Manual de Técnicas em Ressonância Magnética by Editora Rubio

A ressonância magnética é uma das ferramentas mais sofisticadas de imagem utilizadas rotineiramente na prática clínica. O aparelho de RM consiste em dois componentes principais: o ímã em si (além de outros sistemas de hardware) e o software usado para operar o sistema. O software gera muitas diferentes sequências de pulsos que os radiologistas e técnicos manipulam de acordo com cada paciente. A fim de fornecer diagnósticos ideais aos pacientes, a compreensão completa das sequências de pulso em RM faz-se necessária. Além disso, a relação entre as sequências de pulso/física no contexto de segurança do paciente colabora de maneira significativa para o resultado final, além de oferecer ao médico e ao técnico imagens de alta qualidade e com maior precisão diagnóstica. A RM é o único método de diagnóstico por imagem em que os parâmetros de imagem podem ser facilmente alterados de paciente para paciente. O poder desta tecnologia depende, essencialmente, do conhecimento e da aplicação adequada de seus fundamentos. O domínio do tema é um desafio, e auxiliará no atendimento de pacientes que se submetem a este exame.

David A. Bluemke, MD, PhD Director, Radiology and Imaging Sciences, Clinical Center Senior Investigator, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering National Institutes of Health, Bethesda, MD

A obtenção de diagnósticos clínicos precisos por meio de imagens por ressonância magnética, como todo processo radiológico, consiste em inúmeras atividades bem definidas, executadas por diferentes profissionais ou sistemas, em diversos serviços de RM. Além dos conhecimentos teóricos e práticos, outros importantes tópicos como treinamento, qualidade e segurança dos procedimentos, dos profissionais e dos pacientes, bem como manuseio adequado dos equipamentos e controle de qualidade são desenvolvidos neste livro de maneira clara e didática. O Manual de Técnicas em Ressonância Magnética, fruto do conhecimento e da vivência profissional dos autores, representa uma importante contribuição para a literatura médica radiológica brasileira. Destinado a técnicos e tecnólogos, a estudantes de radiologia e, certamente, de grande interesse para médicos-radiologistas e físicos especializados na área médica, este manual traz, além dos fundamentos e das técnicas básicas, as tecnologias e os conhecimentos mais recentes na área.

Os autores

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OUTROS TÍTULOS DE INTERESSE Atlas de Anatomia Radiográfica Antônio Mendes Biasoli Jr. Diagnóstico de Neuroinfecção – com Abordagem dos Exames do Líquido Cefalorraquidiano e Neuroimagem Marzia Puccioni-Sohler Manual de Posicionamento Radiográfico Antônio Mendes Biasoli Jr. Manual de Técnicas em Tomografia Computadorizada Edvaldo Severo dos Santos Marcelo Souto Nacif Manual Prático de Ultra-sonografia em Obstetrícia e Ginecologia Flávio A. Prado Vasques Antonio F. Moron Carlos G. V. Murta

Propedêutica da Vitalidade Fetal Flávio A. Prado Vasques Antonio F. Moron Carlos G. V. Murta Radiologia e Diagnóstico por Imagem – Abdome SBR (Sociedade Brasileira de Radiologia) Radiologia e Diagnóstico por Imagem – Aparelho Respiratório SBR (Sociedade Brasileira de Radiologia) Técnicas Radiográficas Antônio Mendes Biasoli Jr. Perguntas e Respostas Comentadas de Radiologia e Diagnóstico por Imagem Marcelo Souto Nacif Ricardo Andrade F. de Mello

Perguntas e Respostas Comentadas de Técnicas Radiográficas Antônio Mendes Biasoli Jr. Saiba mais sobre estes e outros títulos em nosso site: www.rubio.com.br

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Editores

Fernanda Guimar達es Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

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Manual de Técnicas em Ressonância MagnéƟca Copyright © 2011 Editora Rubio Ltda. ISBN 978-85-7771-076-8 Todos os direitos reservados. É expressamente proibida a reprodução desta obra, no todo ou em partes, sem a autorização por escrito da Editora. Produção e Capa Equipe Rubio Editoração Eletrônica Trio Studio Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Manual de técnicas em ressonância magnéƟca / editores Fernanda Guimarães Meireles Ferreira, Marcelo Souto Nacif . – Rio de Janeiro : Editora Rubio, 2011. Vários colaboradores. Bibliografia. ISBN 978-85-7771-076-8 1. Imagem de ressonância magnéƟca 2. Ressonância magnéƟca – DiagnósƟco. 3. Ressonância magnéƟca – Técnicas. I. Ferreira, Fernanda Guimarães Meireles. II. Nacif, Marcelo Souto.

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CDD 616.07548 Índices para catálogo sistemáƟco: 1. Ressonância magnéƟca : Técnicas : Medicina 616.07548

Editora Rubio Ltda. Av. Franklin Roosevelt, 194 s/l 204 – Castelo 20021-120 – Rio de Janeiro – RJ Telefax: 55 (21) 2262-3779 • 2262-1783 E-mail: rubio@rubio.com.br www.rubio.com.br Impresso no Brasil Printed in Brazil

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Agradecimentos

Agradeço, em especial, ao grande amigo Fernando Fernandes Paiva, pelas inúmeras horas de discussão, explicação, revisão, bem como pelo constante apoio. Sou grata, também, a todos que me incenƟvaram e contribuíram, de alguma forma, para a realização deste livro, entre eles: Alexandre Ferreli, Flávio Leandro Gomes, Gustavo Aor, Luís Antonio de Andrade Mendonça, Márcio Bernardes, Mary Kleinman, Moacyr Nunes e o querido professor Ney Vernon Vugman, responsável pelo meu primeiro contato com a ressonância magnéƟca. Por fim, agradeço à Dra. Fernanda Tovar-Moll e a toda a equipe do InsƟtuto D’Or, que me insƟgam a estudar, aprender e crescer profissionalmente. E dedico este livro aos meus pais, que sempre alimentaram minha mente e coração e conƟnuam a cuidar muito bem de ambos. Fernanda Meireles Ferreira

Ao Dr. David A. Bluemke, por me receber na Radiologia do NaƟonal InsƟtutes of Health – Bethesda (EUA) e me apoiar na minha solidificação como pesquisador. Ao Dr. João A. C. Lima, por me receber na Cardiologia da Johns Hopkins School of Medicine – BalƟmore (EUA) e me garanƟr conhecimentos atualizados e sólidos em imagem cardiovascular. Ao Departamento de Radiologia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal Fluminense (UFF), por me proporcionar tempo para dedicação aos pós-doutorados no Exterior. Ao Centro Universitário Serra dos Órgãos (FESO), por me concreƟzar como professor Ɵtular da insƟtuição após esta longa jornada de dedica-

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ção ao estudo como aluno e ao ensino como professor. Minha graƟdão, em especial, ao Professor Léo de Oliveira Freitas. Aos Professores Alair Augusto S. M. D. dos Santos e Edson Marchiori, amigos e principais moƟvadores da minha caminhada acadêmica. Ao Professor Carlos Eduardo RochiƩe, amigo e incenƟvador da minha jornada internacional. À minha família e à Carolina Benvegnu Nahime, por me valorizarem nas pequenas coisas e no dia a dia. Marcelo Souto Nacif

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Editores

Fernanda Guimarães Meireles Ferreira Graduada em Física com Habilitação em Física Médica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Bolsista da CAPES/DAAD no Programa UNIBRAL na Technische Fachhochschule – Berlim, Alemanha (2004/2005). Auxiliar de Pesquisa em Ressonância MagnéƟca do InsƟtuto D’Or de Pesquisa e Ensino, RJ. Bolsista da CNPq como Auxiliar de Pesquisa em Ressonância MagnéƟca do Centro Nacional de Bioimagem (CENABIO) do InsƟtuto Nacional de Ciência e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem (INBEB) da UFRJ.

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Visi ng Fellow (Cardiac MRI and CT) do Texas Heart InsƟtute – Saint Luke’s Episcopal – Houston – Texas, EUA. Post Doc Fellow (Cardiac MRI and CT) do NaƟonal InsƟtutes of Health – Clinical Center – Bethesda – Maryland, EUA. Post Doc Fellow (Cardiac MRI and CT) da Johns Hopkins University – Cardiology Division – BalƟmore – Maryland, EUA. Médico-Radiologista do Hospital de Clínicas de Niterói (HCN) e da Pro Echo Niterói, RJ e da Plani – São José dos Campos, SP. Membro da Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT). Membro da Society for Cardiovascular MagneƟc Resonance (SCMR). Membro da Radiological Society of North America (RSNA).

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Colaboradores

Alair Augusto Sarmet Moreira Damas dos Santos Mestre e Doutor em Radiologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Presidente da Sociedade Brasileira de Radiologia (biênios 2004-2005 e 2006-2007). Professor Adjunto e Chefe do Serviço de Radiologia do Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) da Universidade Federal Fluminense (UFF). MBA ExecuƟvo em Saúde pelo InsƟtuto de Pós-Graduação e Pesquisa em Administração (Coppead) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Membro do Conselho ConsulƟvo da Sociedade Brasileira de Radiologia (SBR) e das Comissões de Ensino e Telerradiologia da SBR e do Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (CBR).

