física em ressonancia magnetica
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Arquivo para quem busca informações sobre alguns termos físicos pra a ressonância magnética.TRANSCRIPT
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Ressonncia MagnticaEng. Kleber CardosoEngenharia [email protected]
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O inicio....
1937 - Isidor Isaac Rabio, fsico austro-norte-americano.Nova tcnica para medir momentos magnticos nucleares.
Em 1944 ganhou o Prmio Nobel de Fsica
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1952 - Felix Bloch e Edward Purcell, ganharam o Prmio Nobel de FsicaSinais de radiofrequncia de ncleos detectado por rdio.
1973 - Paul Lanterbur, primeiras imagens de RM
1983 - Primeiro equipamento de RM para medicina1986 - Primeiro equipamento de RM do Brasil no HIAE
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Como isso funciona?
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VetoresVetor = Representa o mdulo, a direo e o sentido de uma grandeza fsica vetorial.
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Resultant V
Fx = F . cos Fy = F . sen
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5gua A molcula da gua composta por um tomo de
oxignio e dois tomos de hidrognio
O atomo de Hidrogenio consiste em um proton e um eltron
O proton o nucleo e fornece o sinal de RM
Molecula de agua
OH H
Atomo de hidrogenio
Proton
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6Proton
Spin do tomo
O spin uma rotao em torno deseu eixo fsico, semelhante ao giro deum pio.
Spin
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7Spin
S
Devido a esta rotao, prtons temum momento magntico .
N
Eles se comportam como ms!!!
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8Spin Quando um campo magntico
externo B0 aplicado, esse exerceum torque sobre os momentosmagnticos
B
precession
S
N
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9Spin Uma boa analogia a oscilao de
um pio. H duas foras: a rotaoda parte superior e a fora da partesuperior por gravidade.
B
precession
gravity
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Equao de Larmor
B
precession
2pif = B f = /2pi Bfor the 1H nucleus:
f = 42,577 MHz for 1T
= B
A frequncia de precesso nuclear exatamente proporcional ao campomagntico no ncleo.
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Propriedades de NcleosNuclide
NaturalAbundance
[%]
Spin
Resonant Frequency
in [MHz] at
0.19T 0.95T 1.49T
Gyro Magnetic
Ratio
[radians*Hz/T]
Relative
Sensitivity
1 H 1/2 2.675*108 40.45 63.6099.980 1.000 8.25
2 H 1 4.106*107 6.20 9.740.016 0.0097 1.24
13 C 1/2 6.725*107 10.17 15.951.110 0.016 2.03
15 N 1/2 2.711*107 4.10 6.430.360 0.001 0.82
17 O 5/2 3.628*107 5.49 8.600.037 0.029 1.10
19 F 1/2 2.517*108 38.06 59.69100.000 0.83 7.61
23 Na 3/2 7.075*107 10.70 16.78100.000 0.093 2.14
31 P 1/2 1.082*108 16.36 25.66100.000 0.066 3.27
35 Cl 3/2 2.620*107 3.96 6.2175.530 0.047 0.79
39 K 3/2 1.248*107 1.89 2.9693.100 0.0005 0.38
14 N 1 1.933*107 2.92 4.5899.640 0.001 0.58
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12Spins sem o campo magnetico B0
0
As rotaes so orientadas aleatoriamente no espao
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13Com o campo magntico M
S
N
M0m
m
=
m
A magnetizao M0 a fonte do sinal MR
B0
Com a aplicao do campo magntico externo B0, os prtonsalinham-se paralela ou anti-paralela a B0
=
S
N
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X
Y
Z
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Diferenas entre intensidade de campo magntico
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E 1T
E+
E-
Anti-parallel
Parallel
Unaligned Protons(no B0)
Protons in B0
E+
E-
1,5T
Gives more signal !
E
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Excitao - Frequencia
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E+
E-
E
-
Excitao - Frequencia
E
d1
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Slide 17
d1 icon of foundationdummy; 15/11/2008
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X
Y
Z
X
Y
Z
Y
Z
X
RF
Efeitos do Pulso de RF: Alterao do sentido do Spin Alinhamento de fase do Spin
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x y
M0B
Excitao
-
RF
ExcitationEnergy In
Excitao
x y
M0B1
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Relaxamento
T1 (longitudinal Relaxation: Energy Transfer)
1500500 2500 ms
M LongitudinalMagnetization
Relaxamento um processo pelo qual a energia introduzida durante aexcitao emitida pelos protons
Temos dois tipos de relaxamento:T2 (transverse Relaxation: Spin Dephasing)
T1
15050 250 ms
Mxy TransversalSignal
T2
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Relaxamento
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X Y
Z
RF
X Y
Z
Y
Z
Y
Z
RF
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Valores de relaxamento T2 tpicosT2 Values for
Some Tissue Types
Tissue T2 [ms]
Figado 43
Musculo esqueletico 47
Musculo cardiaco 57
Rins 58
Bao 62
Gordura 80
Massa branca encefalica 92
Massa cinza encefalica 101
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Valores de relaxamento T1 tpicosT1 Values for
Some Tissue Types
TissueT1 [ms]
(for 1.5T)
T1 [ms]
(for 1T)
T1 [ms]
(for 0.2T)
Gordura 260250200
Figado 490420228
Rins 650587393
Bao 778680398
Massa branca encefalica 783680388
Musculo esqueletico 863730370
Musculo cardiaco 862745416
Massa cinza encefalica 917809492
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Formao da imagem
T1 e T2 variam conforme o tecido analisado e a intensidade do campo magntico
T1 e T2 = Contraste da Imagem
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ZB0
B
B0
Y
X
Gradiente magnetico = Alterao do campo magnetico em uma direo
A unidade de medida mT/m
Gradiente de campo magntico
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Gradiente
63,8MHz 63,7MHz 63,6MHz
Intensidade do campo magntico
63,6MHz
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Gradiente
Localizao espacial
Intensidade do campo magntico
Intensidade do campo magntico
63,6MHz
63,87MHz
63,83MHz
63,76MHz
63,75MHz63,9MHz
63,8MHz
63,73MHz
63,72MHz
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Localizao espacial
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Gradiente de campo magneticoA unidade de medida mT/m
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Planos de reconstruo
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