Risonanza Magnetica: Funzionamento, Applicazioni e Sicurezza

La risonanza magnetica (RM) è una metodica diagnostica in grado di generare dettagliate immagini anatomiche tridimensionali senza esporre il paziente a radiazioni pericolose per la sua salute. La RM si configura come un esame diagnostico non invasivo.

Come Funziona la Risonanza Magnetica?

La risonanza magnetica impiega magneti potenti che originano un campo magnetico statico molto intenso; tale campo forza i protoni contenuti nel corpo ad allinearsi. Quando poi viene erogata al paziente una corrente pulsata in radiofrequenza, i protoni vengono stimolati ed escono dalla condizione di equilibrio, opponendosi alla forza di attrazione del campo magnetico.

Quando la radiofrequenza viene spenta, i sensori riescono a rilevare l’energia rilasciata dai protoni che si riallineano con il campo magnetico. Il tempo necessario ai protoni per riallinearsi con il campo magnetico, come pure la quantità di energia rilasciata, dipende dall’ambiente e dalla natura chimica delle molecole. Attraverso degli impulsi di radiofrequenza emessi dai gradienti i protoni tendono a modificare la loro posizione iniziale imposta dal campo magnetico statico e questo movimento dei protoni porta alla liberazione di energia, che viene raccolta dal macchinario e inviata ad un computer in grado di tradurre questa energia in immagini.

Per ottenere un’immagine accurata il paziente viene inserito in un magnete di grosse dimensioni e deve rimanere assolutamente fermo durante l’elaborazione del segnale per non sfocare l’immagine. Durante un esame RM, una corrente elettrica viene fatta circolare attraverso fili a spirale (bobine) per creare un campo magnetico temporaneo sul corpo del paziente. Le onde radio vengono inviate e ricevute dall’apparecchio tramite un trasmettitore/ricevitore; questi segnali sono utilizzati per creare immagini digitali dell’area di corpo scansionata.

Possono essere somministrati mezzi di contrasto (in genere basati sul gadolinio) per via endovenosa prima o durante la procedura per aumentare la velocità a cui i protoni si riallineano con il campo magnetico. Alcune indagini della Risonanza Magnetica vengono eseguite con mezzo di contrasto (m.d.c) che permette una maggiore efficacia nell’identificazione e caratterizzazione di alcune patologie. Nella risonanza magnetica con contrasto il paziente è invitato a sdraiarsi sul lettino così da somministrare il m.d.c. per via endovenosa.

Tipi di Risonanza Magnetica

  • Risonanza Magnetica Funzionale (RMF): Viene impiegata per l’osservazione delle strutture del cervello e per determinare quali aree si attivano (ossia, consumano più ossigeno) durante le diverse attività cognitive.
  • Risonanza Magnetica Aperta: È un modello aperto sui lati, che sostituisce l’abituale tubo chiuso a un estremo; non circonda quindi completamente il paziente. E’ uno degli esami diagnostici più importanti per valutare e studiare organi, ma non usa radiazioni ionizzanti (Rx) nè metodi invasivi.

A Cosa Serve la Risonanza Magnetica?

Viene prescritta in genere per scoprire e identificare malattie, oltre che per monitorare trattamenti in corso. L’esame è particolarmente indicato per lo studio di parti non ossee o dei tessuti molli del corpo. Dà informazioni diverse dalla TAC, perché non impiega le radiazioni ionizzanti nocive dei raggi X.

Nel cervello la risonanza può distinguere tra sostanza bianca e grigia e riesce a diagnosticare anche aneurismi e tumori. E' oggi l'esame radiologico più importante in Neurologia. Dal momento che usa campi magnetici, questo tipo di risonanza magnetica è completamente innocua e assicura una buona risoluzione delle strutture cerebrali e spinali. Sono ben visualizzati tutti i processi che comportano un'alterazione strutturale del tessuto nervoso come le infiammazioni, le ischemie e la neurodegenerazione della malattia di Alzheimer e di altre malattie neurodegenerative.

La Rm encefalo è inoltre adatta per una diagnosi precoce di tumori o metastasi cerebrali e nella maggior parte dei casi viene eseguita per confermarne o escluderne la presenza in caso di sintomi sospetti. La RM può essere eseguita con o senza iniezione endovenosa di un mezzo di contrasto.

La risonanza magnetica mammaria è l’esame più sensibile che esista oggi in ambito senologico. La risonanza magnetica mammaria permette infatti di identificare i noduli tumorali maligni in quanto questi sono diversamente vascolarizzati (perfusi dal sangue) rispetto al normale tessuto mammario e ai noduli benigni.