Antônio Carlos Pires Carvalho Professor do Departamento de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)/Hospital Universitário ClemenƟno Fraga Filho (HUCFF). Mestre e Doutor em Medicina (Radiologia) pelo Departamento de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)/Hospital Universitário ClemenƟno Fraga Filho (HUCFF). Livre-Docente pela Universidade do Rio de Janeiro (UNIRIO). Membro Titular do Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (CBR).

Carlos Eduardo RochiƩe Livre-Docente e Doutor pela Universidade de São Paulo (USP). Coordenador da Pós-Graduação em RM e TC Cardiovascular do InsƟtuto do Coração (InCor) da FMUSP.

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Post Doc Fellow (Cardiac MRI and CT) da Johns Hopkins University – Cardiology Division – BalƟmore – Maryland, EUA. Membro Titular do Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (CBR) e da Sociedade Brasileira de Cardiologia (SBC).

CrisƟna Asvolinsque Pantaleão Fontes Professora-Assistente do Departamento de Radiologia da Universidade Federal Fluminense (UFF) – Niterói, RJ. Professora da Pós-Graduação em Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (Lato Sensu) do InsƟtuto de Pós-Graduação Médica Carlos Chagas (IPGMCC), RJ. Mestre em Medicina/Radiologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Médica-Radiologista do Hospital de Clínicas de Niterói (HCN), da Pro Echo Niterói e do Lab’s Niterói, RJ. Membro da Radiological Society of North America (RSNA).

Flávio Leandro Gomes Técnólogo em Radiologia. Especialista em Aplicação de Ressonância MagnéƟca. Pós-Graduação em Docência ao Ensino Superior pela Universidade Estácio de Sá (UNESA), RJ. Professor-Gestor de Ressonância MagnéƟca da UNESA, RJ. Coordenador do Curso de Extensão em Ressonância MagnéƟca da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

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Herick Savione Pós-Graduação em Docência no Ensino Superior. Graduação em Tecnologia em Radiologia pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Applica on em RM e TC da Siemens Medical Brasil e Coordenador do Curso de Qualificação em RM e TC do Centro Tecnológico Novo Rumo.

João Paulo Kawaoka Matushita Junior Pós-Graduando em Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (Lato Sensu) do InsƟtuto de Pós-Graduação Médica Carlos Chagas (IPGMCC), RJ.

Marcio Bernardes Gerente Técnico de Ressonância MagnéƟca da Clínica de DiagnósƟco por Imagem (CDPI), RJ. Especialista em Aplicação de Ressonância MagnéƟca. Coordenador do Curso de Extensão em Ressonância MagnéƟca da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Marcelo Souto Nacif Professor Titular de Radiologia do Curso de Medicina do Centro Universitário Serra dos Órgãos (FESO) – Teresópolis, RJ. Professor-Assistente do Departamento de Radiologia da Universidade Federal Fluminense (UFF) – Niterói, RJ. Subcoordenador da Pós-Graduação em Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (Lato Sensu) do InsƟtuto de Pós-Graduação Médica Carlos Chagas (IPGMCC), RJ. Mestre (Ângio-RM) e Doutor (RM Coração) em Medicina/Radiologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Vice-Presidente (Cardiovascular) da Sociedade Brasileira de Radiologia (SBR) (2008/2010). Visi ng Fellow (Cardiac MRI and CT) do Texas Heart InsƟtute – Saint Luke’s Episcopal – Houston – Texas, EUA. Post Doc Fellow (Cardiac MRI and CT) do NaƟonal InsƟtutes of Health – Clinical Center – Bethesda – Maryland, EUA. Post Doc Fellow (Cardiac MRI and CT) da Johns Hopkins University – Cardiology Division – BalƟmore – Maryland, EUA.

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Médico-Radiologista do Hospital de Clínicas de Niterói (HCN) e da Pro Echo Niterói, RJ e da Plani – São José dos Campos, SP. Membro da Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT). Membro da Society for Cardiovascular MagneƟc Resonance (SCMR). Membro da Radiological Society of North America (RSNA).

Michelle Tannus Lima Médica-Radiologista do Hospital de Clínicas de Niterói (HCN) e da Pro Echo Niterói, RJ. Staﬀ da Pós-Graduação em Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (Lato Sensu) do InsƟtuto de Pós-Graduação Médica Carlos Chagas (IPGMCC), RJ.

Teresa CrisƟna Sarmet dos Santos Professora da Pós-Graduação em Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (Lato Sensu) do InsƟtuto de Pós-Graduação Médica Carlos Chagas (IPGMCC), RJ. Médica-Radiologista do Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) da Universidade Federal Fluminense (UFF) – Niterói, RJ. Médica-Radiologista do Hospital de Clínicas de Niterói (HCN) e da Pro Echo Niterói, RJ.

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Prefácio

O livro Manual de Técnicas em Ressonância Magné ca representa uma importante contribuição para a literatura médica radiológica brasileira. É com grande saƟsfação que observamos um número crescente de livros editados por autores nacionais em nossa especialidade, muitos com qualidade superior aos importados ou traduzidos disponíveis no mercado nacional. O crescimento dessa especialidade no Brasil está relacionado com o bom ensino da radiologia nas universidades e nos serviços voltados para a educação e formação médica e, também, com o interesse dos profissionais em buscar aperfeiçoamento no Exterior. Pode-se observar a quanƟdade e a qualidade das publicações cienơficas brasileiras nas revistas de maior impacto, revelando maior projeção do País e melhorando, assim, sua posição na produção cienơfica nesta úlƟma década se comparado a outros países. Na área de livros didáƟcos especializados, a presença do autor nacional é muito destacada, sendo evidente a preferência dos leitores por obras de autores médicos brasileiros conhecidos na especialidade em detrimento das obras importadas. Este livro é rico pelo seu conteúdo voltado para radiologistas e profissionais da área de diagnósƟco por imagem com interesse em ressonância magnéƟca. O texto, além de claro e objeƟvo, é enriquecido por ilustrações de alta qualidade, e certamente tornar-se-á uma referência para a realização de exames de ressonância magnéƟca no País. Os autores – o médico-radiologista Marcelo Nacif, atualmente fellow no Johns Hopkins e no NIH, e a İsica Fernanda Ferreira – demonstraram

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conhecimento profundo do tema, bem como das necessidades dos profissionais que atuam em clínicas e hospitais. A Editora Rubio realizou um trabalho de alta qualidade na apresentação do texto e na reprodução das imagens e ilustrações, essencial para que esta obra seja acolhida pelo mercado editorial. Cumprimento os autores e a Editora Rubio pelo esforço realizado em disponibilizar obra com conteúdo de tamanha qualidade, cujo propósito é orientar os profissionais da área quanto à execução bem-sucedida dos exames de ressonância magnéƟca. Giovanni Cerri Guido Professor Titular de Radiologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP). Diretor-Geral do InsƟtuto do Câncer do Estado de São Paulo (ICESP). Presidente do Conselho Diretor do InsƟtuto de Radiologia (InRad).

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Apresentação

O poder das técnicas de imagem em medicina aumenta a cada dia, sublinhando nossa capacidade como humanos de confiar e agir com base no que vemos. Várias áreas da medicina dependem diretamente da nossa capacidade de representar não só a morfologia e função de sistemas de órgãos do corpo humano, como também a estrutura de seus tecidos e, mesmo, a composição bioquímica de seus componentes. A medicina cardiovascular, por exemplo, tem o histórico de seu progresso ligado diretamente ao desenvolvimento de métodos de imagem que propiciaram o advento de revascularização com base no desenvolvimento de angiografia coronariana por raios X para orientar a conexão de artérias e o posicionamento de balões e stents no caso de intervenção por cateter. Neurologia, ortopedia, pneumologia e gastrenterologia têm seus processos clínicos centrados no diagnóstico feito por imagem, que é identificado por médicos norte-americanos como um dos progressos tecnológicos mais importantes desde a década de 1990. Entre todas as modalidades de imagem, a ressonância magnética ocupa um lugar único. Além de não requerer uso de radiação ionizante, dispõe da versatilidade necessária para a exploracão diagnóstica completa de órgãos do corpo humano, inclusive os sistemas cardiovascular e nervoso, com seus desafios próprios em termos de estrutura, morfologia e função. A combinação de métodos de imagem e espectroscopia cria a possibilidade de visualização de processos extremamente complexos para a detecção de neoplasia e de medidas do fluxo de sangue e do movimento do coração. A ressonância magnética funcional habilita a carac-

