UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI APOLI “FEDERICO II · Capitolo 7 Ruolo del Tecnico Sanitario di...

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II”

FACOLTÀ DI MEDICINA E CHIRURGIA

CORSO DI LAUREA IN

TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA, PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA

PRESIDENTE: PROF. LEONARDO PACE

TESI DI LAUREA

“L’ENCEFALO PEDIATRICO: TECNICA E METODICA DI IMMAGINI IN RISONANZA MAGNETICA”

RELATORE CANDIDATO

DR. SALVATORE DE ROSA IMMACOLATA SOLLI

MATR 588/375

ANNO ACCADEMICO 2009/2010

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Ai miei genitori

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Sommario

Introduzione ............................................................................................................................ 4

Capitolo 1 Anatomia ............................................................................................................... 6

1.1 Anatomia del SNC ........................................................................................................ 6

1.2 Anatomia Vascolare ................................................................................................... 10

1.3 Anatomia RM dell’encefalo ....................................................................................... 11

Capitolo 2 Principi fisici e applicazioni di Risonanza Magnetica ........................................ 15

2.1 Sequenze di acquisizione ............................................................................................ 17

2.2 Applicazioni cliniche della RMN ............................................................................... 25

Capitolo 3 Aspetti Preliminari e tecnica di studio RM dell’encefalo ................................... 27

3.1 Sedazione, precauzioni e sicurezza ............................................................................ 27

3.2 Approccio con il paziente ........................................................................................... 28

3.3 Posizionamento e centraggio ...................................................................................... 28

3.4 Magnete e bobine ....................................................................................................... 29

3.5 Accorgimenti tecnici e piani di studio ........................................................................ 29

3.6 Protocolli .................................................................................................................... 31

Capitolo 4 Studio di Diffusione e di Perfusione ................................................................... 33

4.1 Studio di Diffusione ................................................................................................... 33

4.2 Sequenze di diffusione ............................................................................................... 37

4.3 Studio della Perfusione Cerebrale .............................................................................. 39

Capitolo 5 Angiografia a Risonanza Magnetica ................................................................... 41

5.1 Angiografia RM senza mezzo di contrasto ................................................................ 41

5.2 Sequenze angiografiche principali in RM .................................................................. 45

5.3 Angiografia RM con mezzo di contrasto .................................................................... 46

5.4 Vantaggi e limiti dei metodi ....................................................................................... 49

Capitolo 6 Risonanza Magnetica Fetale ............................................................................... 50

6.1 Protocollo ................................................................................................................... 50

6.2 Sequenze Haste ........................................................................................................... 51

6.3 Sequenze pesate in T1 ................................................................................................ 51

6.4 S.A.R. ......................................................................................................................... 51

6.5 S.N.R. ......................................................................................................................... 52

6.6 Bobine ......................................................................................................................... 52

6.7 Indicazioni .................................................................................................................. 53

6.8 L’importanza dell’età gestazionale ............................................................................. 53

Capitolo 7 Ruolo del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica ............................................ 54

7.1 Aspetti psicologici e relazionali del bambino............................................................. 54

3

7.2 Tipi di pazienti ............................................................................................................ 55

7.3 Come capire ................................................................................................................ 55

7.4 Cosa vuol dire comunicare ......................................................................................... 56

7.5 Come comunicare ....................................................................................................... 57

7.6 Doveri del TSRM ....................................................................................................... 58

Bibliografia ........................................................................................................................... 60

Indice delle Figure

Figura 1 Anatomia dell’encefalo ................................................................................................ 6 Figura 2 Poligono di Willis ...................................................................................................... 10 Figura 3 Immagine T1 .............................................................................................................. 14 Figura 4 Immagine T2 .............................................................................................................. 14 Figura 5 Densità protonica ....................................................................................................... 14 Figura 6 Immagine Spin Echo .................................................................................................. 18 Figura 7 Immagine FLAIR ....................................................................................................... 22 Figura 8 Immagine ad Eco di Gradiente. .................................................................................. 23 Figura 9 Astrocitoma pilocitico del cervelletto. RM sagittale T1 con mdc ............................. 26 Figura 10 Idrocefalo acuto RM--FLAIR .................................................................................. 26 Figura 11 Piani di studio - Sezione sagittale ............................................................................ 30 Figura 12 Piani di Studio - Sezione assiale .............................................................................. 30 Figura 13 Piani di Studio - Sezione coronale ........................................................................... 30 Figura 14 DWI, infarto, malattia di Moyamoyo ....................................................................... 33 Figura 15 Anemia falciforme. Immagine assiale EPI pesata in diffusione. ............................. 37 Figura 16 Infarto, malattia di Moyamoya. Angio RM 3D TOF ............................................... 45 Figura 17 Angio RM ................................................................................................................ 49 Figura 18 Angio RM ................................................................................................................ 49 Figura 19 Sequenza Haste T2 nel piano assiale ....................................................................... 51 Figura 20 Bobine usate in RM fetale ........................................................................................ 52 Figura 21 Bobine phase array accoppiate ................................................................................. 52

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Introduzione

In epoca neonatale le tecniche neuroradiologiche disponibili per lo studio del sistema nervoso

centrale sono: l’ecografia, la tomografia computerizzata (TC) e la RM. L’ecografia per

praticità d’uso, relativa ampia disponibilità, bassi costi e assenza di radiazioni ionizzanti,

rimane la tecnica diagnostica di screening nella valutazione della patologia del SNC

neonatale. Attraverso l’ecografia viene stabilito il grading nelle emorragie peri-

intraventricolari del prematuro e conseguentemente poste le basi per un inquadramento

prognostico. Sempre attraverso l’ecografia viene facilmente monitorato, nel paziente con

emorragia periintraventricolare, l’insorgere e l’eventuale progressione di una dilatazione

ventricolare. E’ inoltre la tecnica fondamentale nella prima valutazione del danno anossico-

ischemico sia nel prematuro che nel nato a termine seppure la sua sensibilità e specificità sia

inferiore alla RM. E’ quindi una tecnica diagnostica insostituibile in neonatologia per un

primo inquadramento del danno cerebrale nel neonato. La TC è una tecnica progressivamente

in disuso in ambito neonatale. Ha una ottima sensibilità per le lesioni emorragiche, ma una

complessiva scarsa sensibilità nel confronti delle lesioni anossico-ischemiche se confrontata

alla RM. Il suo impiego è inoltre limitato dall’uso di radiazioni ionizzanti. Le radiazioni

ionizzanti sono quelle radiazioni dotate di energia sufficiente da poter ionizzare gli atomi o le

molecole con cui vengono a contatto. Se incidono sui tessuti biologici possono provocare

danni che vengono suddivisi in danni somatici deterministici, danni somatici stocastici, danni

genetici stocastici. I danni somatici deterministici causati da una forte irradiazione, consistono

in una degenerazione dei tessuti di un organismo vivente a causa di una sovraesposizione a

radiazioni ionizzanti. I danni si manifestano solo se viene superata un valore soglia, cioè un

valore di dose in un dato intervallo di tempo. La soglie di dose è caratteristica per ogni tipo di

effetto, non è uguale per tutti gli individui ma è diversa da persona a persona e prima o poi

tutti risentiranno di tali effetti. In genere insorgono entro poche ore, giorni, settimane dopo

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l’irradiazione. La gravità e la precocità dei danni sono direttamente proporzionali alla dose. I

danni stocastici sono probabilistici, non richiedono il superamento di un valore soglia per

manifestarsi. Si manifestano dopo anni dall’irradiazione e non sono graduati, cioè la dose non

rende l’effetto più grave ma solo più probabile. Mentre nei danni somatici stocastici non

vengono colpiti i gameti e quindi non vengono ereditati, nei danni genetici stocastici il

materiale genetico delle cellule riproduttive può subire modificazioni nei geni e nei

cromosomi. L’impiego per il quale risulta ancora oggi insostituibile nella diagnostica

neuroradiologica del neonato è lo studio del cranio e del massiccio facciale (malformazioni e

traumi) e delle calcificazioni intracraniche. La RM è l’esame più utilizzato in ambito

pediatrico. È una tecnica non invasiva, multiplanare, multiparametrica ed è caratterizzata da

assenza di artefatti ossei. È la tecnica che oggigiorno presenta la più alta sensibilità verso le

lesioni anossico-ischemiche sia del prematuro che del nato a termine. Oltre a dimostrare una

elevata sensibilità, la RM offre anche la miglior definizione possibile della anatomia normale

del SNC neonatale ed è inoltre l’unica tecnica in grado di valutare il processo di

mielinizzazione. Un ulteriore vantaggio nei confronti della TC è l’assenza di radiazioni

ionizzanti, mentre presenta nei confronti dell’ecografia dei limiti legati al relativo alto costo e

minor disponibilità e alla necessità dell’immobilità del neonato durante l’esecuzione

dell’esame. Entro i primi uno-due mesi di vita, è tuttavia possibile eseguire l’esame RM senza

sedazione, avendo cura di preparare il neonato prima dello studio con una congrua

deprivazione di sonno seguita dall’allattamento. La RM consente una elevata risoluzione tra

sostanza grigia e sostanza bianca cerebrale, nonché una soddisfacente localizzazione in vivo

di aree cerebrali sedi di particolari neurofunzioni, consentendo persino di correlare in tempo

reale sintomi neurologici e neuroimmagini. L’uso di idonei mezzi di contrasto consente anche

lo studio dei vasi di più piccolo calibro. I segnali derivanti da nuclei di idrogeno eccitati

all’interno del corpo vengono identificati ed analizzati da potenti computer che ricostruiscono

immagini molto dettagliate. Il bambino e coloro che li assistono debbono necessariamente

togliere tutti gli oggetti metallici ed elettronici. L’unico vero inconveniente può essere

rappresentato dalla durata dell’esame, abitualmente non inferiore ai 20-30 minuti. Ciò può

comportare problemi nell’immobilizzazione, nonché lo scatenarsi di reazioni di claustrofobia.

I rumori possono essere attenuati da tappi e cuffie auricolari. Grazie ai continui ed incessanti

perfezionamenti, la RM consente oggi lo studio del cervello e del rachide anche in età

prenatale, senza dover ricorrere ad alcuna sedazione né materna né fetale. E’ un’indagine di

secondo livello rispetto all’ecografia e può essere eseguita fin dalla sedicesima settimana di

età gestazionale, senza alcun rischio per il feto.

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Capitolo 1 Anatomia

1.1 Anatomia del SNC

Il sistema nervoso centrale nasce come un tubo neurale

cavo, la cui cavità interna è riempita da un liquido.

Nella quarta settimana di sviluppo, nella porzione

cefalica del tubo neurale, si ha la formazione di tre

aree che si allargano rapidamente in seguito ad

estensione del neurocele. Questo allargamento crea tre

prominenti vescicole cerebrali primitive, che prendono

il nome dalla loro porzione relativa: proencefalo,

mesencefalo e rombencefalo. Il proencefalo e il rombencefalo si suddividono ulteriormente,

formando le vescicole cerebrali secondarie. Il proencefalo formerà il telencefalo e il

diencefalo. Il telencefalo costituirà il cervello, ovvero i due emisferi cerebrali che dominano la

superficie superiore e laterale dell’encefalo adulto. Il diencefalo forma il talamo, l’ipotalamo e

l’ipofisi. Nel momento in cui la parte terminale del tubo neurale si chiude, rigonfiamenti

secondari, le vescicole ottiche, si estendono lateralmente ai lati del diencefalo. La porzione di

rombencefalo adiacente al mesencefalo forma il metencefalo. La porzione dorsale del

metencefalo diventerà il cervelletto, quella ventrale il ponte. La porzione di rombencefalo più

adiacente al midollo spinale diventerà il mielencefalo o bulbo.

Il telencefalo è costituito da due emisferi cerebrali che poggiano sul mielencefalo e sul tronco

cerebrale. Essi sono formati dalla corteccia cerebrale (sostanza grigia), dalla sostanza bianca

sottostante (centro semiovale) e dai gangli o nuclei della base, che nell’insieme circondano i

ventricoli cerebrali laterali I e II. Sono connessi tra loro mediante il corpo calloso, una massa

cospicua di sostanza bianca. Il corpo calloso è formato da una parte centrale, il tronco e da

due rigonfiamenti, anteriore (ginocchio) e posteriore (splenio). Al di sotto dello splenio e del

Figura 1 Anatomia dell’encefalo

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tronco del corpo calloso si trovano i fasci arcuati del fornice, pari e simmetrici, questi si

portano in basso fino a raggiungere i corpi mammillari, delimitando così il tetto del terzo

ventricolo. La superficie corticale forma una serie di giri rilevati,o circonvoluzioni, separati da

solchi poco depressi o scissure più profonde. I due emisferi cerebrali sono separati da una

profonda scissura longitudinale, e ogni emisfero può essere suddiviso in lobi, che prendono il

nome dall’osso cranico sovrastante. La scissura trasversale del cervello (o di Bichat) si

interpone tra la faccia inferiore dei lobi occipitali e la faccia superiore del cervelletto,

separando il cervello dal cervelletto. Le restanti scissure principali suddividono ciascun

emisfero cerebrale in lobi. La scissura centrale di Rolando, è posta, all’incirca al di sotto della

sutura coronale del cranio e separa il lobo frontale posto anteriormente, dal lobo parietale, che

gli sta posteriormente. La scissura laterale di Silvio decorre sulla porzione inferiore della

superficie laterale degli emisferi, separando i lobi frontale e parietale, in alto, dal lobo

temporale, in basso; sul fondo di tale scissura si rinviene il lobo dell’insula. Infine c’è il solco

parieto occipitale. La sostanza bianca contiene fibre mieliniche che formano fasci che si

estendono da un’area corticale ad un’altra o che connettono aree della corteccia ad altre

regioni del cervello. La sostanza bianca centrale contiene tre gruppi principali di assoni: fibre

associative, tratti che connettono aree della corteccia nervosa con un singolo emisfero

cerebrale, fibre commissurali,tratti che connettono i due emisferi cerebrali, fibre di proiezione,

tratti che legano il cervello con altre regioni dell’encefalo e del midollo spinale.

