Capítulo 2
12
R
E
G -
13
1
.2
9
3
- C
O
PY
R
IG
H
T - B
0
0
1
2.2 - Spin e o Momento Magnético
O átomo de hidrogênio, o mais simples da tabela periódica, possui como núcleo o próton. Os
prótons são partículas carregadas positivamente e que possuem uma propriedade chamada de spin
ou momento angular. Como o objetivo é ter uma visão simplificada e introdutória da física relacionada
a IRM, vamos admitir que o spin represente o movimento de giro do próton em torno de seu próprio
eixo, da mesma forma que um pequeno pião. Para o próton de hidrogênio, o spin (I) pode ser +1/2
ou -1/2, o que na nossa analogia clássica pode representar os prótons girando para um lado ou para
o outro.
Juntamente com o spin o próton de hidrogênio possui outra propriedade chamada de momento
magnético, que faz com que o mesmo se comporte como um pequeno imã ou um pequeno magneto.
Esta analogia é válida se visualizarmos o próton como uma pequena esfera carregada (carga positiva)
e girando em torno de seu próprio eixo (spin). Como para toda partícula carregada em movimento
acelerado surge um campo magnético associado, o próton de hidrogênio se comporta como um
pequeno magneto, ou um dipolo magnético. Podemos utilizar um vetor para descrever cada dipolo
magnético, ou cada próton, como mostra a Figura 2.1.
Figura 2.1 - O próton de hidrogênio pode ser visto como uma pequena esfera (1) que possui um movimento de
giro (spin) em torno do seu próprio eixo (2). Por ser uma partícula carregada positivamente (3) irá gerar um
campo magnético próprio ao seu redor (4) se comportando como um pequeno dipolo magnético (4) ou como
um imã (5) com um momento magnético (μ) associado.
E o que acontece quando um próton de hidrogênio ou um conjunto de prótons de hidrogênio é
colocado sob ação de um campo magnético externo? Ou seja, o que ocorre com os prótons do corpo
do paciente quando o mesmo é posicionado dentro do magneto? Para responder a esta pergunta é
importante entendermos que na temperatura média de 36,5ºC do corpo humano e sob ação do fraco
campo magnético terrestre de 0,3 Gauss (ou 3x10
-5
tesla, uma vez que o fator de conversão é de 1T =
10.000 G) os momentos magnéticos não possuem uma orientação espacial definida, se distribuindo
de forma randômica. Esta distribuição aleatória faz com que a magnetização resultante de um volume
de tecido seja igual a zero.
Quando o paciente é posicionado no interior do magneto e fica sob ação de um campo magnético
de, por exemplo, 1,5 T, os prótons de hidrogênio irão se orientar de acordo com a direção do campo
aplicado, como se fossem pequenas bússolas, porém, ao contrário das bússolas que apontariam seu
norte marcado na agulha para
o sul Magnético, os prótons de hidrogênio apontam paralelamente ao
campo e antiparalelamente.