diversos elementos, mas o mais importante para o exame de ressonância magnética é o átomo de hidrogênio, já que em seu núcleo existe apenas um próton cujo momento magnético é muito alto, alinhando-se fortemente na direção do campo magnético do aparelho de ressonância. Alguns prótons da região examinada irão se alinhar com a direção do campo magnético do aparelho, enquanto outros terão um sentido diferente, fazendo que com que se anulem mutuamente. Os prótons restantes – cerca de cinco a cada um milhão de prótons – não serão anulados e serão utilizados no exame, resultando nas imagens da ressonância magnética.

 
A figura acima representa o que acontece no momento da polarização do átomo de hidrogênio no momento que o campo magnético (seta azul) interage com eles. Se os sentidos de polarização dos átomos forem opostas, o campo se anula. Somente alguns átomos conseguem permanecer polarizados sem se anularem e é o momento destes átomos que forma as imagens que resultam na ressonância magnética.



O exame


No exame, o aparelho de ressonância magnética usa pulsos de radiofrequência (ou RF) para a área do corpo que se deseja examinar, fazendo com que os prótons naquela região absorvam energia necessária para fazê-los girar em uma direção diferente. Esse pulso de RF são geralmente aplicados por uma bobina – cada bobina é projetada para uma região específica de um corpo humano, que atuam em conjunto com três magnetos, que ao serem ligados e desligados rapidamente, alteram o campo magnético principal em um determinado nível. Assim que o pulso de radiofrequência é desligado, os prótons de hidrogênio retornam ao seu alinhamento natural dentro do campo magnético, liberando o excesso de energia. Ao liberarem esta energia, os prótons emitem sinais elétricos que são captados pela bobina e são enviados para um computador, que os converte em imagens que posteriormente são impressos em um filme ou salvas em um arquivo em um CD.

 



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