I nuclei cerebrali sono raggruppamenti di sostanza grigia all’interno degli emisferi cerebrali. I

nuclei cerebrali si trovano in ogni emisfero al di sotto dei ventricoli laterali. Essi sono

circondati da sostanza bianca centrale e tra essi o intorno a essi si trovano vi sono fibre di

proiezione o commissurali. Il nucleo caudato possiede una grossa testa e un’esile coda.

All’apice della coda vi è un nucleo, il corpo amigdaloideo, o amigdala. Tre gruppi dei

sostanza grigia stanno tra la superficia rotonda dell’insula e le pareti laterali del diencefalo.

Questi sono il claustro, il putamen e il globus pallidus. Il putamen e il globus pallidus sono

spesso considerati come una suddivisione di un più grande nucleo lenticolare. Il termine corpo

striato raggruppa il nucleo caudato e il nucleo lenticolare. Il nome si riferisce all’aspetto

striato della capsula della capsula interna che passa tra questi due nuclei.

Il diencefalo è suddiviso in tre regioni: l’epitalamo o tetto del diencefalo,che comprende la

ghiandola pineale; il talamo destro e sinistro che costituiscono le pareti del diencefalo;

l’ipotalamo, il pavimento del diencefalo, centro del controllo viscerale. Un sottile gambo

collega l’ipotalamo all’ipofisi. L’epitalamo anteriormente appare membranoso. Questa

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regione che costituisce il tetto del terzo ventricolo, contiene un’estesa area di plessi corioidei,

che si estendono attraverso i fori interventricolari nei ventricoli laterali.

Il talamo destro e sinistro, sono due strutture ovoidali, sono le pareti del diencefalo e

circondano il terzo ventricolo, che separa i due talami. Il talamo si estende dalla commissura

anteriore alla base della ghiandola pineale. Una proiezione rotonda di sostanza grigia, la

massa intermedia, si estende nel terzo ventricolo da ogni lato del talamo. Il talamo di ogni lato

si arrotonda lateralmente allontanandosi dal terzo ventricolo e volgendo anteriormente verso il

cervello. Il bordo laterale del talamo è limitato dalle fibre della capsula interna. Immersa in

ogni talamo vi è una massa rotondeggiante composta da diversi nuclei talamici interconnessi.

I cinque principali gruppi dei nuclei talamici sono: il gruppo anteriore,il gruppo mediale, il

gruppo ventrale, il gruppo posteriore e il gruppo laterale. I nuclei del gruppo posteriore

comprendono il pulvinar e i corpi genicolati.

L’ipotalamo è situato al di sotto del talamo dorsale e costituisce il pavimento del terzo

ventricolo. Si estende dall’area superiore del chiasma ottico, dove in tratti ottici provenienti

dagli occhi arrivano all’encefalo, fino ai margini posteriori dei corpi mammillari.

Posteriormente al chiasma ottico, si estende inferiormente l’infudibulum, che connette

l’ipotalamo all’ipofisi.

Il mesencefalo è la porzione più craniale del tronco cerebrale, che nonostante sia la più breve

e ristretta, connette il ponte e il cervelletto con il prosencefalo. Il mesencefalo è costituito da

un paio di strutture arrotondate, i peduncoli cerebrali, formate in buona parte dalle fibre di

diversi tratti ascendenti e discendenti lunghi che sono tesi tra il prosencefalo da una parte e il

ponte, cervelletto, oblongata e midollo spinale dall’altra; i corpi (tubercoli) o collicoli

quadrigemini, quattro rilievi rotondeggianti visibili in corrispondenza della superficie dorsale,

che contengono importanti centri di integrazione e nuclei implicati nella coordinazione delle

attività motorie; l’acquedotto cerebrale di Silvio, un canale ristretto che mette in

comunicazione il terzo e il quarto ventricolo; la calotta, o tegmento, interposta tra i peduncoli

cerebrali e i tubercoli quadrigemini, contenente sia nuclei cospicui, ben distinti, sia piccoli

nuclei della formazione reticolare.

Il ponte connette gli emisferi cerebellari col mesencefalo, diencefalo, telencefalo e midollo

spinale. È posto ventralmente al cervelletto, intercalandosi tra il mesencefalo, in alto, e

l’oblongata, in basso.

Il bulbo, o midollo allungato, o mielencefalo, in direzione caudale si continua direttamente, al

di la del grande forame occipitale, con il midollo spinale. Ha una forma di una piramide

tronca che, cranialmente trapassa nel ponte. La sua porzione caudale rassomiglia al midollo

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spinale in quanto possiede una forma rotondeggiante e un sottile canale centrale. In prossimità

del ponte, questo canale centrale si allarga, per continuarsi col quarto ventricolo. Il bulbo

connette l’encefalo col midollo spinale e molte delle sue funzioni sono direttamente correlate

a questa funzione.

Il cervelletto occupa la porzione postero inferiore della cavità cranica. È posto al di sotto dei

lobi occipitali degli emisferi cerebrali, (dai quali è separato dall’interposizione di una piega

della dura madre, il tentorio cerebellare) e dietro al ponte e alla parte superiore dell’oblongata.

La superficie del cervelletto è rivestita di sostanza grigia, la corteccia cerebellare, che si

solleva in lunghe circonvoluzioni parallele, dette folia, separate da solchi. I lobi anteriori e

posteriori sono separati da una scissura primaria. Lungo la linea mediana, una sottile striscia

di tessuto corticale, detta verme, separa gli emisferi cerebellari dai lobi posteriori. I più sottili

lobi flocculo nodulari si trovano anteriormente e inferiormente agli emisferi cerebrali. La

corteccia cerebellare contiene le grandi e molto ramificate cellule del purkinje. All’ interno la

sostanza bianca del cervelletto contiene una struttura ramificata, definita arbor vitae. Il

cervelletto si connette con il mesencefalo mediante il peduncolo cerebellare superiore, con il

ponte per il tramite del peduncolo cerebellare medio e con l’oblongata grazie al peduncolo

cerebellare inferiore.

I ventricoli cerebrali sono colmati da liquido cerebrospinale. Ciascun emisfero cerebrale

contiene un ventricolo laterale. Ogni ventricolo laterale può essere suddiviso in quattro

porzioni: un corno anteriore, nel lobo frontale; un corpo, nel lobo parietale; un corno inferiore

o temporale, nel lobo temporale; e un corno occipitale o posteriore, nel lobo occipitale. Una

sottile porzione mediana, il setto pellucido, separa i cosiddetti ventricoli laterali. Il terzo

ventricolo è contenuto nel diencefalo; sta dietro e medialmente rispetto ai ventricoli laterali,

con i quali è in comunicazione per il tramite di due piccole aperture, i forami interventricolari

di Monro. Il quarto ventricolo è contenuto nel rombencefalo, in posizione dorsale rispetto al

ponte ed all’oblongata, ma ventrale rispetto al cervelletto. Comunica con il terzo ventricolo

mediante un canale ristretto, l’acquedotto cerebrale di Silvio, che attraversa longitudinalmente

il mesencefalo. In corrispondenza del tetto del quarto ventricolo è presente un’apertura, detta

forame di Magendie, mentre in corrispondenza di ciascuna delle sue pareti laterali sono

visibili i forami di Luschka. Per il tramite dei forami di Magendie e di Luschka, il quarto

ventricolo si pone in comunicazione diretta con lo spazio sub aracnoideo; ciò consente al

liquor cerebrospinale di passare dall’interno all’esterno del neurasse. Ciascun ventricolo

cerebrale è dotato di un plesso corioideo, una struttura formata da un fitto groviglio di vasi

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della pia madre che si pongono in contatto con le cellule ependimali rivestenti la parete

ventricolare. I plessi corioidei partecipano attivamente alla formazione del liquor.

1.2 Anatomia Vascolare

Il circolo arterioso cerebrale è sostenuto da quattro arterie: le due arterie carotidi e le due

arterie vertebrali. Nella maggior parte dei casi la carotide comune di destra nasce dal tronco

anonimo, la carotide comune di sinistra origina

dall’arco aortico, in vicinanza dell’arteria

succlavia sinistra. Le arterie vertebrali, destra e

sinistra, nascono dalle succlavie di ciascun lato.

Le arterie carotidi comuni, all’altezza della

quinta vertebra cervicale, si dividono in due

grossi tronchi arteriosi, in modo sempre

simmetrico, la carotide interna e la carotide

esterna. La carotide esterna distribuisce i suoi

rami alle strutture della faccia (a. linguale, a.

mascellare interna, a. facciale), ai tessuti molli

pericranici (a. temporale superficiale, a.

occipitale) e alle meningi (a. meningea media).

Fra il circolo della carotide esterna, quello della

carotide interna e il circolo vertebro basilare

esistono numerose anastomosi, le più importanti

sono quelle a livello dell’arteria occipitale per la

vertebrale e dell’arteria oftalmica per la carotide interna. L’arteria carotide interna penetra

nella cavità cranica attraverso il canale carotico situato alla base della piramide petrosa ed ha

come rami principali l’arteria oftalmica, per la vascolarizzazione delle strutture orbitarie, e le

due arterie cerebrali, l’anteriore e la media che si distribuiscono all’emisfero cerebrale

omolaterale. Le due arterie vertebrali decorrono nel tratto extracranico addossate alle strutture

vertebrali e impegnandosi nei fori omonimi delle vertebre cervicali e penetrano in fossa

cranica posteriore attraverso il forame occipitale; la vertebrale destra si unisce alla vertebrale

sinistra nella parte bassa della cisterna bulbo pontina, dando luogo all’arteria basilare, che

decorre addossata al clivus anteriormente al tronco cerebrale. Nel loro segmento intracranico

le vertebrali hanno come principale vaso efferente l’arteria cerebellare postero inferiore che

vascolarizza la parte bassa degli emisferi cerebellari e del tronco cerebrale, dalla basilare si

Figura 2 Poligono di Willis

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dipartono le altre arterie cerebellari, le arterie cerebellari media e superiori, e le due arterie

cerebellari posteriori, che sono i due tronchi terminali dell’arteria basilare e distribuiscono i

loro rami ai lobi occipitali e temporali, alla regione mesencefalica e ai nuclei della base. Il

circolo carotideo di un lato comunica con quello controlaterale mediante un ponte arterioso

che unisce le due arterie cerebrali anteriori alla base dell’encefalo 8l’arteria comunicante

anteriore). Il sistema carotideo comunica con quello vertebro basilare per mezzo di due arterie

anastomotiche, le arterie comunicanti posteriori, che collegano i due sifoni carotidei con le

due arterie cerebrali posteriori. Il complesso arterioso alla base dell’encefalo, costituito da

questa rete anastomotica è detto Poligono di Willis ed è mostrato in figura.

Il circolo venoso cerebrale è costituito da due sistemi, uno profondo, che drena il sangue dalle

strutture cerebrali più interne, ed uno superficiale dato dalle vene corticali. Il sistema

profondo ha come vasi principali le vene talamo striate, le vene cerebrali interne e le vene

basilari; queste si immettono nella grande vena di Galeno e quindi nel seno retto. Le vene

corticali si versano nel seno longitudinale superiore e nei seni cavernosi e petrosi alla base

dell’encefalo. Tutti confluiscono poi nei seni trasversi e sigmoidei che si immettono a loro

volta nelle vene giugulari interne, le quali lasciano la cavità cranica attraverso i fori omonimi

nella parte posteriore dei fori laceri posteriori.

1.3 Anatomia RM dell’encefalo

L’aspetto maggiormente caratteristico delle immagini RM nel neonato è la pressoché

completa assenza di mielina ben evidenziabile sia nelle immagini T1 che T2 dipendenti.

L’assenza di mielina determina una inversione dei normali rapporti di contrasto fra sostanza

bianca e sostanza grigia. Nell’adulto o nel bambino a processo di mielinizzazione completato,

sostanza bianca e sostanza grigia hanno dei caratteristici rapporti di contrasto governati

sostanzialmente dalle differenti concentrazioni in acqua e lipidi. In particolare la sostanza

bianca essendo relativamente più povera in acqua e più ricca in lipidi della sostanza grigia

presenta un segnale più basso della sostanza grigia nella sequenza T2 dipendente e più alto

della sostanza grigia nella sequenza T1 dipendente. Nel neonato viceversa l’assenza di

mielina comporta una relativa alta concentrazione in acqua e bassa in lipidi della sostanza

bianca con un inversione dei rapporti di contrasto in T1 e T2 fra sostanza bianca e sostanza

grigia: la sostanza bianca avrà quindi un segnale relativamente iperintenso nei confronti della

grigia nella sequenza T2 dipendente e relativamente ipointenso sempre nei confronti della

grigia nella sequenza T1 dipendente. Per altro verso, tali rapporti di contrasto consentono di

identificare all’interno della sostanza bianca quelle aree dove nel neonato comincia a rendersi

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evidente il processo di mielinizzazione. Tali aree sono costituite nel neonato principalmente

dalle vie sensitive (lemnischi mediali, nuclei ventro postero laterali dei talami, corone radiate)

comprese le vie uditive (lemnischi laterali, collicoli inferiori, corteccia uditiva primaria) e

visive (tratti ottici, nuclei genicolati, corteccia calcarina) e da alcune aree filogeneticamente

più antiche come le strutture archi e paleo cerebellari.

