Prevenzione e Sicurezza in RM

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Oreste Murgia
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1 Prevenzione e Sicurezza in RM Marco Francone Dipartimento di Scienze Radiologiche Università degli Studi di Roma La Sapienza

4 Sicurezza in RM Legende urbane nel mondo della RM A.D. Elster 1996

5 Radiology 2004

6 Radiol Med 2007

7 Il mondo della Radiologia sta cambiando Confermato il rischio mortale legato all uso medico di campi magnetici statici Radiology Oltre 150 milioni di RM; pochissimi infortuni gravi riportati in letteratura Radiology 04 L esposizione a breve termine dei pazienti ad un campo magnetico statico fino a 8.0 T considerata a rischio biologico non significativo Radiology 04

8 The New York Times July 31, 2001

9 Argomenti Considerazioni generali sulla sicurezza in RM Controindicazioni assolute e relative Aspetti peculiari

10 Sicurezza del paziente in RM - Campo Magnetico Statico (B 0 ) - Onde di Radiofrequenza (RF) - Gradienti dinamici variabili nel tempo - Rumore durante l acquisizione

11 Campo magnetico statico

12 Rischi per il paziente La RM è una metodica di imaging sicura dal punto di vista biologico. Esistono numerosi rischi che comportano seri danni o la morte. Induzione di corrente : ustioni da RF -Stimolazione nervosa periferica Livelli di rumore Campo magnetico : forza attrattiva Interferenza con campi elettrici Con il corpo Esterni al corpo

13 Campo magnetico (1) Effetto proiettile Zona 1: circostante l isocentro magnetico Zona 2: Area esterna al magnete Twisting Torsione + traslazione Health Device Alerts 2002

14 Campo magnetico statico (2) Effetti reversibili conosciuti : aumento dell onda T all ECG : il sangue in movimento (=conductive) causa effetti magnetoidrodinamici. Il più alto potenziale mai indotto: 64 mv in un campo* da 10T. Non evidenza di rischi a 1.5T *Budinger, Workshop ISMRM 1998

15 Danni correlati a RF: parte dell energia assorbita convertita in calore Riscaldamento tissutale diretto = multifattoriale» Massa,conduttività» Perfusione tissutale» Temperatura dell aria e della stanza» Ricambio d aria Pazienti con sistemi di termoregolazione alterati (es. Diabete ipertensione, farmaci vasodilatatori) Regolamentazione FDA : limiti SAR -per i tessuti

16 Limiti SAR (specific absortion rate) Numero di Watt/kg di peso corporeo Qualsiasi sequenza di impulsi non deve produrre un ΔT dei tessuti >1ºC. < 4 W/kg in tutto il corpo/15 minuti < 3 W/kg/per esami del capo in 10 minuti < 8 W/kg/per esami del torace in 5 minuti < 12 W/kg per le estremità in 5 minuti Sistemi d allarme automatici istallati nella maggior parte dei sistemi di RM

17 SAR > nelle sequenze GRE rispetto alle Spin Echo» tra 3 e 4 W/kg Massimo nelle SSFP» 4 W/kg Media di energia assorbita per 30 minuti di esame = 6.3 W/kg

18 Bruciature da RF In genere dipendono dal posizionamento di sistemi di conduzione contro parti del corpo Elettrodi, saturimetro, maschera per ossigeno.

19 Bruciature da RVF..o sono causate dalla formazione di circoli di conduzione in RM : alte resistenze per contatto cutecute Mai incrociare le braccia o le gambe!

20 Variazione dei gradienti nel tempo (db/dt) Rapida modificazione di db/dt Stimolazione di nervi e muscoli

22 Rumore acustico Effetti acustici dovuti alle onde di RF ed ai gradienti applicati su B 0. FDA : Picco non pesato del livello di pressione sonora inferiore < 140 db Fornire al paziente cuffie o tappi per le orecchie.

23 Effetti del campo Attrazione del magnete di oggetti ferromagnetici - Materiali interni al paziente clips chirurgiche,valvole protesiche - Materials esterni al paziente orologio,chiavi.. Tutti i pazienti devono essere interrogati e controllati per accertarsi che non esistano situazioni pericolose. L accesso alle unità di RM dovrebbe essere consentito solo a personale qualificato.

