Prevenzione e Sicurezza in RM Marco Francone Dipartimento di Scienze Radiologiche Università degli Studi di Roma La Sapienza
Sicurezza in RM Legende urbane nel mondo della RM A.D. Elster 1996
Radiology 2004
Radiol Med 2007
Il mondo della Radiologia sta cambiando Confermato il rischio mortale legato all uso medico di campi magnetici statici Radiology 93 1994-2004 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
The New York Times July 31, 2001
Argomenti Considerazioni generali sulla sicurezza in RM Controindicazioni assolute e relative Aspetti peculiari
Sicurezza del paziente in RM - Campo Magnetico Statico (B 0 ) - Onde di Radiofrequenza (RF) - Gradienti dinamici variabili nel tempo - Rumore durante l acquisizione
Campo magnetico statico
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
Campo magnetico (1) Effetto proiettile Zona 1: circostante l isocentro magnetico Zona 2: Area esterna al magnete Twisting Torsione + traslazione Health Device Alerts 2002
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
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
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
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
Bruciature da RF In genere dipendono dal posizionamento di sistemi di conduzione contro parti del corpo Elettrodi, saturimetro, maschera per ossigeno.
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!
Variazione dei gradienti nel tempo (db/dt) Rapida modificazione di db/dt Stimolazione di nervi e muscoli
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.
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.
Controindicazioni Pazienti con clips per aneurismi intracranici : pick up rotational torque Altre clips, valvole protesiche, giunture protesiche:nessun problema. Le linea dei 5Gauss = 0.0005 Tesla ~ localizzazione isocentrica del magnete ~ Forza del campo magnetico si estede in tre direzioni
Controindicazioni assolute pacemaker cardiaci, neurostimolatori, impianti cocleari, stimolatori nervosi ed ossei. Clips per aneurismi intracranici Corpi estranei intraoculari Corpi estranei ferromagnetici Dispositivi sconosciuti CLAUSTROFOBIA!
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
RM con pace-maker: si può fare? Pazienti altamente selezionati con ritmo cardiaco autoctono e necessità on-demand di PM JACC 2004
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
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
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
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
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
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
www.mrisafety.com
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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
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
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
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