La maturazione cerebrale, che peraltro prosegue dopo la nascita, comporta continue variazioni

della morfologia e, soprattutto, del segnale dell’encefalo neonatale: è fondamentale saper

riconoscere gli aspetti RM normali onde non confonderli con quadri patologici. Considerando

dapprima aspetti puramente morfologici, l’opercolizzazione dell’insula inizia alla 20a

settimana di età gestazionale; i principali solchi degli emisferi cerebrali divengono ben

evidenti tra la 26a e la 28a settimana. Durante l’ultimo trimestre di gravidanza i giri corticali

ed i solchi appaiono rispettivamente più prominenti e più profondi tra la 40a e la 44a

settimana. Alla nascita è possibile riconoscere alla RM quasi tutte le circonvoluzioni visibili

nel cervello dell’adulto. Le variazioni di segnale si verificano continuamente fino al termine

della maturazione cerebrale, continuando dopo la nascita, in alcuni casi fino all’adolescenza.

Rispetto alla sostanza grigia, la sostanza bianca del prematuro ha un segnale relativamente

omogeneo e basso nelle immagini T1-dipendenti e segnale alto nelle immagini T2-

dipendenti. Questo tipo di segnale esprime un allungamento del T1 e del T2 rispetto all’

encefalo dell’ adulto dovuto all’alto contenuto in acqua della sostanza bianca immatura.

L’accorciamento del T1 è più rapido nel primo anno di vita, mentre il decremento diviene poi

progressivamente più lento. L’accorciamento dei tempi di rilassamento della sostanza bianca

nel corso dello sviluppo è probabilmente determinato da vari fattori quali: la progressiva

riduzione del contenuto idrico, la comparsa di precursori della mielina e, infine, la formazione

della mielina stessa. Sono, comunque, le immagini T2-dipendenti che consentono la migliore

differenziazione delle varie strutture del cervello dei nati pre-termine. Il processo di

mielinizzazione inizia nel tronco encefalico nella 29a settimana e procede cranialmente, fino a

raggiungere il centro semiovale alla 42a settimana. Negli emisferi cerebrali la mielinizzazione

inizia in corrispondenza del solco di Rolando, nell’area motoria e sensitiva primaria, per poi

estendersi in avanti e all’indietro. Tra la 37° e la 40a settimana la RM dimostra l’avvenuta

mielinizzazione nel braccio posteriore della capsula interna. La mielinizzazione avanza con

diversa velocità nelle diverse regioni dell’encefalo: l’intervallo tra l’inizio ed il

completamento del processo è relativamente breve - 6 settimane - nel braccio posteriore della

capsula interna, mentre è molto più lungo - 69 settimane - nel lobo frontale. Il processo di

mielinizzazione si estrinseca con tempi e velocità differenti nelle immagini T1 e T2-

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dipendenti. Alcuni studi hanno dimostrato che il progressivo accorciamento del T1 nella

sostanza bianca sarebbe maggiormente correlato all’aumento di colesterolo e glicolipidi

durante la formazione della mielina dagli oligodendrociti. D’altra parte, il progressivo

accorciamento del T2 correlerebbe maggiormente con il processo di “spiralizzazione” della

mielina attorno agli assoni e alla presenza di acidi grassi poli-insaturi nelle membrane. Le

immagini fortemente T2-dipendenti e quelle T1-dipendenti ottenute con sequenza IR sono le

più indicate a fornire un alto contrasto tra la sostanza bianca già mielinizzata e quella non

mielinizzata. Alla nascita, nel neonato a termine è possibile riconoscere come mielinizzati

fasci relativi alle vie acustiche, vestibolari e sensitive ed iniziano ad essere riconoscibili le vie

ottiche. In particolare appaiono mielinizzati il tegmento del ponte, i corpi quadrigemini

inferiori, il lemnisco mediale, i corpi genicolati, il braccio posteriore della capsula interna, il

nucleo ventro-postero-laterale del talamo, e parte dell’ area acustica primaria, della corona

radiata e della regione perirolandica. Durante lo sviluppo dell’encefalo si verifica infine una

progressiva e fisiologica riduzione della diffusione e, contemporaneamente, un aumento

dell’anisotropia, aspetti anch’essi legati alla maturazione cerebrale ed in particolare al

processo di mielinizzazione. Il ruolo della neuroradiologia nella valutazione del danno

anossico-ischemico perinatale è stato profondamente modificato dall’avvento della risonanza

magnetica (RM). Questa tecnica consente da un lato la migliore valutazione possibile

dell’anatomia normale dell’encefalo neonatale, e dall’altro offre importanti informazioni

diagnostiche sia nella valutazione del prematuro che del nato a termine. Nel prematuro, la RM

è in grado di identificare la presenza di piccole lesioni della sostanza bianca non visualizzabili

allo studio ecografico, mentre nell’asfissia del nato a termine identifica un quadro

caratteristico di coinvolgimento selettivo di aree ad elevata richiesta energetica. Grazie a

particolari tecniche di acquisizione, è inoltre possibile ottenere immagini dipendenti dalla

diffusione molecolare, tali immagini sono di estrema utilità nella valutazione della fase acuta

del danno anossico-ischemico, permettendo un bilancio prognostico estremamente precoce.

L’avvento della risonanza magnetica (RM) ha profondamente modificato l’approccio

diagnostico neuroradiologico al danno cerebrale da insulto ipossico/ischemico neonatale.

14

Figura 3 Immagine T1

Figura 4 Immagine T2

Figura 5 Densità protonica

15

Capitolo 2 Principi fisici e applicazioni di Risonanza Magnetica

I responsabili del segnale che sono alla base della formazione delle immagini RM sono i

protoni. I protoni sono dotati di spin intrinseco cioè ruotano intorno a se stessi e sono associati

ad un campo magnetico microscopico detto momento magnetico nucleare o dipolo magnetico.

Quasi tutti i sistemi RM attualmente utilizzano le proprietà magnetiche del nucleo di idrogeno

o protone perché è il più abbondante nel nostro organismo ed è quello che produce il segnale

più intenso. In assenza di un campo magnetico esterno, i momenti magnetici dei singoli

protoni o nuclei di idrogeno sono orientati casualmente nei tessuti. La loro somma detta

magnetizzazione risultante è nulla. invece in presenza di un campo magnetico esterno

stazionario (B0) questi protoni tendono ad orientarsi parallelamente alla direzione del campo

magnetico esterno B0. Si produce così una magnetizzazione risultante M, orientata

parallelamente a B0. Inoltre sempre per effetto di B0 il momento magnetico di ciascun

protone comincia a precedere attorno alla direzione di B0. I protoni possono assumere due

orientamenti, parallelo, corrispondente al livello energetico basso, ed opposto rispetto a B0,

corrispondente al livello energetico alto. In condizioni di equilibrio il numero di protoni nel

livello energetico basso, paralleli a B0, è lievemente superiore rispetto al numero di protoni

nel livello energetico alto, antiparalleli a B0. Questa maggioranza di protoni paralleli produce

una magnetizzazione risultante (M) che ha la stessa direzione e verso del campo magnetico

esterno Bo. Il verso e la direzione del campo magnetico esterno B0 e della magnetizzazione

risultante M vengono generalmente rappresentati in un sistema tridimensionale di assi

cartesiani dove z corrisponde all’ asse longitudinale, parallelo alla direzione di B0, mentre x e

y, tra loro perpendicolari, individuano il piano trasverso, perpendicolare alla direzione di Bo.

La frequenza con cui i protoni ruotano attorno alla direzione di B0 è detta frequenza di

precessione o di Larmor e dipende da due fattori: la costante giromagnetica, valore numerico

caratteristico di ciascuna specie nucleare, e la forza del campo magnetico principale B0. I

campi magnetici che vengono utilizzati, in genere da 0.15 fino a 1.5-2 T, producono

16

frequenze di precessione dei nuclei di idrogeno comprese tra 6.4 e 64 MHz. In condizioni di

equilibrio tutti, in presenza di un campo magnetico uniforme, tutti i nuclei hanno la stessa

frequenza, ma non la stessa fase di precessione. Applicando onde elettromagnetiche che

hanno una frequenza uguale a quella di precessione nucleare viene alterato lo stato di

equilibrio. Si verifica così il fenomeno della risonanza magnetica nucleare con passaggio di

energia dalla radiazione elettromagnetica al sistema di nuclei. L’applicazione della RF

equivale all’applicazione di un secondo campo magnetico perpendicolare a B0 detto B1. B1

ha un’intensità molto inferiore a B0 e ruota nel piano x,y perpendicolare a B0, ad una

frequenza uguale a quella della precessione nucleare. La stimolazione RF, in condizioni di

risonanza, provoca due fenomeni simultanei. In primo luogo i nuclei di idrogeno tendono a

precedere oltre che intorno al B0 anche intorno al B1 ed in fase con esso; di conseguenza tutti

i nuclei non solo hanno la stessa frequenza, ma anche la stessa fase di precessione, essi sono

tra loro sincronizzati. Poi alcuni protoni passano dal livello energetico basso al livello

energetico alto. Una volta cessato l’impulso RF di eccitazione il sistema torna all’equilibrio e

si verificano all’inverso gli stessi due fenomeni che erano stati provocati dall’impulso RF. I

nuclei in precessione si de sincronizzano e molti di essi tornano dal livello energetico alto a

quello basso. Il primo di questi due fenomeni provoca il decadimento della Magnetizzazione

trasversa e quindi anche del segnale RNM, esso è denominato Rilassamento Trasverso, T2 o

spin-spin. Il secondo evento produce il recupero della Magnetizzazione Longitudinale; esso è

denominato, Rilassamento Longitudinale, T1 o spin-lattice.

Rilassamento T1

T1 è una misura del tempo richiesto ai nuclei per ridistribuirsi nei due livelli energetici e

tornare alle condizioni di equilibrio iniziale. Il processo per avvenire implica cessione di

energia al microambiente circostante da parte dei nuclei che tornano al livello di energia più

basso, denominato lattice. Man mano che aumenta il numero dei nuclei che si orientano

parallelamente a B0 c’è il progressivo recupero della Magnetizzazione Longitudinale. Il

rilassamento longitudinale o T1 è un processo descritto da una funzione di tipo esponenziale.

T1 è il tempo necessario per recuperare il 63% della Magnetizzazione Longitudinale, dopo

2T1 il recupero è dell’86%, dopo 3T1 è del 95%, dopo 5T1 il recupero è quasi totale. Il

rilassamento T1 dipende dalla velocità con cui il microambiente circostante assorbe l’energia

ceduta ai nuclei.

17

Rilassamento T2

T2 è una misura del tempo impiegando dai protoni per de sincronizzarsi. Il rilassamento T2

dipende dagli scambi di energia reciproci fra i vari nuclei o spin. Alla progressiva de

sincronizzazione dei nuclei nel piano trasverso x,y fa riscontro il decadimento progressivo

della Magnetizzazione Trasversa che si azzera nel momento in cui i nuclei si trovano orientati

casualmente nel piano x,y. Anch’esso è descritto da una funzione di tipo esponenziale. T2 è il

tempo richiesto alla Magnetizzazione trasversa e al segnale RNM per decadere al 37% del

valore iniziale; dopo 2 T2 il decadimento è al 14%; dopo 3 T2 è al 5 %; dopo 5 T2 il

decadimento è pressoché totale. In realtà una piccola disomogeneità di B0 è presente e ciò

produce una de sincronizzazione dei nuclei in modo più veloce rispetto a quanto avverrebbe

in un campo magnetico perfettamente omogeneo. in queste condizioni il tempo di

decadimento del segnale è definito T2*. Dipende sia dalle interazioni reciproche tra i nuclei,

sia dalle disomogeneità di B0.

Per la formazione dell’immagine in Risonanza Magnetica c’è bisogno di un campo magnetico

potente, uniforme e stabile, per magnetizzare l’oggetto in esame. Sono richiesti gradienti

magnetici, di più debole intensità e rapidamente variabili nel tempo, orientati secondo i tre

assi dello spazio x, y e z; un sistema per la trasmissione/ricezione della radiofrequenza; ed un

sistema di elaborazione dati.

2.1 Sequenze di acquisizione

Debbono essere considerati dei parametri di acquisizione specifici legati prevalentemente al

fatto che il cervello di un neonato essendo pressoché completamente privo di mielina è molto

più ricco in acqua che non il cervello di un adulto o di un bimbo di 4-5 anni. In linea generale,

per ottenere nell’encefalo del neonato un buon contrasto fra sostanza bianca non mielinizzata

e sostanza grigia, occorre accentuare la dipendenza della sequenza sia dal tempo di

rilassamento T1 che dal tempo di rilassamento T2. Da un punto di vista tecnico per una

sequenza spin echo standard T2 dipendente il TR non dovrebbe essere inferiore a 3000 ms e il

TE a 100-120 ms. L’aumento del TR comporta un aumento del tempo di acquisizione, tuttavia

la recente introduzione nella routine clinica delle sequenze spin-echo rapide (Fast o Turbo SE)

ha consentito di ridurre nettamente il tempo di acquisizione mantenendo dei TR elevati ed un

eccellente rapporto segnale/rumore. Le sequenze veloci possono essere utilizzate anche nelle

acquisizioni con tecnica inversion recovery che consentono un eccellente contrasto T1 fra

sostanza bianca, sostanza grigia e liquor.

