Un esame strumentale A cura di A. Carella, M. Palma, S. Andresciani * La risonanza magnetica nucleare a Risonanza Magnetica è la più recente e rivoluzionaria tecnica di Diagnostica per Immagini venuta alla luce nell'ultimo quarto di secolo. Fin dai primi anni '80, infatti, la scoperta che i tessuti normali e patologici avessero differenti proprietà di rilassamento se sottoposti all'azione di un campo magnetico e che tale differenza poteva essere tradotta in immagini diagnostiche ha portato all'approfondimento degli studi in campo fisico ed alle prime applicazioni cliniche della Risonanza Magnetica. Infatti, dall'osservazione iniziale che i materiali densi attenuano i raggi X, il complesso campo della Diagnostica per Immagini non ha mai smesso di fiorire. La Risonanza Magnetica (RM), dispone, però, di un potere diagnostico di gran lunga superiore rispetto a quello della radiografia e di qualsiasi altra tecnica di imaging precedentemente messa a punto ed ha dimostrato di essere uno strumento indispensabile per la formulazione di una diagnosi corretta in molti settori della medicina. In particolare, fra tutte le modalità fino ad ora sviluppate, la Risonanza Magnetica ha rappresentato, e rappresenta sempre più, lo strumento migliore per ottenere informazioni morfologiche, cinetiche, funzionali e biochimiche dei diversi distretti corporei. Quando un paziente è posizionato in un forte campo magnetico e sottoposto a brevi impulsi di radiofrequenza, possono essere raccolti segnali radio dal suo corpo che, trasformati poi in immagini, costituiscono, praticamente, degli “spaccati anatomici” dell’organo in esame. Si possono, inoltre, ottenere informazioni sul flusso ematico e sulle componenti istochimiche dei differenti tessuti esaminati. Selezionare la corretta tecnica di esecuzione dell’esame RM è uno degli elementi più importanti al fine di produrre una corretta diagnosi. pugliasalute Negli anni recenti le apparecchiature di Risonanza Magnetica hanno subìto uno sviluppo tecnologico tumultuoso che ha reso questo esame affidabile, tanto che, oggi, il suo impiego diagnostico è il più delle volte insostituibile. Lo studio con risonanza magnetica fornisce un'immagine più ricca di informazioni, ma anche più complessa nell'interpretazione di quelle comunemente ottenibili con la radiologia, sia convenzionale che digitale, e con l'ecografia. Tale complessità deriva principalmente dal fatto che l'immagine RM è espressione di due diverse serie di fattori: di ordine fisico, legati alle caratteristiche stesse della struttura in esame (tempi di rilassamento, densità protonica, flusso ematico etc.) e di ordine tecnico-metodologico, dipendenti dalle modalità di rilevamento del segnale, ovvero dalla tecnica di studio di volta in volta impiegata. Per il radiologo che intenda dedicarsi a questo tipo di diagnostica, l’esigenza di conoscere la risonanza magnetica nei suoi aspetti tecnico-fisici è sicuramente prioritaria, rappresentando un presupposto fondamentale all'interpretazione dell’immagine. L'immagine di Risonanza Magnetica, si basa sullo studio della componente nucleare dell'idrogeno, elemento largamente diffuso in natura e costituente fondamentale dell'organismo umano. I nuclei sono masse cariche positivamente in quanto costituiti da protoni, particelle con carica elettrica unitaria positiva e neutroni, dotati di massa, ma elettricamente neutri. Alcuni nuclei presentano movimento di rotazione su sé stessi e pertanto sono caratterizzati da un momento angolare o "spin". Poiché a cariche elettriche in movimento è associato un campo magnetico, il nucleo atomico rotante intorno al proprio asse può essere considerato come un dipolo con un momento angolare magnetico netto, che lo rende assimilabile a una piccola barra magnetica con due poli (nord e sud) che non possono esistere separatamente. - quattro - aprile 2004 Nuclei dotati di proprietà magnetiche e presenti nei