Per lo studio della patologia muscolo-scheletrica e del sistema nervoso (cervello, midollo spinale e nervi periferici). La risonanza magnetica lombo-sacrale può essere utile per studiare i dischi intervertebrali, il midollo spinale e le vertebre del tratto lombare e di quello sacrale della colonna vertebrale. Viene generalmente prescritta a coloro nei quali si sospettano alterazioni dei dischi intervertebrali (protrusioni o ernie), del tessuto osseo e del midollo spinale.

La RM al ginocchio viene impiegata con lo scopo di diagnosticare problemi quali distorsioni, fratture, distorsioni, alterazioni della cartilagine e dei menischi (anche di origine sportiva) o del midollo osseo (come l’osteomielite).

Se il medico sospetta l’endometriosi generalmente richiede inizialmente una valutazione ginecologica con ecografia. In caso il risultato sia negativo ma i sintomi permangano può prescrivere una risonanza magnetica senza mezzo di contrasto, che rappresenta l’esame gold standard non invasivo per la diagnosi di endometriosi.

La RM permette al neurologo specializzato nella diagnosi e nel trattamento della sclerosi multipla di individuare la malattia anche al primo episodio sospetto.

L’acufene viene studiato con la TC e con la RM, che permette di raccogliere informazioni sulle diverse strutture indagate (orecchio interno, strutture nervose retrococleari, nervo acustico), differenziando strutture liquide da strutture solide ed evidenziando la presenza di eventuali focolai infiammatori.

La RM all’addome viene utilizzata per studiare fegato, reni, pancreas, milza e vescica. Richiede spesso l’utilizzo del mezzo di contrasto.

Preparazione all'Esame

Ricordarsi che l’esame è stato richiesto perché il medico ritiene che possa dare informazioni utili alla gestione del proprio stato di salute. In alcuni casi, può essere necessario astenersi da alimenti e bevande fino a quattro ore prima dell’esame, altre volte occorre bere tanta acqua subito prima dell’RM. E’ necessario pertanto astenersi dall’assunzione di alimenti almeno per 6 ore prima dell’esame.

All’arrivo in ospedale, viene in genere richiesta la compilazione di un modulo sulla propria salute e anamnesi medica. Questi dati sono necessari allo staff sanitario per garantire un esame sicuro. Secondo l’area corporea da esaminare, può essere necessario indossare una vestaglia ospedaliera durante la procedura. Alcuni esami richiedono la somministrazione del mezzo di contrasto.

Tutti coloro che devono sottoporsi alla risonanza con mezzo di contrasto devono eseguire un dosaggio della creatinina nel sangue prima dell’esame. Questo parametro è un indicatore dell’efficienza della funzione renale. La creatininemia serve a valutare la funzionalità dei reni e quindi ad escludere possibili controindicazioni del mezzo di contrasto.

Come Si Svolge l'Esame?

Per la scansione il paziente viene fatto sdraiare su un lettino che scorre all’interno dell’apparecchio, fatto a tunnel. Nel corso della dell’esame, a prescindere che la risonanza venga eseguita con contrasto, il paziente viene fatto sdraiare su un lettino che scorre fino a posizionarsi tra i poli dei campi magnetici simili a grandi calamite e onde a radiofrequenza.

L’acquisizione delle immagini viene eseguita in un corto cilindro aperto ai due estremi. In alcuni casi, l’area del corpo sotto esame, per esempio la testa o il torace, viene coperta da una struttura. L’acquisizione dell’esame è gestita da un computer, situato in un’altra sala per tenerlo lontano dal campo magnetico generato dall’apparecchio.

Il computer è controllato dal tecnico radiologo, che è quindi anch’egli in una sala diversa dal paziente. Durante l’esame, può essere permesso a una persona cara di rimanere in sala con il paziente. I bambini possono per esempio avere un genitore accanto durante l’intero esame.

Una singola scansione può richiedere da alcuni secondi a 3-4 minuti. Durante scansioni brevi, potrà essere richiesto di trattenere il respiro. A seconda delle dimensioni dell’area di scansione e il numero di immagini da acquisire, l’intera procedura ha in genere una durata compresa tra i 15 e i 90 minuti; durante questo tempo a tratti l’apparecchio genera forti picchiettii, rumori che corrispondono all’accensione-spegnimento della corrente elettrica all’interno delle bobine dell’apparecchio. Durante la fase di acquisizione dei dati tramite risonanza magnetica, il paziente può udire rumori ritmici di intensità variabile provocati dal normale funzionamento dell’apparecchiatura RM.

L’esame deve essere analizzato da un radiologo (medico specialista nell’interpretazione di scansioni e radiografie) ed eventualmente discusso con altri specialisti. Il radiologo invia il referto al medico richiedente l’esame, che spiegherà i risultati al paziente.

Sicurezza e Precauzioni

La risonanza magnetica presenta pericoli specifici per i pazienti con impianti, dispositivi esterni e dispositivi medici accessori. I pazienti con dispositivi impiantati, quindi, non dovranno sottoporsi a risonanza magnetica, a meno che il dispositivo non sia specificamente indicato come compatibile (RM-sicuro o RM-condizionale). Un dispositivo RM-sicuro è amagnetico, non contiene metalli, non conduce l’elettricità e non causa pericoli in qualunque ambiente RM.

