Risonanza Magnetica.

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1 Risonanza Magnetica Tecnica di studio tomografica che produce immagini con qualunque orientamento spaziale ed utilizza, per la formazione delle Immagini, campi magnetici ed onde radio.

2 Risonanza Magnetica Nucleare Più in dettaglio, le immagini si ottengono dal segnale radio indotto in una bobina ricevente da parte di alcuni nuclei atomici sottoposti a campi magnetici ed onde radio. P.S. Il termine nucleare è stato eliminato

3 Le onde Sono perturbazioni che si propagano nello spazio trasportando energia, senza il trasporto di materia. Le onde possono essere: Meccaniche Elettromagnetiche

4 Le onde meccaniche Si propagano attraverso un mezzo materiale, producendo oscillazioni Le onde elettromagnetiche Sono perturbazioni del campo elettrico e magnetico variabili, si propagano nel vuoto alla velocità della luce.

5 Che cos è il campo elettrico? Un campo elettrico è quella regione di spazio che viene deformata da una o più cariche ferme Che cos è il campo magnetico? Il campo magnetico è quella regione di spazio che viene deformata da una o più cariche in movimento di moto uniforme Se tali cariche vengono accelerate esse perderanno energia sottoforma di onde elettromagnetiche

6 L insieme delle onde elettromagnetiche costituisce lo spettro elettromagnetico Le prime, ossia i raggi gamma, avendo una piccolissima lunghezza d onda vengono dette onde corte, le ultime ossia le onde radio avendo una grande lunghezza d onda di 10km vengono dette onde lunghe.

7 La frequenza Numero di oscillazioni che compie l onda in un secondo, si misura in Herz. c = λ x ν C = velocità della luce ( circa Km\s ) λ = lunghezza d onda v = frequenza

8 Onde a radio frequenza Esse occupano la fascia bassa dello spettro con lunghezze d onda comprese tra (10 km e 10 cm). Le onde radio possono essere trasmesse a distanza di diverse migliaia di km grazie alla riflessione che esse subiscono da parte degli strati ionizzanti dell atmosfera. Il telefonino, la radio e la televisione fanno uso di onde a radio frequenza.

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13 B zero è pari a circa volte il campo magnetico terrestre (da 0,3 a 0,7 Gauss) 1 Tesla = Gauss

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15 La frequenza di Larmor coincide con La frequenza di precessione che è uguale alla frequenza di risonanza Gamma è il rapporto giromagnetico che è costante per i diversi nuclei

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18 T1 è una misura del tempo necessario a recuperare la magnetizzazione longitudinale

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21 T2 è una misura del tempo di mantenimento della magnetizzazione trasversale

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23 In genere i liquidi possiedono T1 più breve e T2 più lungo mentre i solidi mostrano T1 più lungo e T2 più breve. L acqua ha perciò valori diversi in relazione con il suo stato fisico.

24 Elementi della tecnologia RM I magneti I gradienti Le bobine Il calcolatore

25 Magneti Permanenti Resistivi Superconduttivi Chiusi Aperti

26 Magneti permanenti Il campo magnetico è generato da blocchi di particolari materiali aventi la proprietà di mantenere indefinitamente la magnetizzazione dopo essere stati preventivamente trattati con una corrente elettrica di elevata intensità. Permettono potenzialmente campi sino a 0,5 T Campo magnetico non stabile nel tempo: deterioramento qualitativo delle immagini

27 Magneti resistivi Sono assimilabili ad un elettrocalamita Il campo magnetico, anche in questo caso a geometria verticale, è generato dal passaggio della corrente elettrica in bobine circolari a volte abbinate tra loro Limite: difficoltà ad ottenere una omogeneità di campo accettabile

28 Magneti superconduttivi Rappresentano la maggioranza dei dispositivi elettromagnetici utilizzati nelle apparecchiature whole body, perché garantiscono intensità di campo magnetico statico a geometria orizzontale, assai più elevata dei tipi precedenti, sino a 2 T ed oltre, con omogeneità di campo e gradienti di potenza i più performanti possibili.

29 Cosa si intende per superconduttività? È il principio fondamentale su cui si basa la creazione del campo magnetico: questo fenomeno fa si che in un conduttore il valore della resistenza elettrica tende ad azzerarsi a temperature vicine allo 0 assoluto. In altri termini, considerando la legge di Ohm (V=RI), a resistenza elettrica vicina allo 0 la corrente necessaria a mantenere il campo magnetico, dopo l applicazione iniziale, è teoricamente nulla. In queste condizioni nulla sarà anche la produzione di calore indotta. Il conduttore viene portato ad una temperatura vicina allo 0 assoluto (0 k = C), immergendo le spire metalliche costituenti il magnete nell elio liquido.

30 Magneti aperti Intensità di campo massime generalmente non > 0,5 T Minore sensazione claustrofobica Più facile monitoraggio dei pazienti (esami in sedazione o in anestesia generale) Possibilità di eseguire esami dinamici (ortopedia: valutazione della congruità di alcune articolazioni e il comportamento dei legamenti) Minore performance rispetto ai sistemi chiusi Whole Body

31 Magneti chiusi Sono configurati come un grosso cilindro Nella prime versioni raggiungeva la lunghezza di 3,5-4 m I sistemi più moderni non superano 1,6 m e hanno un diametro di 60 cm

32 I gradienti Per la localizzazione spaziale di un volume è necessario sovrapporre al campo magnetico statico principale campi magnetici lievemente differenti per entità nelle tre direzioni dello spazio; tali campi magnetici aggiuntivi sono generati da bobine particolari, definite appunto bobine di gradiente L intensità dei gradienti nelle apparecchiature disponibili sul mercato varia da 30 a 75 mt/m (millitesla per metro) Elevata intensità dei gradienti: aumento della risoluzione spaziale, possibilità di utilizzare sequenze del tipo fast e ultrafast, particolarmente utili in angio-rm

33 Le bobine Costituiscono gli elementi per la ricezione dei segnali dei protoni stimolati e, in molti casi, anche per la trasmissione della radiofrequenza. surface coils quadrature coils phased array coils

34 Bobine body Sono di solito trasmittenti-riceventi Consentono lo studio di cospicui volumi anatomici (>50 cm) Risoluzione spaziale ridotta Bobine di superficie In genere solo riceventi Vengono disposte vicino al volume anatomico da studiare Elevata risoluzione spaziale

35 Bobine phased array Sono un compromesso tra le bobine body e quelle di superficie Elevata risoluzione spaziale Studio di volumi ampi Si basano sul principio di far funzionare contemporaneamente ed in accordo (phased) varie bobine di superficie

36 Calcolatore È il cuore gestionale di un tomografo a RM Il computer coordina gradienti e radiofrequenze Ricostruzione dei dati concernenti la formazione dell immagine

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41 Controindicazioni all esame Assolute -Pacemaker - Impianti cocleari - Claustrofobia - Clips metalliche vascolari Relative - Protesi metalliche ortopediche - Impianti oculari -Valvole cardiache artificiali - Pompe peristaltiche