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“Eu diria honestamente que o Kenhub diminuiu o meu tempo de estudo para metade.” – Leia mais. Kim Bengochea Kim Bengochea, Universidade de Regis, Denver

Ressonância Magnética (RM): Princípios básicos

Em 1632, o famoso pintor Rembrandt fez uma pintura a óleo chamada “A Lição de Anatomia do Dr. Tulp”. Sete médicos reuniram-se em torno de um cadáver estudando anatomia.

Felizmente, hoje temos a anatomia radiológica como uma disciplina totalmente nova que permite aos médicos visualizar estruturas internas do corpo usando a tecnologia para produzir imagens das regiões e órgãos específicos do corpo.

A radiologia hoje usa três modos de produção de imagem:

  • Transmissão de energia
  • Reflexão de energia
  • Emissão de energia

O assunto de interesse neste artigo específico é o método que utiliza a emissão de energia como modalidade de produção de imagem, ou seja, a ressonância magnética (RM).

Fatos importantes
Base Criação de imagens 2D e 3D distinguindo entre as propriedades magnéticas nucleares de vários tecidos
Energia Campo magnético, ondas de rádio
Imagens ponderadas em T1 Sinal elevado para gordura, sinal elevado para substâncias de contraste (gadolínio), sinal reduzido para água
Imagens ponderadas em T2 Sinal reduzido para gordura, sinal reduzido para substâncias de contraste (gadolínio), sinal elevado para água
Recuperação da inversão atenuada por fluidos (FLAIR) Semelhante a imagens ponderadas em T1
Densidade de protões Sinal elevado para gordura, mas menor do que em T1; sinal intermédio para água, mas menor do que em T2
Tipos de scanner Aberto, fechado
Contraindicações Implantes metálicos, gravidez, alergias a contraste, doença renal
Vantagens Seguro (sem radiação ionizante), excelente capacidade de diferenciação de tecidos moles, imageamento em múltiplos planos, qualidade de imagem não degradada pelo osso ou ar

O que é a RM e como funciona?

A ressonância magnética (RM) é uma técnica de imagem médica usada em radiologia para formar imagens da anatomia e dos processos fisiológicos do corpo tanto na saúde quanto na doença. A ressonância magnética cria imagens, distinguindo entre as propriedades magnéticas nucleares de vários tecidos, uma propriedade que torna a ressonância magnética capaz de uma diferenciação tecidual muito precisa. A ressonância magnética não utiliza radiação ionizante que possa danificar o tecido, mas produz imagens usando um campo magnético e ondas de rádio.

Uma vez que é claro que uma imagem de ressonância magnética é obtida após a interação entre um tecido específico e uma máquina de ressonância magnética que usa algum tipo de mecanismo físico, vamos definir e explicar ambos os aspectos dessa interação:

  • Que propriedades dos tecidos são relevantes?
  • Qual é a base técnica da ressonância magnética?

Quando se trata das propriedades dos tecidos, o que importa são os protões. Sabe-se que os protões se comportam como barras magnéticas, o que significa que eles têm um polo positivo e outro negativo, e isso os torna responsivos a campos magnéticos externos. E como o corpo humano consiste principalmente de moléculas de água e gordura, isso dá uma enorme quantidade de hidrogênio (H+) como fonte de protões, que é necessária para a interação com ondas de rádio específicas do aparelho de ressonância magnética. Então, dessa maneira, a nossa composição corporal realmente torna a ressonância magnética capaz de mapear a localização da água e da gordura no corpo.

Para entender completamente o conhecimento técnico da MRI, vamos esclarecer mais algumas coisas que são importantes sobre os protões. Cada próton gira em torno do seu eixo, como uma bailarina fazendo uma pirueta. Enquanto gira, muda constantemente a “fase”.

Próton girando em torno de seu eixo

Quando os protões de hidrogênio são expostos a um campo magnético forte, como o do scanner de ressonância magnética, a maioria deles irá se alinhar com esse campo.

Próton alinha-se com fortes campos magnéticos

Depois, a ressonância magnética atinge os protões com um pulso de ondas de rádio que lhes dá a energia para começar a girar no sentido horário até a rotação completa de 180 graus, quando eles se realinham com o campo magnético, mas na direção oposta.

