Le sempre più sofisticate tecniche diagnostiche sviluppate nel Novecento hanno reso la pratica medica progressivamente dipendente da un’enorme e crescente varietà di test chimici, citologici, ematologici, immunologici, genetici e dalle tecniche di imaging. I test diagnostici a disposizione dei medici aumentarono straordinariamente nell’ultimo quarto del XIX secolo.
La nascita e lo sviluppo del laboratorio di diagnosi clinica avvengono gradualmente. Dalla metà dell’Ottocento i laboratori universitari fisiologici, chimici e batteriologici, inizialmente riservati ai soli ricercatori, cominciano a essere utilizzati anche dagli studenti anziani; e quindi, prima in Germania e poi nel resto dei Paesi, l’attività in laboratorio diventa obbligatorio per tutti gli studenti di medicina. I laboratori clinici vengono fondati ancora più avanti, verso la fine del secolo, quando la medicina clinica inizia ad aspirare allo status di scienza indipendente. Il primo laboratorio clinico è del 1885, presso l’ospedale universitario di Monaco, dal medico e fisiologo Hugo von Ziemssen (1829-1902).
La ricerca clinica e l’insegnamento sono le funzioni primarie anche dei primi laboratori clinici degli Stati Uniti, come nel caso del William Pepper Laboratory of Clinical Medicine, presso l’università della Pennsylvania fondato nel 1895 o di quello creato da William Osler presso l’ospedale della Johns Hopkins School of Medicine nel 1886.
La nascita delle specializzazioni in medicina e l’evoluzione della professionalità è legata alle nuove tecnologie diagnostiche. Ad esempio, lo sviluppo dell’oftalmologia a metà dell’Ottocento si deve all’invenzione dell’oftalmoscopio; quello della cardiologia all’elettrocardiografo, inventato nei primi anni del Novecento da Willem Einthoven; quello della neurologia all’elettroencefalografo, messo a punto nel 1929 da Hans Berger.
Nel 1896 Wilhelm Conrad Röntgen scopre che i raggi X possono penetrare i tessuti e fornire immagini dell’interno del corpo. Nonostante la opportunità che questa tecnica offre per la diagnosi delle fratture e il basso costo, ci vogliono vent’anni prima che questa tecnica diventi un esame abituale nella pratica clinica. Si sviluppa una contestazione non solo su chi deve effettuare questi esami sui pazienti, ma anche su chi li deve interpretare. I medici mettono da parte tecnici e fotografi e assumono il controllo sulle immagini ai raggi X fondando la radiologia, una delle specializzazioni della medicina. I radiologi, le cui attività sono altamente connesse alla disponibilità e prestazioni dei macchinari, si impegnano per l’incremento di velocità, sicurezza e risoluzione degli apparati a raggi X, così come per lo sviluppo di nuove forme d’immagine.
Dal 1921 i radiologi cercano di analizzare gli organi interni al corpo e si inizia a parlare di tomografia, ossia di un’indagine che consente di ottenere immagini di sezione dell’oggetto in esame. Ma solo nel 1930 Alessandro Vallebona, a Genova, costruisce un modello di dispositivo, detto stratigrafo, che coglie l’immagine di uno spettro, cioè l’insieme delle informazioni riguardanti ogni componente di una radiazione: la distribuzione della sua intensità in funzione di una delle grandezze che la caratterizzano (frequenza, lunghezza d’onda, energia, massa).
Durante i vent’anni successivi arrivano nuove machine tomografiche, pensate soprattutto per permettere immagini del tronco. I sostenitori della Tomografia Assiale Computerizzata (meglio conosciuta come TAC), che collega i raggi X al computer in un nuovo modo, si adoperano per fare capire che queste macchine sono possibili e utili per la medicina. Dagli anni Cinquanta vengono sviluppati vari modelli, che, nel caso di quello di William Oldendorf dell’Università del Minnesota, richiedono ben 28 mila equazioni simultanee per avere le informazioni per ricostruire l’immagine.
