Usuária:TamiresAnsanelo/Testes43
A ressonância magnética (MRI) é uma técnica de imagem médica usada em radiologia para formar imagens da anatomia e dos processos fisiológicos do corpo, tanto na saúde como na doença. Os scanners de MRI usam campos magnéticos fortes, ondas de rádio e gradientes de campo para gerar imagens dos órgãos no corpo. A RM não envolve raios-x, o que a distingue da tomografia computadorizada (CT ou CAT).
Embora os riscos das raios-x estejam agora bem controlados na maioria dos contextos médicos, a ressonância magnética ainda pode ser vista como superior à TC a este respeito. A RM é amplamente utilizada em hospitais e clínicas para diagnóstico médico, estadiamento de doenças e acompanhamento sem expor o corpo a radiações ionizantes. A RM geralmente pode produzir informações de diagnóstico diferentes em comparação com a TC. Pode haver riscos e desconforto associados a varreduras de ressonância magnética. Em comparação com a TC, as varreduras de ressonância magnética geralmente levam um tempo maior, são mais altas e geralmente exigem que o sujeito entre em um tubo estreito e confinado. Além disso, as pessoas com alguns implantes médicos ou outro metal não removível dentro do corpo podem ser incapazes de se submeter a um exame de ressonância magnética de forma segura.
A MRI foi originalmente chamada de 'NMRI' (ressonância magnética nuclear). Baseia-se na ciência da ressonância magnética nuclear (RMN). Certos núcleos atômicos são capazes de absorver e emitir energia de freqüência de rádio quando colocados em um campo magnético externo. Na ressonância magnética clínica e de pesquisa, os átomos de hidrogênio são usados com maior freqüência para gerar um sinal de radiofrequência detectável que é recebido por antenas próximas da anatomia que está sendo examinada. Os átomos de hidrogênio existem naturalmente em pessoas e outros organismos biológicos em abundância, particularmente em água e gordura. Por este motivo, a maioria das varreduras de ressonância magnética caracteriza essencialmente a localização da água e da gordura no corpo. Os pulsos das ondas de rádio estimulam a transição de energia de spin nuclear e os gradientes de campo magnético localizam o sinal no espaço. Ao variar os parâmetros da sequência de pulso, podem ser gerados diferentes contrastes entre os tecidos com base nas propriedades de relaxamento dos átomos de hidrogênio nele.
Desde o início do desenvolvimento nas décadas de 1970 e 1980, a ressonância magnética mostrou ser uma técnica de imagem altamente versátil. Enquanto a ressonância magnética é mais proeminente em medicina diagnóstica e pesquisa biomédica, ela também pode ser usada para formar imagens de objetos não-vivos. As varreduras de ressonância magnética são capazes de produzir uma variedade de dados químicos e físicos, além de imagens espaciais detalhadas. O aumento sustentado da demanda de ressonância magnética no setor de saúde levou a preocupações quanto à relação custo-eficácia e sobre-diagnóstico.
Construção e física editar
Para realizar um estudo, a pessoa está posicionada dentro de um scanner de MRI que forma um forte campo magnético em torno da área a ser imaginada. Na maioria das aplicações médicas, os prótons (átomos de hidrogênio) em tecidos contendo moléculas de água criam um sinal que é processado para formar uma imagem do corpo. Primeiro, a energia de um campo magnético oscilante temporariamente é aplicada ao paciente na freqüência de ressonância apropriada. Os átomos de hidrogênio excitados emitem um sinal de radiofreqüência, que é medido por uma bobina receptora. O sinal de rádio pode ser feito para codificar informações de posição, variando o campo magnético principal usando bobinas de gradiente. À medida que estas bobinas são rapidamente ligadas e desligadas, elas criam o ruído repetitivo característico de uma varredura de ressonância magnética. O contraste entre diferentes tecidos é determinado pela taxa em que os átomos excitados retornam ao estado de equilíbrio. Os agentes de contraste exógenos podem ser administrados por via intravenosa, oral ou intra-articular.
Os principais componentes de um scanner de ressonância magnética são: o ímã principal, que polariza a amostra, as bobinas de compensação para corrigir as não-homogeneidades no campo magnético principal, o sistema de gradiente que é usado para localizar o sinal de MR e o sistema de RF, o que excita a amostra e detecta o sinal de RMN resultante. Todo o sistema é controlado por um ou mais computadores.