18

Nello studio della patologia cerebrovascolare del neonato, le sequenze spin-echo dipendenti

dalla densità protonica e le sequenze FLAIR si sono dimostrate di scarsa utilità ed appaiono

complessivamente meno informative delle sequenze convenzionali spin-echo T1 e T2

dipendenti ed inversion recovery T1 dipendenti. Nel sospetto di emorragia della matrice

germinale o d’infarto emorragico periventricolare, l’obiettivo delle sequenze RM è quello di

evidenziare le caratteristiche modificazioni di segnale legate alle proprietà paramagnetiche dei

derivati emoglobinici. In questo

senso, a causa della continua rifocalizzazione degli impulsi RF, le sequenze spin-echo veloci

T2 dipendenti risultano poco efficaci in quanto “appiattiscono” gli effetti paramagnetici

rispetto alle corrispondenti convenzionali spin-echo, specie con apparecchiature a campo

magnetico medio-basso (< 0,5 T). In questi casi è preferibile non utilizzare sequenze veloci,

ma ad eco di gradiente che utilizzano un sistema di rifocalizzazione misto (RF + gradienti) e

che hanno una buona sensibilità agli effetti paramagnetici.

2.1.1 Sequenza Spin Echo

La sequenza spin echo è una sequenza 2D che permette di

ottenere immagini nei tre piani dello spazio nelle diverse

ponderazioni T1, DP, T2. La sequenza è formata da un impulso

da 90° seguito da uno di 180° di rifocalizzazione degli spin.

Dopo un tempo TE viene registrato il segnale di ritorno. Il TR è

il tempo che intercorre tra un impulso di 90° e il successivo.

Dopo l’impulso RF di 90° i protoni in precessione libera nel

piano trasverso x,y cominciano a perdere la coerenza di fase per

il fatto che alcuni precedono più velocemente di altri. Questa

progressiva desincronizzazione, come si è accennato in precedenza, è dovuta in parte alle

interazioni reciproche tra i protoni, ed in parte alle disomogeneità del campo magnetico

principale (B0) applicato. Dopo un certo intervallo di tempo TI viene applicato il secondo

impulso RF di 180° che ruota i protoni di 180° nel piano trasverso x,y. Così viene invertito il

senso di rotazione dei nuclei di idrogeno nel piano trasverso. Dopo un tempo pari a 2TI o TE,

tutti i nuclei si trovano di nuovo in fase ed emettono un segnale detto eco. L’ ampiezza del

segnale prodotto dall’impulso di sincronizzazione di 180° dipende dalla quantità di

rilassamento trasversale o T2 o spin spin che si è verificato nell’intervallo di tempo compreso

tra il primo impulso di 90° e il picco dell’eco. I diversi tessuti hanno diverse velocità di

rilassamento T2, perciò i rispettivi echi differiscono per intensità. Mantenendo costanti gli

Figura 6 Immagine Spin Echo

19

altri parametri, i tessuti con lunghi tempi di Rilassamento T2 sono caratterizzati da scarsa de

sincronizzazione dei nuclei, producono echi intensi e sono rappresentati nell’immagine con

tonalità chiare. Invece i tessuti con tempi di rilassamento T2 brevi de sincronizzano i loro

nuclei in misura maggiore, producono echi di debole intensità e vengono rappresentati

nell’immagine con tonalità scure. Incrementando l’intervallo tra due impulsi TI si ottiene, a

parità degli altri parametri, un’ accentuazione del contrasto tra tessuti con diversi tempi di

Rilassamento T2, cioè una maggiore T2 dipendenza dell’immagine. Ciò si verifica perché

incrementando TE aumenta il tempo a disposizione perché si possano manifestare le

differenze tra i Tempi di Rilassamento T2 dei vari tessuti. L’effetto negativo che deriva dall’

incremento del TE è che a causa del rilassamento T2 si ha un maggiore decadimento del

segnale, cosicché vengono prodotti echi di debole intensità. Di conseguenza il rapporto

segnale rumore diminuisce e l’immagine appare più granulosa. La diminuzione del TE,

produce da un lato echi più intensi, dall’altro una minore T2 dipendenza del contrasto.

Diminuendo la T2 dipendenza aumenta la T1 dipendenza e viceversa. L’intervallo di tempo

tra le coppie di impulsi TR regola la T1 dipendenza delle immagini SE. Quando TR è

maggiore dei T1 tessutali l’intensità degli echi non dipende da T1 in quanto tutti i nuclei

riescono a completare il rilassamento longitudinale prima dell’arrivo di ogni successiva

coppia di impulsi. Se il TE è breve, il contrasto dell’immagine dipende solo dalla densità

protonica; se il TE è lungo, il contrasto dipende da T2. Inoltre quando il TR diventa più breve

dei T1 tessutali l’immagine diventa sempre più T1-dipendente, in quanto i tessuti con T1

lunghi non riescono a recuperare completamente la magnetizzazione longitudinale e

producono un segnale più debole di quello emesso dai tessuti con T1 brevi. I nuclei con T1

lunghi sono detti saturati e la sequenza spin echo quando usa TR brevi è detta Saturazione

Parziale. Quindi il contrasto dipende da T1 nelle immagini prodotte con TR e TE brevi;

dipende da T2 nelle immagini caratterizzate da TR e TE lunghi; dipende dalla densità

protonica nelle immagini prodotte con TR lunghi e TE brevi. Queste ultime immagini dette

anche bilanciate sono quelle con il più alto rapporto segnale/rumore; esse sono caratterizzate

da un ottimo dettaglio anatomico. È possibile eseguirle con la saturazione del segnale del

grasso (fat sat, spir, ecc.). I vantaggi sono assenza di artefatti da blurring; per le ponderazioni

T1 non comportano un aumento eccessivo del tempo di scansione rispetto alle TSE; rispetto

alle TSE il grasso non ha tendenza ad apparire troppo iperintenso nelle pesature T2; è l’unica

sequenza che permette di acquistare una vera pesatura in DP; nella pesatura T1 artefatti da

pulsazione meno evidenti rispetto alle TSE; poco suscettibile alla disomogeneità di campo e

suscettibilità magnetica. Gli svantaggi sono che non consentono di lavorare con matrici

20

elevate in tempi limitati e per le ponderazioni T2 i tempi di scansione sono decisamente

superiori a quelli delle TSE.

2.1.2 Sequenza Fast Spin Echo

La sequenza fast spin echo è una sequenza spin echo in cui ad ogni impulso RF di 90°,

seguono più impulsi di 180°, ciascuno a sua volta seguito da un eco. Ciascun eco viene

utilizzato per codificare una linea dell’immagine. Quindi mentre la sequenza spin echo

codifica una riga per ogni intervallo TR, nella FSE, in un singolo intervallo TR, si codificano

più linee, con conseguente significativa riduzione del tempo di acquisizione. Inoltre, mentre

nella sequenza SE classica tutte le linee di un’immagine vengono acquisite allo stesso valore

di TE, nella sequenza FSE le linee che costituiscono un’immagine sono acquisite in

corrispondenza di tutti gli echi disponibili e quindi sono caratterizzate da diversi valori di TE.

Il contrasto di un’immagine formata in questo modo, che contiene dati acquisiti con diversi

valori di TE, è determinato in gran parte dal valore di TE a cui vengono acquisiti i dati relativi

alle basse frequenze spaziali. Questo parametro viene denominato TE effettivo ed è sotto il

controllo dell’operatore. L’operatore inoltre può determinare il contrasto dell’immagine

ottenuta con una sequenza FSE modificando l’intervallo di tempo tra i vari echi, oppure il

numero di echi acquisiti durante ciascun intervallo di tempo TR, oppure la durata di TR.

Anche la sequenza FSE, come la SE, consente di acquisire contemporaneamente due

immagini, una caratterizzata da breve TE e lungo TR, l’altra caratterizzata da lungo TE e

lungo TR. Anche in questo caso, contrariamente a quanto avviene nella sequenza SE classica,

ciascuna delle due immagini viene formata a partire da linee acquisite con diversi valori di

TE. Il contrasto tessutale che caratterizza le immagini FSE è del tutto sovrapponibile a quello

delle immagini SE convenzionali, l’unica eccezione è rappresentata dal tessuto adiposo che

mantiene intensità di segnale molto elevata anche per valori lunghi di TE. Anche la FSE è una

sequenza 2D o 3D, che permette di avere immagini nei tre piani dello spazio nelle diverse

ponderazioni T1, T2 e DP. È possibile eseguirle con la saturazione del segnale del grasso. La

necessità di disporre sequenze Spin Eco rapide deriva dal fatto che la maggior parte delle

lesioni sia in campo neuro che body è di tipo diamagnetico; come sappiamo le sequenze ad

eco di gradiente sono meno sensibili delle Spin Eco nei confronti delle lesioni diamagnetiche,

rilevabili solo in base al diverso contenuto di acqua ed ai diversi valori dei tempi di

rilassamento T1 e T2. Il vantaggio principale delle sequenza FSE è costituito da brevi tempi

di acquisizione che permettono di ridurre gli artefatti da movimento, una maggiore

accettabilità dell’esame da parte dei pazienti, acquisizioni delle immagini ad elevata

21

risoluzione spaziale. Nei confronti di altre sequenze rapide ad eco di gradiente la sequenza

FSE ha il grosso vantaggio di consentire una acquisizione rapida mantenendo il contrasto

delle immagini ottenute sovrapponibile a quello della sequenza SE convenzionale. Inoltre si

evitano gli artefatti dovuti alla suscettibilità magnetica, tipici delle immagini ad eco di

gradiente. Le sequenze SE e FSE sono sovrapponibili nell’identificazione di lesioni di

dimensioni medio grandi; viceversa la sequenza SE ha maggiore sensibilità della FSE

nell’identificazione delle lesioni più piccole. Tale differenza è piccola e non è significativa

clinicamente. Quindi la sequenza FSE può sostituire la SE nell’acquisizione di immagini

caratterizzate da lungo TR sia dell’encefalo che del resto del corpo.

2.1.3 Sequenza Inversion Recovery

La sequenza inversion recovery utilizza una coppia di impulsi RF. Il primo impulso di 180°

ruota la Magnetizzazione Longitudinale di 180° lungo l’asse z orientandola antiparallelamente

alla direzione di B0. Durante la successiva fase di Rilassamento T1 la Magnetizzazione

Longitudinale tende a tornare alle condizioni di equilibrio iniziale, dapprima riducendo fino a

0 la componente invertita dall’impulso RF di 180°, e successivamente incrementando la

componente parallela a B0. La velocità di questo rilassamento dipende da T1. Durante questo

processo non viene generato alcun segnale, finché non viene applicato il secondo impulso RF

di 90°. Quest’ultimo ruota la magnetizzazione Longitudinale presente in quell’istante lungo

l’asse z nel piano trasverso x,y con conseguente produzione di un segnale RNM. L’ampiezza

di questo segnale dipende dalla grandezza della Magnetizzazione Longitudinale nel momento

in cui è stata ruotata nel piano trasverso. Poiché i tessuti rilassano con velocità diverse,

diverse saranno le magnetizzazioni longitudinali tessutali al momento dell’impulso di 90°. La

sequenza inversion recovery produce immagini basate sulle differenze relative dei T1

tessutali. Le immagini il cui contrasto dipende principalmente da T1 sono dette T1-pesate. L’

intervallo di tempo tra l’impulso di 180° e quello successivo di 90° è detto TI. L’ intervallo tra

una coppia di impulsi e la successiva è detto Tempo di Ripetizione.per valori di T1 molto

piccoli, vicino allo zero, e valori di TR molto più grandi dei T1 tessutali, 5-10 sec, il contrasto

dell’immagine dipende solo dalla densità protonica. Se TI è molto più breve dei T1 tessutali,

il segnale ha valori negativi perché la Magnetizzazione Longitudinale, all’arrivo dell’impulso

di lettura di 90°, è ancora invertita. Per la formazione dell’immagine, tuttavia, viene utilizzata

l’intensità del segnale indipendentemente dal segno, cioè dalla fase. Pertanto segnali negativi

e positivi della stessa intensità non sono distinguibili e vengono rappresentati con la stessa

tonalità di grigio. Al crescere del TI l’intensità del segnale dapprima diminuisce fino allo

22

zero, parallelamente al decrescere della Magnetizzazione Longitudinale negativa,

successivamente il segnale cresce nuovamente come conseguenza del recupero della

Magnetizzazione Longitudinale positiva. Per ogni tessuto quindi esiste un certo valore di TI

col quale è possibile annullare il segnale da esso proveniente. I vantaggi sono dati dall’alto

contrasto T1 e dalla possibilità, con determinati valori di TI, di annullare il segnale di tessuti

specifici. Gli svantaggi sono dati dai lunghi tempi di acquisizione e dal SNR ridotto. Sono

utilizzate principalmente nello studio dell’encefalo per differenziare la sostanza bianca e la

sostanza grigia nei casi di anomalie della migrazione o pazienti epilettici.

