Por Alessandro Mazzola
"O que indica o B1+rms [μT] e qual sua relação com a Segurança em RM?"
Esta pergunta foi enviada na seção Pergunte ao MRIONLINE.
Para respondê-la eu me lembrei de ter lido uma vez uma ótima explicação sobre isso. Ela estava neste artigo da Revista Signal da SMRT (Sociedade dos Tecnólogos em Ressonância Magnética) pertencente à ISMRM (Sociedade Internacional de Ressonância Magnética em Medicina) e foi escrito por William Faulkner em 2016.
O texto em inglês é bastante completo e muito apropriado para entender o que é esse tal de B1+rms. Pedi autorização para William Faulkner e ele nos concedeu, portanto segue a reprodução do texto em português:
B1+rms as a Condition of Use
por William Faulkner
Ao realizar um exame de ressonância magnética em pacientes implantados com um implante e/ou dispositivo ativo condicional de RM, geralmente é fundamental estar ciente e controlar a quantidade de potência de RF utilizada.
Historicamente, a métrica utilizada para esse propósito tem sido o SAR. No entanto, o SAR demonstrou não ser uma métrica precisa para aquecimento induzido por RF relacionado a implantes e dispositivos.
SAR (Specific Absorption Rate) é uma medida da taxa na qual a energia de RF é depositada nos tecidos. Como o termo descreve, é específico para a parte do corpo e é o que é absorvido ao longo do tempo. Esta medida é estimada pelo software do sistema de RM, adequando para cada sequência. Sabemos que o SAR é proporcional à potência de 2 para a frequência de ressonância. Portanto, dobrar a intensidade do campo (por exemplo, passando de 1,5 T para 3,0 T) resultará em um aumento de quatro vezes na SAR.
Sabemos que o SAR é proporcional à potência de 2 para a amplitude do pulso de RF. Isso significa que dobrar o ângulo de desvio (flip angle) resultará em um aumento de quatro vezes no SAR. O parâmetro também é proporcional à potência de 5 para a circunferência do paciente e proporcional à condutividade média do paciente.
Não existe um padrão universal para estimar o SAR. Portanto, o método, os cálculos e o valor resultante relatados variam de acordo com cada fabricante de equipamento de RM, pois cada um usa suas próprias suposições em relação ao tamanho do paciente e à composição do tecido para estimar o SAR. Com base nesses fatores conhecidos, esperamos que os valores de SAR exibidos variem muito dependendo do paciente e do fabricante do equipamento de RM.
Em síntese, um paciente pequeno com um determinado implante ou dispositivo condicional de RM terá um valor de SAR exibido diferente do que um paciente maior com o mesmo implante ou dispositivo. Além disso, o mesmo paciente com um determinado implante ou dispositivo condicional de RM terá diferentes valores de SAR em diferentes sistemas de RM, mesmo se os parâmetros de aquisição forem idênticos.
Além disso, embora variem, as estimativas de SAR feitas pelos fornecedores de sistemas de RM são extremamente conservadoras. Usar um valor baixo de SAR (como 0,1 W/kg) pode limitar muito a sequência e as opções de parâmetro que podem ser utilizadas. Isso pode facilmente afetar adversamente a qualidade geral e a utilidade clínica do exame de RM.
Então, o que é B1+rms?
Um grupo de trabalho conjunto, composto por engenheiros e cientistas de fabricantes de dispositivos e equipamentos de RM, juntamente com o FDA, recomendou o uso de B1+rms como a métrica para aquecimento de dispositivos em oposição ao SAR.
B1+rms é o campo magnético de RF efetivo médio gerado pela bobina de transmissão de RF para uma determinada sequência de pulso. O B1+rms é calibrado pelo software do sistema de RM durante a fase de “preparação” ou “pré-varredura” ou medições.
B1+rms independe do paciente e é determinado pelos requisitos básicos de ressonância magnética. É interessante notar que ele é usado em todos os cálculos de SAR dos fabricantes de sistemas de RM.
Para explicar melhor B1+rms, lembre-se de que os pulsos de RF são usados para excitar prótons de hidrogênio e fazer com que a magnetização da rede gire através de um ângulo específico que normalmente chamamos de "ângulo de inversão". Este pulso de RF é uma onda eletromagnética que consiste em um campo elétrico (o campo E) e um campo magnético (o campo B). Uma onda eletromagnética simples é mostrada na figura 1.
Na ressonância magnética, é um componente do campo magnético que usamos para excitar os prótons. O campo E não faz nada pela geração de imagens, mas apenas contribui para o aquecimento. O campo B pode ser decomposto em dois componentes rotativos ou vetores (figura 2). No diagrama, o vetor azul representa o componente de rotação positiva e o vetor vermelho representa o componente de rotação negativa. O vetor verde representa a soma dos dois vetores. Na verdade, é apenas o componente de rotação positiva que excita os prótons. O componente negativo não tem efeito sobre a excitação dos prótons.
