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Risonanza Magnetica: Funzionamento e Principi

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La risonanza magnetica (RM), o più correttamente risonanza magnetica nucleare (RMN), è una tecnica di imaging basata sull’utilizzo di un campo magnetico e di onde radio generate al computer, con l’obiettivo di acquisire immagini dettagliate e mostrare organi, ossa, muscoli e vasi sanguigni. La risonanza magnetica è una tecnica di indagine diagnostica molto diffusa, utilizzata per lo studio di numerose condizioni patologiche, grazie alla sua capacità di fornire un’immagine tridimensionale dettagliata di organi, tessuti, ossa e articolazioni. Per questo motivo viene sfruttata in moltissimi campi della medicina, dall’oncologia (ad esempio per verificare la stadiazione dei tumori) alla neurologia, passando per l’urologia, la cardiologia, l’ortopedia e così via. A differenza di altre tecniche di imaging, come la radiografia o la TAC, non prevede l’utilizzo di radiazioni ionizzanti, perché si basa sui campi magnetici.

Una risonanza magnetica può essere utilizzata per valutare problemi del cervello, del collo e del midollo spinale, e può inoltre aiutare gli operatori sanitari a esaminare eventuali disturbi al torace, al cuore, all’addome, alle articolazioni o ai vasi sanguigni. Come accennato, la RM non utilizza radiazioni ma campi di induzione magnetica e onde a radiofrequenza, rendendo l’esame sicuro e non invasivo. La risonanza magnetica (RM) è utilizzata per una vasta gamma di scopi diagnostici, grazie alla sua capacità di fornire immagini ad alta risoluzione dei tessuti molli, degli organi e delle strutture interne del corpo.

Tipi di Risonanza Magnetica

Esistono diverse tipologie di risonanza magnetica che possono essere eseguite, che variano in base al tipo di indagine da effettuare. Le principali sono le seguenti:

  • RMI funzionale: rileva i cambiamenti metabolici che si verificano quando il cervello è attivo, utile in vari contesti, ad esempio quando si deve pianificare un intervento chirurgico cerebrale per l’epilessia;
  • RMI a perfusione: questo esame consente di eseguire una stima del flusso sanguigno in una determinata area, molto utile ad esempio in caso di ictus;
  • RMI con tensore di diffusione: consente di rilevare le variazioni del movimento dell’acqua nelle cellule che non funzionano in modo adeguato. Questa tecnica è spesso impiegata principalmente per la diagnosi precoce dell’ictus, ma anche per individuare disturbi cerebrali, compresa la presenza di metastasi tumorali nel cervello;
  • Spettroscopia mediante risonanza magnetica: tramite l’emissione continua e non intermittente di onde radio, questo esame viene utilizzato per rilevare disturbi cerebrali, come il morbo di Alzheimer, tumori e ascessi cerebrali;
  • Angio risonanza magnetica (angio-RM): simile all’Angio TC e all’angiografia tradizionale, consente di acquisire immagini dettagliate dei vasi sanguigni, spesso tramite l’iniezione di un mezzo di contrasto, e di individuare la presenza di aneurismi, dissezioni aortiche, trombi, tumori. Questo esame è più sicuro e semplice da eseguire rispetto agli altri due menzionati, ma è molto più costosa;
  • Venografia mediante risonanza magnetica: è l’equivalente della Angio-RM ma dedicata all’analisi delle vene, eseguita per valutare la presenza di una trombosi venosa cerebrale.

Il medico indicherà il tipo di risonanza a cui sottoporsi a seconda della condizione patologica da indagare.

A cosa serve fare una risonanza magnetica?

