Histórico da Ressonância Magnética Nuclear

Marcos históricos da RMN:

1924 - Pauli propõe que partículas nucleares têm momentos angulares (spins).

1937 - Rabi mede o momento magnético do núcleo.

1944 - Rabi ganha o prêmio Nobel de Física.

1946 - A Descoberta da Absorção Magnética Nuclear Ressonante:

Bloch e Purcell descobriram independentemente como medir o momento nuclear em uma amostra macroscópica, determinaram o "tempo de relaxação".

- Purcell mostrou que a matéria pode absorver energia em uma frequência de ressonância. 

- Bloch demonstrou que a "precessão" nuclear pode ser medida por bobinas de indução.

Eles dividiram o Prêmio Nobel de Física em 1952.

Felix Bloch                                              Edward Purcell

    

1959 - Singer mede o fluxo sanguíneo de ratos usando a RMN (em ratos).

1971 - Damadian publicou e patenteou a ideia de usar a RMN para a distinção entre tecido sadio e cancerígeno: " Tumor detection by nuclear magnetic ressonance", Science. Ele propôs que há diferenças dos tempos de relaxação e não propôs nenhum método de formação de imagens.

Raymond Damadian

1973 - Lauterbur publica um método para gerar imagens usando RMN através de gradientes. 

- Mansfield descreve um método independente similar.

1975 - Ernst desenvolve uma transformada de Fourier-2D para RMN.

1977 - Damadian realiza a primeira utilização da RMN em humanos.

1985 - Os planos de saúde começam a pagar exames de RMN. Os equipamentos de RMN são usados na rotina clínica.

2003 - Mansfield e Lauterbur ganham o Prêmio Nobel de Medicina.

As Radiações e a Genética Humana

As informações obtidas em larga série de animais, através de rigorosa comparação com grupos de controle bem conhecidos, e o conhecimento dos mecanismos genéticos fundamentais na espécie humana, permitiram a previsão da ocorrência de um aumento na incidência de abortos, natimortos, anomalias e mortalidade infanto-juvenil, assim como uma redução no peso dos recém-nascidos, em consequência dos efeitos genéticos induzidos pelas radiações. A irradiação dos homens deverá provocar, além disto, um incremento na proporção sexual secundária entre os seus filhos em consequência da morte de embriões e fetos femininos, pela ação de mutações letais, semiletais ou subvitais dominantes, induzidas no cromossomo X, enquanto a irradiação das mulheres deverá provocar uma variação no sentido inverso, ou seja, a morte de embriões e fetos masculinos, pela ação das mesmas categorias de mutações, porém aqui recessivas, induzidas no mesmo cromossomo.

Como a grande maioria das mutações é de natureza aparentemente recessiva, isto é, ou são realmente recessivas ou apresentam uma taxa reduzida de dominância, dificilmente se poderão detectar os efeitos genéticos logo na primeira geração originada de pais ou mães irradiados, assim como um ponderável desvio da proporção sexual a favor dos homens entre os filhos de homens irradiados. Nas gerações seguintes, também se tornará difícil qualquer comprovação dos efeitos genéticos, uma vez que as mutações disseminarão os seus efeitos através delas. A constatação da ação de genes letais pela determinação das taxas de fertilidade também também esbarra em obstáculos de difícil remoção.

Métodos de Abordagem:

A avaliação dos efeitos genéticos das radiações no homem tem sido realizada através de seis vias diferentes:

I. Análise da descendência de:

1. Pacientes irradiados por indicações terapêuticas. A localização do ponto irradiado na região pélvica aumenta a quantidade de radiação atuante sobre as gônadas;

2. Pessoas atingidas, em zonas de beligerância, pela radiação desenvolvida em explosões atômicas;

3. Pessoas profissionalmente em contato com qualquer forma de radiação ionizante (ex: médicos radiologistas, tecnólogos, técnicos, auxiliares em radiologia, etc.);

II. Análise cromossômica de células:

1. De culturas de tecidos irradiados (método in vitro); 

2. De indivíduos irradiados por indicações terapêuticas e diagnósticas, por motivos profissionais, em acidentes ou por se encontrarem em zonas de beligerância (método in vivo).

Datas e Fatos Históricos da Radiologia

A descoberta e aplicações das radiações ionizantes foram marcadas por fatos relevantes ao longo do tempo os quais desafiaram a comunidade científica a investigá-los. As pesquisas e descobertas feitas levaram aos conhecimentos científicos e tecnologias atuais.

Datas e Fatos:

1895 - Wilhelm Konrad Roentgen descobre a existência e a produção da radiação X, quando na Universidade de Wüzburg, Alemanha, ao repetir o experimento de outro cientista, Philipp Lenard, observou que raios catódicos (elétrons), escapando por uma estreita janela de alumínio, de um tubo com vácuo, produziam uma luminescência em sais fluorescentes e um escurecimento em chapas fotográficas.

1896/jan. - Roentgen realizou a primeira radiografia em público na Sociedade de Física Médica de Wüzburg.

1896/mar. - O cientista francês Becquerel constata a atividade radioativa dos sais de Urânio.

