03 aula - Movimentos de precessão

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03 aula - Movimentos de precessão

  1. 1. Movimentos de Precessão Prof. Esp. Gustavo Pires
  2. 2. 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.
  3. 3. Lembre-se! Os átomos que compõe nosso corpo possuem cargas elétricas que estão em constante movimento na eletrosfera de cada átomo.
  4. 4. 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
  5. 5. 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
  6. 6. Na ausência de B0 Os prótons de hidrogênio encontram-se em momentos magnéticos orientados aleatoriamente, desalinhados.
  7. 7. 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
  8. 8. 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
  9. 9. 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 de precessão B0
  10. 10. 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 de precessão B0  =  x B0
  11. 11. Entendendo melhor a Equação de Larmor  A taxa de precessão, ou frequência angular (  ) é governada pela 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
  12. 12. 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.
  13. 13. Localizando o eixo Z,Y e X no magneto O eixo z é exatamente o eixo longitudinal do magneto.
  14. 14. 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.
  15. 15. 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).
  16. 16. 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.
  17. 17. 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.
  18. 18. 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.
  19. 19. 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
  20. 20. Relaxação simultânea y x z B0 Mz Mxy Mxy Mz
  21. 21. 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%.
  22. 22. 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.
  23. 23. 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.
  24. 24. Tabela TR TE Líquido T1 < 800 ms < 30 ms Escuro T2 > 1500 ms > 80 ms Claro DP > 1500 ms > 30 ms Cinza
  25. 25. Imagem SE ponderada em T1
  26. 26. Imagem SE ponderada em T2
  27. 27. 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
  28. 28. 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
  29. 29. 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
  30. 30. 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)
  31. 31. Obrigado!

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