Come spiegato, la risonanza magnetica è un esame di imaging molto versatile, con applicazioni pratiche in svariati campi della medicina, che il medico potrebbe prescrivere al paziente per numerosi scopi. In genere, viene utilizzata per diagnosticare o valutare le seguenti condizioni patologiche, danni subiti dal paziente, tumori e problemi ossei, tra cui i seguenti:

  • aneurismi dei vasi cerebrali;
  • disturbi dell’occhio e dell’orecchio interno;
  • sclerosi multipla;
  • disturbi del midollo spinale;
  • ictus;
  • tumori;
  • lesione cerebrale da trauma;
  • dimensione e funzione delle camere cardiache;
  • spessore e movimento delle pareti del cuore;
  • entità del danno causato da attacchi di cuore o malattie cardiache;
  • problemi strutturali nell’aorta, come aneurismi o dissezioni;
  • infiammazione o blocchi nei vasi sanguigni;
  • tumore a: fegato e vie biliari, reni, milza, pancreas, utero, ovaie, prostata, ossa e tessuti molli, seno (insieme a una mammografia);
  • anomalie articolari causate da lesioni traumatiche o ripetitive, come lacerazione della cartilagine o dei legamenti;
  • anomalie del disco nella colonna vertebrale;
  • infezioni ossee.

Le applicazioni diagnostiche della RM sono davvero numerose, il che rende questo esame davvero prezioso nell’ambito della medicina nucleare.

RM con mezzo di contrasto

La risonanza magnetica può essere eseguita con o senza la somministrazione di un mezzo di contrasto per via endovenosa al paziente, con lo scopo di opacizzare i tessuti da visualizzare in modo più dettagliato. Il mezzo di contrasto impiegato in questi casi è chiamato gadolinio, un metallo che funge, appunto, da agente di contrasto all’interno del campo magnetico, consentendo di ottenere immagini molto dettagliate delle eventuali differenze di vascolarizzazione o fra un tessuto e l’altro.

Però, sottoporsi a una RM con mezzo di contrasto prevede una procedura un po’ più complessa anche in termini di preparazione all’esame. Infatti, nei giorni che precedono l’esame è richiesto una analisi della creatininemia, per evitare problemi renali, e un elettrocardiogramma. L’esame dura di più rispetto a quello senza mezzo di contrasto. Nelle ore successive all’esame si raccomanda l’assunzione di molti liquidi per favorire l’espulsione del liquido di contrasto tramite le urine.

Risonanza Magnetica Aperta

Uno dei limiti della RM consiste nella modalità stessa di esecuzione dell’esame, che prevede l’inserimento del paziente in un “tubo” chiuso per diversi minuti. Nei soggetti che soffrono di claustrofobia, nei bambini, negli anziani e nelle persone obese, questo può effettivamente rappresentare un problema, che in molti casi rende impossibile eseguire correttamente il test. Per questo motivo, già da qualche anno si sta diffondendo l’impiego di un macchinario chiamato risonanza magnetica aperta, che invece di essere strutturata come un cilindro chiuso è aperto su uno dei due lati (a forma di C, per intenderci). Questo macchinario consente di acquisire le immagini necessarie bypassando il problema, ma presenta un minor potere di risoluzione. Può essere utilizzato anche in sala operatoria durante un intervento chirurgico.

La risonanza magnetica (RM) può essere eseguita utilizzando due tipi principali di apparecchiature: la risonanza magnetica chiusa e la risonanza magnetica aperta. Entrambe hanno lo stesso principio di funzionamento, ma differiscono in alcune caratteristiche strutturali e funzionali.

Risonanza Magnetica Chiusa

  1. Struttura: La RM chiusa è caratterizzata da un tunnel cilindrico stretto e lungo in cui il paziente viene inserito.
  2. Qualità delle immagini: Generalmente, le macchine di RM chiusa producono immagini di qualità superiore e con una risoluzione più alta rispetto alle macchine aperte.
  3. Disagio per i pazienti: Alcuni pazienti possono sentirsi a disagio o soffrire di claustrofobia all'interno del tunnel stretto della RM chiusa.

Risonanza Magnetica Aperta

  1. Struttura: La RM aperta ha un design più spazioso, con un magnete che non avvolge completamente il corpo del paziente.
  2. Accessibilità: La RM aperta è più adatta per pazienti che soffrono di claustrofobia, pazienti pediatrici o persone con obesità.
  3. Qualità delle immagini: Le immagini ottenute con una RM aperta possono avere una risoluzione leggermente inferiore rispetto a quelle della RM chiusa, poiché il campo magnetico è spesso meno potente.

La scelta tra RM chiusa e aperta dipende dalle esigenze specifiche del paziente e dal tipo di esame richiesto. La RM chiusa offre immagini di qualità superiore ed è più rapida, ma può essere scomoda per chi soffre di claustrofobia. La RM aperta, pur offrendo un ambiente più confortevole, potrebbe non sempre fornire immagini di pari qualità.

