Risonanza Magnetica Nucleare: quale futuro? - Università degli ...

Università degli Studi di Messina 

Dipartimento di Protezionistica Ambientale, Sanitaria, Sociale ed Industriale 

Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria 

Risonanza Magnetica 

Nucleare: quale futuro? 

Prof. Giuseppe Vermiglio 

Dipartimento di Protezionistica Ambientale, 

Sanitaria, Sociale ed Industriale 

Messina, 20/12/2007

Working Day: “La R.M.N. del futuro ed i nuovi orientamenti 

tecnico-normativi” 

Messina, 20/12/2007 

Il tema dei lavori che questo breve 

intervento intende introdurre, richiede due 

riflessioni sui seguenti punti: 

1. Gli sviluppi tecnologici a mediolungo 

termine della tecnica 

RMN 

2. L’esigenza di affrontare, dal 

punto di vista normativo, le 

problematiche legate alla 

sicurezza



Per quanto riguarda il primo 

aspetto, può essere utile fare 

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riferimento al travolgente sviluppo 

che tale tipo di indagine ha avuto 

nell’arco del settantennio che è 

seguito al suo esordio



1937 RABI (esperimenti su fasci atomici per misurare 

momenti magnetici nucleari) 

1942 GORTER e BROER (primo tentativo non riuscito 

probabile causa tempi di rilassamento lunghi) 

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1946 PURCELL ad Harvard & BLOCK a Standford (Premio 

Nobel per la Fisica “per aver osservato per primi il fenomeno 

della risonanza magnetica“) 

Richard R. Ernst (Premio Nobel per la Chimica) "per il suo 

contributo alla spettroscopia RM ad alta risoluzione“ 

Kurt Wüthrich (Premio Nobel per la Chimica) "per il suo 

contributo allo studio della struttura tridimensionale di 

macromolecole biologiche con spettroscopia RM ad alta 

risoluzione“ 

2003 Paul C. Lauterbur e Sir Peter Mansfield (Premio Nobel 

per la Medicina “per le loro scoperte relative all’imaging in 

risonanza magnetica“



Oggi che nel mondo operano 

22000 tomografi di RM (di cui 

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500 in Italia) e si effettuano circa 

60 milioni di esami per anno, 

quali sono le prospettive future 

della RMN che si possono 

intravedere?



L’impiego dei 

CAMPI MAGNETICI 

in 

MEDICINA 

coinvolge due ambiti 

disciplinari 

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BIOMAGNETISMO 

MAGNETOBIOLOGIA



BIOMAGNETISMO: 

studio dei campi 

magnetici generati nel 

corpo umano da 

correnti bioelettriche 

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MAGNETOBIOLOGIA: 

studio degli effetti dei 

campi magnetici esterni 

sugli organismi animali



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Parlare di Imaging RMN, allo stato 

attuale, comporta principalmente 

riferimenti alla 

MAGNETOBIOLOGIA



Messina, 20/12/2007



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Messina, 20/12/2007



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Allo stato attuale possiamo dire che, da 

un iniziale impiego esclusivamente in 

campo neuroradiologico, che ha 

consentito di visualizzare in 3D, in 

maniera dettagliata, gli organi del 

Sistema Nervoso Centrale, si è passati 

all’utilizzo della RM nella diagnostica 

degli altri organi ed apparati.



Le attuali linee di sviluppo della 

diagnostica RMN diciamo 

“convenzionale”, sono rivolte a: 

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Ampliamento delle potenzialità 

diagnostiche ad organi ed apparati 

che, per le proprie caratteristiche 

biofisiche, non si sono inizialmente 

dimostrati adatti all’impiego delle 

tecniche in uso



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Le tecniche più avanzate attualmente 

consentono 

Lo studio della cinetica e della 

vascolarizzazione cardiaca (CARDIO-RM) 

Lo studio del metabolismo cellulare e 

della vascolarizzazione cerebrale 

(PERFUSIONE e DIFFUSIONE RM) 

Lo studio dell’attivazione delle aree 

funzionali della corteccia cerebrale (RM 

FUNZIONALE) [fMRI]



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diagnostica NMR diciamo 


Sviluppo di tomografi a gantry 

aperto, inizialmente per eliminare i 

problemi di claustrofobia, ma, oggi 

più che mai, per consentire la 

conduzione di indagini RM in corso 

di intervento chirurgico (RMN 

INTERVENTISTICA)



L'evoluzione 

delle 

potenzialità 

potenzialit 

diagnostiche 

“MR open” 

Il recente tomografo 

Columbus –Asg- 

Paramed a gantry 

“aperto” 

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diagnostica NMR diciamo 


Sviluppo di magneti a campo 

statico (CSM) sempre più 

elevati per la conduzione in 

vivo di indagini diagnostiche di 

tipo spettroscopico su nuclei 

diversi da quello di Idrogeno



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La Spettroscopia è una tecnica che 

propone un modo moderno di 

concepire la diagnostica per 

immagini, 

che va al di là dell’immagine e 

si sposta dentro la patologia, 

in un ambito clinico ancora 

scientificamente da esplorare.



