Ressonância Magnética Flashcards
Como resultado do spin dos nucleões, o _________ pode possuir momento _________.
núcleo; angular
A existência de momento angular é independente do número de protões e de neutrões. Verdadeiro ou Falso?
Falso
É condição necessária para a existência de momento que o número de nucleões seja par. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Quais são as caraterísticas dos núcleos de hidrogénio que o tornam adequado para realizar MRI?
-Existe em grandes quantidades no corpo.
-Tem uma grande capacidade de produzir sinal.
-As suas transições energéticas estão bem definidas.
-É possível obter sinais provenientes de outros núcleos, mas a intensidade será, pelo menos, uma ordem de grandeza inferior.
Um núcleo atómico com momento angular é percorrido por um campo magnético com a mesma direção do eixo de ___________.
rotação
Na ausência de um campo magnético externo, os átomos de hidrogénio comportam-se como agulhas magnéticas orientadas _______________.
aleatoriamente
Quando submetidos a um campo magnético externo, os átomos de hidrogénio irão orientar-se segundo o sentido do ___________. De acordo com as leis da mecânica quântica, podem orientar-se de forma ___________ (menor energia) ou ______________ (maior energia)
campo; paralela; antiparalela
A orientação antiparalela corresponde a um estado fundamental. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Compare o número de núcleos no estado fundamental e no estado excitado e relacione essa diferença com a intensidade do campo magnético externo e com a temperatura.
O número de núcleos no estado fundamental é ligeiramente superior do que o número de núcleos no nível excitado. Esta diferença é proporcional à intensidade do campo magnético externo e à temperatura.
O vetor momento magnético dos núcleos de hidrogénio está alinhado com a direção do campo externo. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Como é que é originado o movimento de precessão (rotação do eixo de rotação) dos núcleos?
Tem origem na interação dos seus momentos magnéticos com o campo magnético externo.
A frequência de Larmor é independente da intensidade do campo magnético externo. Verdadeiro ou Falso?
Falso. Depende do campo externo e da razão giromagnética.
Porque é que a magnetização M tem o sentido do campo externo?
Têm a mesma direção, porque os núcleos precessam de forma dessincronizada (apesar de com a mesma frequência), logo, as componentes transversais à direção de B0 anulam-se.
Os fundamentos da MRI são a indução de transições entre estados energéticos do núcleo por absorção e transferência de __________, o que é obtido mediante a aplicação de um pulso de __________________ com a frequência ____ _____________ e o facto de o pulso dar origem a uma componente ______________ da magnetização que pode ser medida.
energia; radiofrequência; de Larmor; transversal
O pulso RF, sendo um sinal ______________, pode ser interpretado como radiação ou como um ___________ ___________ adicional (B1).
eletromagnético; campo magnético
O fenómeno de aplicação de um pulso RF pode ser visto de duas formas. Quais são?
Pode ser visto como a precessão de M em torno da direção de B1 (pulso RF) e como a transição de núcleos do estado paralelo para o estado antiparalelo.
Após a aplicação do pulso RF, os núcleos que sofrem esta transição energética, adquirem alinhamento em _______, ou seja, passam a precessar em sincronia.
fase
O vetor M precessa em torno de B0 e B1 em simultâneo. Num referencial rotativo alinhado com o vetor B1, observa-se o desvio que o vetor M sofre relativamente à direção de B0. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
O ângulo de nutação (flip angle) depende da duração do pulso RF. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Quando o pulso RF é suspenso, os núcleos não retornam à sua configuração original. Verdadeiro ou Falso?
Falso. Eles regressam à sua configuração inicial, havendo o reestabelecimento das populações nos níveis energéticos correspondentes à orientação paralela e antiparalela e havendo a perda de sincronia de fase.
As variações de Mz produzem um campo que é captado por uma antena. Verdadeiro ou Falso?
Falso. É Mxy.
Como é que se designa o sinal registado na antena?
FID (“Free Induction Decay”)
A variação periódica do FID é devida ao movimento de __________ de M__ (por sua vez, devido às precessões dos núcleos individuais).
rotação; xy
Se o pulso RF for de banda larga, irá excitar poucos tipos de núcleo em diferentes posições das moléculas da amostra. Verdadeiro ou Falso?
Falso
O decréscimo na magnetização transversal resulta, em parte, da perda de coerência de fase causada por interações magnéticas entre os núcleos. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Na prática, os núcleos originam ligeiras heterogeneidades locais no campo magnético, o que provoca ligeiras alterações nas frequências de Larmor dos núcleos vizinhos. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Defina T2.