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terização das fibras que conectam diferentes partes do cérebro e, em um futuro não tão distante, poderá ser utilizada para avaliar mecanismos intrínsecos da mente humana, não apenas para fins de investigação científica como é aplicada no momento, mas para o diagnóstico clínico e o acompanhamento de pacientes com processos mentais patológicos. Marcelo Nacif e Fernanda Meireles Ferreira organizaram um livro pioneiro, mas, sobretudo, oportuno para o preenchimento de um vácuo atual de informação importante. O radiologista que usa a ressonância magnética para o diagnóstico de uma miríade de situações clínicas encontrará neste manual um guia lógico de métodos, técnicas e princípios físicos necessários para a compreensão do que constitui e de como esse exame deve ser utilizado na prática médica contemporânea. Além de radiologistas, médicos que requerem o exame e dependem dos seus resultados para o manejo clínico dos seus pacientes terão aqui uma abordagem compreensível e, mesmo sem um treinamento mais profundo de técnicas radiológicas, poderão utilizá-la para a compreensão maior das técnicas e dos princípios envolvidos na aquisição de imagens por ressonância magnética. Muito importante também, este manual serve não apenas como referência para aqueles já estabelecidos profissionalmente, mas é de particular valor para o estudante que deseja um conhecimento maior sobre métodos de imagem e para o residente em radiologia ou outras especialidades que dependem da ressonância magnética. O fato de ter sido concebido pela associação de uma física e de um radiologista, ambos brasileiros, com dedicação ao ensino, ao conhecimento técnico e à capacidade científica já amplamente documentados em tantos outros trabalhos anteriores adiciona uma dimensão nova e interessante ao livro, que aborda uma tecnologia de ponta, da maneira como deve ser usada em nossa realidade. Este manual revela-se, portanto, um trabalho de referência e será utilizado primariamente como fonte atualizada de conhecimentos específicos sobre o significado e as técnicas envolvidas na ciência e na arte de imagem por ressonância magnética. Em razão de sua flexibi-

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lidade e potencial, o método cria uma margem significativa que permite criatividade ao lado do rigor técnico. Deve ser lido e estudado conforme sua estrutura, ou seja, de acordo com a sequência lógica de seus capítulos. João A. C. Lima, MD, FACC Division of Cardiology, Johns Hopkins University School of Medicine, BalƟmore, MD

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Abreviaturas

γ: razão giromagnéƟca ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas ACR: American College of Radiology ADC: coeficientes de difusão aparente – apparent diﬀusion coeﬃcient AFOV: campo de visão assimétrico – assimetric field of view AI: ângulo de inclinação ALNICO: liga de alumínio, níquel e cobalto Ângio-RM: angiografia por ressonância magnéƟca Anvisa: Agência Nacional de Vigilância Sanitária AP: anteroposterior ARM: angiografia por ressonância magnéƟca ARM-PC: ângio-RM por contraste de fase – ARM phase contrast ARM-SD: ângio-RM por subtração digital ARM-TOF: ângio-RM com tempo de voo – ARM me of flight ATM: arƟculação temporomandibular AVE: acidente vascular encefálico AVEi: acidente vascular encefálico do Ɵpo isquêmico B0: potência do campo magnéƟco BOLD: contraste dependente do nível de oxigenação do sangue – blood oxigen level-dependent contrast BPM: baƟdas por minuto – beats per minute *Como não há ainda no Brasil um consenso para tradução de termos nessa área, deixamos muitas abreviaturas com o significado apenas em inglês.

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CA: agente de contraste – contrast agent CBR: Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem CCIP: cateteres centrais de inserção periférica CHM: UK Commission on Human Medicines CHMP: CommiƩee for Medicine Products for Human Use Cho: colina Cine-RM: cinerressonância magnéƟca Cr: creaƟna CSI: imagem do deslocamento químico – chemical shi imaging CTE: comprimento do trem de ecos dB: decibel dB/dt: taxa de mudança no campo magnéƟco DIL: declínio (ou decaimento) de indução livre DP: densidade de prótons DRC: doença renal crônica DTI: imagem do tensor de difusão – diﬀusion tensor imaging DTPA: dieƟlenotriamino pentacéƟco marcado com tecnécio-99m DWI: imagem ponderada em difusão – diﬀusion weighted imaging ECD-99mTc: dímero eƟlcisteinato marcado com tecnécio-99m ECG: eletrocardiograma EDR: limite dinâmico estendido (parâmetro que permite operar com 32 bits) – extended dynamic range EPI: técnica de imagem ecoplanar – echo planar imaging EPO: eritropoeƟna ET: trem de eco – echo train ETL: espaçamento do trem de ecos – echo train lenght FASTCARD: ga ng cardíaco rápido – fast cardiac ga ng FAT SAT: saturação de gordura – fat satura on FAT SUP: supressão de gordura – fat supression FC: compensação de fluxo – flow compensa on FDA: Food and Drug AdministraƟon FEM: força eletromotriz FFE: GRE ultrarrápida – fast field echo

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FFT: transformada rápida de Fourier – fast Fourier transform FGRE: gradiente-eco rápido – fast gradient-echo FID: decaimento da indução livre – free induc on decay FIESTA: fast imaging employing steady state acquisi on FLAIR: inversão-recuperação com atenuação líquida – fluid a enuated acquision in inversion recovery FLASH: sequência gradiente-eco rápida com pequenos ângulos de excitação – fast low angle shot fMRI: ressonância magnéƟca funcional – func onal magne c resonance imaging FOV: campo de visão – field of view FSE: spin-eco rápida – fast spin echo FSN: fibrose sistêmica nefrogênica FT: transformada de Fourier – Fourier transform FWHM: largura máxima a meia altura – full width at half maximum G: Gauss Gd: gadolínio GD-DOTA: gadoterato de meglumina – gadoterate meglumine GD-DTPA: gadopentetato de dimeglumina – gadolinium diethylene triamine pentaace d acid GD-DTPA-BMA: gadodiamida – gadodiamide GEMS: gradiente-eco de mulƟdetectores – gradiente echo mul slice Gln: glutamina Glu: glutamato GRASE: gradiente-eco e spin-eco – gradient and spin echo GRASS: gradient recalled acquisi on in steady state GRE: gradiente-eco H2: hidrogênio HASTE: sequência rápida spin-eco de acionamento único – half fourier single shot turbo spin echo He: hélio IEC: InternaƟonal Electrotechnical Commission IEP: imagem ecoplanar INMETRO: InsƟtuto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial IR: inversão-recuperação – inversion recovery

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IRC: insuficiência renal crônica IT: tempo de inversão – inversion me LAVA: liver acquisi on volume accelera on LCR: líquido cafalorraquidiano MAV: malformação arteriovenosa MC: meio de contraste MCBO: meios de contraste de baixa osmolalidade MC-Gd: meios de contraste à base de gadolínio MERGE: mul ple echo recombined gradient echo MESS: mul ple echo single shot MHz: mega-hertz ML: magneƟzação longitudinal mI: mioinositol MIP: projeção de intensidade máxima – maximum intensity projec on MOTSA: angiografia com cortes finos múlƟplos superpostos – mul ple overlapping thin-slab acquisi on MPGR: (sequência de pulsos que representa a combinação de sequência gradiente-eco com spin-eco e adquire dados sequencialmente e não de corte a corte) – mul -planar gradient recalled acquisi on in the steady state MPRAGE: magne za on prepared rapid gradient echo MRS: espectroscopia por ressonância magnéƟca – spectroscopy

magne c resonance

MSMP: obtenção de imagem mulƟsseção e mulƟfase – mul -slice, mul -phase imaging MSSP: obtenção de imagens mulƟcorte e de fase única – mul -slice, single phase imaging MT: transferência de magneƟzação – magne za on transfer mT: militesla NAA: N-aceƟlaspartato NEX: número de excitações Nf: número de codificações de fase NP: não envolvimento da imagem na direção da fase – no phase PACS: sistema de comunicação e arquivamento de imagens – picture archiving communica on systems PC: contraste de fase – phase contrast

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PCA: angiorressonância por contraste de fase – phase contrast angiography PD: densidade de prótons – proton density PE: codificação de fase – phase encoding PET: tomografia por emissão de pósitrons – positron emission tomography Pmax: intensidades de pixel máximas Pmin: intensidades de pixel mínimas PMRS: espectroscopia de prótons por ressonância magnéƟca – proton magne c resonance spectroscopy ppm: partes por milhão PRESS: espectroscopia com resolução pontual – point resolved spectroscopy PROBE: exame do cérebro por espectroscopia de prótons – proton brain examina on PSD: base de dados de uma sequência – pulse sequence database PSIR: inversão-recuperação sensível à fase – phase sensi ve inversion recovery PWI: imagem ponderada por perfusão – perfusion weighted imaging rCBF: fluxo sanguíneo cerebral relaƟvo – rela ve cerebral blood flow rCBV: volume sanguíneo cerebral relaƟvo – rela ve cerebral blood volume RF: radiofrequência RFG: ritmo de filtração glomerular RL: direita/esquerda – right/le RM: ressonância magnéƟca RMC: ressonância magnéƟca cardíaca RMf: ressonância magnéƟca funcional rMTT: tempo de trânsito médio relaƟvo – rela ve mean transit me RNM: ressonância nuclear magnéƟca ROI: região de interesse – region of interest ROPE: codificação de fase ordenada da respiração – respiratory ordered phase encoding RSR: relação sinal-ruído rTTP: tempo de pico relaƟvo – rela ve me to peak SAR: taxa de absorção específica – specific absorp on rate SAT: saturação SE: spin-eco – spin-echo SENSE: sensi vity encoding

