Sociedade, tecnologia e ciência

Paula Cardoso Julho 2010

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Ressonância magnética

É uma técnica que permite determinar propriedades de uma

substância através do cor relacionamento da energia absorvida contra

a frequência, na faixa de megahertz (MHz) do espectro magnético,

caracterizando-se como sendo uma espectroscopia. Usa as transições entre níveis de energia rotacionais dos núcleos componentes das

espécies (átomos ou iões) contidas na amostra. Isso dá-se

necessariamente sob a influência de um campo magnético e sob a

concomitante irradiação de ondas de rádio na faixa de frequências

acima citada.

Ressonância Magnética Nuclear

Em espectroscopia, o processo de ressonância magnética é similar

aos demais. Pois também ocorre a absorção ressonante de energia

electromagnética, ocasionada pela transição entre níveis de energia

rotacionais dos núcleos atómicos.

O efeito da ressonância magnética nuclear fundamenta-se basicamente na absorção ressonante de energia electromagnética na

faixa de frequências das ondas de rádio. Mais especificamente nas

faixas de VHF.

Fig.1-Frequências de Rádio

A unidade de Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN)

da Universidade de Coimbra é uma pequena unidade de investigação

que explora as potencialidades desta técnica nos vários domínios de

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impacto já referidos, contribuindo para o esclarecimento das relações

teóricas entre os parâmetros espectrais da RMN.

A primeira unidade, pioneira nestes estudos em Portugal apareceu

em 1962 na Universidade de Coimbra.

A técnica da ressonância magnética nuclear é usada em Medicina e

em Biologia como meio de formar imagens internas de corpos humanos e de animais, bem como de seres microscópicos (como no

caso da microscopia de RMN). É chamada de tomografia de

ressonância magnética nuclear ou apenas de ressonância magnética.

O Aparelho de RM e seu funcionamento

Na sua maioria os aparelhos de RM são uma espécie de cubo gigante

mais ou menos de 2m de largura x 2m de altura x 3m de

comprimento, apesar dos aparelhos mais modernos serem de

dimensões mais reduzidas.

Fig.2-Aparelho actual de ressonância magnética

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Um tubo atravessa o íman (magneto) da parte dianteira para a

traseira, formando uma espécie de vão. O paciente deita-se de costas

numa mesa especial e desliza para dentro do vão onde entra primeiro

a cabeça ou os pés, dependendo do exame que vai realizar.

O aparelho percorre o corpo do doente e a parte que vai ser

examinada deve ficar no centro do campo magnético, para se iniciar

o exame, construindo assim uma espécie de mapa dos tipos de

tecidos que vai originar imagens em 2D ou 3D. Este íman muito

poderoso faz com os protões do corpo se orientem a favor ou contra

a direcção do forte campo magnético do aparelho.

Fig.3-Imagem de vão

A água é um factor crítico importante para a RMN, uma vez que a sua

funcionalidade é devida ao facto de 75% do corpo humano ser

constituído por água. A molécula de água (H2O) é composta por 2

átomos de hidrogénio (H) e um átomo de oxigénio (O). O interior do

núcleo de cada hidrogénio contém um protão.

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Sob condições normais, estes protões estão constantemente em

movimento de rotação, que os envolve dentro de um pequeno campo

magnético. Normalmente, este campo magnético intrínseco é

orientado aleatoriamente, isto é, não apresenta uma orientação

específica.

A intensidade do sinal da RM de um determinado tecido está

relacionada com a densidade dos protões nesse tecido, e

consequentemente com o conteúdo em água. Quanto maior for este

conteúdo, mais forte é o sinal da RM e melhor a imagem resultante,

sendo esta a razão porque os humanos (e os animais) são candidatos

ideais para a realização de uma RMN. Tecidos diferentes contêm

quantidades de água diferentes, e normalmente verifica-se que os

tecidos com lesões têm mais água que um tecido saudável.

Na RM, os principais alvos são o cérebro e a espinal-medula

(designados por sistema nervoso central ou SNC). As lesões do SNC

apresentam maior conteúdo em água que o normal.

Fig.4- Imagem do cérebro

Os aparelhos de RM funcionam por RF (rádio frequência)

direccionados somente ao hidrogénio, pulso este que é dirigido para a

área do corpo que é preciso examinar.

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Este pulso faz com que os protões daquela área, absorvam a energia

necessária para que se movam numa direcção diferente, forçando os

protões a girar com um sentido específico.

A frequência específica (frequência de Lamour) é calculada com base

no tecido cuja imagem vai ser gerada e na intensidade do campo

magnético.

Os pulsos de RF são aplicados através de uma bobina, projectados

para as diferentes partes do corpo que se adaptam ao contorno da

parte a examinar e assim gerar uma imagem.