T2 - é o tempo necessário para que a magnetização decresça para 37% do seu valor original e diz respeito à perda de coerência.
Há um fenómeno adicional que contribui para o decréscimo de Mxy. Qual é?
Está relacionado com a existência de heterogeneidades no campo B0, levando a flutuações nas frequências de Larmor, acelerando a perda de coerência de fase.
T2 não depende da estrutura molecular. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Moléculas menos móveis têm tempos T2 mais longos. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Moléculas de maiores dimensões ou com movimento mais limitado têm T2 mais longos. Verdadeiro ou Falso?
Falso
T2 é o medido pela bobine. Verdadeiro ou Falso?
Falso. É T2*.
Faça as correspondências corretas.
- Recuperação de Mz
- Decaimento de Mxy
A. Processo rápido
B. Processo lento
1.B
2.A
A recuperação de Mz implica o regresso ao estado fundamental dos núcleos que foram excitados pelo pulso RF, e implica transferência de energia para a rede, voltanto a haver excesso de núcleos no sentido paralelo. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Defina T1.
T1 - tempo necessário para que 63% dos núcleos regressem à orientação paralela (tempo necessário para que se recupere 63% da Mz)
De que forma é que T1 depende dos tecidos vizinhos?
T1 depende dos tecidos vizinhos porque a eficiência da transferência de energia é maior quando a frequência dos núcleos excitados é próxima da frequência de vibração das moléculas da rede.
T1 é independente de B0. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Quanto maior for a largura de banda das frequências de vibração das moléculas da rede, maior é a probabilidade de a frequência dos núcleos excitados ser próxima da frequência de vibração das moléculas da rede. Assim, mais longo é o T1. Verdadeiro ou Falso?
Falso
T2 depende da proximidade dos núcleos entre si e do seu movimento relativo. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
O contraste em ressonância magnética pode ser devido a diferenças em 3 parâmetros e existem diferentes sequências de aquisição que são usadas para maximizar ou minimizar o efeito destes fatores. Quais são?
-Densidade Protónica;
-T1;
-T2.
A sequência eco de spin implica a excitação de protões por meio do pulso RF de modo a produzir um ______, e a aplicação de um novo pulso RF para produzir o _______ que será medido pela bobina.
FID; eco
O tempo que decorre entre os dois pulsos RF vai determinar o tipo de contraste que se obtém. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
O primeiro pulso roda M de 90º e força a ___________ de fase dos núcleos.
coerência
O segundo pulso roda os ___________ de 180º e é gerado um eco quando os núcleos ____________ recuperam a coerência de fase.
núcleos; rodados
A amplitude do pico final de uma sequência SE depende de _____.
T2
O TE é o tempo que decorre entre o primeiro pulso e o registo do eco. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
O processo de registo do eco pode ser repetido como?
Repete-se sob a forma de uma sequência de pulsos de 180º de forma a gerar ecos sucessivos.
O decaimento de cada FID é regido por T2. Verdadeiro ou Falso?
Falso. É regido por T2*.
Porque é que a diminuição do valor máximo de amplitude dos ecos sucessivos é regido por T2 e não por T2*?
Porque os efeitos de T2’ (heterogeneidades do campo magnético) são cancelados pelo pulso de 180º.
A um maior TE está associado um menor contraste em T2. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Tecidos com T2 elevado aparecem claros numa T2-weighted image. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Defina TR.
TR - tempo entre pulsos de 90º.
Quanto maior o TR, menor o sinal que se irá obter. Verdadeiro ou Falso?
Falso. Quanto maior o TR, mais tempo existe para um maior número de protões regressar ao estado paralelo (menos energético).
O contraste em função de T1 é independente de TR. Verdadeiro ou Falso?
Falso
A um TR curto está associado um bom contraste em T1. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Porque é que tecidos com um T1 curto aparecem claros nas imagens?
Se têm um T1 mais curto, quer dizer que recuperam Mz mais rápido, logo, quando é aplicado o pulso de 90º seguinte, vai ser produzido um sinal de ressonância magnética mais intenso.
A escolha de um TE curto conjugada com a escolha de um TR _________ minimiza o contraste em T2 e T1, respetivamente. Nesses casos, o contraste depende essencialmente da ______________ ______________ K(H).
longo; densidade protónica
Como é que se maximiza o contraste em T1?
Com um TE curto e um TR curto.
Como é que se maximiza o contraste T2?
Com um TE longo e um TR longo.
A densidade protónica está diretamente relacionada com a quantidade de núcleos excitados. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Flutuações na frequência de Larmor atrasam a perda de coerência de fases. Verdadeiro ou Falso?
