Cos'è la risonanza magnetica?

il risonanza magnetica (RM) è la tecnica di neuroimaging Neurosciences più comunemente usati per i suoi numerosi vantaggi, i principali sono che è una tecnica invasiva è tecnica della risonanza magnetica con alta risoluzione spaziale.

Essendo una tecnica non invasiva, non è necessario aprire alcuna ferita per eseguirlo ed è anche indolore. La sua risoluzione spaziale permette di identificare le strutture al millimetro, ha anche una buona risoluzione temporale, inferiore alla seconda, sebbene non sia buona come altre tecniche, come l'elettroencefalogramma (EEG).

La sua alta risoluzione spaziale consente di indagare aspetti e caratteristiche morfologiche a livello tissutale. Come il metabolismo, il volume del sangue o l'emodinamica.

Questa tecnica è considerata innocua, vale a dire che non produce alcun danno nell'organismo della persona a cui è fatto, per questo motivo è anche indolore. Anche se il partecipante deve entrare in un campo magnetico, questo non rappresenta un rischio per l'individuo, poiché questo campo è molto piccolo, di solito uguale o inferiore a 3 tesla (3 T).

Ma non tutti sono vantaggi, la RM è una tecnica difficile da eseguire e analizzare, quindi i professionisti devono eseguire un addestramento preliminare. Inoltre, sono necessari impianti e macchinari costosi, quindi ha un costo spaziale ed economico elevato.

Essendo una tecnica così complessa, è necessario un team multidisciplinare per usarlo. Questa squadra di solito include un fisico, qualcuno che conosce la fisiopatologia (come un neuroradiologo) e qualcuno che progetta gli esperimenti, per esempio un neuropsicologo.

In questo articolo, la base fisica della risonanza magnetica sarà spiegata sopra, ma si concentrerà principalmente sulle basi psicofisiologiche e sulle informazioni pratiche per le persone che devono sottoporsi a una risonanza magnetica.

Basi psicofisiologiche di risonanza magnetica

Il funzionamento del cervello si basa sullo scambio di informazioni attraverso sinapsi chimiche ed elettriche.

Per questa attività è necessario essere consumato, e il consumo di energia è effettuata da un processo metabolico complesso, insomma, con un conseguente aumento di una sostanza chiamata adenosina trifosfato, noto come ATP, che è il fonte di energia che il cervello utilizza per funzionare.

L'ATP è costituito dall'ossidazione del glucosio, quindi, affinché il cervello funzioni richiede ossigeno e glucosio. Per darti un'idea, un cervello a riposo consuma il 60% di tutto il glucosio che consumiamo, circa 120 g. Quindi, se il glucosio o l'apporto di ossigeno venissero interrotti, il cervello subirebbe danni.

Queste sostanze raggiungono i neuroni che li richiedono per mezzo della perfusione sanguigna, attraverso i letti capillari. Pertanto, maggiore è l'attività cerebrale, maggiore è la necessità di glucosio e ossigeno, e con un aumento del flusso ematico cerebrale in modo localizzato.

Quindi, per verificare quale area del cervello è attiva, possiamo osservare il consumo di ossigeno o glucosio, l'aumento del flusso cerebrale regionale e i cambiamenti nel volume ematico cerebrale.

Il tipo di indicatore da utilizzare dipenderà da più fattori, tra cui le caratteristiche dell'attività da eseguire.

Diversi studi hanno dimostrato che quando si verifica una stimolazione cerebrale prolungata, i primi cambiamenti osservati sono glucosio e ossigeno, si verifica quindi un aumento del flusso ematico cerebrale regionale, e se dopo stimolazione, infine, si verificherà un aumento del volume totale del cervello (Clarke & Sokoloff, 1994; Gross, Sposito, Pettersen, Panton, e Fenstermacher, 1987; Klein, Kuschinsky, Schrock, e Vetterlein, 1986).

L'ossigeno viene trasportato attraverso i vasi sanguigni cerebrali attaccati all'emoglobina. Quando l'emoglobina contiene ossigeno, viene chiamata ossiemoglobina e quando viene lasciata senza di essa, deossiemoglobina. Quindi, quando inizia l'attivazione cerebrale, c'è un aumento localizzato dell'ossiemoglobina e una diminuzione della deossiemoglobina.

Questo equilibrio produce un cambiamento magnetico nel cervello che è ciò che viene raccolto nelle immagini MR.

Come è noto, l'ossigeno intravascolare viene trasportato legato all'emoglobina. Quando questa proteina è piena di ossigeno, si chiama ossiemoglobina e quando viene rilasciata diventa deossiemoglobina.

Durante l'attivazione cerebrale causerà un aumento locoregionale arteriosa e capillare ossiemoglobina, tuttavia, la concentrazione di diminuzione deoxyhemoglobin perché, come spiegato sopra, la diminuzione del trasporto di ossigeno tissutale.

Questa diminuzione della concentrazione di deossiemoglobina, dovuta alla sua proprietà paramagnetica, causerà un aumento del segnale nelle immagini fMRI.

In sintesi, MRI è basata sull'identificazione delle modificazioni emodinamiche in ossigeno del sangue attraverso l'effetto BOLD, ma può anche essere dedotto livelli di flusso sanguigno indirettamente attraverso metodi quali l'immagine e la perfusione e ASL (etichettatura degli spin arteriosi).

Meccanismo di effetto BOLD

La tecnica di risonanza magnetica più utilizzata oggi è quella basata sull'effetto GRASSETTO. Questa tecnica consente di identificare i cambiamenti emodinamici grazie ai cambiamenti magnetici prodotti nell'emoglobina (Hb).

Questo effetto è piuttosto complesso, ma cercherò di spiegarlo nel modo più semplice possibile.

Se vuoi saperne di più ti consiglio di vedere la seguente presentazione:

Il primo a descrivere questo effetto furono Ogawa e la sua squadra. Questi ricercatori hanno scoperto che quando la Hb contiene non contiene ossigeno, deoxyhemoglobin è paramagnetico (attrae campi magnetici), ma quando completamente ossigenato (oxyHb) cambia e diventa diamagnetico (respinge campi magnetici) (Ogawa et al ., 1992).

Quando v'è una maggiore presenza di deoxyhemoglobin campo magnetico locale è disturbato e nuclei meno tempo per ritornare alla sua posizione originale, per cui v'è meno T2 segnale, e viceversa, più lenta oxyHb è il recupero dei nuclei e il segnale negativo T2 è ricevuto.

In sintesi, la rilevazione dell'attività cerebrale con il meccanismo dell'effetto BOLD si presenta come segue:

1. L'attività cerebrale di un'area specifica aumenta.
2. I neuroni attivati ​​richiedono ossigeno, per l'energia, che acquistano dai neuroni che li circondano.
3. L'area intorno ai neuroni attivi perde ossigeno, quindi, all'inizio, la deossiemoglobina aumenta e il T2 diminuisce.
4. Dopo il tempo (6-7 secondi) la zona recupera e aumenta l'oxyHb, quindi il T2 aumenta (tra 2 e 3% utilizzando campi magnetici di 1,5 T).

Risonanza magnetica funzionale

Grazie all'effetto BOLD, è possibile eseguire risonanze magnetiche funzionali (fMRI). La risonanza magnetica funzionale contrasto MRI ad asciugare che nel primo, il partecipante esegue un esercizio mentre è fatto la risonanza magnetica, con la quale si può misurare l'attività cerebrale quando una funzione viene eseguita non solo a riposo .

Gli esercizi consistono in due parti, durante il primo il partecipante svolge il compito e poi viene lasciato riposare durante il tempo di riposo. L'analisi fMRI viene effettuata confrontando voxel per voxel le immagini ricevute durante l'esecuzione dell'attività e al momento di riposo.

Pertanto, questa tecnica consente di correlare l'attività funzionale con l'anatomia cerebrale con un'alta precisione, cosa che non accade con altre tecniche come l'EEG o la magnetoencefalografia.

Sebbene fMRI è una tecnica molto accurata, misura l'attività cerebrale indirettamente, e molteplici fattori che possono interferire con i dati ottenuti e per modificare i risultati, sia interne al paziente o esterna, come ad esempio le caratteristiche del campo magnetico o postelaborazione.

Informazioni pratiche

Questa sezione spiegherà alcune informazioni che potrebbero essere di interesse se devi partecipare a uno studio RM, paziente o controllo sano.

La risonanza magnetica può essere eseguita in quasi tutte le parti del corpo, i più comuni sono l'addome, cervicale, torace, cervello o cranico, cuore, lombare e pelvico. Qui il cervello verrà spiegato poiché è il più vicino al mio campo di studi.

Come viene eseguito il test?

Gli studi di risonanza magnetica dovrebbero essere effettuati in centri specializzati e con le strutture necessarie, come ospedali, centri di radiologia o laboratori.

Il primo passo è quello di vestire in modo appropriato, è necessario rimuovere tutte le cose che hai del metallo in modo che non interferiscano con la risonanza magnetica.

Quindi ti verrà chiesto di giacere su una superficie orizzontale inserita in una sorta di tunnel, che è lo scanner. Alcuni studi richiedono di sdraiarsi in un certo modo, ma, di solito, di solito è capovolto.

