SAR (Taxa de Absorção Específica)

3.1 O que é

O SAR — specific absorption rate, ou taxa de absorção específica — é a taxa a que a energia é absorvida pelo corpo quando exposto ao campo eletromagnético de radiofrequência, expressa em watts por quilograma de massa corporal. É o parâmetro habitualmente apresentado na rotulagem MR Conditional para controlar a quantidade de potência de RF aplicada ao doente. [20]

É importante compreender de onde vem o número apresentado na consola. O SAR depende do doente e varia com o seu tamanho e massa, e não existe forma direta de o medir antes ou durante o exame. Em consequência, os fabricantes de equipamento recorrem a modelos numéricos para o estimar. O valor apresentado deve ser interpretado como uma estimativa quantitativa com algum grau de imprecisão, e não como um limite sólido de segurança — até porque cada fabricante difere no método de estimativa. [20] [23]

3.2 Modos de funcionamento

A norma IEC 60601-2-33, desenvolvida em articulação com a FDA, define três modos de funcionamento do equipamento em função do risco percebido para o doente. Os critérios de cada modo assentam principalmente no SAR, mas incluem também a intensidade do campo estático, a taxa de variação dos gradientes, a região do corpo estudada e a subida de temperatura. [6] [11]

3.3 Limites de SAR

A norma classifica o SAR em vários subtipos consoante a região exposta e o tipo de bobina de transmissão utilizada. Os limites aplicáveis são os seguintes. [7] [13]

Note-se que o limite de SAR da cabeça é de 3,2 W/kg tanto no modo normal como no modo controlado de primeiro nível, não subindo com a mudança de modo. Já os limites de SAR local duplicam na passagem para o modo controlado de primeiro nível. [7] [13] [14]

Existe ainda uma correção associada à temperatura ambiente da sala: acima de determinada temperatura, o limite de corpo inteiro do modo controlado de primeiro nível é reduzido em 0,25 W/kg por cada grau Celsius de subida, até se atingir o limite de 2 W/kg do modo normal. Os limites de corpo parcial são escalados em função da razão entre a massa exposta à RF e a massa total do doente. [7]

3.4 Porque é que o SAR sobe a 3 T

O SAR é aproximadamente proporcional ao quadrado do campo estático, ao quadrado do flip angle — o ângulo com que o impulso de radiofrequência inclina a magnetização, termo que surge tal e qual na consola do equipamento — e ao ciclo de trabalho da sequência. Da dependência quadrática em B₀ resulta que, para a mesma sequência e os mesmos valores de flip angle, a passagem de 1,5 T para 3 T aumenta o SAR por um fator próximo de quatro. [12]

Nas aquisições bidimensionais, o ciclo de trabalho pode ser estimado a partir da duração do impulso de RF, do número de ecos e do número de cortes por período de TR, dividido pelo TR. Esta é a razão física pela qual protocolos com muitos cortes, TR curtos e cadeias de ecos longas são os que mais rapidamente esgotam a margem de SAR. [12]

3.5 Sequências de alto SAR

Como o SAR é proporcional ao quadrado do flip angle, as sequências com maior carga de RF são as que aplicam um grande número de impulsos de refocagem de 180° num intervalo curto. A sequência de eco de spin rápido é o exemplo arquetípico, seguida da família da recuperação de inversão. Os impulsos de saturação de qualquer tipo — saturação de gordura, saturação espacial e sobretudo transferência de magnetização — podem levar a que os limites sejam ultrapassados. [8]

Como regra geral, as sequências de eco de gradiente produzem uma carga de RF muito inferior, uma vez que utilizam inversões de gradiente em vez de impulsos de refocagem para reformar o sinal. As exceções são as sequências de eco de gradiente com TR extremamente curtos, como as bSSFP, e as angiografias por tempo de voo, que incluem além disso bandas de saturação móveis que acrescentam carga de RF. [8]

3.6 Estratégias de redução do SAR

Praticamente todas as estratégias de redução do SAR têm consequências na imagem. A escolha deve por isso ser deliberada e adequada à questão clínica. [8] [20]

3.7 O caso particular dos elétrodos

Nos doentes com elétrodos — e, de forma geral, com qualquer condutor alongado, incluindo elétrodos abandonados — o risco dominante não é o aquecimento global do corpo, mas o aquecimento local junto à extremidade distal. Um elétrodo comporta-se como uma antena, captando potência de RF e depositando-a em torno dos seus contactos terminais, com o consequente aquecimento local do tecido. [23]

O sistema torna-se ressonante quando o comprimento do condutor se aproxima de metade do comprimento de onda do campo de RF no meio envolvente, situação em que o condutor pode ser tratado como um dipolo simples. Como o comprimento de onda depende da frequência de Larmor, e portanto do campo estático, o comprimento crítico é diferente a 1,5 T (aproximadamente 64 MHz) e a 3 T (aproximadamente 128 MHz). [22]

Um aspeto frequentemente subestimado é que a trajetória do elétrodo dentro do corpo e a sua orientação relativamente ao campo de RF afetam substancialmente o aquecimento. O SAR de corpo inteiro caracteriza a exposição sistémica global, mas os pontos quentes locais encontram-se tipicamente nas regiões periféricas do corpo e não necessariamente junto ao implante, pelo que o SAR de corpo inteiro é, por si só, um mau descritor do risco local. [18]

O Módulo 4 — B1+rms aprofunda este ponto: um parâmetro complementar ao SAR, pensado precisamente para modelar melhor o aquecimento intenso e localizado em torno de peças condutoras.