Falso
Como se chama a sequência que pode ser usada para suprimir alguns tecidos na imagem?
Sequência de recuperação da inversão (IR)
Enumere a IR.
- Pulso de 180º
- Pulso de 90º
Defina TI.
É o tempo entre o primeiro pulso 180º e o pulso de 90º.
O tempo de inversão (TI) é ajustado de maneira a que a msgnetização longitudinal dos tecidos a suprimir seja próxima de 0, quando o pulso de 90º for aplicado. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
No que toca à sequência de recuperação de inversão, defina TR.
TR, neste contexto, é o tempo decorrido entre os dois pulsos 180º.
Se o TE for curto, o contraste dependerá, essencialmente, de TR. Verdadeiro ou Falso?
Falso. Dependerá de T1.
Uma sequência com TI muito curto (STIR) permite suprimir o sinal proveniente da gordura. O que é que se pode afirmar sobre T1?
Que é curto.
Um TI longo (FLAIR) leva a supressão proveniente do CSF. O que é que se pode afirmar em relação ao seu T1?
Que é longo.
Nas sequências de eco de gradiente (GE), é aplicado um gradiente de campo magnético após o primeiro pulso RF (variação _______ do campo magnético ao longo de uma dada direção). Ao contrário do eco de spin, o ângulo de ____________ pode ser __________ a 90º.
linear; nutação; inferior
O gradiente __________ o processo de perda de sincronização dos núcleos, porque gera _____________ nas _____________ de precessão. O gradiente é invertido ao fim de um tempo TE/2, levando à _____________ da sincronia de fase. Como consequência, ao fim de um tempo TE após o primeiro pulso surge um eco da FID original.
acelera; diferenças; frequências; recuperação
Porque é que em GE, se obtém contraste em T2* e não em T2, como em SE?
Em GE, não existe nenhum pulso de 180º que cancele as heterogeneidades do campo magnético.
Quais são as vantagens da aquisição de imagens por MRI com as sequências GE?
-Maior rapidez de aquisição;
-Menor dose de radiação RF (menor preocupação com o aquecimento dos tecidos).
Qual é a principal desvantagem da aquisição de imagens com sequências GE?
São mais sensíveis a alguns artefactos de imagem.
A base da imagem por ressonância magnética é a capacidade de localizar espacialmente a __________ do sinal.
origem
A localização da origem do sinal é feita mediante a aplicação sequencial de _____________ magnéticos nas 3 direções.
gradientes
Durante a aplicação de um gradiente, as frequências de Larmor irão __________ ao longo da direção deste.
variar
Como é que o Gz permite determinar a espessura do corte?
Durante a aplicação de Gz, as frequências de precessão irão aumentar linearmente nessa direção. O perfil de frequência do pulso RF irá definir a secção do corpo cujos protões irão produzir sinal.
Com um gradiente Gz fixo e uma largura de banda do pulso RF variável, diga como varia a espessura do corte em função da largura de banda.
Largura de banda curta: pequena espessura
Largura de banda larga: grande espessura
Com uma largura de banda do pulso RF fixa e um gradiente Gz variável, diga como varia a espessura do corte em função de Gz.
Gz elevado: pequena espessura
Gz baixo: grande espessura
Como é que se colmata o efeito de Gz de desfasamento?
Aplicando um gradiente adicional negativo.
De que forma é que o facto de TR»TE permite adquirir imagem de mais cortes?
Esse tempo morto serve para aplicar pulsos RF com perfis de frequência adequados para excitarem os cortes pretendidos.
O gradiente Gz resulta da ____________ dos campos de mais do que uma bobina.
sobreposição
O que é que se muda para se obterem cortes coronais? E sagitais?
Aplica-se Gy, em vez de Gz. Aplica-se Gx, em vez de Gz.
A aplicação de Gy durante alguns ms diz respeito à codificação em fase e este gradiente provoca variações na frequência de Larmor ao longo da direção x. Verdadeiro ou Falso?
Falso
O que é que acontece quando Gy deixa de ser aplicado?
Os spins voltam a precessar com a mesma frequência, mas com fases diferentes consoante a localização ao longo de y.
A variação da fase entre os núcleos, após a remoção de Gy, é proporcional a Gy. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
O último gradiente a ser aplicado para fazer a codificação espacial é Gy. Verdadeiro ou Falso?
Falso. É Gx.
Porque é que Gx se chama readout gradient?
Porque é aplicado durante a leitura do eco.
Como é que se dá a codificação em x com Gx?