Próton gira e realinha com um campo magnético na direção oposta

Uma vez que esta onda de rádio está transmitindo energia para os protões (excitando-os), uma vez desligada, os protões relaxam e realinham-se novamente com o campo magnético externo, libertando energia eletromagnética.

Quando um scanner de ressonância magnética é desligado, os prótons liberam energia eletromagnética

A densidade de protões é um dos fatores que define o contraste e a iluminação da imagem final. Quanto mais protões um tecido específico tiver, mais clara será a imagem final, e tecidos com menos protões resultarão numa imagem mais escura. Essa é a chave da formação da resolução de contraste de uma imagem final, para que cada tecido possa ser diferenciado com base no número de protões que ele possui.

Além da densidade dos protões, outros fatores relacionados com o relaxamento de protões também contribuem para a formação da imagem final da ressonância magnética. O relaxamento consiste em dois processos, chamados tempo de relaxamento T1 e tempo de relaxamento T2.

  • O tempo de relaxamento T1 é o tempo que é necessário para que 63% dos protões se realinhem com o campo magnético depois de o pulso da onda de rádio ser desligado. Este tempo é específico para cada tecido.
  • O tempo de relaxamento T2 é o tempo necessário para que 37% dos protões parem de girar sincronizadamente após desligar a onda de rádio. Também é específico para cada tecido.

Assim, a RM é capaz de detectar a energia de relaxamento e diferenciar os tecidos com base na rapidez com que eles libertam essa energia depois de o pulso da onda de rádio ser desligado. A combinação da imagem obtida em T1 e T2 dá uma visão geral completa sobre a densidade de diferentes tecidos.

Depois de a RM criar um mapa dos tipos de tecido da área digitalizada, um computador conectado ao scanner integra todas as informações usando uma fórmula matemática específica e, finalmente, produz imagens 2D e 3D do tecido. Depois de comparar as propriedades dos sinais emitidos do tecido que é filmado com os valores do tecido normal, é mais fácil concluir se esses tecidos estão passando por algum processo patológico.

Quais são os tipos de RM?

Uma sequência de RM é uma configuração particular de pulsos e gradientes de radiofrequência, resultando numa aparência particular da imagem. As sequências de RM mais comuns são T1, T2, Recuperação da Inversão Atenuada por Fluidos (FLAIR) e Densidade Protônica (PD).

Para entender completamente as sequências, vamos definir alguns termos usados em radiologia:

  • Tempo de Repetição (TR) é a quantidade de tempo entre sequências de pulso sucessivas aplicadas à mesma secção de tecido.
  • Tempo de Eco (TE) é o tempo entre a entrega do pulso da onda de rádio ao tecido e o recebimento do sinal de eco.

A combinação de diferentes valores do Tempo de Repetição e do Tempo de Eco define as sequências de RM acima mencionadas. Então, deste modo, podemos afirmar o seguinte:

As imagens ponderadas em T1 são produzidas usando TR curto e TE curto também. De modo simples, esta modalidade mede a rapidez com que o tecido se torna magnetizado. Portanto, o contraste e o brilho da imagem são determinados pelas propriedades T1 do tecido, que define suas principais características clínicas:

  • Sinal elevado para gordura
  • Sinais elevados para substâncias paramagnéticas, como agentes de contraste de ressonância magnética. O agente de contraste comumente utilizado em imagens ponderadas em T1 é o gadolínio. É um agente não tóxico que aparece muito brilhante nas imagens ponderadas em T1. Por essa razão, o uso de imagem ponderada em T1 reforçada com gadolínio é muito útil para observar as estruturas vasculares e a quebra da barreira hematoencefálica.
  • Sinal reduzido para o conteúdo que consiste principalmente de água, como edemas, tumores ou hemorragias.

RM T1 através do punho ao nível do tendão extensor ulnar do carpo

As imagens ponderadas em T2 são produzidas usando-se TR e TE mais longos, e o contraste e o brilho da imagem dependem das propriedades T2 do tecido. Então, basicamente, essa modalidade mede a rapidez com que o tecido perde sua magnetização, pelo que, quando comparado às imagens ponderadas em T1, ele tem características clínicas opostas:

  • Sinal elevado para conteúdo com mais água, o que permite que esta sequência visualize edemas, tumores, enfartes, infeções e inflamação
  • Sinal reduzido para gordura
  • Sinal reduzido para substâncias paramagnéticas (agentes de contraste para ressonância magnética).

