introdução
Prezado estudante,
O conteúdo desta unidade servirá para aprimorar seus estudos e enobrecer seu conhecimento. No primeiro bloco, abordaremos a utilização de pulsos de radiofrequência nas aplicações clínicas dos exames de Ressonância Magnética, no segundo bloco, dando continuidade, destacaremos os métodos de sequências e pulsos da RM e, por fim, no terceiro bloco abrangeremos a técnica de inversão-recuperação.
É importante ressaltar que a Ressonância Magnética é um exame de diagnóstico por imagem, fundamental para a identificação de estruturas patológicas, auxiliando o médico tanto no diagnóstico como no tratamento do paciente.
Vamos lá e aproveite esta aula para estudar e aumentar seu conhecimento cada vez mais!
Utilização de pulsos de radiofrequência nas aplicações clínicas dos exames de RM
Conceito de Ressonância Magnética
A escolha da radiofrequência a ser utilizada para afetar a pressão dos prótons depende da velocidade de pressão em que o próton já esteja girando para o valor escolhido, ou seja, o adequando para entrar na ressonância com os prótons. Isso significa que enquanto o próton gira, o campo magnético parece estar exatamente no tempo apropriado para ter efeito máximo em forçar o próton para fora do campo magnético estático. Essa simetria ou concordância, entre uma força e um sistema que se alteram periodicamente entre si (Figura 1).

Resumidamente, podemos dizer que a Figura 1 representa o movimento de precessão, onde o núcleo do átomo de hidrogênio responde à força magnética externa, alinhando-se com o campo magnético. Nessas condições, o seu spin nuclear sofre distorções e passa a descrever um movimento rotacional cônico em torno do próprio eixo.
Recebimento do sinal de RM
O próton é classificado como um pequeno magneto que, ao girar, emite ou cria ondas eletromagnéticas. Essas ondas emitidas de prótons dentro do tecido humano são captadas por uma antena ou bobina receptora durante a fase de recepção do processo de ressonância magnética. Esse sinal elétrico obtido na bobina receptora é enviado a um computador que utilizará técnicas semelhantes à da tomografia computadorizada para reconstruir a imagem do paciente.
Em resumo, a aplicação do pulso de radiofrequência causa dois efeitos:
1º efeito: transfere energia para o vetor magnetização, desviando-o do alinhamento ou jogando-o para o plano transversal, quando for de 90º.
2º efeito: faz com que os núcleos retornem, momentaneamente, em fase no plano transversal.
Cessando a radiofrequência, é possível medir o processo de relaxação dos spins de volta ao seu estado inicial e duas constantes de tempo são criadas para caracterizar os processos envolvidos: T1 e T2.
Onde:
T1 está relacionada ao retorno da magnetização para o eixo longitudinal e é influenciada pela interação dos spins com a rede.
T2 faz referência à redução da magnetização no plano transversal e é influenciada pela interação spin-spin (dipolo-dipolo).
Conceitos: pulso de radiofrequência
Podemos dizer que o estudo das sequências de pulso é parte integral do aprendizado da Ressonância Magnética.
Uma sequência de pulso é, por definição, uma série de pulsos de radiofrequência (RF), aplicações de gradiente e intervalos de tempo de intervenção.
As sequências de pulso nos permitem controlar o modo pelo qual o sistema aplica pulsos e gradientes. Dessa maneira, a qualidade e a ponderação da imagem são determinadas.
Existem diversos tipos de sequências de pulso e cada um tem um propósito específico.
É possível, a partir da aplicação de pulsos de diferentes ângulos, obter diferentes contrastes entre os tecidos.
Sequência de pulsos
Sequência de pulsos
Observar a forma como os pulsos de radiofrequência são aplicados e como a obtenção dos sinais de Ressonância Magnética influenciam no contraste das imagens é possível a partir da aplicação de pulsos de diferentes ângulos e obtenção de diferentes contrastes entre os tecidos.
O Tempo de Eco é o tempo medido entre a aplicação do pulso de radiofrequência de 90º e a amplitude máxima do sinal de RM em uma frequência spin-eco.
O tempo de repetições é o tempo medido entre os dois pulsos de radiofrequência de 90º em uma sequência spin-eco.
Sequências de pulso spin-eco
A sequência de pulso spin-eco se caracteriza pela aplicação de um pulso inicial de RF de 90º, seguido de um pulso de RF de 180º (Figura 2).
O pulso de 90º é denominado com pulso seletivo e o pulso de 180º denomina-se como pulso de refasamento dos prótons.

A Figura 2 representa um vetor de diagrama esquemático de um eco de rotação usado para ressonância magnética.
Intervalo de tempo eco
O intervalo de tempo t entre a aplicação desses dois pulsos irá determinar o surgimento do eco em 2 t.
Chamaremos de tempo de eco (TE) o intervalo de tempo entre a aplicação do pulso inicial de radiofrequência de 90º e o pico do eco.
O tempo entre sucessivos pulsos de radiofrequência (RF) de 90º é chamado de tempo de repetição. Enquanto o tempo de eco determina o quanto de relaxação no plano longitudinal estará presente no eco, o tempo de repetição estabelece o quanto de magnetização longitudinal se recuperou entre sucessivos pulsos de 90º.
Na Figura 3 podemos observar os efeitos do tempo de repetição e tempo de eco no sinal de ressonância magnética, através do tempo de relaxamento T1, sendo esse o tempo que leva para o componente de magnetização longitudinal retornar ao seu estado de equilíbrio. Já o T2 possui um tempo de eco longo de magnetização, sendo essa transversal.