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Infatti, oltre ad H, nei tessuti biologici 

sono presenti altri nuclei dotati di 

proprietà magnetiche, quali il C 13 , N 14 , 

F 19 , Na 23 , P 31 e K 39 , tutti caratterizzati 

dalla presenza di un numero dispari 

di protoni e/o neutroni, e pertanto, 

grazie alla presenza di un nucleone non 

appaiato, in possesso di un momento 

dipolare magnetico diverso da zero



I segnali derivanti 

da differenti isotopi 

( H, P, C13,Na24 ) 

sono distinguibili perché , 

se posti in un campo magnetico, 

risuonano a frequenze note, ma 

diverse. 

H 64 MHz 

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P31 26 

MHz



L’evoluzione delle potenzialità 

diagnostiche 

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Ciò li rende idonei alla studio con RM, ma 

essendo in concentrazione nettamente 

inferiore a quella dell’H, la loro presenza 

risulterà apprezzabile soltanto a Campi 

Magnetici Statici piuttosto alti, poiché 

l’intensità del segnale NMR risulta ad 

esso proporzionale: 

ma ……



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Parlare di RMN oggigiorno 

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significa quindi parlare anche di 

SICUREZZA sul lavoro, 

argomento invero piuttosto 

attuale: … 

… in che termini?



Messina, 20/12/2007 

5 – Settore controllo dosimetrico del personale 

Riferimento punto 6 dell’allegato 4 (pag.38 della 

Gazzetta Ufficiale) Compiti dell’esperto responsabile. 

Indicare le modalità espletate per 

ottemperare ai limiti di legge, per quanto 

riguarda la relazione “tempo-intensità di 

campo”:….. 

Indicare la periodicità delle valutazioni 

dosimetriche:…. 

Indicare la periodicità dei controlli 

espletati:….



Messina, 20/12/2007 

5 – Settore controllo dosimetrico del personale 

Riferimento punto 6 dell’allegato 4 (pag.38 della 

Gazzetta Ufficiale) Compiti dell’esperto responsabile 

Indicare se è stata approntata una scheda 

dosimetrica nella quale vengono riportati i 

controlli periodicamente espletati per 

confermare la permanenza della idoneità 

allo svolgimento dell’attività lavorativa 

specifica:… 

Indicare se copia della scheda viene 

inviata al MRAM con periodicità semestrale 

(\\\) o annuale (///).



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alla voce “Gestione” prevede che nell’uso di 

tutte le apparecchiature diagnostiche a 

risonanza magnetica, l’Esperto Responsabile 

della sicurezza fisica deve svolgere le proprie 

competenze periodicamente per le esigenze 

connesse con la sicurezza dei pazienti, 

lavoratori e visitatori, fornendo le valutazioni 

e le indicazioni di protezione inerenti l’attività 

in questione



Messina, 20/12/2007



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EC Directive for safety of workers: 

Impact on MR 

Janet de Wilde, MagNET, UK 

Inger-Lena Lamm, EFOMP, SE 

Hans Engels, Philips Medical Systems 

Georg Frese, Siemens Medical Solutions 

ESMRMB 2004 

Roundtable Discussion 

Safety aspects in MR 

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EC Directive: Outline 

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EC Directive to protect workers from 

exposure to electromagnetic fields 

protection for known short term effects, 

statement: suggested long term effects 

are not addressed 

the Directive defines exposure limits for 

electric and magnetic fields (EMF) for 

frequencies ranging from 0 Hz – 300 

GHz 

the exposure limits are based on the 

ICNIRP Guideline




MA ..... 

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OVVERO: 

La Physical Agents Directive dell’U.E., 

che nel 2008 dovrebbe entrare in 

vigore, detta nuove norme per 

proteggere i lavoratori dai possibili 

rischi per la salute causati 

dall’esposizione alle radiazioni 

elettromagnetiche




Ma le nuove norme sembra che 

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potranno impedire anche ai medici 

di sfruttare tutte le potenzialità 

della RMN, essendo il tomografo 

sorgente di radiazioni e.m., al 

punto da poterne addirittura 

precluderne la pulizia



Messina, 20/12/2007 

NEL FRATTEMPO, la 

ricerca scientifica ….



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EEG e MEG di un soggetto con crisi epilettiche psicomotorie dovute ad 

un oligodendroglioma visibile alla TAC. Quando il sensore è posizionato 

sopra il tumore, l’attività epilettica è evidenziata nel MEG, mentre è 

quasi inesistente nell’EEG



Messina, 20/12/2007



Messina, 20/12/2007 

A QUESTO PUNTO SI PUO’ 

AFFERMARE, SENZA OMBRA DI 

DUBBIO, CHE SENZA NORME 

CHIARE ED ATTUALI NON SARÀ 

POSSIBILE DELINEARE UN FUTURO 

PROFICUO NEMMENO PER LA 

RISONANZA MAGNETICA 

NUCLEARE



QUALI LE 

PROSPETTIVE 

IN MATERIA? 

Messina, 20/12/2007

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