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HIPERPOLARIZAÇÃO EM RESSONÂNCIA
MAGNÉTICA
Projeto final em Radiologia
Autor: Tiago M.C. Sequeiros
Nº 10080419
Vila Nova de Gaia – Setembro 2012
OBJETIVOS
• Demonstrar o impacto das doenças pulmonares na qualidade
de vida;
• Conhecer os principais meios de diagnostico de patologia
pulmonar;
• Entender algumas técnicas e limitações da RM Pulmonar
convencional;
• Ficar com a perceção das propriedades dos gases utilizados
em hiperpolarização em RM pulmonar, assim como as técnicas
atualmente disponíveis;
• Perceber as principais patologias em que o uso de gases
hiperpolarizados é vantajoso.
INTRODUÇÃO
• A patologia pulmonar possui grande efeito na qualidade de vida
de um indivíduo.
• Causas - Fatores exógenos - Tabagismo-23%*
• Aperfeiçoamento das técnicas de diagnóstico
• Necessidade de combinar a parte morfológica e funcional
• --»Técnica de gases hiperpolarizados em RM
• Desenvolvida devido à escassez de sinal nos exames de RM
pulmonar.
* Fonte: Estudo colocado no jornal Expresso, dia 31 de Maio de 2012
MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO
• Espirometria
• Pletismografia
• Prova de capacidade de difusão do monóxido de carbono
• Cintilografia Pulmonar
Funcional
• Raio –x
• Tomografia computorizada
• Ressonância magnética convencional
• Histologia
MorfológicoRessonância
magnética
Com utilização de gases
hiperpolarizados
TESTES DE FUNÇÃO PULMONAR
Vantagens:
• Informação funcional: ventilação e trocas gasosas
• Disponíveis em meio clínico
• Baixo custo do equipamento
Desvantagens:
• Sem informação regional
• Insensível a doenças em estados iniciais e
progressão gradual
• Problemas no decorrer do exame – incapacidade/
não colaboração do utente
Espirometria
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PULMONAR
• 1978 -» Um dos primeiros exame de RM, ao tórax
Fonte: Exposição no Museu da Ciência em Londres (19/08/2012)
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PULMONAR
• Qualidade da imagem: depende muito da
colaboração do doente.
• Mais-valia: não usar radiação ionizante
• Propriedades físicas: devido à baixa
densidade protónica
Fonte: Biederer J. et all, (2/3), 2012
HIPERPOLARIZAÇÃO
Potencialidade desta técnica:
- Avaliar a densidade de spins
- Avaliar as trocas gasosas efetuadas
em cada região do pulmão
Fonte: http://bjr.birjournals.org/content/76/suppl_2/S118/F1.expansion.html
GASES UTILIZADOS
• 3He
Isótopo raro
Gás inerte, abundante na lua
Insolúvel no sangue
Rácio giromagnético de 32,3MHz/T
Difusibilidade no ar 0,9cm2/s
• 129Xe
Surge como uma mistura de isótopos com abundância natural de 26%
Difunde-se facilmente para o sangue
Rácio giromagnético de 11,78MHz/T
Difusibilidade no ar 0,1cm2/s
MÉTODOS DE POLARIZAÇÃO
• Spin Exchange Optical pumping – SEOP 3He
Fonte: N
acherP. (2008)
MÉTODOS DE POLARIZAÇÃO
• Meta-Stable Spin Exchange Optical Punping MEOP
Fonte: Nacher P. (2008)
MÉTODOS DE POLARIZAÇÃO
• Spin Exchange Optical pumping – SEOP 129Xe
Fonte: Baert A. (2009); Nacher P. (2008)
UTILIZAÇÃO HISTÓRICA DE GASES HP EM RM
• 1994 -» Primeiros estudos de imagens de ventilação com 129Xe em pulmões retirados de um rato . Albert et al.(1994)
• 1995- 1996 -»Estudos in vivo em humanos com 3He
Fonte: Albert et all.(1994)
Fonte: Schmiedeskamp J., (2004)
REQUISITOS PARA A REALIZAÇÃO DE UM EXAME
COM GASES HP EM RM:
• Equipamento de RM, sintonizado para a frequência de
precessão do gás HP
• Antena com um tamanho adequado para envolvimento a 360º
do utente na zona em estudo, angulo de excitação uniforme,
baixo tempo de inoperação entre exames.
• Equipa multidisciplinar com alguma experiência
• Gás hiperpolarizado, devidamente acondicionado
• Sequências de pulso adaptadas
PARÂMETROS USADOS EM ESTUDOS
Autor Sequência TR TE FA Espessura de
corte/espaçamento
matriz Outros
Mc Adams
et all (1999)
GRE 9.5ms 3ms 8º 6/2mm 128x256 FOV 32cm
Gierada et
all (2000)
EPI 40.5ms 12.1
ms
22º 10/--mm 32x64 ETL=32
Salerno et
all (2002)
FLASH 9ms 3.7m
s
10/15º 10/--mm 100x256 FOV
45x50 cm
Cleveland
et all (2010)
SPGRE 7.9ms 1.9m
s
5-7º 15/--mm FOV
40x40cm
CICLO DO 3HE
Fonte: http://www.ag-heil.physik.uni-mainz.de/Dateien/He-cycle.jpg
TÉCNICA MAIS PROMISSORA– XENON
TRANSFER CONTRAST - XTC
• Permite a análise das trocas gasosas
• Fase gasosa -» Fase intermédia -» Fase dissolvida
• Análise do sinal obtido em cada fase
Fonte: Mugler, (2012)
PATOLOGIAS AVALIADAS COM GASES HP
• Avaliação pós transplante pulmonar
Fonte: Morrel G., 2002
PATOLOGIAS AVALIADAS COM GASES HP
• Enfisema
Fonte: Mugler, (2012)
PATOLOGIAS AVALIADAS COM GASES HP
• Enfisema
Fonte: Swift et all, (2005)
PATOLOGIAS AVALIADAS COM
GASES HP
• Fibrose cística
Fonte: Salerno M. et all, (2001)
PATOLOGIAS AVALIADAS COM
GASES HP
• Asma
Fonte: http://www.drpereira.com.br/asma.htm, 14/09/2012
Fonte: Salerno M. et all, (2001)
PATOLOGIAS AVALIADAS COM GASES HP
• Doença pulmonar obstrutiva crónica
Fonte: Gierada et all, (2000)
INDIVIDUO SAUDÁVEL VS DPOC
Fonte: Wild JM. Et all, (2003)
INOVAÇÕES
• 2011 – Polarean investe na comercialização de máquinas
polarizadoras
Fonte: www.polarean.com
SÍNTESE
• Patologia pulmonar- grave problema a nível mundial
• Uso dá técnica de gases hiperpolarizados em RM oferece
informação funcional e estrutural em casos de indivíduos
saudáveis, em estados iniciais de patologia, ou com patologia já
instaurada
• Através da disseminação livre desta técnica de gases
hiperpolarizados, estudos inovadores irão surgir, assim como
novos métodos associados a esta técnica com novos resultados
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
Fonte: Imagens fornecidas por Drª Helen Marshall and Prof Jim
Wild, University of Sheffield
Agradecimentos:
Drº Eduardo Ribeiro
Drº Davide Freitas
Drº Ernesto Pinto
BIBLIOGRAFIA
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