OBI Uso de imagens no planejamento radioterápico

OBI Uso de imagens no planejamento radioterápico CBCT Kv / Kv Ressonância Magnética Flávia Aparecida Franck Dosimetrista Téc. Fernando Assi

Introdução Núcleos ativos em RM Escolha do hidrogênio Aspectos físicos da RM Ponderações e contrastes Codificação do sinal Sequências de pulso Aplicações em radioterapia Considerações Finais

Núcleos ativos em Ressonância Magnética Estão em rotaçãoadquirem um momento magnético. Carbono Fósforo Cálcio Hidrogênio Flúor Sódio Potássio Nitrogênio Tendência a alinhar seu eixo de rotação a um campo magnético externo Bo Número de massa ímpar A potência do momento magnético é específica e determina a sensibilidade à ressonância magnética.

Por que escolher o Hidrogênio?

Por que escolher o Hidrogênio? O campo magnético Bo induz o átomo de Hidrogênio a realizar um movimento de Precessão. Velocidade do movimento Frequência de precessão ω

Equação de Larmor O valor da frequência de precessão (ω) é determinada pela Equação de Larmor. ω = γ x Bₒ Bₒ = potência do campo magnético. γ = razão giromagnética expressa a razão entre o momento magnético e o momento angular de cada núcleo ativo em RM. Para o Hidrogênio vale 42,57 MHz/T

Ressonância É um fenômeno que ocorre quando um objeto é exposto a uma perturbação oscilatória que tem uma frequência próxima de sua própria frequência natural de oscilação. Ganha energia Mesma frequência de Larmor do núcleo Orlando Teruz

Como o hidrogênio entra em ressonância? Através de um pulso de radiofrequência (RF) de energia exatamente igual a sua frequência de Larmor Excitação Vetor magnetização Efetivo VME

Como o hidrogênio entra em ressonância?

O sinal da ressonância magnética Condições a serem obedecidas: O vetor magnetização deve estar no plano transverso Coerência de fase VME ou Mo Precessão Induz uma voltagem na bobina Voltagem constitui o sinal

Relaxamento VME ou Mo libera a energia RF recebida Os momentos magnéticos perdem a magnetização transversa A recuperação da magnetização longitudinal RECUPERAÇÃO T1 O declínio da magnetização transversa DECLÍNIO T2

Relaxamento

Parâmetros da escala temporal dos pulsos O tempo de repetição (TR) - determina o grau de relaxamento T1 O tempo de eco (TE) - determina o grau de declínio da magnetização transversa, grau de relaxamento T2

Ponderação e contraste na imagem Uma imagem tem contraste quando tem tanto áreas de sinal intenso (hipersinal branco) como áreas de sinal fraco (hipossinal-escuro). Um tecido tem sinal intenso caso possua grande componente transverso Um tecido envia um sinal fraco quando possui componente transverso com pequena amplitude. Água e gordura são dois extremos de contraste na RM

Comparação entre a água e a gordura

Comparação entre a água e a gordura Comparação água e lipídeos Recuperação T1 - TR Tecido adiposo recupera rapidamente a magnetização longitudinal T1 curto Água recupera lentamente a magnetização longitudinal T 1 longo TR tem que ser curto Caso contrário recuperam a ML

Ponderação e contraste na imagem

Comparação entre a água e a gordura Comparação água e lipídeos DeclínioT2 - TE Tecido adiposo perde rapidamente magnetização transversa T2 curto Água perde magnetização transversa lentamente T2 longo TE tem que ser longo Caso contrário não ocorre o declínio da MT

Comparação entre ponderação em T1 e T2

Sequências de pulso Sequência de pulso spin eco- Padrão ouro Pulsos de excitação de 90º e de restituição de 180º - TR e TE

Sequências de pulso Recuperação da inversão Pulso de inversão 180º - inverte o VME relaxamento pulso de excitação de 90º e pulso de restituição de fase de 180º a um tempo TE após a excitação.

Sequências de pulso Flair (recuperação da inversão com atenuação líquida) O sinal do LCR é anulado seleção de um TI - tempo de recuperação do LCR de 180º para o plano transverso. Não há magnetização transversa presente no LCR Supressão do sinal intenso do LCR ponderada em T2 Visualização de patologias adjacentes ao LCR

Codificação e Formação de imagens Gradientes de campo magnético São alterações no campo magnético principal geradas por bobinas localizadas no corpo do magneto. Possível variar linearmente em uma dada direção a intensidade do campo magnético. O acionamento de um gradiente de campo também altera a fase dos spins Proporcional ao tempo que fica ligado, e a amplitude

Codificação e Formação de imagens No eixo z (longo) será feita a seleção de fatia - axiais Os eixos x (horizontal) e y (vertical) são responsáveis pelas codificações de frequência e de fase cortes sagitais e coronais

Codificação e Formação de imagens Gradientes de campo magnético Três etapas : Seleção de corte Codificação de fase- Localização do sinal Codificação de frequência leitura Cada etapa aciona os gradientes a uma dada direção

Codificação e Formação de imagens Espaço k Não é um local físico no equipamento de RM e sim um conceito abstrato Como uma matriz e cada linha é preenchida com um eco. Tons de cinza Cada ponto nesta matriz corresponde a uma intensidade de sinal e a uma posição no tempo e representa a amplitude do sinal recebido pela bobina naquele dado instante. Em cada ponto do espaço k existe informação de todo o corte.

Codificação e Formação de imagens Espaço k Linha A medida que o gradiente de codificação de fase na sequência de pulso, variar sua amplitude Nº de linhas número de linhas quantidade de sinal coletado Tempo linhas Centrais: contraste da imagem (maior amplitude) Periferia: resolução espacial

A ressonância na radioterapia Principal vantagem: melhor visualização e detalhamento das estruturas anatômicas SNC Mais sensível que a CT para detectar anormalidades cerebrais, fossa posterior Diferenciação do tecido normal e patológico Delimitação mais precisa do voluma alvo

A ressonância na radioterapia Características de um bom referencial : ser facilmente observado nas duas modalidades de imagens a serem fundidas. estar presente no conjunto de imagens adquiridas por ambas modalidades. não estar dentro ou na periferia de elementos que introduzam artefatos em alguma das modalidades.

A ressonância na radioterapia

A ressonância na radioterapia T1 sem contraste Anatomia T1 com contraste Patologias T2 Patologias- edemas Flair Lesões na medula Parênquima cerebral

A ressonância na radioterapia

A ressonância na radioterapia Espectroscopia de próstata Capaz de discriminar as áreas envolvidas por câncer Não invasivo. Estima a extensão espacial do tumor, auxiliando o estadiamento e o acompanhamento pós-terapia (hormonioterapia, radioterapia, braquiterapia) Ocorre uma leitura do perfil bioquímico dos metabólitos da glândula. É necessário um aparelho de ressonância magnética de 1,5 TESLA com o software específico e a bobina endoretal (descartável)

A ressonância na radioterapia Espectroscopia de próstata

Considerações Finais Técnicas de alta precisão em radioterapia requerem melhor definição na delimitação do volume alvo e órgãos de risco. Através da fusão das imagens do CT com a RM facilitam o planejamento do tratamento fusão rígida e não rígida Espectroscopia de próstata aumenta a especificidade da RM, melhorar o estadiamento local. OBRIGADA! flafranck@yahoo.com.br flavia.franck@einstein.br