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SI: superior-inferior SPAIR: seleção espectral atenuada de sequência IR – spectral selec on a enuated inversion recovery SPECT: tomografia por emissão de fóton único – single photon emission computed tomography SPGR: gradiente-eco reduzido – spoiled gradient recalled SPIR: spectral presatura on inversion recovery SSFP: precessão livre no estado estacionário – steady state free precession SSTSE: sequência spin-eco de acionamento único – single shot turbo spin echo ST: espessura de corte – slice thickness STIR: inversão-recuperação com tempo de inversão curto – short TI inversion recovery SUS: Sistema Único de Saúde T: tesla T1: tempo 1 de relaxação T1WI: imagem ponderada em T1 T2*: tempo 2 estrela de relaxação T2: tempo 2 de relaxação T2WI: imagem ponderada em T2 TC: tomografia computadorizada TE: tempo de eco TEef: tempo de eco efeƟvo TFE: gradiente-eco rápida – turbo field echo TFG: taxa de filtração glomerular TI: tempo de inversão TOF: tempo de voo – me of flight TOF-2D: tempo de voo bidimensional – me of flight bidimensional TOF-3D: tempo de voo tridimensional – me of flight tridimensional TR: tempo de repeƟção TRF: parâmetro de ajuste do pulso de radiofrequência – tailored radio frequency TSE: turbo spin-eco U: uniformidade da imagem US: ultrassonografia VBw: largura de banda variável – variable bandwidth

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VE: ventrículo esquerdo VENC: velocidades de codificação do sinal – velocity encoding VIBE: volumetric interpolated breath hold examina on VIBRANT: volume imaging for breast assessment VME: vetor da magneƟzação efeƟva Voxel Ɵckness: espessura do corte W0: frequência de precessão WL: frequência de Larmor

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Sumário

Introdução, 1 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Histórico, 5 Antônio Carlos Pires Carvalho Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Princípios Básicos, 15 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Meios de Contraste e Reações Adversas, 41 Michelle Tannus Lima Cris na Asvolinsque Pantaleão Fontes Fernanda Meireles Ferreira Teresa Cris na Sarmet dos Santos Marcelo Souto Nacif

Instrumentos e Equipamentos, 73 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

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Qualidade da Imagem, 91 Fernanda Meireles Ferreira Flávio Leandro Gomes Marcio Bernardes Marcelo Souto Nacif

Como Lidar com Artefatos, 113 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Segurança, 127 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Angiografia por Ressonância MagnéƟca, 159 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira Alair Augusto S. M. D. dos Santos

Ressonância MagnéƟca Cardíaca e suas Principais Técnicas, 181 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira Carlos Eduardo Rochi e

Avanços em Neuroimagem, 195 João Paulo Kawaoka Matushita Junior Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

Protocolos Básicos, 215 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira

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Miniatlas de Planejamento dos Exames e Anatomia Aplicada à Ressonância MagnéƟca, 261 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira Herick Savione

Anexo – Acrônimos em Ressonância MagnéƟca, 415 Índice Remissivo, 421

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Capítulo Introdução

Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

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INTRODUÇÃO Desde 1982, o uso da imagem por ressonância magnéƟca (RM) cresce de maneira exponencial e migra rapidamente de um contexto de pesquisa para um contexto clínico, superando a rapidez de evolução de qualquer outra técnica de aquisição de imagens. Em 1997, o American College of Radiology (ACR) introduziu a cerƟficação para as instalações de serviços de RM nos EUA com base nas exigências conƟdas em suas publicações e, somente em 2001, criou um documento de orientação para práticas seguras em RM. Este documento foi revisado, modificado e atualizado em 2007 em decorrência de relatos detalhados de incidentes adversos envolvendo pacientes, equipamentos e funcionários de diversos serviços de RM. No Brasil, não há normas publicadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) ou pelo InsƟtuto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) acerca de assuntos perƟnentes à qualidade da imagem e à segurança em RM. No entanto, de acordo com o Programa NormaƟvo Brasileiro, na ausência de normas nacionais publicadas são válidas as normas internacionalmente reconhecidas. O Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem (CBR), seguindo a tendência de cerƟficação promovida pelo ACR, lançou um programa de qualificação dos serviços de diagnósƟcos de RM no Brasil que requer o cumprimento de uma série de exigências para aprovação, tais como: exigências a respeito do

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

corpo clínico, do corpo técnico e da avaliação de exames, mais especificamente de crânio (incluindo espectro, difusão e perfusão), de angiorressonância, de İgado, de ombro e de coluna cervical, todos com os respecƟvos laudos e com os parâmetros das sequências bem discriminados. Além disso, a aprovação ainda conta com o cumprimento de exigências feitas pela Vigilância Sanitária, ou seja, o Selo de Qualidade concedido pelo CBR reconhece apenas a estrutura do serviço de RM – clínica ou hospital –, bem como as imagens e os laudos dos exames. Não há critério estabelecido em relação a testes para avaliação do equipamento de RM nem regulamento para segurança, não somente do paciente, mas igualmente dos acompanhantes e dos profissionais do serviço, mesmo aqueles que, ocasional ou raramente, se encontram sobre os efeitos do campo magnéƟco. Assim, observando a importância atribuída à segurança no cenário internacional e a insipiência desta preocupação na realidade brasileira, fica evidente a necessidade de sistemaƟzar procedimentos de segurança em nosso país. No intuito de oferecer um panorama da uƟlização desta tecnologia pelo Sistema Único de Saúde (SUS) no Brasil, os dados obƟdos pelo Ministério da Saúde (2001) evidenciam aumento de mais de 200% (de 22.421 para 83.943) na realização de procedimentos de RM no período de 1998 a 2000. Segundo dados do InsƟtuto Brasileiro de Geografia e EstaơsƟca (IBGE), em 1999 havia 289 equipamentos de RM instalados no Brasil; em 2005, este número aumentou para 549, sendo a região Sudeste a detentora da maior quanƟdade de equipamentos de RM (311), seguida pelas regiões Nordeste (88), Sul (87), Centro-Oeste (45) e Norte (18). Esses dados comprovam que a ressonância magnéƟca está ganhando destaque na área de diagnósƟco por imagem; portanto, é fundamental conhecer as propriedades İsicas deste exame e os cuidados básicos em um serviço de RM.

LEITURA RECOMENDADA American College of Radiology (ACR). MRI AccreditaƟon Program requirements. ACR Technical Standart for DiagnosƟc Medical Physics Performance Monitoring of MagneƟc Resonance Imaging (MRI) Equipment, 1999 (hƩp://www.acr.org). Colégio Brasileiro da Radiologia. Normas básicas para inscrição no programa de selo de qualidade em ressonância magnéƟca. InformaƟvo do Colégio Brasileiro de Radiologia e DiagnósƟco por Imagem. 2002, 177(nov.). São Paulo.

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Figura 2.1

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

(A e B) Felix Bloch (A) e Edward Purcel (B) receberam o Prêmio Nobel de Física em 1952 pelo desenvolvimento de novos métodos de medição precisa do magnetismo nuclear

O mais anƟgo experimento biológico em RM de que se tem noơcia foi realizado na Universidade de Stanford (EUA), logo após a descoberta do fenômeno, quando Bloch obteve um forte sinal de RM ao inserir o dedo na bobina de radiofrequência de seu espectrômetro. No período entre 1950 e 1970, a RM foi desenvolvida e uƟlizada para análises moleculares İsicas e químicas. Em 1970, o médico norte-americano Raymond Damadian observou que havia em ratos diferenças significaƟvas na resposta à excitação magnéƟca entre os tecidos normais e aqueles com tumores malignos quando ambos eram bombardeados por um pulso de RF ressonante, já que emiƟa dois Ɵpos de sinais diferentes à medida que os momentos dos dipolos magnéƟcos dos tecidos relaxavam para o equilíbrio. Esses sinais variavam em suas caracterísƟcas de contraste na imagem, na dependência de o tecido ser saudável ou não, pois a célula saudável é menos permeável ao fluxo de água que a célula doente, com movimentos de água mais abruptos, de modo que as taxas de relaxamento são mais curtas. Já a célula doente é relaƟvamente maior e tem uma membrana mais fina e mais permeável à água. O fluxo de entrada e saída da água é geralmente livre e

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Princípios Básicos

ω0 = (μ/L) × |B|

(equação 3.4)

em que, como mostra a equação 3.1, a razão entre as grandezas vetoriais é a constante escalar γ. Subs tuindo a úl ma equação, temos: ω0 = γ × B0

(equação 3.5)

Além do valor de ω0, a equação 3.5 indica que o sen do da precessão é o mesmo do campo magné co. Este fenômeno é conhecido como Precessão de Larmor1 (Figura 3.2), e ω0 corresponde à frequência de Larmor em unidades de megahertz (MHz). Par ndo para conceitos quân cos, a direção do campo magné co está co, arbitrada como a direção z do sistema de coordenadas, é a direção na qual está

Figura 3.2

Precessão de Larmor

Precessão de Larmor: demonstrada pelo sico irlandês Joseph Larmor, corresponde à alteração da velocidade do movimento giratório.

