A uniformidade (ou homogeneidade) do campo magnético refere-se à identidade do campo magnético dentro de um limite de volume específico, ou seja, se as linhas do campo magnético que atravessam a área unitária são as mesmas. O volume específico aqui é geralmente um espaço esférico. A unidade de uniformidade do campo magnético é ppm (parte por milhão), isto é, a diferença entre a intensidade máxima e a intensidade mínima do campo magnético em um espaço específico dividida pela intensidade média do campo, multiplicada por um milhão.
A ressonância magnética (RM) exige um alto grau de uniformidade do campo magnético, que determina a resolução espacial e a relação sinal-ruído da imagem na área de aquisição. A baixa uniformidade do campo magnético resulta em imagens borradas e distorcidas. A uniformidade do campo magnético é determinada pelo projeto do próprio magneto e pelo ambiente externo. Quanto maior a área de aquisição do magneto, menor a uniformidade do campo magnético que pode ser alcançada. A estabilidade do campo magnético é um índice que mede o grau de deriva da intensidade do campo magnético ao longo do tempo. Durante a sequência de aquisição de imagens, a deriva da intensidade do campo magnético afetará a fase do sinal de eco medido repetidamente, resultando em distorção da imagem e diminuição da relação sinal-ruído. A estabilidade do campo magnético está intimamente relacionada ao tipo de magneto e à qualidade do seu projeto.
As normas de uniformidade do campo magnético estão relacionadas ao tamanho e formato do espaço de medição, geralmente utilizando um espaço esférico com um determinado diâmetro e o centro do ímã como área de medição. Normalmente, a representação da uniformidade do campo magnético, em um determinado espaço de medição, é feita pela variação da intensidade do campo magnético nesse espaço (valor em ppm), ou seja, um milionésimo da intensidade do campo magnético principal (ppm) como unidade de variação, geralmente denominada ppm, que é chamada de representação em valor absoluto. Por exemplo, a uniformidade do campo magnético em todo o cilindro de verificação por varredura é de 5 ppm; a uniformidade do campo magnético em um espaço esférico de 40 cm e 50 cm concêntrico ao centro do ímã é de 1 ppm e 2 ppm, respectivamente. Também pode ser expressa como: a uniformidade do campo magnético em cada centímetro cúbico da área da amostra em teste é de 0,01 ppm. Independentemente da norma, partindo do pressuposto de que o tamanho da esfera de medição é o mesmo, quanto menor o valor em ppm, melhor a uniformidade do campo magnético.
No caso de um dispositivo de RM de 1,5 T, a flutuação da intensidade do campo magnético representada por uma unidade de desvio (1 ppm) é de 1,5 × 10⁻⁶ T. Em outras palavras, em um sistema de 1,5 T, uma uniformidade de campo magnético de 1 ppm significa que o campo magnético principal apresenta uma flutuação de 1,5 × 10⁻⁶ T (0,0015 mT) com base na intensidade do campo magnético de 1,5 T. Obviamente, em equipamentos de RM com diferentes intensidades de campo, a variação da intensidade do campo magnético representada por cada unidade de desvio ou ppm é diferente. Sob essa perspectiva, sistemas de baixo campo podem ter requisitos menores para a uniformidade do campo magnético (ver Tabela 3-1). Com essa previsão, o padrão de uniformidade pode ser usado para comparar facilmente sistemas com diferentes intensidades de campo, ou diferentes sistemas com a mesma intensidade de campo, a fim de avaliar objetivamente o desempenho do magneto.
Antes de realizar a medição da uniformidade do campo magnético, é necessário determinar com precisão o centro do ímã e, em seguida, posicionar a sonda do instrumento de medição da intensidade do campo (gaussímetro) na esfera espacial de determinado raio, medindo a intensidade do campo magnético ponto a ponto (método dos 24 planos, método dos 12 planos) e, finalmente, processar os dados para calcular a uniformidade do campo magnético em todo o volume.
A uniformidade do campo magnético varia de acordo com o ambiente. Mesmo que um ímã atinja um determinado padrão (valor garantido de fábrica) antes de sair da fábrica, após a instalação, devido à influência de fatores ambientais como blindagem magnética (própria), blindagem de radiofrequência (portas e janelas), placa (tubo) guia de ondas, estrutura de aço entre os ímãs e os suportes, materiais de decoração, luminárias, dutos de ventilação, dutos de incêndio, exaustores de emergência e equipamentos móveis (incluindo carros e elevadores) próximos a edifícios de diferentes andares, sua uniformidade será alterada. Portanto, a verificação se a uniformidade atende aos requisitos da ressonância magnética deve ser baseada nos resultados das medições realizadas no momento da aceitação final. O nivelamento passivo e o nivelamento ativo do campo da bobina supercondutora, realizados pelo engenheiro de instalação do fabricante do equipamento de ressonância magnética na fábrica ou no hospital, são medidas essenciais para melhorar a uniformidade do campo magnético.
Para localizar espacialmente os sinais coletados durante o processo de escaneamento, o equipamento de ressonância magnética também precisa sobrepor o campo magnético gradiente △B, com variações contínuas e crescentes, ao campo magnético principal B0. É concebível que o campo gradiente △B sobreposto a um único voxel deva ser maior que o desvio ou a flutuação do campo magnético causado pelo campo magnético principal B0; caso contrário, ele alterará ou mesmo anulará o sinal de posicionamento espacial mencionado, resultando em artefatos e reduzindo a qualidade da imagem.
Quanto maior o desvio e a flutuação do campo magnético gerado pelo campo magnético principal B0, pior a uniformidade do campo magnético, menor a qualidade da imagem e mais diretamente relacionada à sequência de compressão lipídica (a diferença de frequência de ressonância entre água e gordura no corpo humano é de apenas 200 Hz) e ao sucesso da espectroscopia de ressonância magnética (ERM). Portanto, a uniformidade do campo magnético é um dos principais indicadores para avaliar o desempenho de um equipamento de ressonância magnética.
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Data da publicação: 28/03/2024
