Risonanza Magnetica

Risonanza Magnetica

Apparecchiatura per risonanza magnetica

La Risonanza Magnetica (di seguito anche RM) è un importante tipo di spettrografia, in cui le onde elettromagnetiche che interagiscono con la materia sono onde radio di bassa frequenza e quindi di energia molto piccola, essa presenta due tipi di applicazione, il primo tipo di applicazione della RM, noto come tomografia a risonanza magnetica fornisce immagini bi e tridimensionali di sezioni del corpo umano e permette di ottenere informazioni diagnostiche, il secondo tipo di applicazione, invece, esegue studi di carattere microscopico su organi o parti sezionate di organismi viventi e cellule in situ e in vivo.

L'esame RM viene effettuato sottoponendo il paziente ad un campo magnetico intenso a cui si sommano campi magnetici variabili nel tempo e nello spazio (gradienti), inviando un impulso di radiazione elettromagnetica o radiofrequenza si fornisce energia a un certo volume di protoni che tornando allo stato di riposo emettono un segnale che viene ricevuto ed inviato al sistema di elaborazione per la ricostruzione delle immagini.

I campi magnetici attualmente utilizzati vanno da 0,15 a 3,00 Tesla dove 1 Tesla (T) = 10000 Gauss (1 Gauss = intensità del campo magnetico terrestre).

Principio e realizzazione pratica

Il principio fondamentale su cui si basa la possibilità di ottenere immagini da spettri di RM, è il seguente: il materiale da esaminare viene posto in una regione di spazio in cui il campo magnetico è molto intenso in modo tale da comportare l'orientamento degli atomi, ma in particolare dei protoni che costituiscono il nucleo degli atomi di idrogeno (tali atomi sono infatti presenti in tutti i composti chimici che costituiscono i tessuti molli e i liquidi del corpo umano). Una volta che questi atomi sono stati orientati, viene inviato un segnale di frequenza radio all'interno del campo magnetico, in questo modo il segnale di radiofrequenza provoca un disallineamento degli atomi e un loro assorbimento di energia. Alla cessazione del segnale, però, gli atomi tendono a tornare al loro naturale livello energetico rilasciando energia e orientandosi nuovamente in verso concorde al campo magnetico. A questo punto misurando la quantità di energia rilasciata dai protoni e il tempo impiegato da essi per tornare nella loro posizione allineata, si possono ottenere delle informazioni sul tipo di tessuto al quale appartengono i protoni e sulle sue condizioni.

La realizzazione pratica di questo principio risulta però notevolmente complicata e si basa essenzialmente su un'analisi, eseguita da calcolatori dotati di elevata velocità e grande capacità di memoria, del materiale in oggetto che viene sottoposto alla sollecitazione ottenuta con impulsi di radiofrequenza di durata e sequenze predeterminate.

Il macchinario adibito a questo scopo e infatti composto da:

• un magnete, che deve essere in grado di fornire un campo magnetico il più possibile uniforme e stabile; ma deve anche presentare una cavità per permettere l'accesso di un corpo umano;
• solenoidi addizionali che servono per generare gradienti di campo magnetico lungo tre direzioni perpendicolari;
• bobine in cui viene inviata la radiofrequenza e che servono anche per raccogliere i segnali i risposta del materiale (in pratica si tratta di speciali antenne radio);
• il calcolatore, che serve a: pilotare l'indagine variando le condizioni di irraggiamento; elaborare i segnali; presentare sullo schermo le immagini.

Uno dei grandi vantaggi della RM consiste nel fatto che è possibile non solo rappresentare la distribuzione di densità dei protoni nei tessuti, ma anche discriminare tra i protoni presenti in atomi e molecole diverse. Sfruttando infatti un particolare parametro chiamato tempo di rilassamento, che dipende in larga misura dal moto della molecola in cui il nucleo è contenuto, è possibile distinguere i protoni dell'acqua in movimento rispetto a quelli fermi. È stato inoltre osservato che i tempi di rilassamento dei protoni presenti nell'acqua dei tessuti cancerogeni è in generale più lungo del tempo dell'acqua nel corrispondente tessuto sano; sulla base di questa osservazione si possono ottenere delle rappresentazioni della densità in cui appaia il tessuto malato.

Alcune applicazioni

La Risonanza magnetica può essere considerata la tecnica di elezione per le malattie del Sistema nervoso, sia a livello encefalico sia midollare, ed è diventata nella maggior parte dei casi, il primo esame da eseguire nel sospetto di una patologia encefalo midollare.

In Neuroradiologia la RM è in assoluto la tecnica più sensibile per l'indivi­duazione delle alterazioni della sostanza bianca. Sempre con la Risonanza mediante tecniche 'funzionali' possiamo aggiungere ai dati morfologici an­che aspetti metabolici. Con le tecniche di attivazione corticale è possibile evidenziare le aree della corteccia cerebrale che si attivano con l'esecuzione di uno specifico compito (stimolazione motoria, visiva, acustica, cognitiva). Le mappe funzionali vengono fuse con le immagini morfologiche ed inviate al neuro navigatore dove in sala operatoria diventano fondamentali per la pianificazione e la guida del trattamento chirurgico.

La Diagnostica per Immagini in ambito muscolo scheletrico ha fatto un vero balzo in avanti grazie alla Risonanza Magnetica sia in termini di sensibilità che in specificità tali da porre questa metodologia di indagine come il ri­ferimento in patologia muscolo scheletrica. Dal punta di vista strumentale grande impulso è stato dato dall'introduzione nell'uso routinario delle cosiddette macchine dedicate.

Controindicazioni all'esame

La valutazione dell'idoneità del paziente all'effettuazione dell'esame spetta al medico responsabile dell'esame. Esistono però delle controindicazioni dette assolute, infatti il dispositivo RM agisce utilizzando onde elettromagnetiche a radiofrequenza che possono interagire on dispositivi elettronici causandone quanto meno un funzionamento anomalo. Per questo motivo ai portatori di pace-maker è proibito subire la RM. Questo divieto è poi anche esteso a tutti quei pazienti portatori di protesi metalliche o clips metalliche (in uso in chirurgia per chiudere i vasi sanguigni fino alla metà degli anni '70 del secolo scorso). Queste limitazioni sono infatti anche regolamentate dal:

Allegato1 del D.M 2 agosto 1991

[Capo E) Controlli di sicurezza, punto 3. Misure di sicurezza per i pazienti]

' Debbono essere escluse da analisi RM persone por­tatrici di pace-maker cardiaco; altre protesi dotate di circuiti elettronici; preparati metallici intracranici o comunque posizionati in prossimità di strutture ana­tomiche vitali; clips vascolari o schegge in materiale ferromagnetico '

Sussistono inoltre altri tipi di controindicazioni dette relative, in base alle quali devono essere preventivamente considerate ed accertate tutte le possibili controindicazioni in relazione alla presenza di protesi e/o impianti metallici fissi o mobili, protesi interne metalliche e non metalliche, protesi del cristallino, etc. ..

Anche la presenza di taluni dispositivi intrauterini o altre protesi inter­ne, anche se in materiale diamagnetico, può comportare controindicazioni all'esecuzione di alcuni esami RM.

Infine, sebbene non esistono evidenze che dimostrino una sensibilità dell'em­brione ai campi magnetici ed ai campi a radiofrequenza di intensità e potenze utilizzate nella attuale strumentazione RM ad uso diagnostico, è prudente escludere dall'esposizione le donne nel primo trimestre di gravi­danza, tranne nei casi di effettiva e improrogabile necessità, valutati dal medico, sotto la sua responsabilità.