A RM requer um campo magnético que seja forte e uniforme. A força de campo do ímã é medida em teslas - e enquanto a maioria dos sistemas operam a 1,5 T, sistemas comerciais estão disponíveis entre 0,2 e 7 T. A maioria dos ímãs clínicos são ímãs supercondutores, que requerem hélio líquido. As intensidades de campo mais baixas podem ser alcançadas com ímãs permanentes, que são freqüentemente usados em scanners de MRI "abertos" para pacientes claustrofóbicos. Recentemente, a MRI foi demonstrada também em campos ultra baixos, ou seja, na faixa microtesla-a-militesla, onde a qualidade de sinal suficiente é possível por pré-polarização (na ordem de 10-100 mT) e medindo os campos de precessão de Larmor em cerca de 100 microtesla com dispositivos de interferência quântica supercondutores altamente sensíveis (SQUIDs).
Segurança editar
A ressonância magnética é, em geral, uma técnica segura, embora possam ocorrer lesões como resultado de procedimentos de segurança errados ou de erro humano. As contra-indicações para a RM incluem a maioria dos implantes cocleares e marcapassos cardíacos, estilhaços e corpos estranhos metálicos nos olhos. A segurança da RM no primeiro trimestre da gravidez é incerta, mas pode ser preferível a outras opções. Uma vez que a RM não usa nenhuma radiação ionizante, seu uso geralmente é favorecido em preferência à CT quando qualquer modalidade pode produzir a mesma informação. Em certos casos, a ressonância magnética não é preferida, pois pode ser mais dispendiosa, demorada e exacerbadora de claustrofobia.
T1 e T2 editar
Cada tecido retorna ao seu estado de equilíbrio após a excitação pelos processos independentes de T1 (spin-tretice) e T2 (spin-spin) de relaxamento. Para criar uma imagem ponderada em T1, a magnetização pode ser recuperada antes de medir o sinal MR, alterando o tempo de repetição (TR). Esta ponderação de imagem é útil para avaliar o córtex cerebral, identificando tecido adiposo, caracterizando lesões focais focais e, em geral, para obter informações morfológicas, bem como para imagens pós-contraste. Para criar uma imagem ponderada em T2, a magnetização pode decair antes de medir o sinal MR alterando o tempo de eco (TE). Esta ponderação de imagem é útil para detectar edema e inflamação, revelando lesões de substância branca e avaliando a anatomia zonal na próstata e no útero.
A exibição padrão de imagens de MRI é representar características de fluido em imagens em preto e branco, onde diferentes tecidos são os seguintes:
| Sinal | T1-ponderado | T2-ponderado |
|---|---|---|
| Alto |
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| Intermediário | Matéria cinzenta mais escura que matéria branca |
Matéria branca mais escura do que a matéria cinzenta |
| Baixo |
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Agentes de constraste editar
A ressonância magnética para imagens de estruturas anatômicas ou fluxo sanguíneo não requer agentes de contraste, pois as propriedades variáveis dos tecidos ou sangue proporcionam contrastes naturais. No entanto, para tipos de imagem mais específicos, os agentes de contraste intravenosos mais utilizados são baseados em quelatos de gadolínio. Em geral, esses agentes se mostraram mais seguros do que os agentes de contraste iodados utilizados na radiografia ou TC. As reações anafilactóides são raras, ocorrendo em aprox. 0,03-0,1%. De particular interesse é a menor incidência de nefrotoxicidade, em comparação com os agentes iodados, quando administrados em doses usuais - isto fez uma varredura de ressonância magnética contrastante uma opção para pacientes com insuficiência renal, que de outra forma não seriam capazes de sofrer TC com contraste.
Embora os agentes de gadolínio se tenham revelado úteis para pacientes com insuficiência renal, em pacientes com insuficiência renal grave que requer diálise, existe o risco de uma doença rara mas grave, fibrose sistêmica nefrogênica, que pode estar ligada ao uso de certos agentes contendo gadolínio. O mais frequentemente ligado é a gadodiamida, mas outros agentes também foram ligados. Embora uma ligação causal não tenha sido definitivamente estabelecida, as diretrizes atuais nos Estados Unidos são que os pacientes em diálise só devem receber agentes de gadolínio quando essenciais e que a diálise deve ser realizada o mais rápido possível após a varredura para remover o agente do corpo prontamente. Na Europa, onde mais agentes contendo gadolínio estão disponíveis, uma classificação dos agentes de acordo com os riscos potenciais foi liberada. Recentemente, foi aprovado um novo agente de contraste chamado gadoxetate, Eovist de marca (US) ou Primovist (EU), para uso diagnóstico: isso tem o benefício teórico de um caminho de excreção dupla.
