Risonanza magnetica nucleare -Che Cos’è ?

La Risonanza Magnetica Nucleare è una indagine diagnostica che sfrutta un campo magnetico che può essere di marcata o bassa intensità. Attraverso onde elettromagnetiche si ottengono delle piccole “fette” anatomiche nei tre piani spaziali con elevato contrasto e buona risoluzione spaziale.

I “magneti” che costituiscono l’apparecchio per la Rsonanza possono essere ad alto campo e sfruttano la tecnologia dell’elio liquido per rendere più omogeneo possibile il campo magnetico, al fine di ottenere immagini molto precise ma con costi molto elevati.

Altre attrezzature utilizzano un magnete a basso campo, magneti permanenti (la calamita che tutti conoscono) che pur non raggiungendo una alta omogeneità del campo di vista, permettono di esplorare il corpo umano in ambiente più aperto e con sufficiente definizione.

Questa metodica d’indagine non prevede l’impiego di radiazioni ionizzanti e questa caratteristica fondamentale rende la risonanza magnetica non dannosa al corpo umano.

I nuclei di numerosi atomi sono dotati di un movimento di rotazione intorno al proprio asse (spin) e si comportano come dipoli magnetici. Essi cioè possiedono una magnetizzazione diretta secondo un proprio asse e, in assenza di un campo magnetico esterno, si dispongono secondo direzioni del tutto casuali nello spazio: la somma dei vettori di magnetizzazione dei singoli nuclei è quindi uguale a zero e la magnetizzazione complessiva del campione in esame risulta nulla. In un campo magnetico esterno statico ( CMS ) questi nuclei si orientano secondo la direzione delle linee di forza del campo, in senso parallelo o antiparallelo. Questo orientamento avviene in maniera dinamica, poiché i nuclei oscillano intorno alla direzione del campo compiendo un movimento di precessione. La frequenza del moto di precessione dei nuclei ( frequenza di Larmor ) dipende dalle proprietà magnetiche di ciascun nucleo e dall’intensità del campo magnetico esterno.

I nuclei dotati di spin, immersi in un campo magnetico esterno, sono sensibili all’azione di onde elettromagnetiche della stessa frequenza della loro frequenza di precessione. Onde con questa caratteristica hanno l’effetto di farli entrare in risonza: esse cedono energia ai nuclei determinando aumento dell’ampiezza del loro moto di precessione e passaggio a uno stato instabile. Inoltre la precessione dei diversi nuclei viene messa in fase, cioè avviene in maniera sincrona. Di conseguenza si modifica la magnetizzazione complessiva del campione, che risulta misurabile dall’esterno, e hanno inizio dei fenomeni di rilassamento, con cessione all’esterno dell’energia ricevuta sotto forma di onde elettromagnetiche.

Il segnale raccolto dall’apparecchio RM al termine dell’irraggiamento dei nuclei con onde elettromagnetiche è costituito da impulsi di onde aventi la medesima frequenza caratteristica della precessione nucleare ( frequenza di Larmor ). Questo segnale esprime il sovrapporsi di due differenti fenomeni,entrambi determinati dal rilassamento dei nuclei eccitati dall’irraggiamento.

In primo luogo, il movimento di precessione dei diversi nuclei perde la sua concordanza di fase e quindi scompare la magnetizzazione trasversale del campione. Questo fenomeno è detto rilassamento trasversale o spin-spin e la sua costante di tempo è denominata T2. In secondo tempo il livello energetico dei nuclei si abbassa, diminuisce l’ampiezza dei moti di precessione e si riduce il numero di nuclei in situazione energetica instabile. Come conseguenza, la magnetizzazione complessiva del campione lungo l’asse longitudinale parallelo alle forze del campo, ritorna ai valori di base. Questo fenomeno è detto rilassamento longitudinale o soin-reticolo e la sua costante di tempo è denominata T1.

L’abbinamento di riprese “pesate” in T1 e in T2 e, per l’encefalo, anche in densità protonica, fornisce un quadro complessivo delle proprietà RM d una regione corporea, quadro che l’esaminatore deve considerare in modo globale. L’aspetto di ciascuna struttura nelle diverse sequenze ne determina, in molti casi in maniera univoca, il significato, sulla scorta delle considerazioni chimico-fisiche e secondo una semeiotica che è del tutto particolare.

Va ricordato che l’immagine RM è formata dalla rappresentazione grafica, in una matrice di punti più o meno chiari o scuri, dell’intensità del segnale di risonanza raccolto dall’apparecchio per ciascun punto della regione esaminata. Per convenzione nelle diverse sequenze sono rappresentati bianchi i punti dotati di segnale più intenso mentre appaiono nei i punti a segnale scarso o assente.

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