Ao aplicar-se Gx, a frequência de precessão vai variar linearmente na direção de x. As diferentes frequências de precessão na direção x permitem localizar o sinal.
Fazendo a Transformada de Fourier Inversa do espaço K, obtemos o quê?
A imagem obtida por MRI.
Ao que é que corresponde o espaço k e que informações é qué possível obter a partir deste?
O espaço k é fruto da aplicação da transformada de Fourier aplicada a 2 dimensões, o que permite obter um espetro de frequências espaciais. O centro, frequências espaciais baixas, deste espetro dá-nos informações sobre a estrutura da imagem (má resolução) e a periferia, frequências espaciais altas, sobre os seus detalhes (boa resolução).
A variação de fase ao longo de y pode ser vista como uma variação ao longo do tempo, porque o valor de Gy vai sendo _____________ em cada ____.
incrementado; TR
Cada linha do espaço k corresponde a um novo valor de _____.
Gy
De que forma é que se pode acelerar o processo de reconstrução de imagem em MRI?
-Half-Fourier: Como a TF é simétrica em relação ao seu conjugado, é possível adquirir apenas metade do espaço k sem perda de informação e reduzindo o tempo de aquisição em 50%. No entanto, surge uma desvantagem relacionada com o aumento do ruído.
-Eco Parcial: Pode adquirir-se metade do eco, permitindo diminuir o TE e o TR.
-Matriz Reduzida: Abdica-se da aquisição de linhas periféricas do espaço k, permitindo reduzir o tempo de aquisição, à custa de perda de resolução (frequências espaciais elevadas).
Como é que se pode avaliar a qualidade da imagem em MRI?
Através da razão sinal-ruído (SNR).
Como é produzido o campo B0?
São usadas bobinas supercondutoras de nióbio ou titânio numa matriz de cobre, mantidas a temperaturas próximas dos 4 K.
Em que momento é que a corrente é injetada nas bobines?
No momento da instalação.
Qual é a função do He líquido em MRI?
É usado para arrefecer as bobines tem de ser renovado regularmente.
Porque é que é importante que as bobines supercondutoras estejam a temperaturas muito baixas?
Para que a resistência se aproxime de 0 ohm.
Qual é a função das bobinas RF?
Emitir pulsos RF e receber sinal emitido pelo sujeito.
As bobinas RF devem estar colocadas de modo a que o campo B1 produzido seja ______________ a B0.
perpendicular
As bobinas de Helmholtz são adaptadas à configuração da abertura da ____________ ___ ______.
máquina de MRI
O que são as bobinas de superfície?
Estas bobinas de superfície adaptam-se a regiões específicas do corpo.
Quais são as vantagens das bobinas de superfície?
-Permitem uma melhor SNR na receção.
-O ruído térmico das outras regiões do corpo é eliminado.
-FOV limitado permite gradientes mais abruptos.
-Artefactos devidos à respiração, a movimentos digestivos, entre outros, são eliminados.
-A maioria das sequências de aquisição toleram bobinas de superfície.
O SNR é independente do fator de qualidade da bobine. Verdadeiro ou Falso?
Falso
O SNR depende de um fator relacionado com a cobertura da região anatómica pela bobine. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Qual é o agente de contraste mais utilizado em MRI?
É o gadolínio (associado a ácido penta-acético dietilenotriamina, Gd-DTPA).
De que forma é que o gadolínio melhora o contraste?
É uma substância paramagnética com 7 eletrões desemparelhados que tende a favorecer trocas energéticas associadas às relaxações “spin-spin” e “spin-rede” (diminuição de T2, e sobretudo, de T1).
Em que é que consistem os artefactos devidos a desvio químico?
Consistem nas diferenças na frequência de Larmor (devidas à composição química), que são interpretadas como desvios posicionais.
Como é que se podem diminuir os artefactos de chemical shift?
Através da inversão das direções de codificação em frequência e fase; empregar gradientes mais intensos (pior relação sinal/ruído e risco aumentado de outros artefactos); supressão do sinal da gordura (STIR).
Como é que ocorrem os artefactos por aliasing?
Para frequências de amostragem inferiores ao dobro da frequência do sinal analógico, ocorre aliasing. Isto é, sabendo que, em MRI, há a deteção de frequências no interior de uma dada largura de banda, se uma parte do corpo se estende para lá da FOV, as frequências correspondentes à porção excendente sofrem aliasing, aparecendo sobrepostas à imagem.
Quais são as estratégias para minimizar os artefactos por aliasing?
-Aumentar a FOV;
-Pulsos de pré-saturação (com o objetivo de saturar regiões que sofreriam “aliasing”).