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Princípios Básicos

Figura 3.6

O decaimento do T2 corresponde à deterioração da magnetização transversal em razão da interação dos campos magnéticos individuais dos núcleos. Todos os núcleos giram inicialmente em fase (como indicado pela posição similar das faixas escuras na parte inferior de cada círculo); em seguida, movimentam-se fora de fase (com as faixas escuras em posições diferentes)

Pela relação de Larmor, o campo de indução magné ca experimentado pelos prótons determina a frequência de precessão; portanto, as não homogeneidades dos campos magné cos locais produzirão frequências precessionais ligeiramente diferentes, ocasionando perda de coerência ou defasagem transversa (Figura 3.7). Essa perda de coerência traduz-se na perda da corrente induzida na bobina receptora de RF; portanto, o sinal de RF detectado pela bobina será muito menor do que se es vesse em fase, para uma mesma DP.

Figura 3.7

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A deterioração de T2* é o decaimento da magnetização transversal por causa da heterogeneidade do campo magnético, em que alfa = flip angle (ângulo de inclinação) e B0 = campo magnético externo

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Como esse declínio depende de imperfeições do campo magné co e não do paciente, esse efeito T2* contém poucas informações úteis a respeito da amostra e é eliminado com a aplicação de um pulso de RF de 180 graus após a aplicação do pulso de RF de 90 graus. Esta é uma das razões para a necessidade de se manter alta homogeneidade no campo magné co principal. Como dito anteriormente, durante o pulso de 90 graus, perde-se a magne zação longitudinal; em outras palavras, ganha-se magne zação transversa (Figura 3.8) e, após o pulso de 180 graus, o comportamento é inverso, ou seja, recupera-se a magne zação longitudinal. Por definição, T2 (ms) é o tempo necessário para reduzir a magne zação transversa (plano xy) a 37% de seu valor original após o pulso de RF de 90

Figura 3.8

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Recuperação do vetor da magnetização longitudinal (pulso de 180 graus)

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Meios de Contraste e Reações Adversas

O conhecimento atual sobre as propriedades dos diferentes agentes de gadolínio e a incidência da FSN quando são usados em pacientes de risco estão sumarizados na Tabela 4.2. Tabela 4.2

Quelatos de gadolínio autorizados pela União Europeia para uso clínico

Nome Genérico

Comercial

Gadodiamida

Omniscan®

Estrutura Vias de Ligação química eliminação

Carga proteica

Relato de FSN

Linear

Renal

Não

Não iônica Sim

Gadoversetamida OpƟmark®* Linear

Renal

Não

Não iônica Sim

Gadopentato de dimeglumina

Magnevist®, Linear Magnograf®

Renal

Não

Iônica

Sim

Gadopentato de dimeglumina

MulƟHance® Linear

97% renal 3% biliar

<5%

Iônica

Não

Ácido gadoxéƟco

Primovist®

Linear

50% renal 50% biliar

<15%

Iônica

Não

Gadofosveset

Vasovist®

Linear

95% renal 5% biliar

>85%

Iônica

Não

Gadoteridol

ProHance®

Cíclico

Renal

Não

Não iônica Não

Gadobutrol

Gadovist®

Cíclico

Renal

Não

Não iônica Não

Gadoterato de meglumina

Dotarem®

Cíclico

Renal

Não

Iônica

Não

* O OpƟmark® só é uƟlizado nos EUA. FSN: fibrose sistêmica nefrogênica. Fonte: adaptada de Karam MAH. Risco de fibrose sistêmica nefrogênica com o uso de contraste à base de gadolínio em doença renal crônica. J Bras Nefrol 2008; 30(1):66-71.

QUESTIONÁRIO PARA A ADMINISTRAÇÃO DOS MEIOS DE CONTRASTE EM RESSONÂNCIA MAGNÉTICA A Tabela 4.3 apresenta o quesƟonário para administração de MC em RM. Ele deve ser respondido e assinado pelo paciente ou responsável e com visto do médico responsável.

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CapĂtulo Instrumentos e Equipamentos

Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif

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INTRODUÇÃO Neste capítulo são descritos os equipamentos necessários para completar o processo de produção de imagens por ressonância magnéƟca (RM). Apesar da variedade de sistemas de obtenção de imagem por RM disponível, os instrumentos têm os mesmos subsistemas básicos (Figura 5.1), que podem ser divididos em: ■ Magneto principal. ■ Bobinas de gradientes de campo magnéƟco. ■ Transmissor e receptor de radiofrequências (RF). ■ Processador de imagens. ■ Sistema de computadores.

Figura 5.1

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Componentes básicos e a “arquitetura” de um sistema de ressonância magnética

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Cada um desses componentes desempenha um papel específico e fundamental na RM, dispondo de parâmetros e opções de desempenho parƟculares.

MAGNETO PRINCIPAL A função deste componente é formar um campo magnéƟco estáƟco uniforme, sobre o qual se superpõem os gradientes do campo magnéƟco e os pulsos de RF necessários para a obtenção das imagens. É um equívoco supor que a dimensão do campo magnético define completamente o desempenho de um sistema de RM. Embora influencie objetivamente o desempenho das máquinas, os demais componentes podem prestar maior ou menor contribuição em algumas situações. De fato, no caso dos modernos instrumentos de RM, o tipo e a força do magneto principal são apenas alguns dos fatores que contribuem para a qualidade final da imagem. Atualmente, dispõe-se de três principais Ɵpos de magnetos para a geração do campo magnéƟco principal: (1) magnetos permanentes, (2) magnetos resisƟvos e (3) magnetos supercondutores (Tabela 5.1).

Magnetos permanentes Os magnetos permanentes são consƟtuídos por grandes blocos de material ferromagnéƟco, que conservam o magneƟsmo após serem expostos a outro campo magnéƟco. O material mais comumente uƟlizado para a sua produção é uma liga de alumínio, níquel e cobalto, conhecida como ALNICO, com aspecto semelhante ao de uma ferradura simples. Tabela 5.1

Características dos principais tipos de magnetos

Magnetos

Eixo do campo

Limite do campo

Custo

Campos marginais

Permanente

VerƟcal ou horizontal

0,3T

Baixo

Baixos

ResisƟvos

Horizontal

0,2T

Médio

Médios

Supercondutores

Horizontal

3T ou mais

Alto

Altos

T: tesla (unidade do Sistema Internacional para medidas de indução magnéƟca e de densidade de fluxo magnéƟco.

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Instrumentos e Equipamentos

Figura 5.4

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(A a C) Modelo Symphony® da Siemens 1,5T (aparelho do Hospital de Clínicas de Niterói – RJ) (A); Verio® da Siemens de 3T (B) e Achieva® da Phillips de 3T (C). (Imagens cedidas pelo Departamento de Radiologia do National Institutes of Health/Clinical Center [Bethesda, EUA])

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Figura 5.7

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

(A a C) Bobinas de arranjo de fase são bobinas múltiplas que trabalham de forma conjugada reproduzindo o sinal de uma região com melhor RSR

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Instrumentos e Equipamentos

Bobinas de quadratura São duas ou mais bobinas de superİcie (Figura 5.8), conjugadas de forma que se obtenha simultaneamente o sinal de uma mesma região. Apresentam RSR melhor se comparadas às bobinas de superİcie comuns.

Unidade de controle de pulsos As bobinas de gradiente são aƟvadas e desaƟvadas muito rapidamente e em momentos precisos durante o procedimento de exame do paciente.

Figura 5.8

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(A e B) Exemplos de bobinas de quadratura para exames de crânio

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Dessa forma, as regiões fora do campo de visão são erroneamente codificadas e aparecem “dobradas” e em cima da estrutura examinada, sobrepondo-se a esta úlƟma, como mostra a Figura 7.1. Uma das maneiras de se suprimir o artefato de dobra é tornar o FOV suficientemente grande para incluir toda a área a ser estudada. Uma segunda maneira, mostrada na Figura 7.2, é trocar a direção da frequência e da fase, para que a fase seja codificada na menor direção da dimensão da área de estudo. A vantagem é que essa orientação possibilita a uƟlização de uma matriz retangular com menos codificações de fase e com a mesma resolução espacial. No entanto, este método também também pode produzir outros artefatos (imagens fantasmas, artefato de deslocamento químico), o que limita a sua uƟlidade. Em especial no plano coronal, o FOV é menor do que a imagem a ser estudada, e isso pode causar não só o artefato de dobra, mas também criar um Ɵpo de interferência conhecido como artefato de moiré ou de franja. A homogeneidade do campo principal sobre o FOV degrada as bordas, causando uma

Figura 7.1

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Imagem de artefato de dobra

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Como lidar com Artefatos

Figura 7.2

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Resultado das trocas de direção da frequência e da fase em artefato de dobra

diferença de fase nas mesmas. A sobreposição dos sinais de um lado ao outro do corpo, com fases mal combinadas, produz o artefato de moiré.