RM T2 através da ponte inferior

No geral, as imagens ponderadas em T1 e T2 podem ser facilmente diferenciadas pela aparência do líquido cefalorraquidiano. Nas imagens ponderadas em T1, o líquido cefalorraquidiano é escuro, enquanto nas imagens ponderadas em T2 é brilhante.

A Recuperação de Inversão Atenuada por Fluidos (FLAIR) é a terceira modalidade comumente utilizada. É semelhante à sequência ponderada em T2, exceto que o TR e o TE são ainda mais longos. Tem uma grande capacidade de suprimir seletivamente, ou “anular”, os sinais de qualquer substância, neste caso fluidos, com base no seu valor T1. Por isso, basicamente, nas imagens FLAIR, o líquido cefalorraquidiano aparece escuro, o que torna essa sequência muito útil quando se trata de neuroimagem. Os médicos usam-na para obter imagens das seguintes lesões:

  • Enfartes lacunares
  • Placas de Esclerose Múltipla
  • Hemorragia subaracnoide
  • Meningite

A imagem ponderada em densidade protônica (DP) é a sequência frequentemente usada para a visualização do cérebro e das articulações. Para obter uma boa imagem ponderada em PD, as sequências T1 e T2 devem ser desativadas. Esta modalidade visualiza o número de protões por volume, que na verdade é a densidade protônica, como o próprio nome diz. Por causa disso, os tecidos com alta densidade de protões têm alta intensidade de sinal, enquanto os tecidos com menos protões têm baixa intensidade de sinal.

  • A gordura tem alta intensidade de sinal, mas não maior do que na sequência T1
  • Os fluidos têm intensidade intermédia, menor do que na sequência T2

Por estes motivos, a sequência PD é muito útil nos seguintes procedimentos clínicos:

  • Lesões do menisco do joelho
  • Avaliação da patologia da substância cinzenta e branca
  • A matéria cinzenta tem intensidade de sinal mais elevada do que a substância branca
  • O LCR possui intensidade de sinal intermédia, o que facilita a identificação do contraste entre o LCR e o tecido com o processo patológico

RM DP através da diáfise proximal do úmero

Tipos de scanners de RM

Quando se trata das propriedades físicas de um scanner, podemos falar em ressonância magnética fechada ou aberta. Um scanner de RM  comum, ou RM fechada, é um tubo grande cercado por um ímã. O paciente é colocado na mesa deslizante e depois deslizado para dentro do tubo.

Para indivíduos claustrofóbicos ou com excesso de peso, o tipo de scanner mais conveniente é uma RM aberta, mas produz imagens de qualidade ligeiramente inferior à variante fechada.

Scanner de RM

Indicações

A RM tem uma ampla gama de indicações quando se trata de diagnóstico médico. De um modo geral, é o método de escolha para o estadiamento da maioria dos cânceres (cancros), tal como próstata, mama, pulmão, entre outros.

Para ser mais específico, vamos listar o uso da ressonância magnética por órgão ou sistema:

  • Neuroimagem

Fossa Posterior
Doenças desmielinizantes
Demência
Doença cerebrovascular
Doença infecciosa
Epilepsia

  • Cardiovascular

Isquemia do miocárdio
Cardiomiopatias
Miocardite
Sobrecarga de ferro
Doenças vasculares
Doença cardíaca congênita

  • Musculoesquelético

Imagem da coluna vertebral
Avaliação da doença articular
Tumores de tecidos moles

  • Fígado e gastrointestinal

Lesões do fígado, pâncreas e ductos biliares

  • Angiografia

Estenose
Aneurismas

RM de um tumor cerebral

Contraindicações

Por mais que esteja familiarizado com as indicações para RM, saber as contraindicações pode literalmente salvar a vida de alguém. Aqui está a lista a saber:

  • Pessoas com implantes metálicos no corpo, incluindo clipes para o tratamento de aneurismas cerebrais, pacemakers e desfibriladores cardíacos, implantes cocleares e stents. Esta é a única contraindicação absoluta para o uso da RM.