Quais são as vantagens da utilização de campos muito elevados (7 T ou mais)?
O SNR aumenta linearmente com o aumento do campo magnético e um maior SNR permite que haja uma melhor resolução espacial.
Qual é a principal desvantagem da utilização de campos magnéticos muito elevados em MRI?
Os campos mais intensos implicam que se usem pulsos RF de maior energia, havendo um potencial risco para a saúde humana (SAR elevado).
Quais são as intensidades de campo magnético estático mais comuns em MRI?
1-3 T
Para campos magnéticos superiores a 2 T, pode ocorrer um sensação de náusea devida à interferência no sistema de controlo ____________ no ouvido ___________ quando o indivíduo se move perto do íman.
vestibular; interno
Quais são os valores típicos de frequência dos pulsos RF?
Dezenas de MHz
A não uniformidade dos campos RF pode levar a ________________ ___________.
aquecimentos locais
Os scanners dispõem de mecanismos de controlo para evitar que os valores de SAR atinjam níveis de risco. Verdadeiro ou Falso?
Verdadeiro
Quais são alguns dos possíveis efeitos dos gradientes de campo na saúde humana?
A excitação do tecido cardíaco e a estimulação dos nervos periféricos.
A MRI envolve radiação ionizante. Verdadeiro ou Falso?
Falso
O que é o quenching?
O quenching consiste no sobreaquecimento do hélio, que entra em ebulição, escapando sob a forma gasosa. A substituição do ar da sala por hélio leva à sufocação.
Em fMRI, a atividade neuronal, em particular do cérebro, está associada a ______________ _____________. Um aumento de atividade neuronal leva a variações no fluxo e volume sanguíneos locais, assim, como na taxa de extração de oxigénio da hemoglobina. Uma das consequências é a ______________ da concentração de ________________ ______________. Como esta tem propriedades __________________, o decréscimo na sua concentração leva a alterações locais de campo que levam a um aumento da intensidade de imagens ponderadas em ______.
metabolismo aeróbico; diminuição; hemoglobina desoxigenada; paramgnéticas; T2*
Qual é o princípio da fMRI?
A fMRI consiste na aquisição de imagens, ponderadas em T2*, com e sem a presença de um estímulo. A subtração destas imagens permite obter uma imagem das zonas ativadas por esse estímulo.
As interações com a estrutura celular levam a que a difusão das moléculas de água seja _____________.
anisotrópica
A existência de constrangimentos físicos à difusão leva a que o coeficiente de difusão real (____) seja _______ do que o valor que assumiria sem constrangimentos (___). A MRI de Difusão é sensível à difusão local e as zonas de maior difusão aparecem _____________ na imagem.
D*; menor; D; hipotensas
Na MRI de Difusão, são aplicados ____________ adicionais antes e depois de um pulso de ________. Nas regiões onde não há difusão, os efeitos dos gradientes cancelam-se. Nas regiões onde há difusão, a alteração de frequência de Larmor induzida pelo primeiro ______________ é diferente da induzida pelo segundo. Logo, os efeitos não se cancelam e há ________ de sincronia de fase ____________, logo o sinal é ___________. A ponderação em difusão sobrepõe-se à ponderação em _____.
gradientes; 180º; gradiente; perda; adicional; menor; T2
Defina tensor de difusão.
O tensor de difusão exprime o coeficiente de difusão em cada direção espacial. Com base neste tensor, é possível aplicar tractografia (reconstrução dos tratos da substância branca do cérebro).
Porque é que não é conveniente usarem-se pulsos RF de elevadas frequências em MRI?
Os pulsos de elevadas frequências têm menor probabilidade de interagirem com a matéria (são menos atenuados) e, além disso, constituem um maior risco para a saúde humana.
Porque é que os núcleos estão em fase após a aplicação de Gz?
Após a aplicação de Gz, aplica-se um gradiente de faseamento (negativo) para evitar o efeito colateral de desfasamento.
Como é que a amplitude da FID captada varia com a intensidade de B0?
Uma maior intensidade de B0, faz com que mais núcleos estejam na configuração paralela que antiparalela, logo, maior vai ser a magnetização longitudinal (Mz) e, consequentemente, aquando da aplicação de um pulso RF (campo B1), a rotação de Mz de 90º vai corresponder a uma maior alteração em Mxy (maior sinal).
O que é que leva à perda de coerência de fase em MRI?
O decréscimo da magnetização transversal resulta, em parte, da perda de coerência de fase causada por interações magnéticas entre os núcleos.
Quanto ________ é o T2, maior é o FID medido.
maior