Nel 1971 Godfrey Newbold Hounsfield, sostenitore dell’idea che si può ricostruire un’immagine prendendo le misure dell’oggetto da varie angolature, esamina il cervello di una donna per la quale, dati i sintomi, si sospetta un tumore al cervello. I raggi X vengono fatti passare attraverso il cervello della donna e poi catturati da un rilevatore. In 14 ore di esame, muovendo la fonte dei raggi e il rilevatore, si riescono a ottenere e immagazzinare informazioni da 180 punti di vista diversi. Dall’elaborazione dei dati al computer risulta un’immagine da cui sarà facilmente riconoscibile un tumore nel lobo frontale sinistro della paziente. Questa tecnica diagnostica migliora rapidamente, anche grazie a computer sempre più potenti: diminuiscono i tempi - da 14 ore a un secondo - per ottenere l’immagine.
Murray E. Phelps, nel 1975, combina la medicina nucleare con le tecniche di imaging, e dimostra che queste tecniche permettono ai medici di seguire le funzioni metaboliche, il flusso sanguigno attraverso il corpo e i processi mentali all’interno del cervello. In pratica, una sostanza metabolizzata dal cervello viene marcata con un isotopo radioattivo a rapido decadimento e iniettata nel circolo sanguigno. Le molecole radioattive della sostanza decadono emettendo una particella, chiamata positrone, che presto collide con un elettrone. In seguito alla collisione due particelle luminose ad alta energia fuoriescono dal cranio in direzioni opposte e vengono rilevate da uno scanner. Il computer analizza milioni di tali impulsi e li converte in una sequenza di immagini in movimento che rappresentano il funzionamento del cervello nella particolare sezione traversale esaminata e che vengono proiettate su un schermo televisivo.
Sviluppo della Risonanza Magnetica
La tecnica della risonanza magnetica si sviluppa a seguito di un’idea, concepita dal fisico Wolfgang Pauli nel 1924, per cui i nuclei di certi atomi hanno un momento angolare (godono, cioè, della proprietà di un corpo in stato di rotazione) e diventano magnetici. Nel 1937 Isidor Isaac Rabi misura il momento magnetico, o spin del nucleo, per il quale conia la locuzione Risonanza Magnetica Nucleare. Negli anni Cinquanta e Sessanta si capisce che la tecnica può essere utilizzata per distinguere i tessuti maligni da quelli sani, consentendo di riconoscere il cancro al suo primo stadio.
Paul C. Lautebur (1929-2007), un chimico della State University di New York, si interessa dei dati della Risonanza Magnetica Nucleare e nel 1971 capisce che si può ottenere un’immagine applicando i gradienti (ossia le variazioni) del campo magnetico in direzioni diverse.
Come Funziona la Risonanza Magnetica
La risonanza magnetica nucleare non richiede la somministrazione né di raggi X né di traccianti radioattivi. Il paziente viene posto all’interno di un grande magnete circolare, che con i suoi campi provoca il movimento degli atomi di idrogeno presenti nelle molecole del corpo. Quando il campo magnetico viene disattivato, gli atomi tornano alla posizione originale, producendo un segnale elettromagnetico.
Anche la tecnica d’immagine basata sugli ultrasuoni è diventata computerizzata. Come suggerito dalla parola, l’ultrasuono rivela le onde sonore ed è l’erede del sonar, la tecnologia usata per localizzare i sottomarini durante la seconda guerra mondiale. Gli ultrasuoni sono entrati in medicina negli anni Cinquanta e hanno trovato le prime e più significative applicazioni nell’ambito della ginecologia, per visualizzare lo sviluppo dell’embrione e del feto.
Numerosi casi medici e chirurgici spesso hanno bisogno di combinare le varie tecniche d’immagine che, grazie a strumenti informatici sempre più potenti, possono addirittura essere riunificate su un singolo schermo. Naturalmente queste tecniche rappresentano strumenti diagnostici per la medicina, ma oggi vengono sempre più spesso ritenute indispensabili dagli specialisti anche per monitorare gli interventi chirurgici.