La sequenza STIR da short TI inversion recovery è una sequenza inversion recovery con TI

piuttosto brevi. Questa sequenza ha inoltre la peculiarità di rendere aggiuntivo il contrasto T1

e T2 ed è molto sensibile nell’identificare l’edema. Ha un contrasto T2 con segnale del grasso

nullo o quasi. La scelta del TE va ad influenzare le caratteristiche T2 dell’immagine: con TE

corti (20 ms)l’immagine è relativamente piatta con una buona visualizzazione delle lesioni

parenchimali, con TE lunghi (70-80 ms) l’immagine è molto contrastata. In genere viene

utilizzato un TE intermedio (50 ms) in modo da avere il miglior compromesso di contrasto

tra lesione- osso e lesione- parenchima. I vantaggi sono rappresentati dall’omogeneità

dell’annullamento del segnale del grasso ( non dipendente da disomogeneità di campo o

presenza di metalli), molto efficiente anche con FOV elevati, e dall’alta sensibilità alle lesioni

parenchimali. Gli svantaggi sono che non consente l’utilizzo di matrici elevatissime, non

eseguibile in apnea, soggetta a molti artefatti da flusso o respirazione, essendo una T1

invertita non può essere ripetuta dopo somministrazione di mezzo di contrasto poiché i tessuti

che sono iper T2 stir e che subiscono un enhancement dopo mdc, in una eventuale T1 invertita

eseguita dopo mdc diventerebbero ipointensi.

La FLAIR, ovvero fluid attenuation inversion recovery, è

una variante della sequenza IR. In questa sequenza IR il TI

è regolato in modo da cogliere la curva di rilassamento T1

del liquor nel momento in cui attraversa lo zero. Di

conseguenza il liquor non emette alcun segnale, mentre le

altre strutture, con curve di rilassamento T1 più veloci,

sono caratterizzate da intensità di segnale con contrasto T2

pesato. Quindi è una sequenza ponderata in T2, con

soppressione del segnale dei liquidi puri come acqua e

liquido cefalo rachidiano. Questa sequenza rende più facile

il riconoscimento della sostanza grigia corticale o della sostanza bianca periverticale. Come

Figura 7 Immagine FLAIR

23

svantaggi abbiamo gli artefatti da flusso, lunghi tempi di acquisizione e bassa risoluzione

spaziale.

2.1.4 Sequenza Gradient Echo

La sequenza gradient echo è una sequenza di eccitazione

che permette di ottenere tempi di ripetizione TR molto

brevi, e quindi acquisire immagini in poco tempo. La

tecnica ad echo di gradiente usa impulsi RF di eccitazione

più piccoli di 90° e, per la rifocalizzazione dei nuclei

risonanti, si avvale dei gradienti, abolendo l’impulso RF di

180°. L’impulso RF di eccitazione, inferiore a 90°,

converte in magnetizzazione trasversa solo una parte della

magnetizzazione longitudinale che non viene così azzerata.

Di conseguenza il rilassamento si abbrevia, con riduzione

significativa di TR. I gradienti, quello di selezione della

sezione tomografica e quello di lettura, vengono applicati

due volte, con polarità opposte, così da produrre l’effetto di rifocalizzazione sui nuclei. Il

contrasto dipende dalla densità dei nuclei risonanti (densità protonica), tempo di recupero

della magnetizzazione longitudinale (rilassamento T1), tempo di decadimento della

magnetizzazione trasversa e del segnale RM (rilassamento T2*), tempo di ripetizione della

sequenza di impulsi RF (TR); tempo di eco (TE) ed angolo di rotazione della magnetizzazione

longitudinale prodotto dall’impulso RF di eccitazione (Flip Angle). Per valori di TR > T2*,

TR e TE regolano il contrasto delle immagini. L’angolo di rotazione della magnetizzazione

Flip Angle determina, mantenendo costanti gli altri parametri, la pesatura T1 dell’immagine;

diminuendo l’angolo diminuisce la pesatura in T1 e viceversa. Le immagini T1-pesate si

ottengono con TR brevi (200-400 msec); TE brevi (12-15 msec) e Flip Angles ampi (45°-

90°). Le immagini T2*-pesate possono essere ottenute mantenendo brevi i valori di TR (200-

400 msec), con l’impiego di TE più lunghi (30-60 msec) e di Flip Angles molto piccoli (5°-

20°). Nelle sequenze ad eco di gradiente poiché non è presente l’impulso RF rifocalizzatore di

180°, non si ottiene la compensazione degli effetti de sincronizzanti dovuti alle disomogeneità

del campo magnetico. Inoltre le immagini ad eco di gradiente risentono di più di quelle spin

eco delle disomogeneità del campo magnetico principale B0, e sono più sensibili agli artefatti

da suscettibilità magnetica, che si verificano, per esempio in prossimità di calcificazioni,

emosiderina, superfici ossee e cavità aeree. Nelle immagini gradient eco le strutture vascolari

Figura 8 Immagine ad Eco di Gradiente.

24

appaiono sempre caratterizzate da elevata intensità di segnale, indipendentemente dalla

velocità del sangue che le percorre. Con valori di TR molto brevi, dell’ordine di grandezza o

inferiori a T2* (20-50 msec. ), la magnetizzazione trasversa non ha il tempo di decadere

completamente durante l’intervallo TR, tra due successivi impulsi RF di eccitazione. La

grandezza di questa magnetizzazione trasversa residua è funzione sia di TR che di T2*. Ogni

successivo impulso RF di eccitazione converte questa magnetizzazione trasversa residua in

magnetizzazione longitudinale, che a sua volta verrà riconvertita in magnetizzazione trasversa

dal successivo impulso. Questa situazione in cui coesistono contemporaneamente entrambe le

magnetizzazioni è detta Steady State, ed è caratterizzata dall’emissione di due diversi tipi di

segnali: un FID (Free Induction Decay), che segue immediatamente l’impulso RF; ed un eco

che raggiunge l’intensità massima durante l’impulso RF. Le sequenze GRASS utilizzano il

FID ed annullano l’eco; le GE-FAST, utilizzano l’eco anziché il FID, ottenendo immagini T2-

pesate, in cui la pesatura dipende da TR e non dal TE. Con valori di TR < = T2* le immagini

ottenute sono sempre pesate in T2*, nonostante i brevi valori di TR (20-50 msec.) e di TE

(12-15 msec) impiegati. Con queste sequenza GRASS è possibile ottenere immagini pesate in

T2* o densità protonica, mentre non è possibile ottenere immagini realmente pesate in T1.

L’effetto Steady State è funzione del Flip Angle ed incrememte all’incrementare di

quest’ultimo. Il rapporto segnale rumore non dipende dal tempo TR; perciò si possono

utilizzare TR brevissimi, che consentono di ridurre notevolmente il tempo di acquisizione

senza influenzare il rapporto segnale rumore.

Le Gradient Eco si dividono in generale in 2 grandi famiglie: le Unspoiled Gradient Eco e le

Spoiled Gradient Eco. Le Unspoiled Gradient Eco sono chiamate dalle varie case costruttrici:

FFE, GRE, GE, FE. Hanno migliori risultati per le pesature T2*. In queste sequenze quando

viene ripetuto l’impulso di eccitazione dopo un determinato TR, è possibile che vi sia ancora

una magnetizzazione trasversale residua, alla quale quindi si va ad aggiungere la

magnetizzazione longitudinale appena ribaltata. Quindi il recupero della magnetizzazione

longitudinale sarà dipendente sia da quella trasversale appena creata che da quella che

rimaneva in precedenza. Le Spoiled Gradient Eco sono chiamate dalle varie case costruttrici:

T1-FFE, FLASH, SPGR, RSSG. Hanno migliori risultati nelle pesature T1. In queste

sequenze viene applicato un impulso che distrugge la magnetizzazione trasversale residua.

Molto utilizzate sono le sequenze rapide ad eco di gradiente che utilizzano TR di 48 msec. E

TE 2-5 msec. Tale tecnica di acquisizione è detta Turbo Flash. Le immagini ottenute con

questo tipo di sequenza sono pesate principalmente in densità protonica. Modificando la

sequenza è possibile ottenere immagini dotate di elevato contrasto sia T1 sia T2 dipendente.

25

Ciò avviene facendo precedere all’acquisizione dell’immagine uno o più impulsi RF

preparatori; la sequenza turbo flash modificata è pertanto costituita da due parti separate: un

modulo preparatore, che regola il contrasto; seguito dalla solita sequenza di impulsi RF

necessaria per acquisire tutte le linee o proiezioni di cui è costituita l’immagine. Nella

sequenza turbo flash si usano in genere angoli di rotazione della magnetizzazione

longitudinale (Flip Angle) molto piccoli, dell’ordine di 8°- 16°. Il modulo preparatore più

utilizzato è un impulso RF di 180° di inversione, che consente di ottenere immagini molto T1

pesate. Utilizzando moduli diversi è possibile ottenere immagini T2-pesate, oppure

sopprimere il segnale del tessuto adiposo,o il segnale intravascolare.

2.2 Applicazioni cliniche della RMN

La rmn permette di visualizzare tutte le strutture dell’encefalo con un ottimo dettaglio

anatomico e in un numero illimitato di piani dello spazio. Per un esame di risonanza

magnetica di buona qualità è necessaria la massima collaborazione da parte del paziente, che

deve rimanere fermo per tutta la durata dell’esame; per questo motivo spesso è necessaria la

sedazione dei pazienti pediatrici. Nei primissimi mesi di vita è sufficiente che il paziente

somministri del cloralio al bambino pochi minuti prima dell’esame. In campo neuropediatrico

la RMN è utile nel definire il danno cerebrale nella patologia anossico-ischemica dei neonati,

sia a termine sia pretermine. Nelle patologie mal formative sia sindromiche sia non, la RM

permette di individuare le strutture encefaliche coinvolte, e di definire, eventualmente la

Sindrome in questione. Anche i bambini che hanno subito degli insulti durante la gravidanza,

che possono aver interessato il SNC, andrebbero sottoposti ad un esame di RM per definire il

danno cerebrale e dare delle indicazioni prognostiche. I bambini con epilessia farmaco

resistente, che potrebbe essere dovuta a una lesione cerebrale, devono essere sottoposti a studi

RM molto dettagliati, con sezioni molto sottili, dopo un accurato studio elettroencefalografico

che dia una indicazione sulla possibile sede della lesione epilettogena. Nei bambini con

facomatosi è sempre necessario eseguire degli esami di RM, sia per precisare il grado di

coinvolgimento del SNC, sia per evidenziarne eventuali modificazioni in accordo con la

clinica. Inoltre la RM permette di studiare in modo molto preciso il nervo ottico e le vie

ottiche nei casi di NF1. La RM è di fondamentale importanza nei pazienti in cui si sospetta, o

è accertata, una patologia infettiva o neoplastica del SNC, per chiarire la natura e l’estensione

delle lesioni. Con la MRI è possibile, nella maggior parte dei casi fare diagnosi differenziale

fra ascessi cerebrali e neoplasie con aspetto necrotico-cistico; qualora dovessero sussistere dei

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dubbi si può ricorrere alla MRS o alle tecniche di perfusione, prima di richiedere lo studio

scintigrafico con leucociti marcati.

Figura 10 Idrocefalo acuto RM--FLAIRFigura 9 Astrocitoma pilocitico del cervelletto. RM sagittale T1 con mdc

27

Capitolo 3 Aspetti Preliminari e tecnica di studio RM dell’encefalo

3.1 Sedazione, precauzioni e sicurezza

La corretta esecuzione di un esame RM ad un neonato richiede stretta collaborazione e grande

affiatamento tra neuroradiologo, tecnico di radiologia, infermiere e neonatologo. E’

indispensabile che ogni soggetto sottoposto a RM mantenga una perfetta immobilità durante

l’intera durata dell’esame. Lo studio dell’encefalo neonatale può durare 15-20 minuti o più, a

seconda del tipo di apparecchio impiegato e dei quadri riscontrati. Per ottenere l’immobilità è

spesso possibile evitare la sedazione farmacologica eseguendo l’ esame durante il sonno

spontaneo, più probabile dopo il pasto ed un periodo di veglia forzata. Qualora si renda

necessaria la sedazione viene generalmente usato cloralio-idrato ad una dose di 25-50 mg/Kg,

somministrato oralmente, attraverso sondino nasogastrico o per via rettale. Il rumore

dell’apparecchio può disturbare il sonno, soprattutto quando il neonato percepisce un forte ed

improvviso rumore all’inizio delle varie sequenze; in genere è meglio tollerato il regolare e

cadenzato rumore durante le sequenze. Un artificio per evitare bruschi sussulti può essere

quello di generare una breve sequenza “spuria” prima della vera e propria sequenza

diagnostica. L’eccessivo rumore, in particolare quello caratteristico di alcune sequenze

“veloci” come quelle utilizzate per la valutazione della “diffusione”, potrebbe comunque non

solo disturbare ma anche danneggiare l’apparato uditivo ancora in evoluzione. Considerando

che a volte il rumore può superare anche i 100 dB, è indispensabile una protezione dal trauma

acustico, utilizzando cotone o altro materiale modellabile da inserire nei condotti uditivi

esterni. Il neonato può muoversi durante il sonno. Pertanto e’ conveniente contenere il capo

ed il corpo con cuscinetti o strutture morbide; un’adeguata fasciatura limita eventuali

movimenti e garantisce anche l’omeostasi termica. Tutto il personale, non solo della

radiologia ma anche della neonatologia, deve essere a conoscenza dei potenziali pericoli

dell’elevato campo magnetico e rimuovere ogni oggetto metallico dal neonato e dai suoi

indumenti. Un neonatologo di esperienza deve essere presente durante l’esame, per verificare

28

le condizioni di sicurezza e vigilare sul piccolo paziente, monitorando frequenza cardiaca,

ritmo respiratorio, saturazione di ossigeno, temperatura e pressione arteriosa. Attualmente

sono disponibili incubatrici compatibili con le apparecchiature RM che rendono più agevoli e

sicuri gli esami, in particolare nei prematuri e neonati affetti da encefalopatia neonatale. Un

corretto esame RM dell’encefalo neonatale prevede una tecnica di acquisizione dedicata, in

altri termini la scelta delle sequenze di acquisizione, delle bobine e del magnete/gradienti

deve considerare le specifiche caratteristiche del SNC neonatale.