Fig.5-Bobina

É possível diagnosticar qualquer área do corpo, em qualquer direcção

sem mover o aparelho, o que se torna uma grande vantagem em

relação a outro tipo de exame de diagnóstico de imagem.

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IMPACTO NA MEDICINA

A ressonância magnética (RM) veio auxiliar na detecção de várias

doenças graves em estado pouco avançado ou inicial, como por

exemplo o cancro da mama e a esclerose múltipla.

No caso do cancro da mama, através da RM é possível fazer um

diagnóstico mais preciso, podendo assim identificar as lesões em

estado inicial, antes do aparecimento do tumor. O exame permite

obter imagens importantes para a detecção da doença e a elaboração

de um diagnóstico mais preciso.

Este tipo de exame é o mais aconselhado para as pessoas que

possuem um histórico de risco. O ideal seria que estas pessoas

pudessem fazer o exame como rotina, mas o alto custo limita esta

prática.

Fig.5- Exame á mama

Na esclerose múltipla (EM) a recolha de imagens através da RM

permitiram identificar uma anormalidade no progresso desta doença.

Baseando-se nestas descobertas, os médicos podem diagnosticar a

EM de forma mais exacta e identificar o paciente em risco de

desenvolver esta doença.

A EM é uma doença crónica auto-imune, que se caracteriza pela

destruição da camada protectora que rodeia as células nervosas. Com

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a ajuda da RM é possível detectar ou acompanhar mais facilmente o

desenvolvimento da doença, fazendo com que as terapêuticas

possam ser administradas mais cedo de forma a poder modificar o

impacto da doença na vida das pessoas.

Fig.6-Imagem de cérebro

Imagem na RM

Os exames de imagem usam o contraste injectável ou corantes.

O contraste da RM funciona alternando, o campo magnético local do

tecido que está a ser examinado. Os vários tecidos irão reagir de

formas diferentes, logo criam sinais diferentes, sendo estes

transferidos para as imagens. Estas imagens permitem visualizar,

vários tipos de anomalias nos tecidos e nos processos das doenças,

de uma forma bastante mais clara do que a que veríamos sem o

contraste.

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o resultado de sinais de

frequência de rádio originados por núcleos de peso atómico quando

voltam ao seu estado de repouso depois de serem alinhados por um

pulso magnético forte e homogéneo. No cérebro, o núcleo do átomo

de hidrogénio da água é a principal fonte de sinal na IRM. A leitura do

sinal em momentos distintos permite visualizar diferenciadamente

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substância cinzenta de substância branca e de fluido cerebrospinal.

Ossos densos, que contêm pouca água, são invisíveis em tais

imagens.

Fig.7-Exame ao cérebro Fig.8-Imagem de ossos

Vantagens da RM

Não utilizam radiação ionizante (usada por ex. no RX). Os materiais

de contraste têm incidência de efeitos colaterais muito pequena. Tem

capacidade de gerar imagens de qualquer plano, o paciente não se

movimenta. O aparelho escolhe a parte exacta do corpo que se quer

recolher a imagem.

Desvantagens da RM

Muitas pessoas não fazem este exame porque se recusam a entrar

num aparelho de RM (sofrem de claustrofobia), outras são grandes

demais. Os exames são longos e o paciente tem que ficar imóvel

durante todo o exame para as imagens serem nítidas, o aparelho faz

muito barulho tornando-se um pouco incomodativo.

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Reflexão

Apesar de já ter ouvido falar da ressonância magnética, desconhecia

como este exame é tão importante na sociedade. A ressonância

magnética é um exame que permite detectar e fazer diagnósticos

mais precisos de doenças que na sua maioria são difíceis de

descobrir, o que vai permitir fazer um acompanhamento e tratamento

mais cedo o que é benéfico para o paciente.

Praticamente todas as pessoas, de várias faixas etárias, podem fazer

este exame, havendo um pequeno grupo de risco ao qual não é

aconselhável fazer (como por exemplo, pessoas com pacemaker, pois

existe interferência nas ondas deste).

Fig.9/10-Pcientes a fazer a RM

Os benefícios são quase ilimitados para a maioria dos pacientes, se

comparados com os inconvenientes, sendo a RM uma mais-valia para

a sociedade em geral.

Este tema vem de encontro ao tema que abordamos nesta UFCD, já

que tudo se inicia no átomo (micro), na molécula dando origem ao

exame final de imagem (macro).

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Bibliografia:

http://novastecnologiassaude.blogspot.com/2008/05/breve-nota-

histrica-da-ressonncia.html

http://pt.wikipedia.org/wiki

http://redepsicologia.com/fisica-ressonancia-magnetica-como-

funciona-mri

http://sabecomofunciona.blogspot.com/2008/05