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 Guimarães 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.
10-10584
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:
[email protected] 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.
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).
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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).
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.
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
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Introdução, 1 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
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Histórico, 5 Antônio Carlos Pires Carvalho Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
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Princípios Básicos, 15 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
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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
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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
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Como Lidar com Artefatos, 113 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
8
Segurança, 127 Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
9
Angiografia por Ressonância MagnéƟca, 159 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira Alair Augusto S. M. D. dos Santos
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Ressonância MagnéƟca Cardíaca e suas Principais Técnicas, 181 Marcelo Souto Nacif Fernanda Meireles Ferreira Carlos Eduardo Rochi e
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Avanços em Neuroimagem, 195 João Paulo Kawaoka Matushita Junior Fernanda Meireles Ferreira Marcelo Souto Nacif
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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
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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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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
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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
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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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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
