Scopri Tutto sulla Risonanza Magnetica: Principi, Tecniche Avanzate e Applicazioni Straordinarie!

La risonanza magnetica (RM) è una tecnica diagnostica non invasiva che fornisce immagini dettagliate del corpo umano utilizzando campi magnetici, prodotti da un grande magnete, senza esporre il paziente a radiazioni ionizzanti, come invece avviene con la TC (Tomografia Computerizzata). Essa è in grado di fornire un’immagine tridimensionale delle parti interne del corpo e viene utilizzata per la diagnosi di una grande varietà di condizioni patologiche perché permette di visualizzare soprattutto gli organi interni, insieme allo scheletro e alle articolazioni.

Applicazioni Mediche della Risonanza Magnetica

La risonanza magnetica in campo medico è usata prevalentemente a scopi diagnostici nella tecnica dell'imaging a risonanza magnetica (detta anche tomografia a risonanza magnetica).

Ciò fa si che la risonanza magnetica venga sfruttata in numerosi campi di studio, come la neurologia, la neurochirurgia, l’urologia, la traumatologia, l’ortopedia, la gastroenterologia, la cardiologia e l’oncologia. In oncologia viene utilizzata per la diagnosi, la stadiazione e la valutazione della risposta al trattamento di diversi tipi di cancro.

Risonanza Magnetica alla Spalla

Nello specifico una risonanza magnetica alla spalla è prescritta, dopo visita medica, quando si ha un dolore persistente alla spalla dovuta a una lesione della cuffia dei rotatori o ad una tendinite o ad una borsite. La risonanza magnetica alla spalla serve principalmente per studiare le parti molli che costituiscono questa articolazione. Con questa tecnica di diagnostica, possiamo avere informazioni accurate sullo stato dei tendini, delle parti cartilaginee e anche della muscolatura.

Risonanza Magnetica Cardiaca

La risonanza magnetica cardiaca consente, invece, di studiare l’anatomia e la funzione cardiaca del cuore in toto o di una determinata porzione di esso. Essa permette inoltre la caratterizzazione tissutale delle strutture e l’individuazione dell’eventuale presenza di fibrosi nel muscolo miocardico.

Gli impieghi e le indicazioni propri alla risonanza magnetica cardiaca sono svariati: dallo studio delle cardiomiopatie (e della loro possibile eziologia), allo studio delle valvulopatie, alla conferma della presenza di trombosi intracavitaria, allo studio delle masse cardiache (in termini di dimensioni, posizione, rapporti anatomici, ma anche - e soprattutto - di caratterizzazione tissutale).

Come accennato, il punto di forza della risonanza cardiaca è dato dal fatto di poter studiare con estrema precisione ogni porzione cardiaca, di effettuare la caratterizzazione tissutale e di definire l’eventuale presenza di fibrosi. Sta al medico che esegue l’esame guidare la scelta del protocollo più appropriato in base al quesito diagnostico, per fornire risposte quanto più possibile precise ed utili al clinico, per la definizione della futura strategia diagnostica e terapeutica.

Anche il paziente ha però un ruolo attivo nello svolgimento dell’esame: la sua compliance consiste nel mantenimento di adeguati periodi di apnea, essenziali per l’ottenimento di immagini di buona qualità e quindi interpretabili con sicurezza.

TAC coronarica e risonanza magnetica cardiaca sono esami “di secondo livello”, ai quali i pazienti vengono avviati dopo esser stati sottoposti ad esami “tradizionali” ed attentamente selezionati dal medico curante. Sono esami semplici, non invasivi e a carattere ambulatoriale che possono fornire risposte essenziali per la cura dei pazienti cardiopatici o per escludere una possibile cardiopatia.

Tipologie di Macchinari per Risonanza Magnetica

Esistono diverse tipologie di macchinari per la risonanza magnetica, ognuna con caratteristiche specifiche:

Risonanza Magnetica ad Alto Campo 1.5 Tesla: Si caratterizza per un’elevata qualità delle immagini e per la velocità di esecuzione degli esami. L'assenza di radiazioni ionizzanti, inoltre, la rende particolarmente adatta anche per la ripetizione di esami a breve distanza di tempo. Grazie al magnete ad alto campo 1.5 Tesla è possibile studiare e diagnosticare in modo preciso moltissime patologie.
Risonanza Magnetica Aperta ad Alto Campo 1.2 Tesla: A differenza della classica Risonanza Magnetica, composta da un “tubo” dove il normale svolgimento dell’esame può essere compromesso dallo stato di disagio dei pazienti claustrofobici, nella Risonanza Magnetica Aperta la macchina è composta due magneti piatti posti uno sopra all’altro. Questi magneti superconduttivi aperti, ad alto campo, con bobine dedicate ai vari distretti corporei, sono in grado di effettuare tutte le indagini diagnostiche di Risonanza magnetica, anche quelli che prima richiedevano l’utilizzo di macchinari ad alto campo tradizionali, mantenendo la stessa qualità diagnostica.
Risonanza Magnetica ad Alto Campo 3 Tesla: E’ un’apparecchiatura di ultima generazione che, oltre ad avere un altissimo campo magnetico (3 Tesla), ha una tecnologia di acquisizione delle immagini completamente digitalizzata, con un software di ottimizzazione delle immagini che ne accrescono l’accuratezza. La risonanza magnetica ad alto campo 3 Tesla riesce ad ottenere immagini di elevato dettaglio anatomico permettendo di studiare strutture molto piccole e riconoscere quanto prima alterazioni tissutali ai primi stadi, consentendo di individuare la patologia e trattarla con più alte probabilità di successo e guarigione.
Risonanza Magnetica O-Scan: O-Scan è il nuovo sistema di Risonanza Magnetica per la diagnosi degli arti. È costituito da un magnete molto compatto e da una seduta ergonomica per il paziente in grado di assicurargli un’esperienza ottimale. La RM OSCAN è una metodologia di rilevante importanza nella valutazione diagnostica delle patologie muscolo-scheletriche.