1896/abr. - Um relatório médico apresentado no "Medical Record" descreve um caso no qual um carcinoma gástrico teve uma surpreendente resposta quando irradiado com raios X.

1898 - O casal Curie (Pierre e Marie Curie) anunciou, na Academia de Ciências de Paris, a descoberta do rádio. Naquela mesma época, Madame Curie demonstrava que as radiações, descobertas por Becquerel poderiam ser medidas usando técnicas baseadas no efeito da ionização (origem do eletrômetro de Curie).

1900 - Wallace Jonhson e Walter Merril publicaram um artigo descrevendo os resultados positivos obtidos em câncer de pele pela aplicação de raios X.

1920 - Iniciaram-se os estudos relativos à aplicação dos raios X na inspeção de materiais dando origem à radiologia industrial.

1934 - Irene e Fréderic Joliot Curie descobrem a radioatividade em elementos artificiais e acontece um impulso nas aplicações médicas com a obtenção de isótopos radioativos.

1940 (final da década) - Surgiu a idéia de usar a tensão alternada para acelerar partículas carregadas originando, mais tarde, o acelerador de partículas.

1950 (meados da década) - Construído um LINAC (Linear Acelerator) com a finalidade de tratar tumores profundos, pelo Stanford Microwave Laboratory, sendo instalado no Stanford Hospital, localizado em São Francisco - EUA.

1972 - Sir Godfrey Newbold Hounsfield inventou a tomografia computadorizada.

A Radioatividade Natural

Após a descoberta dos raios X por Roetgen, os pesquisadores da época principiaram a seleção dos minerais que se tornavam luminescentes durante e após a exposição aos raios X.

Entre eles, Henry Becquerel, ilustre professor francês, estudava minuciosamente a fosforescência e fluorescência de amostras que recebia de várias partes de seu país, quando acabou descobrindo que um minério de Urânio (sal duplo de Urânio) emitia uma radiação capaz de impressionar uma chapa fotográfica, mesmo sem irradiação prévia.

Suas experiências (1896) levaram-no a afirmar que o urânio gozava da propriedade de emitir uma radiação penetrante, capaz de atravessar até corpos opacos à luz ordinária.

Entre aqueles que se interessaram pelo fenômeno, destacaram-se, na França, o casal Curie (Pierre e Marie), e na Inglaterra, em Manchester, o famoso grupo de "Sir Ernest Rutherford", do qual fazia parte o pesquisador Soddy.

Dois anos após a descoberta desse fenômeno (em 1898, portanto), o casal Curie já anunciava mais duas espécies que emitiam também radiações penetrantes: o polônio e o rádio.

Deve-se ao casal Curie a denominação "radioatividade", propriedade que a substância apresenta de emitir as tais radiações penetrantes e, mais ainda, a verificação experimental de que a radioativiadade independe das condições físico-químicas da substância.

No início do século passado (1903), sem conhecimento da estrutura do átomo, o grupo de Manchester estabeleceu três postulados capazes de justificar a radioatividade e a transmutação espontânea dos elementos. São eles:

1. Os elementos radioativos transmutam-se espontaneamente de uma espécie química para outra diferente;

2. A transmutação ocorre simultaneamente com a emissão de radiações penetrantes;

3. A radioatividade é um processo de caráter subatômico, com origem no íntimo do átomo.

Não há necessidade de ressaltar a intuição científica de Rutherford e Soddy; basta lembrar que, em 1903, o homem praticamente desconhecia quase tudo a respeito do átomo e particularmente a respeito do núcleo.

Atualmente sabemos que a radioatividade é propriedade inerente aos átomos instáveis dos elementos pesados e, como para justificar a regra, a alguns isótopos de elementos leves.

De um modo geral, podemos dividir didaticamente os elementos naturais em dois grupos: leves e pesados. Do hidrogênio ao chumbo seriam os leves, e do bismuto ao urânio, os pesados. Os elementos pesados e todos os seus isótopos são radioativos naturais. Além deles, surgem os elementos transurânicos que também sã radioativos.

Quanto aos elementos leves, apenas alguns admitem isótopos radioativos (radioisótopos ou radionuclídeos; por exemplo: In, Lu, Sm, K, C etc.

Rutherford, em sua experiência bastante divulgada, demonstrou a existência de três tipos de radioatividade natural: radiações alfa, beta e gama, que constituem as emissões espontâneas nas transmutações dos elementos instáveis.

A radiação alfa é constituída por corpúsculos denominados partículas alfa que, segundo demonstrou o grupo de Manchester, nada mais são do que núcleos de Hélio, ou seja, dois prótons e dois nêutrons intimamente ligados. A massa da partícula alfa é 4,0026 u, e sua carga é igual a +2e.

A radiação beta também é corpuscular, constituída de partículas beta que são elétrons, as partículas beta apresentam velocidades próximas à da luz.
A radiação gama, de origem eletromagnética, decorre da excitação do núcleo após a emissão de uma partícula, e é chamada também de energia da excitação nuclear.




Fonte: Livro - Física e dosimetria das radiações

Reportagem: Cursos Superiores de Tecnologia

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