Ressonância magnética: uma abordagem da biofísica clínica

Resumo

Ressonância Magnética (RM) constitui um dos métodos mais avançados em diagnóstico médico por imagem, gerando imagens tomográficas de alta resolução e excelente contraste entre tecidos moles no corpo humano. Este trabalho teve como objetivo discutir os fundamentos físicos da obtenção da imagem por RM. Ademais, foi realizada uma revisão integrativa da literatura científica, publicada nos últimos 5 anos, nas bases de dados PubMed e SciELO. Durante a pesquisa, com operador booleano AND, foram utilizados os seguintes descritores: magnetic resonance, magnetic resonance imaging, medical imaging. Tem sido evidenciado que o Hidrogênio é o elemento químico mais abundante no corpo humano, e seu núcleo é o mais simples, apresentando apenas um próton. A imagem tomográfica por RM registra o comportamento do próton do Hidrogênio. Embora outros elementos também possam ser analisados por meio da RM, a predominância da água e da gordura nos tecidos do corpo humano, cujas moléculas contêm átomos de Hidrogênio, torna sua análise mais eficiente. Além disso, no corpo humano os spins do próton do Hidrogênio estão dispostos de forma desordenada, de modo que a resultante magnética é zero. No entanto, a partir da aplicação do campo magnético estático, os prótons do Hidrogênio tendem a ficar alinhados, paralelamente ou antiparalelamente, passando a realizar o movimento de precessão com uma frequência específica, descrita pela equação de Larmor (SOUSA et al., 2025). Em seguida, os prótons previamente alinhados na direção do campo, passam a ser excitados por pulsos de radiofrequência (RF), com frequência igual à de Larmor, provocando a ressonância magnética. Os pulsos de RF causam a deflexão do vetor resultante de magnetização, afastando-o do eixo longitudinal em 90° para o plano transversal (THOMAS et al., 2023). Após a aplicação do pulso de RF, ocorre a relaxação por meio de dois processos distintos, caracterizados por constantes de tempo denominadas T1 e T2, sendo T1 correspondente ao tempo necessário para a recuperação de aproximadamente 63% da magnetização longitudinal, que é o realinhamento com o campo magnético estático original; e T2, que é a queda de 37% da magnetização resultante no plano transversal. Desse modo, distintos tipos de tecidos apresentam distintos tempos de relaxação, dentro de um gradiente de tons cinza, possibilitando a visualização de gorduras em tons cinza claro e líquidos em tons cinza escuro, para o caso do T1, enquanto T2 mostra o inverso (DENEKE et al., 2024). A aplicação do pulso de RF na presença apenas do campo magnético estático, resulta na captação do sinal de relaxação proveniente de diversas regiões do corpo, sem localização espacial definida. Para permitir a seleção de uma fatia específica para ser formada a imagem tomográfica, com o uso de bobinas, aplica-se o gradiente ao campo magnético. Esse gradiente faz com que apenas uma determinada região do corpo possua frequência de Larmor compatível com a frequência do pulso de RF, assegurando que a ressonância magnética ocorra de forma localizada. Assim, tem sido possível identificar a origem espacial do sinal captado, permitindo a construção precisa da imagem tomográfica por RM, uma ferramenta que tem sido essencial na prática médica contemporânea. Tem sido evidenciada a sua versatilidade diagnóstica na avaliação anátomo-funcional de órgãos como o encéfalo e o coração, de estruturas musculoesqueléticas, dentre outras, produzindo imagens com riqueza de detalhes do corpo humano, sem empregar radiação ionizante. Entre suas principais vantagens, ressaltam-se o excelente contraste entre tecidos e a aquisição multiplanar. Contudo, trata-se de um método com limitações, incluindo o alto custo financeiro, o prolongado tempo para a obtenção da imagem, e restrições relacionadas ao seu uso por indivíduos que possuam dispositivos metálicos implantados. Ainda assim, os benefícios diagnósticos proporcionados pela técnica superam significativamente tais limitações, reafirmando sua relevância no cenário científico atual.
 
Palavras-chave: diagnóstico médico; engenharia biomédica; imagem médica; processamento de imagens.
 
Referências:
DENEKE, T. et al. Pre- and post-procedural cardiac imaging (computed tomography and magnetic resonance imaging) in electrophysiology: a clinical consensus statement of the European Heart Rhythm Association and European Association of Cardiovascular Imaging of the European Society of Cardiology. Europace, v. 26, p. euae108, 2024.
SOUSA, W. et al. Análise da aplicabilidade da ressonância magnética e dos avanços diagnósticos no manejo terapêutico da esclerose múltipla: uma revisão integrativa da literatura. Revista Brasileira de Revisão de Saúde, v. 8, p. e78013, 2025.
THOMAS, K. E. et al. Imaging methods: magnetic resonance imaging. Circulation: Cardiovascular Imaging, v. 16, p. e014068, 2023.