História editar
Embora muitos pesquisadores já tenham descrito a maior parte da física subjacente, a imagem de ressonância magnética foi inventada por Paul C. Lauterbur em setembro de 1971; Ele publicou a teoria por trás disso em março de 1973. No final da década de 1970, Peter Mansfield, físico e professor da Universidade de Nottingham, Inglaterra, desenvolveu a técnica de imagem de eco-planar (EPI) que levaria a varredura tomando segundos em vez de horas e produzir imagens mais claras do que Lauterbur teve. Eles receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 2003 por suas "descobertas sobre ressonância magnética".
Economia editar
No Reino Unido, o preço de um scanner clínico de 1,5-tesla MRI é de cerca de £ 920,000 / US $ 1,4 milhão, com o custo de manutenção da vida em geral semelhante ao custo de compra. Nos Países Baixos, o scanner MRI médio custa cerca de 1 milhão de euros, com uma RM de 7-T que foi utilizada pelo UMC Utrecht em dezembro de 2007, custando 7 milhões de euros. A construção de conjuntos de MRI pode custar até US $ 500.000 / € 370.000 ou mais, dependendo do escopo do projeto. Os sistemas de RMN pré-polarização (PMRI) que utilizam eletroímãs resistivos mostraram-se promissores como uma alternativa de baixo custo e possuem vantagens específicas para a imagem conjunta perto de implantes metálicos, no entanto, provavelmente não são adequados para aplicações rotineiras de todo o corpo ou de neuroimagem.
Os scanners de ressonância magnética tornaram-se fontes importantes de receitas para os prestadores de cuidados de saúde nos EUA. Isso é devido a taxas favoráveis de reembolso de seguradoras e programas do governo federal. O reembolso de seguro é fornecido em dois componentes, uma carga de equipamento para o desempenho real e operação da varredura de MRI e uma cobrança profissional pela revisão do radiologista das imagens e / ou dados. No Nordeste dos EUA, uma carga de equipamento pode ser de US $ 3.500 / € 2.600 e uma taxa profissional pode ser de US $ 350 / € 260, embora as taxas reais recebidas pelo proprietário do equipamento e pelo médico intérprete geralmente sejam significativamente menores e dependem das taxas negociadas com companhias de seguros ou determinado pelo cronograma de taxas do Medicare. Por exemplo, um grupo de cirurgia ortopedista em Illinois faturou uma taxa de US $ 1.116 / € 825 para uma RM de joelho em 2007, mas o reembolso do Medicare em 2007 foi de apenas US $ 470,91 / € 350. Muitas companhias de seguros exigem aprovação antecipada de um procedimento de ressonância magnética como condição para a cobertura.
Nos EUA, a Lei de redução de déficit de 2005 reduziu significativamente as taxas de reembolso pagas pelos programas federais de seguros para o componente de equipamentos de muitas varreduras, mudando a paisagem econômica. Muitas seguradoras privadas seguiram o exemplo.
Nos Estados Unidos, uma ressonância magnética do cérebro com e sem contraste faturado à Parte B do Medicare implica, em média, um pagamento técnico de US $ 403 / € 300 e um pagamento separado ao radiologista de US $ 93 / € 70. Na França, o custo de um exame de ressonância magnética é de aproximadamente € 150 / US $ 205. Isso abrange três varreduras básicas, incluindo uma com um agente de contraste intravenoso, bem como uma consulta com o técnico e um relatório escrito ao médico do paciente. No Japão, o custo de um exame de ressonância magnética (excluindo o custo de material de contraste e filmes) varia de US $ 155/115 a US $ 180 / € 133, com uma taxa profissional de radiologista adicional de US $ 17 / € 12,50. Na Índia, o custo de um exame de ressonância magnética, incluindo a taxa para a opinião do radiologista, é de aproximadamente Rs 3000-4000 (€ 37-49 / US $ 50-60), excluindo o custo do material de contraste. No Reino Unido, o preço de varejo de uma varredura de MRI varia em particular entre £ 350 e £ 700 (€ 405-810).