Artefato de ponto (herringbone) Gradientes aplicados em um ciclo muito elevado, como os gradientes da imagem ecoplanar, podem gerar pontos de dados ruins, ou um ponto de ruído no espaço-k com intensidade muito alta ou muito baixa. A convolução desse ponto com toda a informação restante da imagem durante a transformada de Fourier (FFT, do inglês fast Fourier transform) resulta em listras escuras na imagem. O deslocamento do ponto de ruído do centro do espaço-k determina a formação angular das faixas e a distância entre as mesmas, ao passo que a intensidade do ponto determina a rigidez do artefato. O ponto de ruído geralmente ocorre em razão da perda de conexões elétricas ou do rompimento das interconexões em uma bobina de RF; normalmente é um artefato transiente, que pode se tornar crônico se não for reparado.

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Como lidar com Artefatos

Figura 7.3

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Exemplo de artefato de excitação cruzada

o campo magnéƟco resultante, sendo chamada de paramagnéƟca. No segundo caso, tem susceƟbilidade magnéƟca negaƟva e enfraquece o campo magnéƟco resultante, sendo chamada diamagnéƟca. O artefato de susceƟbilidade magnéƟca, mostrado na Figura 7.4, é comumente encontrado na presença de ar, metal, cálcio ou meio de contraste gadolínio concentrado; aparece como hipointensidade focal de sinal envolvida por um halo hiperintenso, e pode estar associada à distorção da anatomia dos tecidos circunjacentes. Vários métodos podem reduzir ou modificar os artefatos de susceƟbilidade magnéƟca: ■ Sequências spin-eco são menos propensas a esses artefatos do que as sequências gradiente-eco e sequências ecoplanares. ■ Modificar a direção da codificação da frequência e da fase provoca modificação também na direção dos artefatos de susceƟbilidade magnéƟca, mas sem os eliminar.

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Figura 7.4

■

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Exemplo de artefato de suscetibilidade magnética

Um curto TE resulta em menos tempo para a defasagem do sinal e reduz perdas. Além disso, podem ser empregados um voxel menor, largura de banda maior, e até mesmo realizar o exame em equipamento com campo magnéƟco de menor intensidade.

Artefatos de movimento A movimentação do paciente durante a aquisição da imagem geralmente produz um artefato considerável na imagem, que aparece como um borrão ou como a formação de outra imagem no sentido da codificação da fase. Fantasmas (ghost) ou borrões (blurring) nas imagens são os mais frequentes artefatos em RM. Os artefatos de movimento resultam principalmente de dois efeitos: view-to-view e within-view. O primeiro efeito (view-to-view) decorre da movimentação que acontece durante a aquisição de níveis de codificação de fase, e leva a uma reconstrução da imagem ao longo do eixo de fase. Quando o movimento é periódico

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Como lidar com Artefatos

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(ou seja, ocorre de maneira regular) o resultado é completa ou incompleta replicação dos tecidos em movimento, sendo este artefato comumente chamado de fantasma. Movimentos fisiológicos que costumam resultar em artefatos fantasmas incluem movimentos respiratórios, como mostra a Figura 7.5, e outros, como baƟmentos cardíacos e pulsação arterial. A intensidade dessas imagens fantasmas torna-se mais extrema com a intensidade e a amplitude dos movimentos.

Figura 7.5

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Exemplos de artefato de movimento

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Segurança

Figura 8.6

Pacientes com queimaduras resultantes de acidentes em exames de RM

Os treinamentos devem ser realizados por um sico médico ou por engenheiros do próprio fabricante do aparelho de RM. Funcionários de diferentes níveis devem ser treinados de acordo com as seguintes especificações: ■ Nível 1: todos os funcionários de uma filial onde haja equipamento de RM. ■ Nível 2: pessoal de limpeza, de manutenção e de recepção. ■ Nível 3: médicos, anestesistas, profissionais de enfermagem, técnicos de tomografia computadorizada (TC) e de radiologia.

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Segurança

Figura 8.8

A falta de orientação do pessoal do serviço de RM pode causar acidentes envolvendo aparelhos e objetos presos no magneto

distância adequada do sistema de RM pode ser suficiente para proteger a operação do aparelho e ajudar a evitar que o mesmo seja atraído, provocando o efeito míssil. Uma fonte primária de interações adversas entre o sistema de RM e os monitores fisiológicos tem sido a interface entre o paciente e o equipamento, que geralmente exige um cabo condutor ou outro equipamento que, próximo ao sistema, pode ser uma fonte potencial de queimaduras para o paciente. Em virtude

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

disso, podem ser seguidas algumas recomendações para se evitar a ocorrência de possíveis acidentes: ■ Remover quaisquer disposi vos do ori cio do magneto não necessários para o procedimento. ■ Posicionar o paciente de modo a impedir o contato direto de sua pele com o ori cio do magneto ou com uma bobina de super cie de RF. Fazer uso de acolchoamento não condutor com espessura mínima de 0,6cm entre a pele do paciente e o ori cio do magneto, como mostra a Figura 8.9. ■ Usar somente bobinas de RF aprovadas que não estejam danificadas e verificar a integridade do isolamento elétrico dos componentes ou dos acessórios do disposi vo. ■ Posicionar todos os cabos e fios de derivações dos aparelhos de monitoração que façam contato com o paciente de tal modo que não formem alças condutoras. ■ Posicionar os cabos de RF descendo pelo centro e diretamente para fora do ori cio, sem enrolá-los nem dobrá-los. ■ Digitar o peso correto do paciente para prevenir exposição excessiva à RF.

Figura 8.9

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Coxins utilizados para prevenir o contato direto do paciente com o orifício do aparelho, evitando queimaduras e mantendo o paciente em uma posição correta

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Figura 9.5

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Técnica MOTSA. Vários volumes do tecido de interesse a ser estudado são excitados separadamente, em sequência, e depois reconstruídos, diminuindo a saturação indesejada

PC usam-se os desvios de fase (Figura 9.6) induzidos pela velocidade para disƟnguir-se o fluxo sanguíneo do tecido circundante (tecido estacionário). Como o contraste do fluxo sanguíneo e do tecido estacionário é relacionado com a velocidade do sangue, mais do que com o tempo 1 de relaxação (T1) desse tecido, este método possibilita supressão dos tecidos estacionários e condições para medidas quanƟtaƟvas da velocidade do sangue. Assim como a ARM-TOF, a ARM-PC aplica-se tanto à aquisição bidimensional quanto à tridimensional. A técnica 2D proporciona tempos de aquisição de imagens aceitáveis (1 a 3 minutos) e informações sobre a direção do fluxo. Já a técnica 3D é uƟlizada para planos finos, conơguos ou sobrepostos, o que reduz a defasagem intravoxel, possibilitando a observação de vasos em qualquer direção, com completa supressão do fundo da imagem. As aquisições 2D às vezes não podem ser reformatadas e vistas em outros planos de imagem, mas as imagens de aquisições em 3D podem ser reforma-

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Angiografia por Ressonância Magnética

Figura 9.6

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(A e B) Princípios básicos das aquisições da técnica de PC: são emitidos dois pulsos de saturação opostos um ao outro, funcionando como um sistema de resultantes. Nos spins móveis (A), representados pelo sangue, a resultante é diferente de zero, levando a um vetor que corresponde a um desvio de fase. Já no tecido estacionário (B) a resultante é igual a zero (ilustração idealizada pelo autor)

tadas em vários planos; a grande desvantagem da ARM-PC em 3D é o tempo de exame que pode ser de 15 minutos ou mais. A ângio-RM por PC pode ser sensível ao fluxo vagaroso em pequenos vasos, além de servir para enfaƟzar estruturas arteriais. A escolha do sistema vascular a ser estudado se faz a parƟr da escolha de diferentes velocidades de codificação do sinal (VENC, do inglês, velocity encoding). Velocidades de codificação altas enfaƟzam estruturas arteriais, e velocidades baixas enfaƟzam estruturas venosas. Pode-se dizer genericamente que, quando os prótons têm velocidades de fluxo diferentes em um mesmo voxel, é acumulada uma série de mudanças de fase ou defasamento. Existem várias estratégias técnicas para se alterar a representação do sinal nas ângio-RM, para se obter uma melhora na qualidade das imagens. Um parâmetro importante já mencionado é o VENC, que pode variar em cenơmetros por segundo. Outra forma seria a uƟlização de meio de contraste paramagnéƟco. A Tabela 9.2 resume as vantagens e desvantagens da ARM-PC.

