Come funziona la risonanza magnetica nucleare

La risonanza magnetica nucleare (RMN) è uno strumento che permette di ottenere immagini delle strutture biologiche attraverso l’utilizzo delle proprietà dei campi magnetici.

Il paziente deve restare immobile e a occhi chiusi per tutta la durata dell’esame, e non deve possedere accessori metallici o indumenti intimi che possano contenere parti metalliche; proprio per questo motivo, soggetti con pacemaker o protesi metalliche non possono usufruirne.

Elettromagnetismo e protoni

In sintesi, la macchina genera un’energia elettromagnetica grazie a degli impulsi che vengono assorbiti dai tessuti, specificatamente dai nuclei degli atomi di idrogeno (da qui l’aggettivo nucleare). L’energia verrà rilasciata dai suddetti nuclei in quantità diverse a seconda della loro densità protonica e delle interazioni magnetiche che i nuclei esercitano tra loro e con l’ambiente.

Quindi, in base al tipo di tessuto, si otterranno immagini sulle quali sarà possibile identificare le varie strutture basandosi sui diversi livelli di grigio.

L’atomo di idrogeno (H) contiene un solo protone, ed è il più diffuso in tutto il nostro organismo. Possedendo un numero dispari di protoni (1), questi atomi ruotano intorno a loro stessi (spin) generando un campo magnetico (magnetismo nucleare).

Normalmente questi atomi sono orientati in direzione casuale, ma nel momento in cui viene applicato artificialmente un campo magnetico statico (B0), questi tenderanno ad orientarsi lungo l’asse z del campo magnetico applicato. Questa viene definita magnetizzazione longitudinale.

L’applicazione di un secondo campo magnetico (B1) attraverso un impulso di radiofrequenza a 90° permette agli atomi di idrogeno di sincronizzare i loro spin. Questa seconda magnetizzazione viene definita trasversale.

A questo punto, una terza fase di rilassamento farà si che gli atomi rilascino l’energia accumulata, producendo un segnale (FID) misurato dalla stessa bobina che produce le magnetizzazioni. Vengono distinti, in particolare, due diversi tempi di rilassamento (T1 e T2) che vengono utilizzati a seconda dei tessuti che si intende analizzare.

Una volta ottenute attraverso l’acquisizione ripetuta di molteplici segnali e le modulazioni delle bobine necessarie per il procedimento, l’elaborazione tramite computer permette l’utilizzo delle immagini.

Poche controindicazioni e tante diagnosi

La RMN è una tecnica non invasiva che sfrutta radiazioni non ionizzanti, a differenza di altre metodologie come la tomografia assiale computerizzata (TAC) e la tomografia ad emissione di positroni (PET), ed è considerata potenzialmente dannosa solo in caso di gravidanza. L’esame solitamente dura intorno ai 20-30 minuti.

La tecnica si presenta molto utile per la diagnosi di malattie che riguardano il cervello e la colonna vertebrale, ma anche di altre aree del corpo umano come il fegato e l’utero; può essere applicata per sondare eventuali problematiche nei grossi vasi sanguigni come l’aorta e nel sistema muscolo-scheletrico.

di Daniele Sasso

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