L’intenso campo magnetico statico attrae oggetti metallici (da quelli piccoli come le chiavi o i telefoni cellulari, a quelli grandi e pesanti come le bombole di ossigeno) e può danneggiare l’apparecchio o provocare lesioni al paziente o al personale sanitario se questi oggetti si trasformano in proiettili.

I campi magnetici che cambiano nel tempo creano rumori intensi che possono danneggiare l’udito se non vengono indossate protezioni auricolari adeguate. L’energia in radiofrequenza impiegata durante la scansione RM potrebbe indurre il riscaldamento del corpo.

Per avere immagini di buona qualità, il paziente deve rimanere molto fermo per tutta la durata della procedura. Lattanti, bambini piccoli e altri soggetti non in grado di rimanere tranquilli devono essere sedati o anestetizzati per poter eseguire la procedura.

I pazienti soggetti a claustrofobia anche lieve possono avere problemi a tollerare lunghi tempi di scansione all’interno dell’apparecchio. Lo spazio a disposizione durante la scansione RM può risultare davvero angusto per i pazienti sensibili agli spazi ristretti, per persone obese o particolarmente alte.

Se la risonanza richiede l’iniezione del mezzo di contrasto il tecnico inserisce una piccola cannula endovena in un braccio. L’iniezione del mezzo può dare una momentanea sensazione di freddo.

Nei soggetti con gravi problemi renali il mezzo di contrasto può causare danni a tessuti e organi. La risonanza magnetica è un esame indolore, quindi l’anestesia (farmaci che eliminano la percezione del dolore) non è in genere richiesta.

Alcuni inchiostri usati per i tatuaggi contengono residui metallici, anche se la maggior parte è compatibile con l’esame RM. Gli eventi avversi a seguito di risonanza sono molto rari, per esempio negli Stati Uniti, dove tutti gli anni vengono eseguiti milioni di esami, il sistema di vigilanza riceve da produttori, distributori, laboratori e pazienti circa 300 segnalazioni annuali di eventi avversi legati alle scansioni e ai magneti della risonanza. La maggior parte di tali segnalazioni riguarda surriscaldamenti e/o ustioni (lesioni termiche).

In caso di insorgenza di disturbi come sensazione di claustrofobia, calore, prurito, affanno, palpitazioni o svenimento è opportuno che il paziente avverta quanto prima, utilizzando gli appositi dispositivi di segnalazione, il medico responsabile dell’esame rm. La risonanza magnetica ha controindicazioni per i portatori di pace-maker cardiaco o di neurostimolatori perché il funzionamento di questi dispositivi può essere danneggiato dal campo magnetico esterno e/o dalle onde elettromagnetiche applicate. Il pace-maker cardiaco è tutt’oggi annoverato tra le controindicazioni assolute all’esecuzione di risonanze magnetiche. Recentemente, si è iniziato ad impiantare pace-maker compatibili col campo magnetico.

Campi Magnetici: Intensità e Tipologie

Vengono considerate ad alto campo le apparecchiature che hanno una potenza magnetica compresa tra 1 e 3 Tesla, a basso campo quelle con una potenza inferiore a 0,5T. Una potenza magnetica compresa tra 1 e 3 Tesla appartiene ad apparecchiature considerate ad alto campo. Maggiore è il campo, maggiore è la potenza e migliore è la qualità dell’immagine.

La potenza dei Gradienti si misura in milliTesla (mT) ed è il secondo parametro molto importante (meno noto ai non esperti della metodica) che consente di valutare la capacità di ottenere belle immagini da una apparecchiatura RMN. È come se il campo statico di una RMN fosse il parametro “cilindrata” di una automobile e i gradienti fossero i “cavalli”: ci sono automobili con cilindrata 3000 cc ma con pochi cavalli e poi ci sono le auto di Formula 1 che hanno cilindrata 1800 cc ma 700 cv di potenza.

Generalmente, un macchinario ad alto campo è in grado di produrre un campo magnetico statico superiore a 0,5 Tesla, che rappresenta l'unità di misura della intensità di campo magnetico. Sebbene l’intensità del campo magnetico sia minore, le risonanze a basso campo sono in grado di offrire immagini di alta qualità, specialmente nella ricerca di patologie articolari o del rachide.

Tabella riassuntiva delle intensità del campo magnetico e delle relative applicazioni:

Intensità del Campo Magnetico Valore (Tesla) Applicazioni
Basso Campo Inferiore a 0,5 T Patologie articolari e del rachide
Alto Campo Tra 1 e 3 T Visualizzazione dettagliata di organi interni e strutture complesse

leggi anche: