Scopri Come Funziona la Risonanza Magnetica e le Sue Sorprendenti Applicazioni

La risonanza magnetica (RM), anche detta risonanza magnetica nucleare (RMN), è un esame strumentale utilizzato a scopo diagnostico, di tipo non invasivo. La risonanza magnetica (RM) è un esame diagnostico avanzato che permette di ottenere immagini dettagliate dell’interno del corpo umano senza l’uso di radiazioni ionizzanti. A differenza di altri esami diagnostici, come la TAC o la radiografia, la risonanza magnetica non utilizza radiazioni ionizzanti: ecco perché risulta una scelta più sicura in molte situazioni.

Viene prescritta quando è necessario un livello di dettaglio superiore rispetto ad altri esami di imaging, offrendo un’indagine accurata e non invasiva. Il funzionamento è complesso e si regge su fondamenti della fisica. La potenza del campo magnetico si misura in Tesla e più è alto il valore migliore è la qualità delle immagini.

Come Funziona la Risonanza Magnetica?

La risonanza magnetica (RM), o risonanza magnetica nucleare (RMN), sfrutta un potente campo magnetico e onde radio per ottenere immagini dettagliate dell’interno del corpo. Gli scanner di risonanza magnetica funzionano grazie alla presenza di campi magnetici che permettono di generare immagini degli organi del corpo. Durante l’esame, il paziente si sdraia su un lettino che scorre all’interno di un cilindro, dove un magnete crea un campo magnetico stabile.

Inoltre, consente di visualizzare con grande precisione i tessuti molli: questo la rende particolarmente utile per lo studio del cervello, del midollo spinale, delle articolazioni e di alcuni organi interni. La risonanza magnetica è utilizzata in medicina e in particolare in radiologia per fornire immagini dell’anatomia e dei processi fisiologici di parti del corpo. La RMN richiede solo una minima collaborazione da parte del paziente.

Il segnale della risonanza magnetica dipende dai protoni dell’acqua contenuti nei tessuti, mentre l’intensità dell’immagine deriva dalla densità dei protoni ed è influenzata dall’ambiente locale delle molecole d’acqua. Ciascun protone possiede una carica e ruota attorno al proprio asse, ovvero ha uno spin.

Quando il tessuto è disposto in un campo magnetico statico, i protoni in pochi secondi si ordineranno assumendo un verso parallelo (up) o antiparallelo (down). I due orientamenti rappresentano situazioni di livello energetico diverse. Per far verificare il fenomeno della risonanza magnetica è necessario si invii un’onda a radiofrequenza specifica, cioè a frequenza uguale a quella di precessione dei protoni di Idrogeno.

In questo modo si produce un’eccitazione sul sistema protonico: l’energia fornita al tessuto dall’impulso di eccitazione a radiofrequenza sarà tanto maggiore quanto più lunga sarà la durata dell’impulso stesso. I nuclei risentono della transizione energetica, e quindi perdono la loro situazione di equilibrio. Alla fine dell’impulso di radiofrequenza, il sistema protonico si trova in una situazione di non equilibrio, dovuta alla quantità di energia assorbita e ad un conseguente aumento dell’energia potenziale che genera instabilità e tendenza al ripristino delle condizioni iniziali.

All’eccitazione protonica segue quindi una fase durante la quale gli spin tenderanno a liberarsi dell’energia in sovrappiù fino a tornare nella condizione iniziale che è assai più stabile e più probabile.

Tipologie di Risonanza Magnetica

Risonanza magnetica con e senza contrasto: In alcuni casi, per migliorare la visibilità di particolari strutture o anomalie, viene somministrato un mezzo di contrasto a base di Gadolinio. Questo aiuta a evidenziare meglio infiammazioni, tumori e alterazioni vascolari.
Risonanza magnetica aperta e chiusa: La RM tradizionale prevede un macchinario a tunnel, ma esistono anche versioni aperte, pensate per pazienti claustrofobici o con esigenze specifiche.
Risonanza magnetica funzionale (fMRI): Questo tipo di RM viene utilizzato soprattutto in neurologia per studiare l’attività cerebrale.

Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI)

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è una tecnica intordotta di recente per studiare nel dettaglio l’attività cerebrale. Essa nasce negli anni novanta ad opera di Thulborn e Ogawa, che intuirono l’importanza dell’ossigenazione sanguigna nel tempo (segnale BOLD, Blood Oxygenation Level Dependent), per acquisire immagini relative a una determinata area cerebrale.