3.2 Approccio con il paziente

L’approccio sarà dipendente dall’età del paziente e si può suddividere in tre casi distinti:

1) Neonato e nato pretermine: tecnica del sonno post-prandiale. Il bambino e genitori

vengono fatti accomodare in una stanza silenziosa e confortevole, il bambino deve

essere portato alla nostra attenzione digiuno. Dopo la poppata il bambino si

addormenterà e sovente si riesce ad eseguire l’esame durante questo sonno fisiologico

post-prandiale. Sembra utile l’impiego di una copertura avvolgente il neonato anche a

livello del capo e l’impiego di protezioni auricolari. Non è indispensabile posizionare

il paziente supino poiché possiamo orientare variamente i piani di acquisizione.

2) Bambino di alcuni mesi fino a qualche anno di vita: sedazione o anestesia generale. In

questo caso bisogna addormentare il bambino tramite anestesia.

3) Bambino di oltre qualche anno di vita: si riesce ad ottenere la collaborazione del

bambino. In questo caso l’esame sarà eseguito in condizioni di veglia con la

collaborazione del bambino e di uno dei genitori che accompagnerà il bambino nella

stanza di esame o addirittura si sdraierà vicino al bambino in modo da meglio

tranquillizzarlo. È comunque importante monitorizzare le funzioni vitali del neonato la

cui visibilità all’interno del magnete è molto limitata. Nei neonati clinicamente più

stabili è, forse, sufficiente l’impiego del solo saturimetro mentre in altri casi giova

aggiungere un cardiofrequenzimetro.

3.3 Posizionamento e centraggio

Il paziente viene disteso supino sul lettino del tomografo ed il centraggio è predisposto in

modo automatico, posizionando il naso del paziente a livello della linea luminosa trasversale

che si accende all’imbocco del gantry; si fa scorrere poi il lettino fino alla esatta posizione

della testa al centro del magnete.

29

3.4 Magnete e bobine

Viene preferito un magnete ad alto campo (1,5 T) con gradienti particolarmente potenti e

rapidi per la maggiore velocità di esecuzione dell’esame, per la capacità di ottenere tagli

sottili, con campi di vista piccoli, migliore rapporto segnale/rumore, e contrasto dei tessuti, il

che permette una migliore differenziazione della sostanza grigia da quella bianca. L’alto

rapporto segnale/ rumore consente un uso maggiormente flessibile dei parametri come lo

spessore della sezione ed il campo di vista, fondamentali nello studio di piccoli volumi.

Inoltre permette l’utilizzo al meglio di sequenze di acquisizione o tecniche di particolare

importanza nella patologia anossico-ischemica come la diffusione e la spettroscopia.

Il piccolo volume dell’encefalo neonatale è più facilmente valutabile con bobine dedicate con

un diametro trasverso utile di 18-20 cm. Per la loro geometria simile a quella della bobina

dell’encefalo, ma di dimensioni ridotte, possono essere in genere utilizzate le cosiddette

bobine per lo studio delle estremità (ginocchio-caviglia).

3.5 Accorgimenti tecnici e piani di studio

La procedura inizia con una sequenza preliminare (survey) brevissima di 1 o 3 immagini in

T1 secondo il piano assiale o sagittale; su una di queste immagini viene quindi programmata

la sequenza stabilendo lo spessore, il numero di strati, il loro intervallo, l’angolo di

inclinazione del piano tomografico e le dimensioni del FOV. L’esame viene condotto sui

piani sagittale assiale e coronale.

La sezione sagittale eseguita in T1 è fondamentale per la valutazione anatomica delle strutture

della linea mediana: corpo calloso, terzo ventricolo, ipotalamo, sella e regione ottico

chiasmatica, pineale, acquedotto, IV ventricolo, verme cerebellare.

La sezione assiale è acquisita con tempi di TR lunghi che consentono una doppia acquisizione

in T2, una in tempo di echo precoce, corrispondente ad immagini in DP, e una in tempo di

echo tardivo, corrispondente ad immagini più marcatamente pesate in T2. L’immagine DP

permette la discriminazione più dettagliata dei tessuti. L’immagine T2 è utile per definire la

natura delle lesioni

La sezione coronale è importante per lo studio di patologie della linea mediana, delle fosse

temporali, della sella, dei canali acustici interni e per la definizione della natura intra o

extracerebrale delle lesioni della convessità.

30

Figura 11 Piani di studio - Sezione sagittale

Figura 12 Piani di Studio - Sezione assiale

Figura 13 Piani di Studio - Sezione coronale

31

3.6 Protocolli

I protocolli si basano su sequenze Spin Echo(SE), Turbo Spin Echo (TSE), Inversion

Recovery (IR), Gradient Echo (GE), Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR), con

pesature T1, T2 e Densità Protonica (DP). Si eseguono scansioni assiali, coronali e sagittali.

In particolare la scansione T1 sagittale è suggerita nella routine poiché molte anomalie della

linea mediana vengono meglio identificate in questo taglio. Alcune anomalie possono essere

difficili da evidenziare nelle T2 standard, pesate per lo studio dell’encefalo dell’adulto, poiché

l’elevato contenuto di acqua del cervello del pretermine può mascherare l’edema e le lesioni

cavitarie. Questo è uno dei motivi per cui sia T1 che T2 devono essere fortemente pesate. Nel

paziente pediatrico possiamo distinguere un differente studio a seconda che si tratti di un

neonato nei primi giorni di vita (o pretermine), dopo il primo mese di vita e fino all’anno.

Questa divisione dipende sia dal diverso approccio anestesiologico che da un differente

processo di mielinizzazione che inizia nella vita intrauterina e termina entro il secondo anno

di vita. Inoltre ci sono protocolli ultraveloci (Single Shot) da usare solo se il bambino si

muove in quanto le immagini verranno comunque ferme e protocolli silenziati se il sonno del

bambino è molto leggero.

Protocolli per il pretermine e il neonato di pochi giorni di vita:

1) SE: T2 TR 3326, TE 50/150, NSA 1, tempo di acquisizione 7’09”

2) TSE: T2 TR 5853, TE 150, NSA 4, tempo di acquisizione 3’48”

3) FLAIR: IR TR 11000, TE 140, NSA 2, tempo di acquisizione 4’46”

4) T1 IR: IR TR 3500, TE 15, NSA 2, tempo di acquisizione 4’54”

Protocolli per il neonato fino al bambino di qualche mese:




4) T1 IR: IR TR 3500, TE 15, NSA 2, tempo di acquisizione 4’54”

Protocolli per il bambino che abbia almeno un anno di vita:




32

Protocolli ultraveloci:


2) TGE: T1 TR 14, TE 3.2, FLIP 3.2, NSA 1, tempo di acquisizione 0’40”

Protocolli silenziati, con cui la macchina emette vibrazioni di bassa frequenza e poco

fastidiose:


2) SE: T1 TR 450, TE 120, NSA 2, tempo di acquisizione 4’57”

33

Capitolo 4 Studio di Diffusione e di Perfusione

4.1 Studio di Diffusione

La diffusione studia il movimento dell’acqua nell’organismo. Questa

segue il movimento casuale di microscopici spostamenti di molecole

causato dalla dissipazione dell’energia termica in energia cinetica

secondo il moto Browniano. Le caratteristiche del tessuto possono

però limitarne lo spostamento. Fisicamente è quindi ciò che si ottiene

dal movimento di traslazione termica delle molecole. Ciò che

chiamiamo temperatura infatti non è altro che il risultato di tutti i

movimenti delle molecole di una sostanza. Le distanze in questione

sono in genere microscopiche, e sono dello stesso ordine di grandezza delle dimensioni

cellulari, per cui la misura della diffusione protonica può consentire di valutare l'integrità e la

funzionalità cellulare. Questi spostamenti o trasferimenti di molecole, possono essere visti con

lo studio di diffusione in risonanza magnetica ottenendo un contrasto tissutale unico, diverso

dai ben noti contrasti T1 e T2 ricavando informazioni sullo scambio di molecole d’acqua tra

lo spazio intra ed extracellulare ed arrivando dunque a capire le condizioni di normalità o

patologia del caso in esame.

Per una corretta valutazione delle immagini di diffusione, si deve tener presente che l’analisi

del movimento libero dell’acqua negli interstizi è indipendente dalla direzione nello spazio e

costituisce la base per le immagini in diffusione definite "isotropiche".

Nei tessuti biologici organizzati la direzione della diffusione è "obbligata" dalla presenza di

strutture cellulari ed extracellulari. Nella sostanza bianca cerebrale, la membrana cellulare e la

guaina mielinica che circondano l’assone comportano un importante barriera al movimento

delle molecole dell’acqua agendo come "guide" in cui questa diffonde. In questo caso si parla

Figura 14 DWI, infarto, malattia di Moyamoyo

34

di diffusione anisotropica. Nelle immagini in diffusione la sostanza bianca è bianca proprio

per l’effetto anisotropico (minor diffusione) e perché il gradiente di diffusione è applicato non

nella direzione dell’assone ma perpendicolare a questo. Nell’immagine isotropica l’effetto

anisotropico è minimizzato. Quindi in un liquido puro la diffusione avviene in modo casuale

in ogni direzione, e viene definita isotropica; nei tessuti, ed in particolare nel tessuto nervoso

prevale la diffusione anisotropica, lungo il decorso delle fibre nervose. L’anisotropia è

maggiore nella sostanza bianca rispetto alla sostanza grigia, in relazione all’ organizzazione

delle fibre nervose in fasci o tratti meglio definiti. Il fenomeno della diffusione può essere

valutato attraverso tre tipi di elaborazione e rappresentazione delle immagini:

1) immagini ottenute dopo l’eliminazione dell’ effetto dell’ anisotropia – cosiddette

immagini isotrope o “pesate” in diffusione – valutabili soltanto qualitativamente e

soggettivamente;

2) elaborazione di mappe del coefficiente apparente di diffusione (apparent diffusion

coefficient - ADC), ottenute dopo l’ eliminazione dell’ effetto del T2, valutabili

oggettivamente e quantitativamente attraverso l’analisi di regioni di interesse;

3) ricostruzione del cosiddetto “tensore di diffusione”, calcolato su 6 diversi assi di

orientamento, utile per valutazioni quantitative che possono rappresentare

collegamenti corticali o alterazioni microstrutturali.

La diffusione e l’anisotropia variano durante lo sviluppo dell’encefalo in relazione alla

progressione della mielinizzazione. Gli stessi parametri si modificano in modo caratteristico

in caso di lesioni di varia natura e rendono utile la DWI nella diagnostica dell’encefalopatia

perinatale ed in particolare della sindrome ipossico-ischemica. Inoltre questa metodica

permette di evidenziare la presenza dell’edema citotossico che si sviluppa in aree

dell’encefalo a seguito di insulto ischemico, diffuso o localizzato. La DWI si basa sulla

capacità di diffusione dell’acqua a livello molecolare, che è ridotta e compromessa dall’edema

citotossico, evento tipico delle fasi precoci del danno ipossico-ischemico. Sembrerebbe che, a

causa di una insufficienza energetica cellulare che comporta l’apertura dei canali elettro-

ionici, le cellule cerebrali presentino un maggior contenuto d’acqua (acqua intracellulare).

Questo intrappolamento di acqua intracellulare riduce il coefficiente di diffusione molecolare

dell’acqua stessa in quella area, espresso visivamente da un segnale iperintenso (il quale

appare “chiaro”) di DWI in aree ove normalmente non c’è una restrizione al movimento

molecolare dell’acqua. Tale anomalia viene definita infatti come anomalia di “restrizione” e

corrisponde ad un coefficiente di diffusione ridotto rispetto a quello che normalmente si

avrebbe in quella area cerebrale.

35

Le sequenze RM in diffusione sono basate sulla naturale sensibilità del segnale RM al

movimento. Le molecole di acqua nei tessuti, sono costantemente in movimento e spostandosi

attraverso campi magnetici disomogenei come quelli generati dai gradienti di risonanza,

accumulano un cambiamento di fase (phase shift) responsabile dell’attenuazione del segnale.

Per rendere una sequenza di impulsi sensibile alla diffusione, si aggiungono due ampi

gradienti (gradienti di diffusione) a 180° al fine di aumentare la perdita di segnale legata al

movimento di diffusione.

La sensibilità delle sequenze RM al fenomeno della diffusione è direttamente correlata alla

durata ed all’intensità di questi gradienti.

Nel caso di spin statici il defasamento di questi dovuto al primo impulso del gradiente di

diffusione è seguito da un preciso rifasamento per mezzo dell’impulso del secondo gradiente.