Come funziona la RM

La macchina per risonanza magnetica è una grande macchina cilindrica a forma di tubo, che crea un forte campo magnetico attorno al paziente e invia impulsi di onde radio da uno scanner. Quando il paziente si trova all’interno del macchinario, il campo magnetico riallinea temporaneamente le molecole d’acqua nel suo corpo; le onde radio fanno sì che questi atomi allineati producano segnali deboli, che vengono utilizzati per creare immagini in sezione trasversale.

La macchina per risonanza magnetica può anche produrre immagini 3D che possono essere visualizzate da diverse angolazioni. Poiché non vengono utilizzate radiazioni ionizzanti, non vi è alcun rischio di esposizione alle radiazioni durante una procedura di risonanza magnetica.

La risonanza magnetica (RM) è una metodica di imaging medica avanzata che ha rivoluzionato il campo della diagnostica per immagini.

  1. Spin nucleare: gli atomi che compongono il corpo umano presentano un fenomeno chiamato "spin nucleare".
  2. Campo magnetico: un campo magnetico esterno può influenzare gli spin nucleari.
  3. Frequenza di Larmor: gli spin nucleari in un campo magnetico compiono una precessione attorno a questo campo, con una frequenza specifica nota come "frequenza di Larmor".
  4. Risonanza magnetica: la risonanza magnetica avviene quando si applica un impulso di radiofrequenza al corpo sottoposto all'indagine.
  5. Rilassamento: dopo l'impulso, gli spin tornano al loro stato di equilibrio originale, rilasciando energia.
  6. Principio di funzionamento: la RM sfrutta il principio di risonanza magnetica nucleare, misurando le interazioni tra gli spin nucleari degli atomi nel corpo umano in risposta ad un campo magnetico e ad impulsi di radiofrequenza.

Preparazione del paziente:

  1. Il paziente viene istruito a rimuovere tutti gli oggetti metallici, come gioielli, orologi, occhiali, e indumenti con cerniere o bottoni metallici, poiché il campo magnetico può interferire con questi materiali.
  2. Prima dell'esame, il paziente compila un questionario per identificare eventuali controindicazioni, come la presenza di pacemaker, impianti metallici o altre condizioni che potrebbero interferire con la RM.
  3. Il paziente viene fatto sdraiare su un lettino mobile che scorre all'interno del magnete della macchina RM. La posizione dipende dall'area del corpo da esaminare.
  4. In alcuni esami, può essere iniettato un mezzo di contrasto a base di gadolinio per migliorare la visibilità di determinate strutture o anomalie.
  5. Una volta posizionato correttamente, il lettino scorre all'interno del magnete. Durante la scansione, il paziente deve rimanere il più immobile possibile per evitare immagini sfocate.
  6. Durante la scansione, la macchina produce rumori forti e ritmici. Al paziente vengono forniti tappi per le orecchie o cuffie per ridurre il disagio acustico.
  7. Al termine della scansione, il lettino esce dal magnete e il paziente può alzarsi.
  8. Le immagini ottenute vengono analizzate da un radiologo, che redige un referto dettagliato per il medico curante.

Ulteriori raccomandazioni:

  • Per prima cosa è fondamentale informare il personale medico di eventuali patologie preesistenti, la presenza di clip metalliche per recenti procedure chirurgiche o di dispositivi impiantati. È importante anche comunicare eventuali allergie o gravidanze.
  • Bisogna ricordarsi di rimuovere tutti gli oggetti metallici come piercing o orecchini.
  • Alcune restrizioni alimentari potrebbero essere applicate anche ai giorni precedenti la risonanza, specialmente se coinvolge l'addome.
  • Durante l'esame, il paziente viene posizionato all'interno di un tunnel o di un anello aperto della macchina RM. Il rumore prodotto dalla macchina può essere considerevole. La durata di un esame di risonanza magnetica varia in base alla zona del corpo esaminata, ma in genere si attesta tra i 30 e i 60 minuti.
  • Sebbene la procedura sia indolore, durante la risonanza magnetica si potrebbe essere avvertita una leggera sensazione di calore del tutto innocua.
  • Coloro che soffrono di ansia o claustrofobia, è opportuno che ne informino il personale medico in anticipo. Alcuni centri offrono opzioni per la gestione dell'ansia, come la musica rilassante o il supporto di un familiare.
  • La lettura dei risultati della risonanza magnetica richiede competenze specializzate e sarà effettuata da un radiologo esperto. In alcuni casi, potrebbe essere necessaria ottenere una seconda opinione su una diagnosi derivante da una risonanza magnetica, specialmente se le implicazioni sono significative.

