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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.
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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
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Le onde
Sono perturbazioni che si propagano nello spazio trasportando energia, senza il trasporto di materia.
Le onde possono essere:
Meccaniche
Elettromagnetiche
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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.
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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
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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.
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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 300.000 Km\s )
λ = lunghezza d’ onda
v = frequenza
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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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B zero è pari a circa 5000 –
10.000 volte il campo magnetico
terrestre (da 0,3 a 0,7 Gauss)
1 Tesla = 10.000 Gauss
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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 www.slidetube.it
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T1 è una misura del tempo necessario
a recuperare la magnetizzazione
longitudinale www.slidetube.it
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T2 è una misura del tempo di
mantenimento della
magnetizzazione trasversale www.slidetube.it
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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.
I magneti
I gradienti
Le bobine
Il calcolatore
Elementi della tecnologia
RM
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Magneti
• Permanenti
• Resistivi
• Superconduttivi
• Chiusi
• Aperti
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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
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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
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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.
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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 = - 273 °C), immergendo le spire metalliche costituenti il magnete nell’elio liquido.
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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
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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
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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
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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 www.slidetube.it
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
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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
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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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Controindicazioni all’esame Assolute
-Pacemaker
- Impianti cocleari
- Claustrofobia
- Clips metalliche vascolari
Relative
- Protesi metalliche ortopediche
- Impianti oculari
-Valvole cardiache artificiali
- Pompe peristaltiche
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