03 aula - movimentos de precessão
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Movimentos de Precessão
Prof. Esp. Gustavo Pires
O que temos que saber primeiramente
em ressonância magnética?
Que as imagens de
ressonância é totalmente
dependente dos núcleos
do átomo de hidrogênio
do nosso corpo.
Lembre-se!
Os átomos que compõe nosso
corpo possuem cargas
elétricas que estão em
constante movimento na
eletrosfera de cada átomo.
E o próton ele tem movimento?
Tem sim, e o movimento dele
é chamado de Spin é um
movimento giratório entorno
do seu próprio eixo, assim
como o movimento de
rotação do nosso planeta.
p
S
Assim temos as propriedades magnéticas
dos átomos de Hidrogênio
A carga atribuída ao próton (+) também se
movimenta ao redor do próprio eixo
O movimento de cargas elétricas gera uma
corrente elétrica, e...
Uma corrente elétrica cria um campo
magnético ao seu redor
Com um polo norte, um polo sul e um
momento magnético ( )
Ou seja, os núcleos dos átomos de hidrogênio
podem ser vistos como pequenos ímãs, o que
o torna sensível ao magnetismo gerados pelo
equipamento de ressonância.
+
i
N
S
N
S
Na ausência de B0
Os prótons de hidrogênio
encontram-se em momentos
magnéticos orientados
aleatoriamente,
desalinhados.
Na presença de B0
Seus momentos magnéticos se
alinham a este campo
magnético. Alguns deste núcleos
de hidrogênio alinham-se em
paralelo ao campo magnético (
na mesma direção ), enquanto
uma porção menor dos núcleos
se alinha em direção
antiparalela ao campo
magnético ( na direção oposta ).
B0
Equilíbrio
Na presença de B0
Os núcleos de baixa energia alinham
seu momento magnético
paralelamente ao campo externo e
são denominados núcleos SPIN UP ( de
rotação positiva ).
Os núcleos de alta energia alinham
seu momento magnético na direção
antiparalela e são denominados
núcleos SPIN DOWN ( de rotação
negativa ).
B0
Equilíbrio
Movimento de Precessão!
Quando os prótons de
hidrogênio estão sob o efeito do
campo magnético, antes de
ocorrer o alinhamento eles
ganham um novo movimento.
Eles continuam tendo um spin só
que agora eles o fazem de
forma cônica, como se fosse um
pião quando está caindo,
chamamos esse movimento de
precessão.
Frequência deprecessão
B0
Atenção!
O movimento de precessão só ocorre
quando os prótons de hidrogênio estão
sob a ação do alto campo magnético.
A velocidade deste movimento é
caracterizada através da frequência de
precessão .
A frequência de precessão de um
próton de hidrogênio é dada pela
equação de Larmor, onde a frequência
de precessão do próton de hidrogênio
é igual a característica giromagnética
desse próton vezes o campo
magnético.
Frequência deprecessão
B0
= x B0
Entendendo melhor a Equação de Larmor
A taxa de precessão, ou frequência angular ( ) é governadapela força do campo magnético externo ( B0 ) e é expressa
através da Equação de Larmor (equação fundamental da RMN e
que define a condição de ressonância).
- é a razão giromagnética (constante específica de cada
elemento.
O núcleo de Hidrogênio possui uma constante giromagnética de
42,5 MHz/ T, ou seja, se o campo magnético for de 1,5 Tesla o
núcleo de Hidrogênio irá precessar a 63,75 MHz.
= x B0
Mz – Magnetização Longitudinal
Ao se colocar um vetor
que represente todos os
prótons que estão
apontados para os polos
norte do sistema de
ressonância, esse vetor
resultante é chamado de
vetor de magnetização
longitudinal.
Localizando o eixo Z,Y e X no magneto
O eixo z é exatamente o
eixo longitudinal do
magneto.
Recapitulando!
Nós temos os prótons em equilíbrio fazendo spin e
precessão no eixo z no sistema de ressonância, quando
se aplica rádio frequência esse equilíbrio é perturbado,
os prótons vão absorver energia e vão mudando de
orientação e em consequência o nosso vetor de
magnetização irá se locomover, então o efeito de rádio
frequência causa o aumento do ângulo de precessão
do próton pelo fato de absorver energia da rádio
frequência.
Magnetização transversal - Mxy
A aplicação de rádio
frequência faz com que o
vetor faça sua precessão
no eixo x y e esse vetor nós
iremos chamar de vetor de
magnetização transversal
(Mxy).