L’effetto BOLD era stato studiato da L.Pauling, che l’aveva legato a delle immagini strutturali cerebrali per renderle più informative da un punto di vista funzionale. Questo metodo di indagine si basa sul cambiamento del segnale MRI, al quale si associa la risposta emodinamica e metabolica in una regione in cui si ha un’attivazione neuronale indotta da stimoli interni o esterni.

L’fMRI, è legata strettamente a contesti sperimentali e di ricerca per individuare, sia in soggetti normali che in soggetti patologici, le aree del cervello attivate durante compiti di stimolazione. In questo modo si ottengono mappe di attivazione (funzionali) che consentono di illustrare quali aree cerebrali sottendono funzioni cognitive specifiche. Chiaramente i compiti fatti svolgere da un soggetto in fMRI sono specifici rispetto a una funzione svolta da una determinata area.

Quando si genera un incremento di attività cerebrale in un’area si determina un maggiore afflusso sanguigno in quell’area con conseguente aumento locale della quantità di ossigeno. Di conseguenza anche il flusso sanguigno aumenterà perché è necessaria una quantità maggiore di emoglobina ossigenata. La fMRI non produce immagini dirette di quello che avviene nel cervello, poiché queste immagini sono un effetto indiretto, derivante dalla risposta emodinamica, dell’attività neuronale.

Durante una sessione di un esperimento in fMRI, quindi, sono acquisite immagini funzionali quando il cervello è in una condizione di riposo (assenza di stimoli) e durante l’esecuzione di un task sensoriale, motorio o task cognitivo. Lo stesso task è ripetuto periodicamente in modo da fare una media statistica di tutti i valori delle immagini relativi all’attivazione.

L’immagine finale si ottiene facendo una sottrazione mediata tra l’immagine acquisita durante l’assenza di stimoli e l’immagine acquisita durante la presentazione dello stimolo.

Preparazione all'Esame di Risonanza Magnetica

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.

Posizionamento del paziente: il paziente viene quindi posizionato sulla lettiga della RM. 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.

Prima di tutto è importante sapere che l’esame deve essere prescritto da uno specialista. Il macchinario tradizionale ha una forma cilindrica con un diametro variabile nel quale è inserito un lettino dove ti posizionerai durante l’esecuzione della RM. Ma quanto dura la risonanza magnetica? Una volta eseguito l’esame potrai riprendere la tua vita normale fin da subito e attendere le immagini e il relativo referto.

Cosa Portare e Cosa Evitare

Indumenti: È consigliabile indossare indumenti comodi, camicia o maglietta con maniche larghe, che si possano alzare facilmente in caso debba essere fatta un’iniezione con il mezzo di contrasto. Si consiglia di indossare indumenti senza bottoni automatici, chiusure lampo o altre parti metalliche. In alcuni centri viene fatto indossare un camice al posto dei vestiti per cautela e per evitare che la persona entri nel macchinario con indumenti che contengono comunque metallo (per esempio con ganci o chiusure metalliche che la persona si dimentica di avere).
Oggetti metallici: Prima di fare l’esame occorre togliere gioielli, reggiseno, piercing, fermagli per capelli, cinture, occhiali, orologio, apparecchi per l'udito, protesi dentarie mobili, cinti sanitari, busti...Inoltre, non si possono portare nel macchinario cellulari, carte di credito o altre tessere magnetiche. Tutto ciò che è metallico e ferromagnetico non può entrare nella risonanza magnetica perché si può riscaldare, si può dislocare, cioè può spostarsi perché attratto dal magnete dell’apparecchiatura, oppure può interferire con l'acquisizione delle immagini impedendo alle onde a radiofrequenza di penetrare nell’area del corpo da esaminare.
Trucco e tatuaggi: E’ possibile che venga richiesto anche di rimuovere i cosmetici dal viso e dagli occhi, perché alcuni trucchi potrebbero contenere metallo. La presenza di tatuaggi estesi può essere valutata dal medico, per la possibile presenza di sostanze metalliche. Per esempio tatuaggi vecchi possono rischiare il riscaldamento e l’ustione perché andavano nel profondo del derma e venivano fatti con sostanze che contenevano particelle metalliche in genere ferrose.

Domande Frequenti Prima dell'Esame

Queste domande e altre simili possono essere fatte al personale di accettazione dell'ospedale quando si prenota l'esame. Il foglio informativo che viene consegnato prima di fare l'esame è altrettanto importante per sapere come meglio prepararsi. Le indicazioni variano da centro a centro, in base alle procedure, al macchinario, e alla pratica operativa di ciascun centro.