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Tabela 9.2

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Vantagens e desvantagens da angiorressonância por PC

Vantagens

Desvantagens

Codificação de inúmeras velocidades, o que possibilita a seleção de fluxos lentos e rápidos

Tempo de eco longo

Excelente supressão no fundo da imagem

Efeitos de turbulência

Intensidade de sinal relacionada com a velocidade de fluxo

Sensibilidade a movimentos Artefatos e distorção (susceƟbilidade)

Ângio-RM com gadolínio É a principal forma de estudo vascular uƟlizada atualmente; representa a imagem do fluxo sanguíneo dentro do vaso, sendo bastante diferente da angiografia convencional, que demonstra o lúmen do vaso. A necessidade de estudo do parênquima de um órgão ou da perfusão, além do estudo arterial, faz com que alguns conceitos básicos sejam fixados para que se detecte a presença de lesões focais. Sendo assim, no exame dos rins, por exemplo, e na fase pré-contraste das imagens em T1, o córtex renal é discretamente hiperintenso em relação à medula. Esse sinal elevado, todavia, depende da idade do paciente e do seu estado de hidratação. Em T2, a medula renal, por conter mais água do que o córtex, aparece discretamente hiperintensa. Por isso, a técnica de imagem em T1 com supressão de gordura é atualmente a preferida, pois tem maior acuidade na detecção de pequenas lesões renais. Para o estudo arterial, as GRE são especialmente úteis, pois o uso de tempos de repeƟção extremamente baixos determina melhor supressão do sinal tecidual e maior velocidade de aquisição. A aquisição mais rápida torna possível a obtenção dos dados em formato volumétrico tridimensional, com grande beneİcio nas reconstruções de pós-processamento. Uma sequência tridimensional GRE ultrarrápida, como a fast field echo (FFE), é a técnica mais adequada para o estudo de ângio-RM. A potência ou a capacidade dos gradientes disponíveis e a intensidade do campo magnéƟco interferem na redução do tempo de repeƟção (TR). Equipamentos mais modernos, com gradientes eficientes, podem levar a tempos de repeƟção de aproximadamente 3ms.

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Ressonância Magnética Cardíaca e suas Principais Técnicas

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demora a lavar, criando uma concentração diferencial elevada entre os dois tecidos. Na associação com as diferenças de concentração do contraste, a sequência de pulso em que se usa IR demonstra as diferenças de intensidade do sinal na imagem RM, gerando uma excelente relação contraste-ruído do miocárdio normal e do miocárdio lesionado. Em seres humanos com infarto do miocárdio, a sequência tardia no estudo do miocárdio após injeção de gadolínio pode não apenas detectar e quanƟficar a fibrose miocárdica, como também avaliar a viabilidade do miocárdio. Isso pode antever a recuperação funcional das anormalidades contráteis da parede do VE após a revascularização. O realce miocárdico tardio transformou-se no melhor método não invasivo para avaliação de fibrose ou necrose miocárdica causadas por infarto do miocárdio, agudo ou crônico, ou por outras doenças não isquêmicas (Figura 10.7). A análise quanƟtaƟva por planimetria pode ser executada a fim de se obter em massa do VE e a extensão total do realce tardio, apresentadas como porcentagens da massa do VE, nas imagens em eixo curto em realce tardio. Uma análise semiquanƟtaƟva é uƟlizada para avaliação da transmuralidade do realce tardio no modelo do segmento padrão 17 do VE. A transmuralidade miocárdica do realce é geralmente classificada como menor que 25%, 25% a 50%, 50% a 75% e menor que 75% da área visual de cada segmento que é realçado. Além disso, cada segmento pode ser classificado como tendo um de quatro Ɵpos padrões predominantes do realce miocárdico: subendocárdico, mesocárdico, subepicárdico e transmural.

Figura 10.7

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(A a C) Três diferentes imagens de realce tardio. IR sensível à fase (PSIR) no eixo curto de um coração normal (A); IR flash segmentado (B); e IR de pulso único (single shot) (C). As imagens B e C mostram um infarto no território da coronária descendente anterior com sinais de obstrução microvascular

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Mapa de velocidade Uma variante do gradiente eco – a técnica de contraste de fase (PC) –, usada para medir diretamente o fluxo, é úƟl para se quanƟficar a gravidade do regurgitamento valvar e da estenose, esƟmar o tamanho da derivação, e avaliar a gravidade da estenose vascular arterial. Os pacientes com doença cardíaca podem beneficiar-se com esta técnica, parƟcularmente para medidas do volume regurgitante valvar e da via de saída do VE (Figura 10.8).

Figura 10.8

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Imagem de fluxo mostrando as variações entre o fluxo na aorta ascendente e na aorta descendente

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Figura 11.4

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Perfusão cerebral por RM. Observar o mapa com padrão de perfusão normal e simétrico em ambos os hemisférios cerebelares. Através desses mapas podemos calcular os volumes sanguíneos que passam pelo encéfalo e compará-los entre as diversas regiões do parênquima. Esta sequência é muito útil na análise de tumores e do acidente vascular encefálico (AVE)

ESPECTROSCOPIA POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (ERM) A ERM mostra a distribuição dos metabólitos cerebrais com base no desvio químico dos prótons em seu interior, que é uma propriedade determinada pelo ambiente químico dos prótons em questão. O histórico da RM está focado no estudo espectral, como podemos observar nestes breves comentários: ■ Com estudos realizados desde 1946, Felix Bloch (da Universidade de Stanford), com a teoria do magne smo, e Edward Purcell (Harvard), com a análise química por espectroscopia, ganharam o Nobel de Física em 1952. Com seus estudos iniciaram-se as pesquisas e os avanços que hoje são tão

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Figura 11.5

■

Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Espectroscopia por RM normal

Colina (Cho): é um marcador de proliferação celular. Em casos de tumores ou doenças infecciosas, seu traçado espectral estará elevado. Na curva, esse traçado encontra-se localizado em 3,2ppm (Figura 11.7).

Figura 11.6

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Paciente do sexo feminino com doença de Alzheimer. Espectroscopia mostrando redução do NAA e elevação do MI. Taxa MI/NAA elevada

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Avanços em Neuroimagem

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CONSIDERAÇÕES FINAIS A neuroimagem é um tópico em constante ebulição e crescimento; o que torna di ceis a compreensão e o acompanhamento de sua evolução. Muitos dados são oriundos de pesquisas iniciais e precisam ser validados. No entanto, já dispomos de dados que podem ser u lizados no dia a dia com precisão.

LEITURA RECOMENDADA Bitar R, Leung G, Perng R, Tadros S, Moody AR, Sarrazin J,et al. MR pulses sequences: what every radiologist wants to know but is afraid to ask. Radiographics 2006; 26:513-37. Brant WE, Helms CA. Fundamentos de radiologia e diagnós co por imagem. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. p. 3-52. Dong Q, Welsh RC, Chenevert TL, Carlos RC, Maly-Sundgren P, Gomez-Hassan DM, et al. Clinical applica ons of diﬀusion tensor imaging. J Magn Reson Imaging 2004; 6(19):6-18. Edelman RR, Hesselink JR, Zlatkin MB, Crues III JV. Clinical magne c resonance imaging. Philadelphia: Saunders Elsevier, 2006. Me ler Jr FA, Guiberteau MJ. Essen als of nuclear medicine imaging. 5. ed.. Philadelphia-PA, EUA: Elsevier 2006; 4:53-73. Mitchell DG, Burk DL Jr, Vinitski S, Ri in MD. The biophysical basis of ssue contrast in extracranial MR imaging. AJR Am J Roentgenol 1987; 149:831-7. Pouwels PJW, Frahm J. Regional metabolite concentra ons in human brain as determined by quan ta ve localized proton MRS. Magn Reson Med 1998; 39:53-60. Vilanova A, Zhang S, Kindlmann G, Laidlaw D. An Introduc on to Visualiza on of Diﬀusion Tensor Imaging and its Applica ons. In: Weickert J, Hagen H (eds.). Visualiza on and image processing of tensor fields. Springer Verlag, 2006. p. 121-53. Observação: ler o manual dos aparelhos.

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

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Tabela 12.1

Siglas, abreviações e termos usuais em protocolos de RM

Siglas, abreviações e termos

Inglês

Tradução e/ou explicação

ADC

apparent diﬀusion coeﬃcient

coeficientes de difusão aparente

AFOV

assimetric field of view

campo de visão assimétrico

–

anteroposterior

Bandwidth

–

largura de banda

BOLD

blood oxigen level-dependent contrast

contraste dependente do nível de oxigenação do sangue

CINE

–

imagens geradas para visualizações dinâmicas da anatomia (p. ex., coração)

COR

coronal

CSI

chemical shi imaging

imagem do deslocamento químico

DTI

diﬀusion tensor imaging

imagem do tensor de difusão

DWI

diﬀusion weighted imaging

imagem ponderada em difusão

EDR

extended dynamic range

limite dinâmico estendido (parâmetro que permite operar com 32 bits)

EPI

echo planar imaging

imagem ecoplanar

echo train

trem de eco

FAT SAT

fat satura on

saturação de gordura

flow compensa on

compensação de fluxo

Feet First

–

pés primeiro

FGRE

fast gradient-echo

gradiente-eco rápido

FLAIR

fluid a enuated acquision in inversion recovery

inversão-recuperação com atenuação líquida

Flip angle

–

ângulo de inclinação

FOV

field of view

campo de visão

FSE

fast spin echo

sequência rápida

Gap

–

intervalo (espaço entre os cortes)