Uso excessivo
As sociedades médicas emitem diretrizes para quando os médicos devem usar a ressonância magnética em pacientes e recomendar contra o uso excessivo. A ressonância magnética pode detectar problemas de saúde ou confirmar um diagnóstico, mas as sociedades médicas geralmente recomendam que a ressonância magnética não seja o primeiro procedimento para criar um plano para diagnosticar ou gerenciar a queixa de um paciente. Um caso comum é usar a ressonância magnética para buscar uma causa de dor lombar; o American College of Physicians, por exemplo, recomenda contra este procedimento como improvável que resulte em um resultado positivo para o paciente.
Por órgão ou sistema editar
A MRI possui uma ampla gama de aplicações no diagnóstico médico e estima-se que mais de 25 mil scanners estejam em uso em todo o mundo. A RM afeta o diagnóstico e o tratamento em muitas especialidades, embora o efeito sobre os melhores resultados de saúde seja incerto.
A ressonância magnética é a investigação de escolha no estadiamento pré-operatório do câncer retal e da próstata e, tem um papel no diagnóstico, estadiamento e acompanhamento de outros tumores.
Neuroimagem editar
A ressonância magnética é a ferramenta investigativa de escolha para cânceres neurológicos, pois tem melhor resolução do que a TC e oferece uma melhor visualização da fossa posterior. O contraste fornecido entre matéria cinza e branca torna a ressonância magnética melhor opção para muitas condições do sistema nervoso central, incluindo doenças desmielinizantes, demência, doença cerebrovascular, doenças infecciosas e epilepsia. Uma vez que muitas imagens são retiradas em milisegundos, mostra como o cérebro responde a diferentes estímulos, permitindo que os pesquisadores estudem as anormalidades cerebrais funcionais e estruturais em distúrbios psicológicos. A RM também é utilizada na cirurgia estereotáxica guiada por mri e radiocirurgia para o tratamento de tumores intracranianos, malformações arteriovenosas e outras condições tratáveis cirurgicamente usando um dispositivo conhecido como N-localizer.
Cardiovascular editar
A MRI cardíaca é complementar a outras técnicas de imagem, como ecocardiografia, TC cardíaca e medicina nuclear. As suas aplicações incluem avaliação da isquemia miocárdica e viabilidade, cardiomiopatias, miocardite, sobrecarga de ferro, doenças vasculares e cardiopatia congênita.
Musculoesquelético editar
As aplicações no sistema músculo-esquelético incluem imagens espinhais, avaliação de doenças das articulações e tumores de tecidos moles.
Fígado e gastrointestinal editar
O MR hepatobiliar é usado para detectar e caracterizar lesões do fígado, pâncreas e ductos biliares. Os distúrbios focais ou difusos do fígado podem ser avaliados utilizando imagens de fase em oposição ponderada em fase oposta e de contraste dinâmico. Os agentes de contraste extracelular são amplamente utilizados na ressonância magnética do fígado e os novos agentes de contraste hepatobiliares também proporcionam a oportunidade de realizar imagens biliares funcionais. A imagem anatômica dos canais biliares é conseguida usando uma sequência fortemente ponderada em T2 na colangiopancreatografia por ressonância magnética (MRCP). A imagem funcional do pâncreas é realizada após administração de secretina. A enterografia MR fornece avaliação não-invasiva da doença inflamatória do intestino e dos tumores do intestino delgado. A colonografia de MR pode desempenhar um papel na detecção de pólipos grandes em pacientes com risco aumentado de câncer colorretal.
Angiografia editar
A angiografia por ressonância magnética (MRA) gera imagens das artérias para avaliá-las para estenose (estreitamento anormal) ou aneurismas (dilatação da parede vascular, em risco de ruptura). O MRA é freqüentemente usado para avaliar as artérias do pescoço e do cérebro, a aorta torácica e abdominal, as artérias renais e as pernas (chamado de "escorrer"). Uma variedade de técnicas podem ser usadas para gerar as imagens, como a administração de um agente de contraste paramagnético (gadolínio) ou usando uma técnica conhecida como "aprimoramento relacionado ao fluxo" (por exemplo, sequências de tempo de vôo 2D e 3D), onde A maior parte do sinal em uma imagem é devido ao sangue que recentemente se mudou para esse plano (veja também FLASH MRI). As técnicas que envolvem acumulação de fase (conhecida como angiografia por contraste de fase) também podem ser usadas para gerar mapas de velocidade de fluxo com facilidade e precisão. A venografia por ressonância magnética (MRV) é um procedimento similar que é usado para imagens de veias. Neste método, o tecido agora está excitado inferiormente, enquanto o sinal é recolhido no plano imediatamente superior ao plano de excitação - criando assim o sangue venoso que recentemente se moveu do plano excitado.