Posso mangiare prima di fare l'esame?
Devo fare qualche preparazione particolare?
Devo smettere di prendere i farmaci che sto prendendo?
Dopo l'esame, devo bere acqua?
Posso fare sport?

Controindicazioni alla Risonanza Magnetica

Ci sono condizioni in cui la risonanza magnetica non si può fare, in particolare se si ha:

Pace maker o defibrillatore interno: In questo caso bisogna sentire il parere del cardiologo che valuterà le caratteristiche del pace maker e quelle del macchinario dove si va a fare la risonanza magnetica. Perché? Il macchinario della risonanza magnetica può interferire con il pace maker o il defibrillatore interno e può bloccarne il funzionamento. Esistono pace maker compatibili che funzionano anche in risonanza magnetica, ma il parere deve essere dato dal cardiologo.
Protesi oculari magnetiche: Perché? Ciò che è metallico o ferromagnetico non può entrare nella risonanza magnetica perché si può riscaldare, si può dislocare, oppure può interferire con l'acquisizione delle immagini.
Stimolanti di crescita ossea (dispositivi che stimolano l’accrescimento del tessuto osseo o la calcificazione): Perché? Possono interferire con l'acquisizione delle immagini

Esistono altre condizioni (per esempio presenza di clips vascolari o schegge in materiale ferromagnetico) in cui la risonanza magnetica non viene fatta. Prima dell’esame viene richiesto di compilare un foglio con domande sulle condizioni che non permettono di fare la risonanza magnetica, e quelle per cui è necessario avere il parare del medico, o del radiologo.

Tutte queste domande vengono comunque ripetute dall’operatore prima dell’esame. E’ importante leggere il foglio informativo che viene consegnato prima di fare l’esame, e chiedere le cose non chiare o i dubbi che si hanno al neurologo e all’operatore al momento della prenotazione o dell'esame.

Risonanza Magnetica in Gravidanza e Allattamento

E' prudente non far fare la risonanza magnetica alle donne in gravidanza, in particolare nel primo trimestre di gravidanza, anche se non è stata comprovata la sensibilità dell'embrione ai campi magnetici e di radiofrequenza utilizzati per queste indagini. In genere è quindi preferibile non fare la risonanza magnetica a donne incinta soprattutto nei primi mesi, a meno che ci siano situazioni di pericolo per la vita della madre (per esempio se è necessaria la risonanza magnetica per fare una diagnosi differenziale con malattie gravi, come tumore o encefalite).

Per le donne che allattano è consigliabile raccogliere e conservare il proprio latte prima dell’esame, e sospendere l’allattamento al seno nelle 24 ore successive all’esame. Il mezzo di contrasto potrebbe infatti passare nel latte, in piccole quantità.

Condizioni che Richiedono Valutazione Medica

Quando può essere eseguita solo dopo la valutazione del medico radiologo:

Se si soffre di claustrofobia
Se si è portatori di:
- protesi auricolari o nell’orecchio interno
- valvole cardiache, cateteri cardiaci
- protesi cardio-vascolari
- protesi ortopediche
- neurostimolatori
- pompe per infusione di farmaci
- protesi dentarie fisse o mobili
Se si è stati vittime di incidenti stradali o di caccia per cui nel corpo potrebbero essere presenti schegge metalliche
Se si lavora o si è lavorato come fabbro, tornitore, carrozziere...per cui nel corpo potrebbero essere presenti schegge metalliche
Se si è in gravidanza, o si allatta al seno
Se si ha un dispositivo intrauterino (spirale) - le donne che hanno dispositivi intrauterini dopo aver effettuate l’esame di risonanza magnetica dovrebbero fare una visita di controllo ginecologica per verificare il posizionamento del dispositivo, che potrebbe spostarsi per effetto del campo magnetico del macchinario.

Queste sono alcune condizioni per cui viene richiesto al medico di valutare l’opportunità di fare l’esame, in base al rischio di surriscaldamento o spostamento dell’oggetto, o a quanto può interferire con l’esame di risonanza magnetica. Anche queste indicazioni possono variare parzialmente da centro a centro, è quindi importante leggere il foglio informativo e fare tutte le domande che si ritengono necessarie al medico e all’operatore presente al momento dell’esame.