I protoni in movimento, ricevono solo una porzione dei due impulsi e quindi non sono rifasati

per cui il risultato sarà una perdita di segnale entro un dato voxel in aggiunta agli effetti T1 e

T2. Il segnale proveniente dal liquor, assimilabile all’acqua, dove massima è la diffusione sarà

basso, mentre quello proveniente da strutture dove la diffusione è fortemente limitata sarà

alto. Inoltre per quanto detto sulla anisotropia della sostanza bianca, il segnale proveniente

dalla sostanza bianca sarà diverso a seconda dell’orientamento dei gradienti pesati in

diffusione. Se il gradiente sarà ad esempio applicato sul piano z che attraversa la sezione

assiale dal basso verso l’alto sarà parallelo a certi fasci di fibre, come ad esempio quello

cortico-spinale, che dimostrerà massima diffusione e basso segnale, ma sarà perpendicolare ad

altri, come la radiazione visiva ed il corpo calloso che evidenzieranno un alto segnale per una

limitata diffusione. Se da un lato questa tecnica di acquisizione può risultare estremamente

interessante nell’isolare differenti fasci di fibre, è per altri versi utile ottenere delle immagini

che rappresentino la sommatoria dei tre assi cartesiani per una miglior identificazione di aree

di restrizione patologica della diffusione. Queste immagini prendono il nome di trace e sono

quelle più utilizzate nella diagnostica clinica.

4.1.1 Mappa ADC

Le immagini di diffusione appaiono con lo stesso contrasto delle T2 pesate proprio perché si

utilizza un TR estremamente lungo (nell’ordine di secondi) e un TE intorno a 75 -100 msec.

In questo modo però può risultare difficile capire se l’iperintensità del segnale dipenda da una

carenza di diffusione o dalla pesatura T2. Altri tipi di incoerente movimento all’interno del

voxel come ad esempio i movimenti involontari del paziente dovuti alla respirazione, alla

36

vibrazione tissutale determinata dall’escursione arteriosa sistolica, alla perfusione capillare,

possono produrre effetti simili a quelli della diffusione propriamente detta.

Allo scopo di quantificare la diffusione protonica, limitando questi problemi, un metodo

semplice, anche se non assoluto, è quello di calcolare il cosiddetto Coefficiente di Diffusione

Apparente (ADC), misurato in mm²/sec o cm²/sec che viene usato per descrivere

quantitativamente i risultati dell’imaging in vivo. Questo tipo di quantificazione del segnale di

diffusione, attraverso il calcolo dei valori di ADC, fornisce una valutazione del cammino

libero medio dell'acqua in condizioni normali e patologiche e risulta dipendente dal tempo di

applicazione del gradiente di diffusione, da cui dipende a sua volta la probabilità di contatti

con barriere restrittive, che possono essere permeabili o semi-permeabili.

Quindi per rendere maggiormente informativo il dato della diffusione vanno affiancate alle

immagini dipendenti dalla diffusione anche delle immagini che ne possano dare una

quantificazione, che possano in altri termini rappresentare direttamente il coefficiente di

diffusione apparente (ADC). L’immagine dipendente o pesata dalla diffusione è infatti pur

sempre influenzata dai tempi di rilassamento in particolare dal T2. Per cercare di ridurre

l’influenza del T2 nella genesi dell’immagine è possibile aumentare la dipendenza dalla

diffusione aumentando il fattore b, ma in modo molto più efficace si può, al pari di quanto

avviene con il calcolo del T2, campionare più immagini con b crescenti e ottenere la curva di

decadimento del segnale dalla quale ottengo il valore numerico di ADC. L’importanza

dell’ADC è di stretta evidenza quando un’alterazione presenti un aumento di segnale sia in T2

che nella sequenza pesata in diffusione. In questo caso non può essere escluso che l’alto

segnale della diffusione sia almeno in parte un “trascinamento” dell’alto segnale in T2 e

quindi non rappresenti realmente una restrizione della diffusione. L’immagine ADC dà invece

il valore certo della diffusione che è inversamente proporzionale alla restrizione poiché

ovviamente il coefficiente di diffusione è maggiore quanto la restrizione è minore. In altri

termini al segnale elevato della immagine dipendente dalla diffusione deve corrispondere un

basso segnale della immagine ADC per poter confermare una effettiva restrizione.

Come abbiamo visto essendo la diffusione dell’acqua nella sostanza bianca estremamente

anisotropica, si può esaltare quest’aspetto in due modi:

1) Applicando i gradienti di diffusione lungo i tre assi dello spazio.

Variando la direzione di applicazione dei gradienti, i protoni che si muovono lungo

l'asse del gradiente applicato subiscono un processo diffusivo, come abbiamo visto,

vanno incontro ad un defasamento, che si traduce in una perdita di segnale lungo

37

questa direzione, per cui per esempio le fibre della sostanza bianca parallela a questa

codifica appariranno ipointense; al contrario, quelli che si muovono

perpendicolarmente saranno "costretti" ad una minore diffusività e questo si traduce in

un maggior segnale, apparendo pertanto iperintensi. La direzione della diffusione

determina la direzione del gradiente di diffusione e può essere la direzione della fase

(P), della misura (M) o della selezione di strato (S) che risulta in tre diverse immagini

anisotropiche. Quando tutte e tre le direzioni sono state selezionate, viene calcolata

automaticamente una immagine isotropica che è la media delle tre.

2) Modificando l’intensità dei gradienti di diffusione (variando il “b factor”).

Abbiamo visto prima come le sequenze in diffusione possano assomigliare in un certo

senso alle angio in PC. Così come in quel caso dobbiamo impostare il valore della

velocità del flusso che vogliamo studiare, così nella diffusione dobbiamo impostare il

valore "b" che rappresenta la velocità a cui si spostano le molecole. La sensibilità in

diffusione è quindi determinata dal fattore di diffusione “b” (misurato in s/mm²) che è

influenzato dall’intensità e dalla durata di applicazione del gradiente stesso.

All’aumentare del fattore b, aumenta la sensitività e quindi la pesatura in diffusione

ma si abbassa il rapporto segnale rumore. I valori nella pratica clinica stanno in un

range che va da 800 s/mm² a 1200 s/mm². Di norma viene utilizzato il 1000. Per una

singola scansione si possono selezionare più b factor diversi per intensità. Il numero

minimo di b factor è 2 dove b = 0 verrà scansionato una sola volta mentre gli altri

fattori b verranno scansionati in ciascuna delle 3 direzioni di diffusione selettive. Il

numero dei b factor può variare da un minimo di 2 ad un massimo è 16.

4.2 Sequenze di diffusione

Come abbiamo visto, la necessità di avere sequenze veloci e

alti valori di gradiente, oltre a rendere effettuabile questa

indagine con apparecchiature di ultima generazione, obbliga

per lo più ad abbandonare le sequenze SE e TSE classiche per

passare alle ben più veloci sequenze EPI.

Figura 15 Anemia falciforme. Immagine assiale EPI pesata in diffusione.

38

4.2.1 Sequenze ecoplanari Multi/Single Shot

E’ una tecnica veloce in grado di acquisire le immagini in meno di 50 millisecondi. Le

caratteristiche salienti di queste sequenze sono:

migliore efficienza della collezione dei dati acquisendo tutto (SSh) o in parte (MSh) lo

spazio K in un singolo TR;

buon rapporto segnale rumore perché viene utilizzata una bassa risoluzione spaziale;

elimina gli artefatti da movimento;

estremamente sensibili agli artefatti di chemical shift, ghosting e suscettibilità

magnetica.

4.2.2 DW/ Single Shot EPI

Single Shot EPI, non solo è estremamente veloce, ma anche estremamente sensibile al

movimento lento della diffusione protonica e piuttosto insensibile ai movimenti irregolari del

corpo dal momento che questa sequenza eliminerà il movimento macroscopico. Questi

vantaggi, rendono questo metodo molto adatto alla valutazione di pazienti con TIA acuti e

pazienti agitati in generale. Il tempo di scansione può oscillare tra i 20 s e il minuto. Lo

svantaggio di questa sequenza resta comunque la risoluzione spaziale relativamente bassa e

l’alta sensibilità alla distorsione dell’immagine. Non è necessario l’uso di alcun trigger.

4.2.3 DW/ Multi Shot EPI

La diffusione Multi Shot EPI combina immagini ad alta risoluzione con una bassa distorsione

dell’immagine. Lo svantaggio è la sensibilità ai movimenti irregolari del corpo. Vengono

quindi utilizzati alcuni meccanismi di correzione dell’immagine per ridurre questi errori. Il

tempo di scansione può andare da 2 a 5 minuti dipende dalla risoluzione e dal numero delle

immagini. L’alta risoluzione e la bassa distorsione dell’immagine, rendono la sequenza molto

adatta per evidenziare piccole lesioni e quelle lesioni collocate in vicinanza della base del

cranio e del peduncolo (che normalmente appaiono distorte con sequenze SSh). La tecnica

Multi Shot EPI può anche essere usata nelle scansioni pesate in diffusione del midollo spinale

dove un’ alta risoluzione ed una bassa distorsione sono gli elementi base per buone scansioni.

Se utilizziamo le scansioni MSh EPI è necessario il triggering cardiaco con PPU per ridurre al

minimo gli effetti della pulsazione del cervello.

39

4.3 Studio della Perfusione Cerebrale

Le tecniche di perfusione (Perfusion MRI) consentono di studiare la perfusione delle diverse

aree cerebrali. Le sequenze di perfusione hanno lo scopo di studiare il flusso ematico

cerebrale, non a livello dei vasi di grosso calibro ma a livello della microcircolazione.

Vengono impiegate delle sequenze molto sensibili che risentono della modificazione di

campo magnetico durante il passaggio di un mezzo di contrasto nel tessuto cerebrale. Esistono

due possibili contrasti, il primo è il sangue del paziente stesso che viene marcato con un

impulso elettromagnetico prima che entri nel cranio; il secondo è dato dai comuni mezzi di

contrasto a base di gadolinio, che vengono infusi attraverso bolo endovenoso ad alto flusso.

La prima tecnica è denominata Arterial Spin Labeling Perfusion Imaging in cui viene

utilizzato come tracciante endogeno le molecole H2O presenti nel sangue, marcando con

opportuni impulsi a radiofraquenza pacchetti di spin protonici e studiandone la dinamica

successiva. La sequenza di perfusione, che è molto rapida, viene quindi ripetuta diverse volte

(circa 60, per un tempo circa 1,5 minuti primi) per evidenziare le variazioni del segnale delle

diverse aree cerebrali durante il passaggio del mezzo di contrasto. La seconda tecnica si basa

sull'effetto del passaggio di mdc a livello del letto capillare: questo passaggio provoca una

suscettibilità magnetica a livello dei tessuti attraversati, portando un abbassamento del segnale

T2. Sostanzialmente le sequenze di perfusione sono come le classiche sequenze dinamiche ma

usano delle immagini ponderate in T2: la caratteristica principale di questo tipo di scansione è

che deve durare circa 2minuti (per coprire almeno 2 volte il tempo di circolo) e deve avere

una risoluzione spaziale elevatissima (circa 2sec per scansione). Questo è stato possibile

grazie all'utilizzo di sequenze eco planari (EPI): il tipo di sequenza può essere SE o GRE a

seconda delle caratteristiche dell'apparecchiatura utilizzata.Grazie alla sua peculiare

caratteristica di assoluta non invasività, la tecnica ASL risulta facilmente applicabile in studi

di neuroscienze di base in particolare in età pediatrica. Nelle fasi di postprocessing si

ottengono poi delle mappe che indicano diverse caratteristiche del flusso, che nella maggior

parte dei casi sono indicazioni relative e non assolute: relative Cerebral Blood Flow (rCBF),

relative Cerebrale Blood Volume (rCBV), Mean Transit Time (MTT), Time to Peak (TP),

ecc. Sebbene più inclini agli artefatti da suscettibilità magnetica le tecniche gradient echo

sono più sensibili alle piccole variazioni del volume di sangue. Perciò le tecniche gradient eco

non richiedono dosi elevate di mezzo di contrasto per produrre immagini diagnostiche come

avviene nelle sequenze spin echo. Inoltre la DSC-pMRI è molto importante nello studio dei

40

tumori, nella valutazione della loro vascolarizzazione ed è complementare all’istopatologia

nel determinare il grado e la potenziale malignità di una neoplasia.

41

Capitolo 5 Angiografia a Risonanza Magnetica

5.1 Angiografia RM senza mezzo di contrasto

Il movimento di una struttura o di un fluido (sangue) all’interno di un set di dati RM influenza

sia l’ampiezza del segnale (magnetizzazione longitudinale T1) sia la fase del segnale

(magnetizzazione trasversale T2). L’angiografia RM senza mezzo di contrasto sfrutta quindi

la variazione dei processi di rilassamento noti per la creazione di immagini angiografiche. Le

sequenze dell’angiografia RM si basano di norma su sequenze GE e durano tra 3 e 10 minuti a

seconda del volume in esame e ai parametri della sequenza. Il tempo necessario per l’esame

limita l’applicazione ad aree non esposte a sostanziali movimenti (testa, collo, bacino

estremità). Le modalità di studio più usate in angio-rm sono la tecnica in tempo di volo (time

of flight, tof), e quella in contrasto di fase (phase constrast, PC).