Sequências editar
An MRI sequence is a particular setting of radiofrequency pulses and gradients, resulting in a particular image appearance. The T1 and T2 weighing can also be described as MRI sequences.
Overview table editar
This table does not include uncommon and experimental sequences.
| Grupo | Sequência | Abbr. | Física | Principais distinções clínicas | Exemplos |
|---|---|---|---|---|---|
| Sequências de eco de rotação | T1 imagem ponderada | T1 | Medindo o relaxamento de spin-tretice usando um curto tempo de repetição (TR) e tempo de eco (TE) |
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| Imagem ponderada em T2 | T2 | Medindo o relaxamento spin-spin usando longos tempos TR e TE. |
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| Tanto T1 como T2 são usados como fundações padrão e comparações para outras seqüências. | |||||
| Sequências de recuperação de inversão | Curta recuperação de inversão de tau | STIR | Supressão de gordura ajustando um tempo de inversão onde o sinal de gordura é zero. | Alto sinal no edema, como em fratura de estresse mais severa. Esquema de dores na canela representados: | |
| Recuperação de inversão atenuada por fluido | FLAIR | Supressão de fluido, definindo um tempo de inversão que anula os fluidos. | Alto sinal em infarto lacunar, placas de esclerose múltipla (MS), hemorragia subaracnóidea e meningite (foto). | ||
| Recuperação de inversão dupla | DIR | Supressão simultânea do líquido cefalorraquidiano e da substância branca por dois tempos de inversão. |
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| Sequências de eco de gradiente | Imagem estável de precessão gratuita | SSFP | Manutenção de uma magnetização transversal estável e residual em ciclos sucessivos. | Criação de vídeos de MRI cardíaca (foto). | |
| Imagem ponderada por difusão (DWI) | Convencional | DWI | Medida do movimento browniano de moléculas de água. | Alto sinal dentro de minutos de infarto cerebral (foto). Com a perfusão MRI detectando o núcleo infartado e a penumbra recuperável, estes últimos podem ser quantificados pela RM de perfusão DWI +. | |
| Imagem de coeficiente de difusão aparente | ADC | Redução da ponderação de T2, levando múltiplas imagens DWI convencionais com diferentes pontuações DWI, e a mudança corresponde à difusão. |
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| Imagem de tensor de difusão | DTI | Principalmente a tractografia (representada) por um movimento Browniano global geral de moléculas de água nas direções das fibras nervosas. |
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| Imagem ponderada por perfusão (PWI) | Comprimento de susceptibilidade dinâmica | DSC | O contraste de gadolinium é injetado e a imagem repetida rápida (geralmente gradiente-eco eco-planar T2 ponderada) quantifica a perda de sinal induzida por susceptibilidade. | No infarto cerebral, o núcleo infarto e a penumbra diminuíram a perfusão (foto). Com a imagem ponderada por difusão (DWI) para estimar o núcleo infartado, a penumbra recuperável pode ser quantificada. | |
| O contraste dinâmico melhorou | DCE | Medindo o encurtamento do relaxamento da retícula (T1) induzida pelo bolus de contraste de agadolínio. | |||
| Etiquetagem de rotação arterial | ASL | Rotulagem magnética do sangue arterial abaixo da laje de imagem, sem a necessidade de contraste de gadolínio. | |||
| MRI funcional (fMRI) | Concentração dependente do nível de oxigênio no sangue | BOLD | Mudanças no magnetismo dependente da saturação de oxigênio da atividade do tecido de refluxo da hemoglobina. | Localizando áreas cerebrais altamente ativas antes da cirurgia. | |
| Angiografia por ressonância magnética (MRA) e venografia | Tempo de voo | TOF | O sangue que entra na área de imagem ainda não está saturado de forma magnética, dando-lhe um sinal muito maior ao usar curto tempo de eco e compensação de fluxo. | Detecção de aneurisma, estenose ou dissecção. | |
| MRA de contraste de fase | PC-MRA | Dois gradientes com igual magnitude, mas uma direção oposta são usados para codificar uma mudança de fase, que é proporcional à velocidade das rotações. | Detecção de aneurisma, estenose ou dissecção (foto). | (VIPR) | |
| Imagem ponderada por susceptibilidade | SWI | Sensível ao sangue e ao cálcio, por uma sequência de pulsos de eco (EGE) recuperada, de eco e eco longo, gradualmente compensada, para explorar as diferenças de susceptibilidade magnética entre os tecidos. | Detectando pequenas quantidades de hemorragia (lesão axonal difusa retratada) ou cálcio. | ||
Outras configurações especializadas editar
Espectroscopia de ressonância magnética
A espectroscopia de ressonância magnética (MRS) é usada para medir os níveis de metabólitos diferentes nos tecidos corporais. O sinal MR produz um espectro de ressonâncias que corresponde a diferentes arranjos moleculares do isótopo sendo "excitados". Essa assinatura é usada para diagnosticar certos distúrbios metabólicos, especialmente aqueles que afetam o cérebro e para fornecer informações sobre o metabolismo tumoral.