Alternative in Caso di Controindicazioni

In caso l’esame di risonanza magnetica sia considerato salvavita per la persona, il medico valuterà come procedere. Si possono considerare esami alternativi, come la tomografia assiale computerizzata, se utili per ciò che si vuole andare a vedere e valutare. Oppure, dove le indicazioni lo permettono, per esempio se c’è una protesi metallica o ferromagnetica a distanza dall’area di interesse (la persona ha una protesi al ginocchio e deve fare la risonanza magnetica all’encefalo) si può fare la risonanza magnetica avvisando che può esserci qualcosa che si scalda o si muove, dicendo alla persona di suonare il campanello presente nel macchinario per avvisare l’operatore. Le possibili alternative vengono in ogni caso valutate dal medico per decidere come procedere.

Controindicazioni all'Uso del Mezzo di Contrasto

L’esame di risonanza magnetica con mezzo di contrasto è controindicato per chi ha avuto manifestazioni allergiche gravi dopo precedenti somministrazioni di mezzo di contrasto - per esempio shock anafilattico, asma grave, edema della glottide - oppure per chi ha malattie allergiche acute in atto - per esempio asma, orticaria generalizzata, angioedema. In questi casi, il neurologo valuterà come procedere e potrà proporre alla persona altre metodologie di indagine.

Se una persona ha avuto manifestazioni allergiche lievi o moderate dopo una precedente somministrazione di mezzo di contrasto, oppure se ha in atto reazioni allergiche come l’orticaria, o una rinite allergica non controllata da antistaminici o steroidi in spray nasali, è considerata a rischio per il mezzo di contrasto. Dovrà quindi, se è necessario fare l’esame con mezzo di contrasto, assumere dei farmaci prima dell’esame, che riducano il rischio di reazione allergica. Anche in questo caso il neurologo deciderà se proporre altre metodologie di indagine.

Se la persona non ha mai avuto allergie, oppure ha avuto precedenti reazioni allergiche a farmaci, ma NON dopo la somministrazione precedente di mezzo di contrasto, può fare la risonanza con mezzo di contrasto, perché non c’è controindicazione all’effettuazione dell’esame.

Le procedure messe in atto per valutare e garantire la sicurezza della persona e la buona riuscita dell’esame possono variare parzialmente da centro a centro, per questo è importante leggere il foglio informativo e fare al medico tutte le domande che si ritengono necessarie.

Come Viene Eseguita la Risonanza Magnetica

Per eseguire l’esame, alla paziente viene chiesto di stendersi su un lettino, che viene fatto scorrere dentro a un’apposita macchina, e di restare ferma e rilassata per tutta la durata dell’esame. Se è previsto, può essere iniettato per via endovenosa un mezzo di contrasto; il più comune è il gadolinio. In questo caso sarà necessario qualche minuto per far sì che si distribuisca omogeneamente nel corpo. L’utilizzo del mezzo di contrasto consente, dopo la sua infusione, di aumentare la potenza del segnale di alcuni tessuti.

Considerazioni Aggiuntive Durante l'Esame

Rumore e sensazione di chiusura: Occorre sapere che l’esame è rumoroso, e il macchinario può dare un senso di claustrofobia. Per ridurre il rumore l’operatore fornisce le cuffie, e si possono mettere in atto alcuni accorgimenti come valutare con il medico il ricorso a blandi tranquillanti se si soffre di claustrofobia. Esiste la possibilità di fare la risonanza magnetica aperta.
Durata: La durata di una risonanza magnetica dipende dall’estensione della parte del corpo da esaminare ma può variare tra i 25 e i 65 minuti. Molti possono trovarsi in difficoltà a mantenersi immobili, come richiesto perché l'esame riesca bene, per tutto il tempo. Si può però chiedere al tecnico che la esegue la possibilità di sgranchirsi un po’ tra una sequenza e l’altra.
Sensazioni durante l'esame: Nel corso dell'esame è normale avvertire un senso di riscaldamento in alcune parti del corpo, che va segnalato agli operatori solo se diventa eccessivo. È possibile anche che il campo magnetico generato dalla macchina, stimolando le cellule nervose della paziente, provochi la contrazione involontaria o la sensazione di pulsazione in alcuni muscoli in varie parti del corpo. Anche questi effetti non devono preoccupare; se diventano troppo fastidiosi è consigliabile avvertire l’operatore, con cui si è sempre in contatto tramite un campanello di allarme e un interfono situati all’interno dell'apparecchiatura.

Dopo l’esame devo restare in osservazione?