As restantes contra-indicações são relativas e referem-se aos agentes de contraste e não à própria RM, pelo que a RM pode ser utilizada como método de diagnóstico, mas sem utilizar os agentes de contraste. Esses são:

  • As mulheres grávidas não devem utilizar os meios de contraste, pois o uso está associado ao aumento do risco de condições reumatológicas e inflamatórias, bem como ao óbito fetal e neonatal. No entanto, a RM sem contraste é perfeitamente segura para mulheres grávidas.
  • As pessoas alérgicas que são sensíveis aos agentes de contraste podem desenvolver reações alérgicas que variam de uma erupção simples à reação anafilática grave.
  • As doenças renais podem levar a uma excreção do contraste mais lenta, ou o próprio contraste pode ainda contribuir para o agravamento da doença renal existente.

Vantagens sobre outras técnicas

São numerosas as vantagens sobre outras modalidades de imagem. A RM é principalmente comparada à tomografia computadorizada, ecografia e PET.

Em primeiro lugar, ao contrário da ecografia, a RM pode produzir imagens em todas as secções do corpo, sem que a presença de osso ou ar complique a qualidade de imagem. A espectroscopia por RM proporciona importantes benefícios clínicos através da caracterização in vivo da composição química e da atividade metabólica.

Contudo, como a RM é mais comparada à tomografia computadorizada, vamos ser mais específicos sobre isso.

  • Em primeiro lugar, a RM não usa radiação ionizante, a qual poderia potencialmente prejudicar o corpo humano, enquanto que a TC usa certas doses de raios-x ionizantes.
  • A RM tem elevada capacidade de diferenciação dos tecidos moles e, portanto, todos os processos patológicos que envolvem os tecidos moles têm indicação para serem examinados por RM. Por outro lado, a TC é excelente para a examinação dos ossos, mas requer agentes de contraste se usada para imagens do tecido mole, algo que não é obrigatório durante o uso da ressonância magnética.
  • Além disso, por comparação com a TC, que leva apenas 10 minutos para o exame completo, a ressonância magnética pode ser muito demorada, pois pode levar de 15 minutos a 2 horas, dependendo da parte do corpo que está sendo escaneada.
  • Quando se trata de conforto, a ansiedade causada pelo tubo estreito da ressonância magnética era uma grande desvantagem quando comparada com a TC, mas como hoje em dia é possível usar máquinas de RM abertas, esse tipo de problema logo será história.
  • E, por último, mas certamente não menos importante, a RM é capaz de obter imagens em múltiplos planos, incluindo obliquidades sagitais, coronais, axiais e muitas outras, embora a reconstrução de dados axiais agora permita que a TC também forneça imagens multiplanares.

Sumário

A RM é uma técnica de imagem médica usada em radiologia para formar imagens da anatomia e dos processos fisiológicos do corpo, tanto na saúde quanto na doença. Como é maioritariamente não invasiva, oferece ao clínico uma imagem completa do estado interno do paciente, sem a realização de procedimentos complexos, e, como não utiliza radiação ionizante, garante segurança ao paciente.

A capacidade de entender como funciona a ressonância magnética é muito importante para futuros clínicos. Eis o porquê:

  • Com a criação de imagens através da distinção entre as propriedades magnéticas nucleares de vários tecidos, a RM tem elevada capacidade de diferenciação tecidular muito precisa.
  • A imagiologia de alta resolução é uma ferramenta muito poderosa para observar a anatomia do corpo, não só processo de diagnóstico em radiologia, mas também em investigação.
  • A RM tem inúmeras vantagens sobre outras técnicas de imagem.
  • Esta técnica está indicada como método de diagnóstico em um espetro muito amplo de doenças.

A ressonância magnética é o teste de diagnóstico mais comumente realizado após a TC e o Raio-X, pelo que dominar o conhecimento sobre cada campo da tríade radiológica é uma "obrigação" que beneficiará seu processo de estudo e tornará sua vida mais fácil.

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Referências:

Artigo, revisão e layout

  • Jana Vaskovic
  • Dimitrios Mytilinaios
  • Adrian Rad

Tradução para Português e layout:

  • Rafael Vieira
  • Catarina Chaves

Imagens:

  • Scanner de RM -  Muffet on Visual Hunt / CC BY (imagem foi alterada)
  • RM de um tumor cerebral - mathrock on Visual Hunt / CC BY-SA (imagem foi alterada)
© Exceto expresso o contrário, todo o conteúdo, incluindo ilustrações, são propriedade exclusiva da Kenhub GmbH, e são protegidas por leis alemãs e internacionais de direitos autorais. Todos os direitos reservados.

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