A Figura 3 ilustra os efeitos de tempo de repetição (TR) e tempo de eco (TE) no sinal de Ressonância Magnética.
Spin-eco turbo
Como o nome sugere, spin-eco turbo ou rápido é uma sequência de pulso spin-eco, porém com tempos de escaneamento muito mais curtos do que nas sequências spin-eco convencionais.
Para compreender como o spin-eco rápido consegue isso, é importante fazer uma recapitulação sobre aquisição de dados em sequências spin-eco convencionais. Um pulso de excitação de 90° é seguido por um pulso de refasagem de 180°. Apenas uma etapa de codificação de fase é aplicada por tempo de repetição em cada corte e, portanto, apenas uma linha do espaço K é preenchida em cada tempo de repetição.
Técnica de inversão-recuperação
Técnica de inversão e recuperação
A técnica de inversão e recuperação foi desenvolvida logo no princípio da RM para fornecer bom contraste T1 em sistemas de baixo campo. No entanto, os tempos de escaneamento eram relativamente longos e quando começaram a ser usados os sistemas supercondutores de alto campo, essa sequência se tornou, de certa forma, redundante.
Dessa forma, podemos dizer que a técnica de inversão e recuperação ressurgiu em combinação com spin-eco rápido para produção de imagens em poucos minutos. Geralmente é empregada para suprimir o sinal de determinados tecidos, juntamente com tempo de eco longo e ponderação em T2, embora, em sistemas de baixo campo, ainda seja usada para obtenção de contraste em T1.
Aplicabilidade da técnica de inversão e recuperação
A sequência de IR (inversão e recuperação) utiliza três pulsos de excitação (Figura 4):
- 1 pulso de inversão de 180 graus.
- 1 pulso de 90 graus.
- 1 pulso de recuperação de fase de 180 graus.

O princípio da sequência baseia-se em suprir o sinal de um tecido conhecendo-se o seu tempo de inversão. Entende-se por tempo de inversão (TI) o tempo necessário para que a resultante magnética dos hidrogênios ligados a um tecido em particular possa migrar do eixo longitudinal de maior energia até o plano transversal. Nesse momento se um pulso de 90 graus for aplicado, os hidrogênios do tecido vão se posicionar novamente no eixo Z e, dessa forma, não poderão contribuir com o sinal da Ressonância Magnética.
A sequência de inversão e recuperação (IR) possui três aplicações principais, sendo elas:
- STIR – IR com tempo de inversão curto para supressão do sinal da gordura. Em equipamentos de 1,5 T (tesla), o TI do STIR é de aproximadamente 150 ms.
- FLAIR – IR com tempo de inversão para supressão do sinal do líquor. Em equipamentos de 1,5 tesla, o tempo de inversão (TI) é de aproximadamente 2.200 ms.
- T1W – IR com forte ponderação em T1. Em equipamentos de 1,5 tesla o TI está entre 400 e 800 ms.
Técnica EPI – Eco planar imagem
A imagem eco planar EPI em RM é uma técnica ultrarrápida de obtenção das imagens acopladas às sequências de pulsos spin-eco e gradiente de eco. Nessa técnica de imagem o preenchimento do espaço K pode ser obtido em um único TR (single shot). As condições de fase e frequência são obtidas durante o decaimento do sinal, sem a utilização de pulsos de RF codificadores. Essa técnica permite a obtenção de imagens em frações de segundos (Figura 5).

Essa técnica de obtenção de imagens por ressonância magnética vem sendo largamente utilizada nos estudos funcionais de difusão, perfusão e avaliação por RM. Na difusão, o eco planar avalia o sinal de hidrogênio com mobilização restrita, onde é observado nas isquemias cerebrais. A perfusão avalia o aporte sanguíneo a um tecido e é realizada com o meio de contraste.
Dessa forma, a ressonância magnética funcional por ativação é uma das técnicas mais promissoras nos estudos das atividades cerebrais em funções motoras, sensitivas e cognitivas. Nessa técnica, o córtex cerebral envolvido com uma determinada tarefa atrai células sanguíneas carregadas com oxigênio (oxiemoglobinas) que produz uma amplificação discreta do sinal de RM.
Vídeo Resumo
Caro estudante,
Daremos início ao nosso vídeo de revisão da segunda aula da Unidade 1, referente à disciplina de Ressonância Magnética, abordaremos os principais assuntos mencionados nesta aula, sendo eles fundamentais para a complementação e absorção de seu conhecimento.
No primeiro momento deste vídeo, daremos ênfase na utilização de pulsos de radiofrequência nas aplicações clínicas dos exames de RM, dando seguimento nos estudos das sequências de pulsos e finalizando com a abordagem da técnica de inversão-recuperação.
Saiba mais
Prezado estudante,
Para complementação e aprimoramento de seus estudos, indico o artigo: Simulação de sinais de RMN através das equações de Bloch.
Esse artigo tem por objetivo apresentar de maneira simples, rápida e quantitativa os fenômenos básicos da RMN, para que os estudantes possam entender a maioria das aplicações da RMN em alto campo, baixo campo e imagens.
tTambém indico o artigo: Os fundamentos quânticos da Ressonância Magnética Nuclear.