RISONANZA MAGNETICA

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RISONANZA MAGNETICA
Prof. M. Zompatori
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• RISONANZA
• MAGNETICA
• NUCLEARE

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• RISONANZA
• MAGNETICA
• NUCLEARE

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RM

• Non utilizza radiazioni ionizzanti
• Multiparametrica, approccio multiplanare
• Elevata risoluzione di contrasto

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FASI DI ESECUZIONE ESAME RM
Il paziente è posto in un magnete E inviato
impulso RF (onde e.m. ad elevata lunghezza
donda ambito delle onde radio) Viene interrotto
impulso RF Il paziente emette un segnale usato
per La ricostruzione delle immagini
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NUCLEO ATOMICO
Protone Neutrone Elettrone
Istituto di Radiologia Università di Parma
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PRINCIPI TECNICI

• Nuclei atomici con proprietà magnetiche
• numero dispari di protoni
• possiedono carica ed un impulso rotatorio attorno
  al proprio asse spin ? 0 dipoli magnetici con
  un polo N e un polo S
• nucleo dH abbondante in acqua e lipidi (corpo
  umano 70 acqua)
• Altri nuclei P31, C13, Na23, F19

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• La carica in movimento rappresenta una corrente
  elettrica che a sua volta induce un campo
  magnetico.

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RISONANZA MAGNETICA
Istituto di Radiologia Università di Parma
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In natura i dipoli magnetici sono orientati a
caso in tutte le direzioni agitazione
termica Immessi in forte campo magnetico
omogeneo e costante nel tempo (CMS B0) i vettori
si allineano lungo le linee di forza del CMS
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RISONANZA MAGNETICA
N
Campo magnetico
S
Istituto di Radiologia Università di Parma
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Il verso parallelo è energeticamente favorito
perché a più bassa energia potenzialeLieve
prevalenza dellorientamento parallelo
10.000000 10.000007
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Per restrizioni di natura quantistica
lallineamento non può essere perfetto
PRECESSIONE

• Protone moto di precessione attorno alla
  direzione del campo
• La frequenza di precessione (di Larmor) è
  direttamente proporzionale allintensità del
  campo magnetico applicato.

SPIN
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• Equazione di Larmor
• ?0 ?B0

?0
B0
?
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8 - 4 4
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• La magnetizzazione longitudinale non è
  direttamente misurabile dal momento che è
  orientata in direzione parallela al campo
  magnetico esterno
• Abbiamo bisogno di magnetizzazione trasversale
  al campo magnetico esterno

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RADIOFREQUENZA
onda e.m. ad elevata lunghezza donda ambito
delle onde radio IMPULSO DI RF di breve
durata Non casuale ma selettivo limpulso RF ed
i protoni devono avere la stessa frequenza
(Larmor) per scambiare energia fenomeno della
risonanza
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• Limpulso di radiofrequenza, cedendo energia al
  sistema, determina due diversi effetti

Riduce la magnetizzazione longitudinale maggior
numero di protoni in allineamento antiparallelo
Determina la comparsa di una magnetizzazione
trasversale sincronizzazione dei moti di
precessione
1)
2)
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• Dopo RF protoni tornano alla condizione iniziale
  (allineamento prevalentemente parallelo, assenza
  di sincronismo dei moti di precessione).
• Lenergia introdotta con limpulso viene
  restituita sotto forma di segnali
  elettromagnetici (RF).

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• Questi segnali elettromagnetici vengono raccolti
  dalla stessa bobina trasmittente limpulso di
  radiofrequenza, che funziona ora come
• antenna ricevente.

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• Questo segnale analogico è convertito in digitale
  e viene fatto corrispondere al segnale
  proveniente da ciascun voxel in studio un tono di
  grigio sul pixel corrispondente del video

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RILASSAMENTO LONGITUDINALE

• I protoni cedono lenergia assorbita dalla
• RF al mezzo circostante (reticolo o
• lattice) rilassamento spin-lattice
• Tornano allallineamento parallelo
• T1 tempo necessario per il recupero della
  magnetizzazione longitudinale

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Tempo di rilassamento longitudinale o T1 (lungo)
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RILASSAMENTO TRASVERSALE

• Dopo RF i protoni vanno fuori fase
• Disomogeneità di campo ogni protone è
  influenzato dai piccoli campi magnetici dei
  nuclei vicini
• Rilassamento spin-spin
• T2 tempo di decremento magnetizzazione
  trasversale

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Tempo di rilassamento trasversale o T2 (breve)
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DP densità protonica

• Rappresenta il numero di protoni, cioè dei nuclei
  di H risonanti per unità di volume di tessuto
• Allaumentare di tale numero aumenta anche
  lintensità del segnale RM

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SEQUENZE RM

• Insieme di impulsi di RF
• Danno la possibilità di ottenere immagini
  dipendenti in maggior misura dal T1 o dal T2
• TR Tempo di ripetizione intervallo di tempo tra
  linizio di una sequenza e la successiva
• TE Tempo di Eco Intervallo di tempo tra
  linizio della sequenza e la rilevazione del
  segnale

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TR breve lt 500 msTR lungo gt 1500 msTE breve lt
30 msTE lungo gt 80 ms

• Sequenza T1 pesata TR breve e TE breve
• Sequenza DP pesata TR lungo e TE breve
• Sequenza T2 pesata TR lungo e TE lungo

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SEQUENZE RM

• Inversion Recovery, Spin Echo, Turbo o Fast Spin
  Echo, Gradient Echo, Echo Planar
• Loperatore sceglie il tipo di sequenza per
  ottenere il massimo contrasto tra i tessuti
  prescelti esaltando le differenze in T1, DP e T2

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MEZZI DI CONTRASTO

• Agiscono indirettamente sullimmagine modificando
  i tempi di rilassamento dei nuclei di H
• Paramagnetici Chelati di Gadolinio accorciano
  il T1
• Superparamagnetici ossidi di Fe accorciano il T2

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ESEMPI

• Demielinizzazione aumento del T2 si sceglie la
  sequenza che esalti le differenze in T2 per
  contrastare meglio le aree di demielinizzazione
• Grasso e acqua T1 molto diversi e T2 simili .
  Per contrastarli scelgo sequenza T1 pesata

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Patologia multicistica
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ANGIO-RM

• Segnale RM sensibile al flusso che coinvolge i
  nuclei di H
• Posso visualizzare i vasi anche senza il mdc

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RM FUNZIONALE

• DIFFUSIONE movimento casuale molecole dacqua
  per agitazione termica
• PERFUSIONE emodinamica microvascolare
• BOLD stato di ossigenazione ematica
• SPETTROSCOPIA attività metabolica cellulare

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SPETTROSCOPIA RM nuclei di fosforo in varie
molecole ATP, ADP, esteri fosforici
spettroscopia RM in vivo del fosforo
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RISONANZA MAGNETICA
VANTAGGI DELLA RM Alta risoluzione di
contrasto Non radiazioni ionizzanti Caratterizzazi
one dei tessuti Rare reazioni al
mdc SVANTAGGI Controindicazioni pace-makers,
schegge metalliche, protesi etc. Bassa
risoluzione spaziale Costi
Istituto di Radiologia Università di Parma
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RISONANZA MAGNETICA
NO Ai pazienti con Pace makers Protesi
metalliche mobili Operati di cataratta prima del
1982 circa Schegge di metallo etc IUD Gravidanza
prima del 3 trimestre
Istituto di Radiologia Università di Parma