A imagem espectroscópica de ressonância magnética (MRSI) combina métodos espectroscópicos e de imagem para produzir espectros espacialmente localizados dentro da amostra ou do paciente. A resolução espacial é muito menor (limitada pelo SNR disponível), mas os espectros em cada voxel contém informações sobre muitos metabólitos. Como o sinal disponível é usado para codificar informações espaciais e espectrales, a MRSI requer alta SNR somente possível em maiores intensidades de campo (3 T e acima).
MRI em tempo real
A RM em tempo real refere-se ao monitoramento contínuo ("filmagem") de objetos em movimento em tempo real. Embora muitas estratégias diferentes tenham sido desenvolvidas desde o início dos anos 2000, um desenvolvimento recente relatou uma técnica de ressonância magnética em tempo real baseada em FLASH radial e reconstrução iterativa que produz uma resolução temporal de 20 a 30 milissegundos para imagens com uma resolução no plano de 1,5 a 2,0 mm. O novo método promete adicionar informações importantes sobre doenças das articulações e do coração. Em muitos casos, os exames de ressonância magnética podem tornar-se mais fáceis e mais confortáveis para os pacientes.
MRI intervencionista
A falta de efeitos nocivos para o paciente e o operador tornam a MRI adequada para a radiologia de intervenção, onde as imagens produzidas por um scanner de ressonância magnética orientam procedimentos minimamente invasivos. Tais procedimentos devem ser feitos sem instrumentos ferromagnéticos.
Um subconjunto crescente especializado de ressonância magnética intervencionista é a ressonância magnética intra-operatória, na qual os médicos utilizam uma RM em cirurgia. Alguns sistemas de ressonância magnética especializados permitem a imagem simultânea com o procedimento cirúrgico. Mais típico, no entanto, é que o procedimento cirúrgico é temporariamente interrompido para que a ressonância magnética possa verificar o sucesso do procedimento ou orientar o trabalho cirúrgico subsequente.
Ultra-sonografia focada guiada por ressonância magnética
Na terapia MRgFUS, os feixes de ultra-som são focados em uma imagem térmica térmica controlada e controlada por tecido e devido à deposição significativa de energia no foco, a temperatura dentro do tecido aumenta para mais de 65 ° C (150 ° F), destruindo completamente isto. Esta tecnologia pode atingir a ablação precisa de tecido doente. A imagem da RM fornece uma visão tridimensional do tecido alvo, permitindo uma focagem precisa da energia ultra-sonográfica. A imagem de MR fornece imagens quantitativas, em tempo real, térmicas da área tratada. Isso permite que o médico assegure-se de que a temperatura gerada durante cada ciclo de energia ultra-sonográfica seja suficiente para causar ablação térmica dentro do tecido desejado e, se não, para adaptar os parâmetros para garantir um tratamento eficaz.