25 Controindicazioni Pazienti con clips per aneurismi intracranici : pick up rotational torque Altre clips, valvole protesiche, giunture protesiche:nessun problema. Le linea dei 5Gauss = Tesla ~ localizzazione isocentrica del magnete ~ Forza del campo magnetico si estede in tre direzioni

26 Controindicazioni assolute pacemaker cardiaci, neurostimolatori, impianti cocleari, stimolatori nervosi ed ossei. Clips per aneurismi intracranici Corpi estranei intraoculari Corpi estranei ferromagnetici Dispositivi sconosciuti CLAUSTROFOBIA!

27 RM con pace-maker 1. Effetti del campo magnetico Chiusura-apertura del reed switch Dislocazione del PM Variazioni dell ECG 2. Effetti delle onde di RF Riscaldamento Alterazione del ritmo di stimolazione Resettaggio del PM ( riprogrammazione fantasma ) 3. Effetti dei gradienti Voltaggi indotti Apertura chiusura del reed switch

28 RM con pace-maker: si può fare? Pazienti altamente selezionati con ritmo cardiaco autoctono e necessità on-demand di PM JACC 2004

29 Interazione con dispositivi elettrici Pacemakers : disattivazione e possibile malfunzionamento. Da eseguirsi solo in casi selezionati. pompe per Insulina : idem pompe per Infusione : devono essere lasciati fuori e connessi con lunghe spiraline : possibili effetti proiettile e eventuale malfunzionamento. I dispositivi elettronici possono anche indurre artefatti, interferenza con RF nella gabbia di Faraday

30 Pompe di infusione Somministrazione di adenosina o dobutamina durante stress test o insulina In genere non compatibili con RM : Da lasciarsi fuori Utilizzare lunghe spiraline

31 Controindicazioni relative Non mettono in pericolo il paziente ma causano artefatti nelle immagini, riducendo l efficacia diagnostica : stents, bobine e filtri. Protesi dentarie Valvole artificiali cardiache Dispositivi ortopedici

32 Controindicazioni relative Non mettono in pericolo il paziente ma causano artefatti nelle immagini, riducendo l efficacia diagnostica : stents, bobine e filtri. Protesi dentarie Valvole artificiali cardiache Dispositivi ortopedici

38 Gravidanza e RM American College of Radiology 1997 Procedura standard.in assenza di dati che dimostrino l embriotossicità diretta di B0 sullo sviluppo del feto, la RM dovrebbe essere consigliata alle donne in gravidanza,laddove le alternative diagnostiche comportino esposizione a radiazioni ionizzanti ogni caso deve essere considerato singolarmente e la RM può essere effettuata solo dopo l approvazione del medico radiologo

39 Gravidanza e RM Danno termico: maggiore vulnerabilità durante l organogenesi con elevata suscettibilità del sistema nervoso (I trimestre) Danno da rumore: elevata suscettiblità dell apparato uditivo fetale agli stimoli acustici con possibile perdita dell udito, gravidanza precoce e basso peso alla nascita

51 Conclusions Cardiac MRI requires a special approach Sometimes specific hardware is necessary The operational hazards associated with the operation of an MRI unit is in practice more important than the (yet unknown) biological factors of being exposed to a high radiofrequency and high magnetic field

52 Premessa Principi Fisici Sicurezza in RM 1. CSM intensità B0 fino a 2T (1T:10.000G) per usi medici 4 tipi di interazione: -A livello molecolare e submolecolare -magnetoidrodinamica -magnetomeccanica (forza traente e torsione) -elettrodinamica

53 Sicurezza Effetti biologici Effetti del campo magnetico statico Danni collegati a RF Effetti del campo tempo-variabili rumore Rischi procedurali Oggetti ferromagnetici Protesi Fenomeni proiettile

54 RM con pace-maker 1. Effetti del campo magnetico Chiusura-apertura del reed switch Dislocazione del PM Variazioni dell ECG 2. Effetti delle onde di RF Riscaldamento Alterazione del ritmo di stimolazione Resettaggio del PM 3. Effetti dei gradienti Voltaggi indotti Apertura chiusura del reed switch

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