Qual é a importância desse vetor girando
no eixo transversal?
Primeiro esse vetor apresenta uma população de prótons
alinhados, e esses prótons são de polo magnéticos, ou seja, têm
um polo norte e um polo sul, assim como um imã
E o fato deles girarem 360º graus no plano transverso faz com que
a polaridade desses prótons estejam sempre em movimento.
Uma mudança de polaridade rápida induz o movimento de
elétrons quando há um condutor, ou seja, se a gente tem um polo
em movimento temos a produção de corrente elétrica.
Relaxação longitudinal e transversal
Ao interromper a rádio
frequência, os prótons vão
retornar para sua condição
de equilíbrio de baixa
energia, e o nome do efeito
que se dá para essa situação
é relaxação longitudinal e
relaxação transversal.
O que é relaxação longitudinal e
relaxação transversal?
A relaxação longitudinal é a
recuperação da magnetização
longitudinal do eixo z, o vetor
aumenta no eixo z.
E a relaxação transversal é o
declínio da magnetização
transversal no plano xy, o vetor
diminuindo no plano xy.
Isso acontece ao mesmo
tempo.
Magnetização longitudinal e transversal
No momento da relaxação
os prótons devolvem
energia para o meio,
aquela energia que eles
adquiriram da rádio
frequência daí se obtêm as
imagens em T1, T2 e DP.
63%
T1
37%
T2
Relaxação simultânea
y
x
z
B0
Mz
Mxy
Mxy
Mz
Quando a gente adquire imagens em T1
e T2?
O T1 a gente adquire quando o Mz o vetor de
magnetização longitudinal atinge 63%, e o T2 a gente
adquire quando o Mxy o vetor de magnetização
transversal atinge 37%.
TR – Tempo de
O tempo de repetição (TR) é o
tempo que vai da aplicação de
um pulso RF à aplicação do pulso
RF seguinte e é medido em
milissegundos (ms). O TR determina
o grau de relaxamento que pode
ocorrer entre o término de um
pulso RF e a aplicação do pulso
seguinte. O TR determina, pois o
grau de relaxamento T1 que
ocorreu.
TE – Tempo de Eco
O tempo de eco (TE) é o
tempo que vai da aplicação
do pulso RF ao pico máximo do
sinal induzido no fio e também
é medido em ms. O TE
determina o grau de declínio
da magnetização transversa
que pode ocorrer antes de ler-
se o sinal. O TE controla, pois o
grau de relaxamento T2 que
ocorreu.
Tabela
TR TE Líquido
T1< 800 ms < 30 ms Escuro
T2> 1500 ms > 80 ms Claro
DP > 1500 ms > 30 ms Cinza
Imagem SE ponderada em T1
Imagem SE ponderada em T2
1. Complete a lacuna com a alternativa correta: Uma vez dentro do aparelho de
ressonância, os núcleos de átomos de hidrogênio se alinham em relação ao campo
magnético gerado pelo magneto e apresentam movimento de precessão em relação a este
campo. A frequência de precessão é de aproximadamente ________________ MHz para um
campo magnético de 1,5 Tesla.
a) 63
b) 126
c) 36
d) 16
e) 23
2. Após a excitação, os spins nucleares tendem a retornar a
posição de equilíbrio de acordo com certas constantes de
tempo. Isso denomina-se:
a) Sequência de pulsos
b) Sincronização
c) Tempo de eco
d) Torque
e) Tempo de relaxação
3. Algumas características do átomo considerado o mais importante para a
imagem por ressonância magnética (IRM) são: Seu núcleo possui somente um
próton, é altamente magnético e constitui dois terços de todos os átomos dos seres
humanos. Isso se refere ao átomo de:
Nitrogênio
Oxigênio
Tungstênio
Cobre
Hidrogênio
4. Acerca da ressonância magnética,
assinale a alternativa correta:
a) O cobalto é o elemento radioativo mais utilizado dentro da bobina
b) Pacientes que foram submetidos a procedimentos aneurismáticos podem ser
submetidos a exames de RM
c) O tempo de eco é o tempo necessário para que a magnetização atinja 60%
do seu valor máximo
d) Após o exame, o paciente deve ficar em local reservado e tomando muita
água para que o elemento radioativa ingerido decaia
e) A bobina gera um campo magnético muito forte que penetra no interior do
corpo humano, o que faz os spins do núcleos de hidrogênio entrarem em
ressonância com um pulso de RF (e é através da ressonância que os prótons
ganham energia e entram em precessão)
Obrigado!