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A física por trás do funcionamento de máquinas de ressonância magnética
| DESTAQUES: • Durante um exame de ressonância magnética, é explicitamente proibido o uso de qualquer objeto metálico por qualquer pessoa; • O funcionamento de uma máquina de ressonância magnética requer o uso de conceitos e fenômenos da física; • Trata-se de um exame muito seguro para a observação não invasiva do interior do corpo do indivíduo. |
No dia 18 de janeiro de 2023, Leandro Mathias, advogado defensor do porte de armas, acompanhava a sua mãe para a realização de uma ressonância magnética, porém o funcionamento do aparelho médico acidentalmente forçou o disparo da arma que ele portava, causando um ferimento grave que o levou à morte 19 dias depois, no dia 06 de fevereiro.
Entretanto, antes da realização do exame da sua mãe, o hospital o alertou, através de um termo de orientações, sobre recomendações no uso da máquina de ressonância magnética (saiba mais aqui). Orientações essas que deixam explícito que o porte de qualquer objeto metálico durante o exame é proibido.
A proibição de objetos metálicos durante o uso desse aparelho também abrange objetos contidos no interior do corpo do indivíduo, como o marca-passo cardíaco, DIU, Stent vascular e entre outros.
Apesar da ocorrência desse fato trágico, essa situação desperta uma curiosidade na sociedade em relação ao funcionamento desse aparelho médico (principalmente para entender sobre a ocorrência do acidente). Assim, nesta publicação será explicado o funcionamento desse aparelho de forma simples.
A máquina de ressonância magnética foi desenvolvida para utilização médica por Raymond Damadian (utilizando como base os trabalhos de Félix Bloch, Edward Mills Purcell, Isidor Rabi e entre outros).
A partir do final do século 20, esse aparato vem sendo aprimorado até os dias atuais para, principalmente, reduzir o custo da realização desse tipo de exame.
Para explicar o funcionamento da máquina, precisamos entender o fenômeno da ressonância. Imagine uma pessoa estourando uma taça apenas usando a voz. Esse estouro ocorre, pois o som (que é uma onda) emitido pelo indivíduo (que será a fonte emissora das ondas) possui a mesma frequência de vibração das moléculas que constituem a taça – a pessoa que se propõe a esse desafio costuma dar uma batidinha na taça para ouvir o som que ela produz e reproduzir esse som com sua voz.
Essa igualdade de frequências permite que as moléculas da taça tenham sua energia interna aumentada cada vez, até chegar ao ponto no qual a taça se quebra devido ao excesso de energia. A máquina de ressonância magnética possui o mesmo princípio: aumentar a energia das moléculas (de água, no caso) que constituem o nosso corpo através de ondas de rádio. Esse aumento de energia é facilitado pela atuação de um campo magnético durante o exame.
Porém, para evitar um aumento excessivo da energia, a emissão das ondas de rádio é ligada e desligada várias vezes durante o exame. E quando é desligada, tais moléculas de água emitem essa energia recebida na forma de calor. Calor esse responsável por permitir a geração de imagens nítidas (bidimensionais ou até mesmo tridimensionais) da estrutura interna do corpo humano para análise médica.
O tempo de duração do exame varia de 15 a 40 minutos. Essa variação ocorre, pois, existem partes do corpo de localização mais fáceis (que possuem mais água) e mais difíceis (que possuem menos água) para a produção destas imagens computadorizadas.
Os exames realizados pela máquina de ressonância magnética são benignos, já que não utilizam o raio-x (uma onda radioativa e, portanto, prejudicial à saúde dependendo do tempo de exposição) ou métodos invasivos para a observação interna do corpo do indivíduo.
Porém, o campo magnético usado na máquina para facilitar o aumento de energia provocado pelas ondas de rádio possui uma atração magnética muito forte (cerca de 1,5 Tesla, a título de comparação, um imã de geladeira possui cerca de 0,001 Tesla). E essa atração extremamente intensa ocasionou o acidente no dia 18 de janeiro, no qual o campo magnético gerado durante o exame puxou a arma da cintura do advogado e levou ao disparo da mesma, atingindo a vítima.
Colaboração:
Diego Nonato Bastos Dias sobre o autor
Diego é professor de física, mestrando em educação em ciências e matemática pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) e graduado em Licenciatura em Ciências Naturais-Física pela Universidade do Estado do Pará (UEPA). Adora estudar e explicar como a física está presente no dia-a-dia.
Referências:
Artigo científico intitulado “A short history of magnetic resonance imaging”, publicado na revista Spectroscopy Europe em 2008, de autoria de Peter A. Rinck.
Matéria no site G1 intitulada “Morre advogado que foi baleado pela própria arma durante ressonância magnética em SP” publicada em 06/02/2023. (Website)
Matéria no site G1 intitulada “Pistola de advogado pró-armas dispara e o atinge enquanto ele acompanhava mãe em ressonância magnética, em SP” publicada em 18/01/2023. (Website)
Matéria no site MD.SAÚDE intitulada “Ressonância Magnética: indicações e riscos” publicada em 03/05/2022 (Website)
Matéria no site Medicina Diagnóstica intitulada “3 cuidados para ter antes de realizar seu exame de Ressonância Magnética” (Website)
Matéria no site Portal Dráuzio Varella (UOL) intitulada “RESSONÂNCIA MAGNÉTICA” (Website)
Matéria no site The New York Times intitulada “Raymond Damadian, Creator of the First M.R.I. Scanner, Dies at 86” publicada em 17/08/2022. (Website)
Matéria no site Época Negócios intitulada “Estrela com campo magnético mais forte do universo é descoberta a 22.000 anos-luz da Terra” publicada em 15/07/2022. (Website)
Tese defendida na Universidade de São Paulo, no ano de 2017, intitulada “Conectividade funcional cerebral no estado de repouso através de técnicas complementares de Imagens por Ressonância Magnética”, de autoria de Mônaco L.
Vídeo “Como funciona a ressonância magnética”, de autoria do canal Singularizando. (Website)
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(Editoração: Fernando F. Mecca e Nathália Khaled)