Mentre la risonanza magnetica è fatto non sarà da solo, il medico o la persona che controlla la macchina sarà posto in un campo magnetico protetta di solito hanno una finestra per vedere tutto ciò che accade nel soggiorno collegato MRI. Questa stanza ha anche monitor dove la persona incaricata può vedere se tutto sta andando bene mentre viene eseguita la risonanza magnetica.

Il test dura 30 a 60 minuti, ma può richiedere più tempo, soprattutto se si tratta di un fMRI, che dovrebbe eseguire esercizi mentre siete andati indicando l'attività cerebrale di MRI raccoglie.

Come prepararsi per il test?

Quando ti viene detto che deve essere eseguito un test di risonanza magnetica, il medico deve assicurarsi di non avere nel tuo corpo dispositivi metallici che potrebbero interferire con la risonanza magnetica, come i seguenti:

• Valvole cardiache artificiali
• Clip per aneurisma cerebrale.
• Defibrillatore o pacemaker cardiaco.
• Impianti nell'orecchio interno (coclea).
• Nefropatia o dialisi.
• Giunti artificiali posizionati di recente.
• Stent (stent vascolari).

Inoltre, dovresti dire al medico se hai lavorato con il metallo poiché potresti aver bisogno di uno studio per esaminare se hai particelle metalliche negli occhi o nelle narici, per esempio.

Dovresti anche informare il tuo medico se soffri di claustrofobia (paura di spazi ristretti), poiché, se possibile, il medico ti consiglierà di eseguire una risonanza magnetica aperta, che è più separata dal corpo. Se non è possibile e sei molto ansioso, ti potrebbero essere prescritti ansiolitici o sonniferi.

Il giorno del test non deve consumare cibi o bevande prima del test, circa 4 o 6 ore prima.

Deve cercare di prendere il minimo di cose di metallo per lo studio (gioielli, orologi, cellulare, denaro, carta di credito ...) in quanto questi possono interferire con la RM. Se li prendi, dovrai lasciarli tutti fuori dalla stanza in cui si trova la macchina RM.

Come ci si sente?

L'esame MRI è completamente indolore, ma può essere un po 'fastidioso o scomodo.

Prima di tutto, può causare ansia quando devi stare sdraiato in uno spazio chiuso per così tanto tempo. Inoltre, la macchina deve essere il più ferma possibile perché se non può causare errori nelle immagini. Se non sei in grado di stare fermo per così tanto tempo, potresti ricevere dei farmaci per rilassarti.

In secondo luogo, la macchina produce una serie di rumori continui che possono essere fastidiosi, per ridurre il suono è possibile indossare i tappi per le orecchie, consultando sempre il medico in anticipo.

La macchina ha un citofono con cui è possibile comunicare con la persona incaricata dell'esame, quindi se senti qualcosa che sembra anormale puoi consultarlo.

Non è necessario rimanere in ospedale, dopo il test puoi tornare a casa, mangiare se vuoi e fare la tua vita normale.

Per cosa è fatto?

La risonanza magnetica viene utilizzata, insieme ad altri test o evidenze, per fare una diagnosi e per valutare la condizione di una persona che soffre di una malattia.

Le informazioni da ottenere dipendono dal luogo in cui verrà eseguita la risonanza. Le risonanze magnetiche cerebrali sono utili per rilevare i segni cerebrali caratteristici delle seguenti condizioni:

• Anomalia congenita del cervello
• Sanguinamento nel cervello (emorragia subaracnoidea o intracranica)
• Infezione cerebrale
• Tumori al cervello
• Disturbi ormonali (come acromegalia, galattorrea e sindrome di Cushing)
• Sclerosi multipla
• corsa

Inoltre, può anche essere utile per determinare la causa di condizioni quali:

• Debolezza muscolare o intorpidimento e formicolio
• Cambiamenti nel modo di pensare o nel comportamento
• Perdita dell'udito
• Mal di testa quando sono presenti altri sintomi o segni
• Difficoltà a parlare
• Problemi di visione
• demenza

Hai dei rischi?

La risonanza magnetica utilizza campi magnetici e, a differenza della radiazione, non è stata ancora trovata in nessuno studio che causi alcun tipo di danno.

Gli studi di contrasto RM, che richiedono l'uso di un colorante, vengono solitamente eseguiti con gadolinio. Questo colorante è molto sicuro e raramente si verificano reazioni allergiche, sebbene possa essere dannoso per le persone con problemi renali. Pertanto, se si soffre di qualsiasi problema ai reni, è necessario informare il medico prima di eseguire lo studio.

L'imaging RM magnetico può essere pericoloso se la persona trasporta dispositivi metallici come pacemaker e impianti cardiaci, poiché non possono farli funzionare come prima.

Inoltre, devi condurre uno studio se esiste il rischio di avere trucioli metallici all'interno del tuo corpo, dal momento che il campo magnetico può farli muovere e causare danni organici o ai tessuti.

riferimenti

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