tessuti biologici sono l'idrogeno, il carbonio-13, l'azoto-14, il fluoro-19, il sodio-23, il fosforo-31 e il potassio-39. Caratteristica comune di questi elementi è la presenza di un numero dispari di protoni e/o di neutroni nel nucleo; pertanto tali nuclei in virtù del protone o neutrone non appaiato hanno un momento dipolare magnetico netto che li rende adatti allo studio RM e alla spettroscopia. Di tutti gli elementi o isotopi con proprietà magnetiche, l'idrogeno, il cui nucleo consiste di un singolo protone, è di gran lunga il più abbondante nel corpo umano: approssimativamente 1019 atomi per 1 mmq di tessuto. Altri isotopi sono invece presenti a più basse concentrazioni e in particolare il carbonio-13 (6 protoni e 7 neutroni) rappresenta solamente l’1,1 % dell'abbondanza naturale del carbonio, che è solitamente riscontrabile in forma isotopica 12 (6 protoni e 6 neutroni). L'idrogeno, oltre ad essere il più abbondante nucleo RMrilevabile, ha un forte momento dipolare magnetico e pertanto costituisce la base dell'imaging clinico con RM. Quest’ultimo si fonda sulle modificazioni che possono essere indotte dall'applicazione di radiofrequenze (RF) su nuclei di idrogeno (H) immersi m un campo magnetico statico (CMS). Quando l'insieme dei nuclei di idrogeno viene inserito in un campo magnetico di forte intensità, omogeneo e costante, i nuclei si orientano lungo la direzione del campo magnetico e acquistano un momento di rotazione intorno all'asse del CMS (precessione) che ha una frequenza caratteristica. Sono queste le condizioni indispensabili perché si verifichi il fenomeno della risonanza che può essere definito come l'ottimizzazione del trasferimento di energia fra due sistemi oscillanti con la stessa frequenza e in perfetta sincronia. Più semplicemente si può considerare l'insieme dei nuclei di idrogeno come una popolazione di diapason, di cui uno, sottoposto ad un impulso, entra in vibrazione. Di tutti i diapason limitrofi solo quelli con caratteristiche costruttive eguali (forma, dimensioni e struttura) al diapason che ha emesso lo stimolo si porranno in oscillazione. In altri termini il fenomeno della RM si verifica solo quando l’onda interrogante ha la stessa frequenza di oscillazione del sistema di spin (frequenza di precessione nel CMS). diagnostico della RM in tutti gli organi ed apparati (RM Body), per passare poi a quello non invasivo della emodinamica (Angio RM). Le tecniche più avanzate • Cardio-RM (consente lo studio della cinetica e della vascolarizzazione cardiaca); • Spettroscopia • Perfusione e Diffusione RM (per lo studio del metabolismo cellulare e della vascolarizzazione cerebrale) • RM Funzionale (fMRI) (per lo studio dell'attivazione delle aree funzionali della corteccia cerebrale) * Servizio Autonomo cattedra di Neuroradiologia Azienda Ospedaliera Policlinico Consorziale CENTRO CONVENZIONATO CON IL S.S.N. DIAGNOSTICA PER IMMAGINI CALABRESE dei Dott.ri Ruggiero e Maria Luisa Calabrese • RISONANZA MAGNETICA APERTA • TC SPIRALE con metodologia a basso dosaggio di radiazioni • RADIOLOGIA TRADIZIONALE Pertanto, si definisce Risonanza Magnetica Nucleare il fenomeno secondo il quale una popolazione di nuclei di idrogeno orientati in un campo magnetico statico, viene eccitata e posta in condizioni di risonanza mediante onde elettromagnetiche non ionizzanti di frequenza specifica. • ECOTOMOGRAFIA • ECO (COLOR) DOPPLER • SENOLOGIA Ecografia Mammografia • DENSITOMETRIA OSSEA • ECOGRAFIE A DOMICILIO Da un iniziale impiego esclusivamente in campo Neuroradiologico, che ha consentito lo studio dettagliato di organi del Sistema Nervoso Centrale, la cui visualizzazione nelle 3 dimensioni era precedentemente possibile solo mediante dissezione anatomica, si è passati all'utilizzo pugliasalute 73020 CAVALLINO (LE) - Via Lecce - Maglie Km. 1,5 tel/fax : 0832-613111 e-mail: [email protected] - cinque - web: www.xraycalabrese.it aprile 2004