Root mean square (rms) também é conhecido como média quadrática. É uma medida estatística da magnitude de uma dada quantidade que é variável. É especialmente útil quando as variáveis são positivas e negativas com o formato sinusoidal (como nosso campo B). Portanto, B1+rms é uma medida da magnitude da componente de rotação positiva do campo B, sendo expresso em unidades de microtesla (uT).
Uma característica importante de B1+rms é que não é um valor estimado, mas um valor conhecido com base na sequência de pulso e nos parâmetros associados. Não depende do paciente e nem é calculado de forma diferente com base no fabricante do sistema de RM. Um determinado valor no sistema A é o mesmo no sistema B.
Em 2013, a IEC (International Electrotechnical Commission) determinou que todos os sistemas de RM fabricados daquele ano em diante devem exibir o B1+rms (1). Não era obrigatório atualizar os sistemas mais antigos para exibir o B1+rms. Portanto, isso não será exibido em todos os sistemas de RM atualmente em uso. Alguns fabricantes, entretanto, modificaram certos sistemas mais antigos para exibir B1+rms.
Dado que B1+rms é uma métrica de exposição a RF mais precisa do que SAR, os fabricantes de dispositivos começaram a ter a rotulagem aprovada (rótulo do produto) com um determinado valor B1+rms a não ser excedido. Ao seguir a B1+rms como condição de uso, o valor de SAR é irrelevante (a menos que um modo de operação particular seja especificado). Se o seu sistema de RM em particular não exibe B1+rms, os limites de SAR devem ser mantidos de acordo com a etiqueta (o manual) do dispositivo presente no corpo do paciente.
A maneira como se modifica os parâmetros de varredura para afetar os B1+rms varia um pouco entre os fabricantes de sistemas de RM. No entanto, em termos gerais, tudo o que você fizer para reduzir a SAR em seu sistema provavelmente reduzirá o B1+rms. Se o seu sistema exibir B1+rms, você o encontrará na mesma área em que localizou o SAR. Seguem nas figuras em anexo alguns exemplos.
A figura 3 mostra onde B1+rms é exibido nesta versão específica do software. Novamente, é adjacente ao valor SAR.
Lembre-se também de que nem todas as versões do software (principalmente as versões mais antigas) exibirão B1+rms. A figura 4 mostra onde o B1+rms é exibido em um sistema Philips e a figura 5 é a tela de um sistema Siemens.
Como afirmado anteriormente, os parâmetros exatos usados para modificar B1+rms irão variar para cada sistema de RM. No entanto, alguns exemplos de parâmetros e opções que podem ser ajustados para reduzir B1+rms incluem:
Aumente a duração do pulso de RF
Utilize um modo “Low SAR”;
Aumente o TR sem reduzir cortes (TR sobrando);
Reduza o número de cortes para um determinado TR;
Reduza o comprimento do trem de ecos (ETL ou fator turbo);
Reduza o ângulo de refocalização (sequências FSE ou TSE);
Reduza o ângulo de desvio (sequências GRE);
Use uma sequência GRE no lugar de uma sequência SE ou FSE/TSE.
Novamente, nem todas essas opções estarão disponíveis em todos os sistemas de RM. Leia o manual do usuário ou entre em contato com os especialistas em educação clínica de seus fornecedores de RM para obter informações sobre o seu sistema específico.
Além de ser uma métrica de exposição de RF mais precisa do que o SAR, outra vantagem de usar B1+rms em relação ao SAR é que, depois de ajustar uma sequência específica a um valor desejado de B1+rms, você pode salvá-lo em sua biblioteca de protocolo. Ele permanecerá nesse valor para o próximo paciente (a menos que você altere os parâmetros de varredura). Isso não é possível com o SAR, pois o SAR varia de acordo com o paciente.
Em resumo, o B1+rms está agora começando a ser usado pelos fabricantes de dispositivos nos rótulos de condicional para RM. A educação é importante para compreender B1+rms e saber como ajustar seus protocolos para atingir um valor desejado para a segurança de seus pacientes. Como um benefício para os membros, o SMRT disponibiliza vídeos de segurança e outros materiais que são um recurso valioso para os tecnólogos de ressonância magnética de hoje.
Wm. Faulkner, BS, RT (R) (MR) (CT), FSMRT, MRSO (MRSC ™) William Faulkner & Associates, LLC
Para mais informações sobre o excelente trabalho que William Faulkner desempenha em segurança em RM, acesse o link abaixo:
Referências
International Electrotechnical Commission. IEC 60601-2-33:2010+A11:2011 and Corrigendum 1:2012. Medical electrical equipment. Part 2-33: Particular requirements for the basic safety and essential performance of magnetic resonance equipment for medical diagnosis. 3rd. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2010
https://www.ismrm.org/smrt/E-Signals/2016FEBRUARY/eSig_5_1_hot_2.htm