GD-DOTA

gadoterate meglumine

gadoretato meglubina

GRE

gradient-echo

gradiente-eco

GRASS

Gradient recalled Acquision in steady state

–

HASTE

half-fourier single shot turbo spin echo

Sequência rápida spin-eco de acionamento único

Head coil

–

bobina de crânio

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

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CRÂNIO Encéfalo Protocolo geral

Observação

Para protocolos específicos de neuroimagem, como abuso de drogas ilícitas, doença de Alzheimer, au smo, crise convulsiva, demência, depressão, doenças dos corpos de Lewi, esquizofrenia, hidrocefalia, doença de Parkinson, entre outros, basta acrescentar outras sequências ao protocolo geral

Exemplo: esclerose

FLAIR sagital fino (3mm com gap de, no máximo, 10%) SE T1 axial e sagital fino com MT pós-contraste

múlƟpla Aspectos técnicos específicos

Axial FLAIR

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SE T1 axial TSE T2 axial e COR FLAIR axial Difusão axial GRE T2* axial Após contraste: SE T1 axial (caso haja lesão, fazer nos 3 planos)

Posição: head first (decúbito dorsal) Bobina: head coil Sequências u lizadas: axial T1; axial T2; axial com transferência de magne zação SPGR; coronal T1 e coronal T2; sagital T1; sagital T2 (o protocolo será direcionado dependendo do po de patologia do paciente) Planejamento de corte: cobrir todo o crânio, com angulação paralela ao corpo caloso (joelho, esplênico) Localizador: 3 planos modo 2D Espessura de corte: 5mm Gap: 1mm FOV: 24 × 18cm Phase FOV: 1 Autoajuste de frequência: água (water) No de cortes: 5 Tempo de scan: 19s

Sequência de pulsos: IR Opções de imagens: FC, VBw, Fast TE: 130 TR: 8.400 TI: 2.100 Bandwidth: 15.63 FOV: 24 × 18cm Espessura de corte: 5mm Gap: 2,5mm

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Protocolos Básicos

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CRÂNIO Encéfalo

Matriz: 256 × 160 NEX: 1 Direção de frequência: A/P Autoshim No de cortes: 20 Tempo de scan: 3:22s

Axial T2 FSE

Sequência de pulsos: SE Opções de imagens: FC, VBw, Fast TE: 102 TR: 4.500 ET: 22 Bandwidth: 31.25 FOV: 24 × 18cm Espessura de corte: 5mm Gap: 2,5mm Matriz: 320 × 224 NEX: 2 Direção de frequência: A/P Phase FOV: 0.75 Autoshim Phase Correct No de cortes: 20 Tempo de scan: 1:17s

Coronal T2 FSE

Sequência de pulsos: SE Opções de imagens: FC, VBw, Fast TE: 102 TR: 4.500 ET: 22 Bandwidth: 31.25 FOV: 24 × 18cm Espessura de corte: 5mm Gap: 2,5mm Matriz: 320 × 224 NEX: 2 Direção de frequência: S/I Phase FOV: 0.75 Autoshim Phase Correct No de cortes: 20 Tempo de scan: 1:17s

Axial T1 SE

Sequência de pulsos: SE Opções de imagens: FC, VBw, Fast TE: minimum

Axial FLAIR (con nuação)

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Figura 13.4 Planejamento da imagem transversal ao aqueduto. É necessário utilizar o plano sagital. O objetivo é ter a imagem do aqueduto como um perfeito círculo, como neste exemplo. Não pode ser uma imagem oval ou oblíqua

Fluxo liquórico

CRÂNIO

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Figura 13.5 Pós-processamento do ﬂuxo liquórico. Curva vermelha representando a variação durante a sístole e a diástole e, em azul, medida sólida na ponte mostrando não haver correlação

Miniatlas de Planejamento dos Exames e Anatomia...

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267

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Figura 13.42 Planejamento sagital. Cortes orientados paralelamente ao eixo medular, varrendo os corpos medulares, os forames de conjugação e a medula

Coluna Torácica (Dorsal)

TÓRAX

304 Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

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Figura 13.62 Planejamento coronal

Mão

MEMBROS SUPERIORES

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Figura 13.70 Planejamento radial do coração. Baseia-se no eixo curto basal. São realizados quatro planos distintos. O primeiro, amarelo, é a via de saída do ventrículo esquerdo. O segundo, azul, é o quatro câmeras. O terceito, vermelho, é o eixo longo duas câmeras verdadeiro, com o fígado embaixo e o pulmão em cima (isso significa que o plano cruza os segmentos inferiores e anterolateral da base ao ápex). O quarto, verde, é o eixo longo duas câmeras verdadeiro com o estômago embaixo e a artéria pulmonar em cima (isso significa que o plano cruza os segmentos inferior e anterior da base ao ápex)

CORAÇÃO

332 Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

Figura 13.76 Planejamento axial

MAMA

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Ă?ndice Remissivo

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Índice Remissivo

A Abdome, 243 Acidente(s), 151 - envolvendo aparelhos e objetos presos no magneto, 145 - ocorrido com uma maca pela falta de conhecimento e de preparo do pessoal, 152 - por efeito míssil ferromagné co, 151, 153 - provocado por carrinhos de anestesia deixados nas proximidades do magneto, 144 - provocado por uma cadeira de rodas, 151 - provocado por uma enceradeira deixada nas proximidades do magneto, 154 - queimaduras resultantes de, 141 - vascular encefálico, diagnós co de, 203 Acrônimos, 415-420 Adenocarcinoma de pulmão, 208 Agentes de contraste (v. Contraste, meios de) Alergia aos meios de contraste, 48 Aliasing, artefato de ou de artefato de dobra, 115 Alinhamento, precessão e ressonância, 17 Allegra, 53 Alzheimer, doença de, 206

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American College of Radiology, 3, 54, 149 Anestesia, sedação e, 52 Aneurismas, 188 Angiografia por ressonância magné ca, 159-179 - arterial crânio, 255 - caró das e vertebrais, 257 - considerações técnicas, 175 - limitações, 176 - meio de contraste paramagné co, 172 - - como u lizar, 173 - - - aquisição da imagem em múl plas fases, 175 - - - detecção automá ca do bolo de contraste, 174 - - - dose-teste, 173 - - - ga lho fluoroscópico, 174 - técnicas usadas em, 163 - - com gadolínio, 170 - - de contraste de fase, 166 - - MOTSA, 166 - - tempo de voo, 163 - - - 2D, 165 - - - 3D, 166 Antebraço, 240

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An -histamínicos, 52 Aorta, 258 - abdominal e ilíacas, 259 - torácica, 258 Aparelho urinário, 247 Apneia, 238 Artefatos, 106 - como lidar com, 113-125 - - aliasing ou artefato de dobra, 115 - - de deslocamento químico, 119 - - de excitação cruzada ou cross talk, 120 - - de fluxo, 125 - - de movimento, 122 - - de ponto, 117 - - de susce bilidade magné ca, 120 - - de zebra, 118 - - de zíper, 118 - - gibbs, 118 - ocorrência de, 110 - técnicas de redução de, 106 Artéria(s), 258 - caró das, 209 - pulmonar, 258 Ar culação, 234 - esternoclavicular, 237, 239 - temporomandibular, 234 Asma, 44 Astrocitoma de baixo grau, 207

B Bacia, 261 Bloch, Felix, 10 Bobina(s), 36 - de arranjo de fase, 86 - de esforço, 80 - de gradiente do campo magné co, 80 - de quadratura, 89 - de super cie, 86 - de volume, 85 - e relação sinal-ruído, 107 - gradientes, 36 - receptoras, 84 - sistema de, de radiofrequência, 84

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Manual de Técnicas em Ressonância Magnética

- transmissoras, 84 - unidade de controle de pulsos, 89 Bolsa escrotal, 248 Braço, 239 Bradicardia, 63 Broncospasmo, 47, 62

C Cadeiras de rodas, acidente por efeito míssil ferromagné co provocado por uma, 151 Câmaras cardíacas, 188 Campo(s) - de visão, 32, 102, 106 - magné co, 135 - - está cos, 135 - - gradiente de, 34 - - - que variam com o tempo, 136 - - - sistemas de bobinas de, 80 - marginais e magnetos supercondutores, 80 Caró das, 209, 257 Carpo, túnel do, 241 Cateteres centrais de inserção periférica, meios de contraste através de, 65 Cérebro, metástases cís cas no, 208 Cinerressonância magné ca acoplada ao eletrocardiograma, 186 Claustrofóbicos, considerações sobre segurança para casos de, 150 Cóccix, 251 Código de É ca Médica, 45 Colângio, 246 Colégio Brasileiro de Radiologia e Diagnós co por Imagem, 3 Colina, elevação de, 207 Coluna, 251 - cervical, pescoço e, 236 - lombar, 251 Computadores, sistema de, processadores de imagem e, 90 Consen mento informado, termo de, 147 Consequências da ressonância, 22 Contraste da imagem, 94 - ângulo de inclinação, 98

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