Risonanza Magnetica: Vantaggi e Applicazioni
Nonostante non faccia uso di radiazioni ionizzanti, la RM consente di ottenere immagini di alta qualità e tridimensionali, che risultano estremamente utili nella diagnosi di una vasta gamma di patologie. La tecnologia di risonanza magnetica offre immagini tridimensionali nitide e dettagliate dei tessuti molli, come nervi, muscoli, legamenti, grasso e vasi sanguigni, così come dei tessuti duri, quali ossa e cartilagini. Questo la rende un test di fondamentale importanza in molte discipline mediche, tra cui traumatologia, oncologia, ortopedia, gastroenterologia, cardiologia e altre.
A volte, durante una risonanza magnetica, può essere necessario utilizzare un mezzo di contrasto, noto come risonanza magnetica con mezzo di contrasto. Su indicazione clinica, in alcuni casi selezionati è necessari effettuare l’esame RMN con impiego del mezzo di contrasto, che viene somministrato per vena. La somministrazione del mdc quindi sotto la scrupolosa visione del Medico Radiologo consente una migliore valutazione delle strutture vascolari nel cervello, nel torace, nell’addome ed a livello degli arti. L’impiego del mezzo di contrasto permette inoltre di studiare la distribuzione della perfusione negli organi. Il mezzo di contrasto inoltre si considera essenziale nella valutazione di una lesione focale.
Le uniche contrindicazioni sono eventuali precedenti reazioni allergiche precedenti allo stesso farmaco o ad altri allergeni che devono essere accuratamente indagati e l’insufficienza renale. In particolare la funzionalità renale è fondamentale quando vengono studiate le lesioni epatiche e le vie biliari perché il mdc utilizzato viene eliminato in gran parte dai reni.
Preparazione e Durata dell'Esame
Il paziente che deve sottoporsi a una risonanza magnetica indossa un camice fornito dal personale medico. Successivamente, viene invitato a sdraiarsi su un lettino scorrevole che verrà inserito all’interno di un cilindro cavo aperto da entrambe le estremità. L’impiego di mdc in RMN non richiede alcuna preparazione.
La durata di una risonanza magnetica chiusa può variare in base alla parte del corpo che viene esaminata. Alcuni tipi di risonanza magnetica possono durare 15 minuti, mentre altri potrebbero richiedere 30 minuti o persino 90 minuti, a seconda della complessità dell’area da esaminare e del tipo di immagini necessarie per la diagnosi.
Risonanza Magnetica ad Alto Campo (3 Tesla) in ArsBioMedica
Nel campo dell’imaging diagnostico, la risonanza magnetica a nostra disposizione rappresenta il massimo livello di tecnologia tra le macchine ad alto campo magnetico. La Risonanza Magnetica in ArsBioMedica è dotata di un campo magnetico da 3 tesla, il che le consente di combinare capacità diagnostiche all’avanguardia con spazio e comfort ai massimi livelli. Le scansioni sono veloci, gli esami rapidi e la qualità delle immagini è di alta risoluzione.
Inoltre, l’apparecchio sfrutta la tecnologia dell’intelligenza artificiale per migliorare ulteriormente la qualità delle immagini. Un algoritmo basato su una rete neurale è stato sviluppato per eliminare la granulosità e gli artefatti dalle immagini, migliorando la capacità di visualizzare dettagli anche molto piccoli e riducendo i tempi dell’esame.
leggi anche:
- Durata Ricetta Medica Risonanza Magnetica: Scadenze e Info Utili
- Athena Medica: Risonanza Magnetica ad Alta Definizione per una Diagnosi Precisa
- Iniziativa Medica Monselice: Risonanza Magnetica Aperta per Tutti
- Ecografia Medica di Renzo Avezzano: Servizi Specializzati e Professionali
- Essere Richiamati Dopo Mammografia: Scopri le Cause e Come Agire Subito!
- Ecografia vs TAC: Scopri Qual è la Scelta Migliore per Te e Quando Usarle!