Chi non può sottoporsi a una RM

Non tutti i soggetti possono sottoporsi a una risonanza magnetica, proprio a causa dell’utilizzo del campo magnetico alla base del suo funzionamento. In genere la presenza di metallo nel corpo può rappresentare un pericolo per la sicurezza se attratto dal magnete, ma anche se non viene attratto può comunque influenzare la qualità delle immagini acquisite.

A meno che il dispositivo in possesso del paziente non sia certificato come sicuro per la risonanza magnetica, non possono sottoporsi a una risonanza magnetica i soggetti con:

  • protesi articolari metalliche;
  • valvole cardiache artificiali;
  • defibrillatore cardiaco impiantabile;
  • pompe impiantate per l’infusione di farmaci;
  • stimolatori nervosi impiantati;
  • pacemaker;
  • clip in metallo, perni metallici, viti, placche, stent o graffette chirurgiche;
  • impianti cocleari;
  • un proiettile, una scheggia o qualsiasi altro tipo di frammento metallico;
  • dispositivo intrauterino.

Anche i tatuaggi potrebbero creare problemi, a causa dell’impiego di alcuni inchiostri contenenti metalli.

Precauzioni speciali:

  • RM in caso di dispositivi metallici o protesi metalliche impiantate: i soggetti con impianti metallici, come pacemaker o protesi, devono informare il personale medico in anticipo. I moderni materiali protesici, così come i moderni pacemaker impiantabili, sono compatibili con la RM. Nel caso di modelli datati la compatibilità non è affatto scontata, per cui alcune volte bisogna virare su altre tecniche di imaging.
  • RM in gravidanza: sebbene la risonanza magnetica non utilizzi radiazioni ionizzanti, è preferibile evitare sottoporsi a questo tipo di esami durante il primo trimestre di gravidanza, a meno che non sia strettamente necessario. Le onde di radiofrequenza utilizzate durante l’esame, infatti, potrebbero far aumentare la temperatura dei tessuti fetali fino a valori che superano la soglia di sicurezza.
  • Restrizioni mediche: in alcune condizioni mediche, come la claustrofobia o gravi problemi di salute, potrebbero essere necessarie restrizioni o alternative nell'esecuzione della risonanza magnetica.

RM vs. TC (Tomografia Computerizzata)

La TC, invece, utilizza raggi X per creare immagini dettagliate delle strutture interne del corpo.

Caratteristica Risonanza Magnetica (RM) Tomografia Computerizzata (TC)
Radiazioni Non utilizza radiazioni ionizzanti Utilizza raggi X
Qualità delle immagini Fornisce immagini ad alta risoluzione dei tessuti molli Fornisce immagini dettagliate delle strutture interne del corpo
Risoluzione di contrasto Eccelle nella visualizzazione del contrasto tra i tessuti molli Meno efficace nella visualizzazione del contrasto tra i tessuti molli
Applicazioni cliniche Sistema nervoso centrale, articolazioni, tessuti molli, organi addominali Ossa, vasi sanguigni, polmoni, addome

La RM è considerata una tecnica di imaging poco invasiva, adatta a pazienti che devono evitare l'esposizione ai raggi X. La RM fornisce immagini ad alta risoluzione dei tessuti molli, ed è particolarmente efficace nella visualizzazione di cervello, midollo spinale, muscoli, articolazioni e organi addominali. La RM eccelle nella visualizzazione del contrasto tra i tessuti molli, per cui può fornire informazioni dettagliate sulla composizione tissutale. La RM viene spesso utilizzata per studiare il sistema nervoso centrale, le articolazioni, i tessuti molli e gli organi addominali.

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