In tutti i tipi di risonanza magnetica, con la Risonanza Magnetica si possono studiare tutte le parti del corpo umano; gli esami più frequenti riguardano il cranio e la colonna vertebrale. La tipologia degli esami eseguibili riguarda anche l’apparato osseo articolare. Sono esami totalmente innocui, senza radiazioni ionizzanti (ovvero quelle potenzialmente pericolose per il corpo) e non necessitano di alcuna preparazione se effettuato senza mezzo di contrasto. In caso contrario, sono previsti degli esami preliminari che verranno comunicati in fase di prenotazione. E’ sempre necessaria una consulenza medica prima dell’esame per verificare eventuali controindicazioni.

Tecniche Avanzate di Risonanza Magnetica

Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD)

Da più di cento anni, è noto che le variazioni del flusso sanguigno e dell'ossigenazione sanguigna nel cervello (emodinamica) sono strettamente correlate all'attività neurale. Quando le cellule nervose sono attive, consumano l'ossigeno trasportato dall'emoglobina degli eritrociti che attraversano i capillari sanguigni locali.

Effetto di questo consumo di ossigeno è un aumento del flusso sanguigno nelle regioni ove si verifica maggiore attività neurale, che avviene con un ritardo da 1 a 5 secondi circa. L'emoglobina è diamagnetica quando ossigenata ma paramagnetica quando non ossigenata e il segnale dato dal sangue nella risonanza magnetica nucleare (RMN) varia in funzione del livello di ossigenazione. Questi differenti segnali possono essere rilevati usando un'appropriata sequenza di impulsi RMN, ad esempio il contrasto Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD).

Mediante analisi con scanner per imaging a risonanza magnetica, usando parametri sensibili alla variazione della suscettività magnetica, è possibile stimare le variazioni del contrasto BOLD, che possono risultare di segno positivo o negativo in funzione delle variazioni relative del flusso sanguigno cerebrale e del consumo d'ossigeno. La corretta relazione tra segnali neurali e BOLD è ancora soggetto di ricerca ma in generale, le modifiche del segnale BOLD sono correlate alle variazioni del flusso sanguigno.

Il segnale BOLD è generato dal complessivo afflusso sanguigno cerebrale da parte delle grandi arterie e vene, piccole arteriole e venule e da parte dei capillari. I risultati sperimentali indicano che il segnale BOLD può essere stimato dai vasi più piccoli, quindi più vicini ai neuroni attivi, usando campi magnetici più intensi.

Il segnale BOLD è misurato mediante rapida acquisione volumetrica di immagini con contrasto a pesata T2 o T2*. Tali immagini possono essere acquisite con discreta risoluzione spaziale e temporale: esse sono acquisite con periodo che va da 1 a 4 secondi e ciascun voxel rappresenta un cubo di tessuto di circa 2-4 mm per lato.

Imaging con Tensore di Diffusione (DTI)

L'imaging con tensore di diffusione (DTI, diffusion tensor imaging) consiste nell'utilizzo della risonanza magnetica per la misura della connettività anatomica tra le aree. Tecnicamente, non è propriamente una tecnica di imaging funzionale poiché non misura dinamicamente le variazioni della funzione cerebrale; le rilevazioni di connettività sono quindi complementari alle immagini funzionali della corteccia cerebrale, fornite dal segnale BOLD nella RMF.

I fasci di sostanza bianca trasportano l'informazione funzionale tra le diverse aree cerebrali e la diffusione molecolare dell'acqua è ostacolata in corrispondenza degli assi di tali fasci. La misura della diffusione dell'acqua può quindi rivelare informazioni sulla posizione e la morfologia dei grandi canali di sostanza bianca.

Arterial Spin Labeling (ASL)

La tecnica dell'arterial spin labeling (ASL) consiste nel marcare magneticamente l'afflusso prossimale di sangue affluente ad una determinata area di tessuto: in questo caso, il segnale rilevato nel tessuto è proporzionale al flusso sanguigno, si ha cioè una misura di perfusione.

Sicurezza durante l'esame

La sicurezza è un importante fattore in tutti gli esperimenti coinvolgenti la RMF. I soggetti devono assicurarsi di essere nelle condizioni di compiere un esame che coinvolga la RMN. A causa della tecnica usata (RMN), è infatti presente un campo magnetico molto intenso in prossimità dello scanner (1,5 T o più). I pazienti devono prima essere esaminati attentamente per individuare qualsiasi tipo di oggetto ferromagnetico (orologi, occhiali, pacemaker, placche ossee, viti ossee etc.) che renderebbe pericoloso anche solo l'avvicinamento allo scanner.

I sistemi di generazione e controllo dei gradienti di campo delle apparecchiature a RM in commercio sono comunque progettati al fine di non superare dei livelli che vengono ritenuti di “sicurezza”. Un altro fenomeno biologicotransitorio riportato in letteratura è l’orientamento di sistemi molecolari diamagnetici o paramagnetici lungo la direzione del campo statico.