Imagem multinucleada
O hidrogênio é o núcleo com imagem mais freqüente na ressonância magnética porque está presente em tecidos biológicos em grande abundância, e porque sua alta relação gyromagnética dá um sinal forte. No entanto, qualquer núcleo com uma rotação nuclear líquida poderia ser imaginado com ressonância magnética. Tais núcleos incluem hélio-3, lítio-7, carbono-13, flúor-19, oxigênio-17, sódio-23, fósforo-31 e xenon-129. 23Na e 31P são naturalmente abundantes no corpo, então podem ser imaginadas diretamente. Os isótopos gasosos, como o 3He ou o 129Xe, devem ser hiperpolarizados e, em seguida, inalados, uma vez que a sua densidade nuclear é muito baixa para produzir um sinal útil em condições normais. 17O e 19F podem ser administrados em quantidades suficientes em forma líquida (por exemplo, 17O-água) que a hiperpolarização não é uma necessidade. O uso de hélio ou xenônio tem a vantagem de reduzir o ruído de fundo e, portanto, aumentar o contraste para a própria imagem, porque esses elementos não estão normalmente presentes em tecidos biológicos.
Além disso, o núcleo de qualquer átomo que tem uma rotação nuclear líquida e que está ligado a um átomo de hidrogênio pode ser potencialmente fotografado através de transferência de magnetização heteronuclear MRI que iria imaginar o núcleo de hidrogênio de alta relação gyromagnética em vez do núcleo de baixa razão gyromagnética que está ligado ao átomo de hidrogênio. Em princípio, a transferência de magnetização heteréonuclear pode ser utilizada para detectar a presença ou ausência de ligações químicas específicas.
A imagem multinuclear é principalmente uma técnica de pesquisa no presente. No entanto, as aplicações potenciais incluem imagens funcionais e imagens de órgãos mal vistos em 1H RM (por exemplo, pulmões e ossos) ou como agentes de contraste alternativos. Inhaled hyperpolarized 3He pode ser usado para imagem da distribuição de espaços de ar dentro dos pulmões. Soluções injetáveis contendo 13C ou bolhas estabilizadas de 129Xe hiperpolarizado foram estudadas como agentes de contraste para angiografia e imagem de perfusão. 31P pode potencialmente fornecer informações sobre densidade e estrutura óssea, bem como imagens funcionais do cérebro. A imagem multinucleada tem o potencial de traçar a distribuição do lítio no cérebro humano, este elemento que encontra o uso como um medicamento importante para aqueles com condições como o transtorno bipolar.
Imagem molecular por ressonância magnética
A ressonância magnética tem as vantagens de ter uma resolução espacial muito alta e é muito experiente em imagens morfológicas e imagens funcionais. A MRI tem várias desvantagens. Primeiro, a RM tem uma sensibilidade de cerca de 10-3 mol / L a 10-5 mol / L, o que, em comparação com outros tipos de imagem, pode ser muito limitante. Este problema decorre do fato de que a diferença de população entre os estados de rotação nuclear é muito pequena à temperatura ambiente. Por exemplo, em 1,5 teslas, uma força de campo típica para a ressonância magnética clínica, a diferença entre estados de energia alta e baixa é de aproximadamente 9 moléculas por 2 milhões. As melhorias para aumentar a sensibilidade à RM incluem aumento da força do campo magnético e hiperpolarização através de bombeamento óptico ou polarização nuclear dinâmica. Há também uma variedade de esquemas de amplificação de sinal baseados na troca química que aumentam a sensibilidade.
Para obter imagens moleculares de biomarcadores de doenças usando MRI, são necessários agentes de contraste de MRI direcionados com alta especificidade e alta relaxividade (sensibilidade). Até à data, muitos estudos foram dedicados ao desenvolvimento de agentes de contraste de MRI-alvo para obter imagens moleculares por ressonância magnética. Comumente, foram aplicados peptídeos, anticorpos ou ligandos pequenos, e domínios de pequenas proteínas, tais como os afibodies HER-2, para atingir a segmentação. Para melhorar a sensibilidade dos agentes de contraste, essas porções de segmentação geralmente estão ligadas a agentes de contraste de MRI de alta carga ou agentes de contraste de MRI com altas relaxividades. Uma nova classe de genes que visam agentes de contraste de MR (CA) foi introduzida para mostrar a ação do gene de mRNA único e proteínas do fator de transcrição de genes. Esta nova CA pode rastrear células com mRNA único, microRNA e vírus; resposta de tecido à inflamação em cérebros vivos. Os MR relatam alteração na expressão gênica com correlação positiva com análise TaqMan, microscopia óptica e eletrônica.
Ver também editar
Referências
[[Categoria:Introduções em 1973]]
[[Categoria:Invenções dos Estados Unidos]]
[[Categoria:Criogenia]]