p

Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio eixo

O núcleo do átomo de Hidrogênio está constituído de um único próton (p)

Se diz que ele possui Spin S

S

com sentido definido

Para entender isso, precissamos analizar algumas propriedades dos átomos de Hidrogênio

+

i

N

S

N

S

O movimento de cargas elétricas gera uma corrente elétrica, e...

A carga atribuída ao próton (+) também se movimenta ao redor do próprio eixo

Uma corrente elétrica cria um campo magnético ao seu redor

Ou seja, os núcleos dos átomos de hidrogênio podem ser vistos como pequenos ímãs !

Com um polo norte, um polo sul e um momento magnético ( )

Propriedades magnéticas dos átomos de Hidrogênio

Quando o campo magnético está desligado ( B0 = 0 )

Quando o campo magnético está ligado ( B0 == 0 )

Momentos magnéticos orientados aleatoriamente

Momentos magnéticos orientados sob ação de B0

B0

Campo magnético terrestre ~ 0,2 GaussCampo magnético em IRMN ~ 15.000 Gauss

O campo magnético B0 obriga os núcleos do Hidrogênio a realizar um movimento chamado de precessão (como o roda-pião)

Freqüência deprecessão

A velocidade deste movimento é caracterizada através da freqüência de precessão

A freqüência de precessão é importante devido a sua relação com o fenômeno de ressonância

B0

Movimento de precessãoAssim como o peão tenta se orientar ao campo gravitacional

o próton do Hidrogênio tenta se alinhar ao campo magnético B0

A taxa de precessão, ou freqüência angular ( ) é governadapela força do campo magnético externo ( B0 ) e é expressa através da Equação de Larmor (equação fundamental da IRMN e que define a condição de ressonância) = x B0

- 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

alinhamento paralelo estado de menor energia

alinhamento anti-paralelo estado de maior energia

E = (h/2) B0

sem campo aplicado

com campo aplicado+ (1/2) (h/2) B0

- (1/2) (h/2) B0

A população dos dois diferentes estados energéticos pode ser obtida a partir da equação de Boltzmann: n / n = e E/kT ( T - temperatura)

B0

À temperatura ambiente (E << kT) haverá um pequeno excesso de popu-lação no estado menos energético (magnetização líquida resultante)

Magnetização longitudinal ML

Vetor

Resultante

Ressonância

Ressonância é um fenômeno onde o objeto exposto a uma perturbação oscilante, com freqüência igual a sua própria freqüência natural de vibração, passa a ganhar energia.

Exemplos: • Soldados marchando sobre uma ponte;• Cantora quebrando uma taça de cristal;• Diapasões para afinar violão.

Como fornecer energia ao próton de Hidrogênio?

Ondas de radiofreqüência (RF)

Magnetização transversal MTMagnetização longitudinal ML

Recuperação do vetor da Magnetização longitudinal

ML

MT

decaimento

recuperação

63%

T1

37%

T2

Defassagem dosvetores MT