La Risonanza Magnetica (RM) per immagini è una tecnica diagnostica largamente utilizzata in diversi campi della medicina, come neurologia, ambito cardiovascolare e ortopedia. Non utilizzando radiazioni ionizzanti, la RM è ritenuta intrinsecamente più sicura rispetto alle tecniche di radio-diagnostica o di medicina nucleare.
Principi Fisici di Base
I nuclei di idrogeno hanno numero quantico di spin diverso da 0 e quindi possiedono un momento angolare, cioè un movimento di rotazione. All’interno dei tessuti biologici essi sono orientati casualmente ma se vengono immersi in un campo magnetico essi si orientano lungo la sua direzione (in verso concorde o discorde); inoltre acquistano una ulteriore rotazione.
Il movimento che ne risulta è detto di “precessione” e può essere paragonato a quello di una trottola che venga toccata mentre ruota attorno al proprio asse. L’insieme dei nuclei allineati lungo la direzione del campo magnetico statico può essere considerato come un unico vettore avente direzione e verso pari a quelli di B0, detto “magnetizzazione macroscopica” M.
In particolare, nella RM il sistema che eroga energia è rappresentato dalle onde elettromagnetiche a RF, che disturbano l’equilibrio dei nuclei di idrogeno (H), presenti in abbondanza nei tessuti del corpo umano e che sono ordinati lungo una stessa direzione per effetto del campo magnetico esterno. Gli atomi di H rappresentano quindi il sistema accettore: lo scambio di energia avviene però solo se la frequenza delle onde RF è uguale alla frequenza caratteristica dei nuclei di H.
Per capire meglio il concetto, possiamo pensare alle corde di una chitarra: se ne pizzichiamo una facendola quindi vibrare ad una certa frequenza, quella vicina risentirà delle onde emesse dalla prima e si metterà anch’essa a vibrare; questo fenomeno può essere impercettibile ma se le due corde sono tese in modo da emettere la stessa nota (sono cioè accordate tra di loro) il fenomeno risulta ben visibile e le due corde vibrano in modo da emettere, appunto, onde alla stessa frequenza.
Quando i nuclei acquistano energia da un’onda di eccitazione RF perdono la loro condizione di equilibrio: a seconda della durata dell’impulso, un certo numero di protoni allineati al campo con verso concorde (livello energetico più basso) si porteranno ad un livello energetico più alto, quindi a disporsi in verso discorde a B0 fino al bilanciamento numerico delle due popolazioni e al raggiungimento di una sincronizzazione di fase.
L’impulso RF responsabile di questo fenomeno è detto “impulso RF a 90°” e fa si che la magnetizzazione M compia un moto a spirale fino a porsi sul piano trasversale alla direzione di B0 (se la direzione di B0 è Z, il piano trasversale è ovviamente il piano XY). Un impulso RF a 180° causa invece l’inversione del vettore ML che continua il suo movimento a spirale fino a disporsi nuovamente sull’asse Z ma con verso contrario a quello iniziale.
Un altro parametro importante è il tempo di rilassamento T2* (T2 star): esso è legato alla perdita di coerenza di fase della MT determinata sia da scambi energetici tra spin e spin che dalle disomogeneità del campo magnetico incontrate dalla MT durante il moto sul piano trasversale XY.
Localizzazione e Gradienti di Campo
Al fine di ottenere il risultato finale occorre un ulteriore passo e cioè quello della localizzazione: per ottenere un’immagine dell’organo sotto indagine è infatti indispensabile localizzarlo spazialmente. A questo scopo i gradienti di campo, ovvero dei campi magnetici variabili nello spazio e nel tempo, vengono sovrapposti al campo magnetico statico; essi hanno proprio la funzione di dare una collocazione spaziale alle sorgenti dei vari segnali ricevuti dal sistema.
Dall’equazione di Larmor sappiamo che ad ogni intensità di campo magnetico corrisponde una frequenza di precessione protonica quindi, variando di quantità note il campo magnetico su volumi specifici, è possibile selezionare le regioni dalle quali proviene il segnale basandosi sulla frequenza di quest’ultimo.
I gradienti di campo vengono applicati durante il periodo in cui viene inviato l’impulso di RF e permettono di selezionare una particolare fetta (slice) nel volume sotto indagine.
Preparazione e Svolgimento dell'Esame RM
Prima dell’esame, il paziente riceverà istruzioni specifiche dal personale medico o tecnico sulla preparazione necessaria. Queste istruzioni possono includere il digiuno per alcune ore, la rimozione di oggetti metallici (come gioielli e apparecchi acustici) e la vestizione con indumenti ospedalieri.
Il paziente viene quindi posizionato sulla lettiga della RM e la lettiga del paziente viene quindi spinta all’interno del tunnel o dell’anello della macchina, dove avverrà l’acquisizione delle immagini.
Durante l’esame, il paziente rimarrà in comunicazione costante con il personale medico o tecnico attraverso un microfono o un sistema di interfono. Durante l’esame, vengono inviati impulsi radio e campi magnetici per creare i segnali utilizzati per generare le immagini. Il paziente deve rimanere il più immobile possibile durante questo processo per evitare artefatti nelle immagini.
Una volta completata l’acquisizione delle immagini, la lettiga del paziente viene gradualmente estratta dalla macchina RM.
Considerazioni Importanti
- Claustrofobia: le persone con claustrofobia anche lieve possono avere difficoltà a tollerare lunghi tempi di scansione all’interno della macchina.
- Parti metalliche: in seguito a incidenti gravi, capita di dover inserire delle protesi metalliche (viti, placche, ecc…), che rendono impossibile eseguire l’esame.
- Consulto medico: solitamente, un medico valuterà la necessità dell’esame RM con contrasto e discuterà la procedura con il paziente.
- Esami del sangue: in alcuni casi, potrebbe essere richiesto un esame del sangue per verificare la funzionalità renale e l’ematocrito (il rapporto tra cellule del sangue e plasma).
La RM è spesso utilizzata per il monitoraggio e follow-up dell’evoluzione delle condizioni mediche nel tempo.
leggi anche:
- Principi della Risonanza Magnetica: Una Spiegazione Semplice
- Principi Fisici della Risonanza Magnetica: Guida Completa
- Scopri Come Funziona la Tomografia Computerizzata: Guida Completa e Innovazioni Tecnologiche
- Scopri i Segreti della Risonanza Magnetica: Principi Fisici e Funzionamento Svelati!
- Scopri Come le Foglie di Olivo Possono Trasformare la Tua Salute e Abbassare il Colesterolo!
- Esami del Sangue a Novara: Laboratori, Costi e Prenotazioni Online