5.1.1 Angiografia a tempo di volo

Con la prima modalità, tof, si effettuano sequenze con una pulsazione di brevissimi TR con i

quali si ottiene la saturazione dei tessuti del volume, mentre non viene influenzato il flusso

ematico che entra subito dopo nel volume in esame. Il sangue non saturato quindi restituisce

l’energia ricevuta con un alto segnale. Il segnale da flusso che entra nello strato assicura

un’elevata intensità di segnale del vaso per regimi di flusso più rapidi, tenendo conto

comunque che l’entità del contrasto tra tessuti immobili e spin in movimento dipende anche

dal decorso del vaso e dal suo calibro. Questa tecnica è simile al fenomeno di ingresso di

scansione. Se si sottopone una medesima scansione ad una serie di eccitazioni ripetute

rapidamente, si instaura uno stato di equilibrio nel quale la magnetizzazione longitudinale

ricresce debolmente tra due eccitazioni. Gli spin fissi della scansione possono quindi emettere

solo un segnale debole. Al contrario, gli spin mobili entrano totalmente rilassati nel piano di

scansione e producono un segnale importante. Ne risulta sull’immagine una sottrazione

42

parziale del fondo e un segnale importante degli elementi vascolari in circolo. La sottrazione

del fondo sarà tanto più marcata quanto più:

è breve il tempo di ripetizione: la magnetizzazione longitudinale ha meno tempo per

ricrescere; è grande l’angolo di bilico/capovolgimento: la ricrescita è tanto più debole quanto

più l’eccitazione allontana la magnetizzazione dello stato di equilibrio. L’acquisizione delle

scansioni si può effettuare con la tecnica 2D o 3D. Al fine di limitare la saturazione degli spin

del sangue nel corso del suo scorrimento nel volume visualizzato, con la tecnica 3D, alcuni

propongono l’utilizzazione di un angolo di bilico variabile. Sulle scansioni d’ingresso,

l’angolo è piccolo per limitare la saturazione poi aumenta progressivamente nel volume per

recuperare il segnale a partire da quegli spin la cui saturazione aumenta (tecnica TONE). Il

trasferimento di magnetizzazione (TM) consente di migliorare la visualizzazione della

distalità riducendo il segnale dei tessuti molli periva scolari ricchi di acqua legata. Mediante la

serie di scansioni così ottenute, si realizza, tramite elaborazione informatica, una

rappresentazione spaziale dell’albero vascolare. L’algorotmo più utilizzato è l’algoritmo di

proiezione del pixel di intensità massima (MIP) che consiste schematicamente in una

digitalizzazione effettuata su ciascuna linea di pixel della scansione vista sotto angoli diversi.

Solo i pixel vascolari, iperintensi a causa del modo di acquisizione, sono registrati da questa

operazione. La ripetizione sotto angoli diversi determina altrettante proiezioni spaziali. Il

vantaggio essenziale della tecnica per tempo di volo è la sua rapidità (4-7mn per uno studio

del poligono di Willis secondo il volume studiato). L’angiografia per tempo di volo è

particolarmente interessante per lo studio del poligono di Willis e delle arterie cervicali

(carotidi e vertebrali) conoscendone le cause d’errore, ovvero la maggiorazione delle stenosi

per gli artefatti di turbolenza; nello studio degli aneurismi, il limite diagnostico attuale è di 2-

3 mm e non permette di vedere le arterie perforanti, il che è essenziale nelle decisioni

terapeutiche chirurgiche o “interventistiche”. A partire dalle immagini “native” (scansioni

iniziali millimetriche), è spesso più semplice studiare il carattere circolante di un vaso, i suoi

rapporti con un nervo o l’esistenza di un aneurisma. Bisogna essere prudenti nello studio delle

ricostruzioni poiché una comunicante anteriore o posteriore può non essere visibile sulla

ricostruzione 3D, mentre lo è sulle scansioni iniziali. Le tecniche di saturazione sono

essenziali per ottenere sia le arterie per saturazione superiore delle vene afferenti, sia le vene

per saturazione inferiore delle arterie ascendenti. Raggruppando diverse saturazioni ben

localizzate, è possibile fare delle arteriografie selettive o iperselettive.

Inizialmente utilizzate senza iniezione di contrasto e riservate allo studio dell’encefalo, le

sequenze di tempo di volo sono ora utilizzate quasi di routine, con contrasto nell’esplorazione

43

cerebrale, ma anche nello studio dell’aorta addominale, per la ricerca di stenosi delle arterie

renali e anche nell’esplorazione degli arti inferiore. Queste applicazioni recenti sono rese

possibili dal miglioramento delle bobine e dallo sviluppo di nuove sequenze che consentono

di individuare e di eseguire il bolo di gadolinio. Esse determineranno inevitabilmente una

riduzione considerevole delle arteriografie diagnostiche.

5.1.2 Angiografia per contrasto di fase

Con la seconda modalità, PC, impiegando particolari gradienti bipolari, si riesce a sfruttare il

differente cambiamento di fase che hanno gli spin nei tessuti stazionari e in quelli in

movimento, così da riuscire a saturare facilmente i primi, che non daranno alcun segnale e ad

esaltare il segnale che si riceve dal flusso ematico. Il contrasto tra sangue e tessuti è dovuto

quindi unicamente alla modificazione di fase dei protoni in movimento lungo un gradiente

bipolare: ciò permette una buona rappresentazione del vaso anche con flusso lento o laminare,

o con decorso tortuoso o parallelo rispetto al piano di scansione. La PC inoltre fornisce un

contrasto vasale più accentuato rispetto alla TOF, in quanto cancella meglio il segnale

proveniente dai tessuti stazionari, saturando anche l’iperintensità dovuta alla presenza di una

emorragia parenchimale o cisternale. Questa tecnica è in grado di fornire degli angiogrammi

di alta qualità, in particolare nel campo della patologia cerebrale. Poiché l’utilizzatore può

calibrare il gradiente bipolare, il metodo può essere sensibilizzato a gamme di velocità diverse

che consentono di studiare in maniera selettiva la rete venosa. Il suo principale inconveniente

è un tempo d’esame più lungo della tecnica per tempo di volo. In questo modo, la RM

fornisce delle immagini del sistema vascolare in modo del tutto non invasivo. Uno svantaggio

dell’angio-RM è la sopravvalutazione delle stenosi. A valle di una stenosi esiste un flusso

turbolento che genera la perdita di fase all’interno del voxel, e quindi perdita di segnale, che

può a torto essere confusa con un’assenza di flusso e quindi con una trombosi.

5.1.3 TOF o PC?

La conoscenza degli svantaggi e degli inconvenienti di ciascuna tecnica e dei criteri necessari

alla scelta terapeutica deve condurre alla razionalizazione delle strategie di esplorazione

radiologica. In caso di emorragia o di ematoma, il contrasto di fase non è disturbato dalla

differenza del tempo di volo dove tutte le immagini iperintense in T1 sono visibili in quanto

non sottratte; non si deve effettuare l’angiografia in tempo di volo dopo iniezione di gadolinio

perché rende visibili sia le vene che le arterie; in questo modo le conseguenti sovrapposizioni

artero-venose risulteranno molto fastidiose.

44

Schematicamente, il tempo di volo è migliore per le arterie, in particolare per lo studio del

circolo arterioso cerebrale, mentre il contrasto di fase è migliore per le vene, in particolare per

i seni venosi dove, con una scansione spessa, in meno di due minuti è possibile per esempio

visualizzare la permeabilità di un seno venoso (scansione sagittale per un seno sagittale e

scansione trasversale per un seno laterale).

Il tempo di volo convenzionale, cioè senza somministrazione del mezzo di contrasto, è del

tutto accettabile per l’imaging delle carotidi e dei vasi intracranici, ma risulta meno attendibile

nelle altre regioni. In effetti, poiché si basa sul fenomeno di ingresso di scansione, i limiti

sono raggiunti rapidamente quando si vuole ricorrere a campi grandi, soprattutto in apnea.

La programmazione della sequenza comporta cinque parametri molto importanti:

TR;

TE;

angolo d’eccitazione;

risoluzione;

posizione delle scansioni.

Lo scopo del tempo di volo è di approfittare di una rigenerazione continua del sangue nel

volume esplorato. Sapendo quindi che il sangue resta per pochissimo tempo in questo volume,

è possibile diminuire drasticamente il TR di questa sequenza al fine di saturare tutti protoni

immobili della regione da visualizzare. Questa saturazione si verifica poiché il TR è molto più

piccolo del T1 di questi tessuti stazionari; essi non hanno quindi il tempo di recuperare una

componente longitudinale sufficiente tra gli impulsi RF, guidati dal TR. La componente così

ottenuta nel piano trasversale diminuisce quindi nel corso della sequenza causando la

saturazione. Il TE è regolato in modo che l’acqua e il grasso siano in opposizione di fase

durante la lettura degli echi sottraendo così il segnale del grasso da quello dell’acqua (TE 7ms

a 1,5T e 10 ms a 1T).

Per quanto riguarda l’angolo di eccitazione, in teoria deve essere il più grande possibile per

saturare meglio tutto ciò che non si muove nel volume studiato (il principio di base è di

mandare lontano nel piano trasversale e di aspettare pochissimo tra gli impulsi, per

capovolgere solo una debole componente longitudinale); altrimenti rischierà di saturare anche

il sangue che possiede una debole velocità e che impiegherà un certo tempo ad attraversare la

regione studiata. Questo angolo avrà quindi un valore di 25° per le carotidi e di 20° per il

circolo arterioso cerebrale. Per quel che riguarda la risoluzione, deve essere la più grande

possibile. In effetti poiché il sangue comporta il più spesso un regime turbolento, le perdite di

45

fase tra “spin in risonanza” possono essere importanti. Così, per minimizzare questo

fenomeno, conviene scegliere un voxel più piccolo possibile (matrice 512 e spessore di

partizione di 0,7 mm per una visualizzazione delle arterie comunicanti posteriori). Infine le

scansioni devono essere posizionate perpendicolarmente alla direzione dei vasi per ridurre al

massimo il tempo durante il quale il sangue resterà nel volume d’eccitazione, al fine di

minimizzare il più posibile quest’effetto indesiderato chiamato “effetto di uscita di

scansione”. Tuttavia, è possibile un’eccezione; infatti, nel caso si utilizzi una bobina di

emissione e di ricezione, il campo RF è ridotto ed è possibile orientare le scansioni

parallelamente ai vasi.

5.2 Sequenze angiografiche principali in RM

5.2.1 2D TOF

Le sequenze 2D TOF come principi utilizza il fenomeno di entrata delle scansioni. Il post

trattamento è realizzato con le MIP (Massimo di Intensità di Proiezione). Hanno il vantaggio

di essere sensibili ai flussi lenti, ma ha come svantaggi la sovrastima della stenosi, la

disconoscenza delle sovrapposizioni vascolari, l’ assenza della differenzazione tra vasi,

ematomi e grasso; sono poco sensibili ai flussi paralleli al piano, i tempi di acquisizione

lunghi e sono sensibili agli artefatti da movimento. Le principali applicazioni sono la

biforcazione carotidea (bobina anteriore), l’occlusione del tronco basilare, la tromboflebite

cerebrale e la stenosi preocclusiva.

5.2.2 3D TOF

La sequenza 3D TOF utilizza il fenomeno di entrata delle

scansioni e il post trattamento avviene con le MIP. I vantaggi

sono l’eccellente risoluzione spaziale e l’elevato contrasto. È

sensibile al flusso rapido ed intermedio. Gli inconvenienti sono il

volume limitato; non sono visualizzati gli ematomi associati e i

tempi di acquisizione lunghi. Le principali acquisizioni sono le

malformazioni artero-venose, gli aneurismi, le stenosi

preocclusive, le occlusioni incoplete, la biforcazione carotideae

lo studio del poligono di Willis.

Figura 16 Infarto, malattia di Moyamoya. Angio RM 3D TOF

46

5.2.3 2D PC

2D PC utilizza il defasamento dei protoni mobili rispetto ai protoni stazionari. Il post

trattamento avviene con la sottrazione di due acquisizioni, la soppressione del fondo: solo gli

spin mobili persistono; la codifica di velocità e la codifica di direzione all’acquisizione. È una

tecnica più rapida rispetto alla 2D TOF, il segnale è proporzionale alla velocità, è sensibile al

flusso lento e permette la differenzazione dei sensi di circolazione. Però è limitata ad un

piccolo volume e nell’immagine è presente un apparente restringimento dei vasi. Viene

eseguita per un approccio globale, per la localizzazione vascolare e per la valutazione della

velocità del flusso.

5.2.4 3D PC

Anche questa sequenza utilizza il defasamento dei protoni mobili rispetto ai protoni

stazionari;e il post – trattamento avviene con la sottrazione di due acquisizioni; la codifica di

velocità e la codifica di direzione all’acquisizione.I vantaggi sono il rapporto segnale/rumore

elevato, la codifica delle velocità di flusso (due flussi opposti hanno dei segnali opposti),

l’identificazione dei vasi in tutti i sensi e la possibilità di studio di ampi volumi (tutta la testa).

Gli inconvenienti sono che necessita di una sequenza 2D PC preliminare; è sensibile alle

turbolenze; i tempi sono lunghi e il troncone di dissezione vascolare non è visibile. Viene

utilizzata nello studio delle MAV, dell’aneurisma intracranico e delle trombosi venosa.

5.2.5 3D TOF con gadolinio

In questa sequenza c’è l’ iniezione di bolo di 2-3 ml/Kg di gadolinio. Il post – trattamento si

realizza con la MIP, o con la proiezione sagittale, coronale e 3D (a partire da una acquisizione

assiale). I tempi di acquisizione sono molto rapidi e c’è un eccellente contrasto. La tecnica

talvolta è aleatoria, richiede grande quantità di contrasto, il costo è elevato ed è possibile una

sola iniezione. Le principali applicazioni sono lo studio dei vasi del collo, delle arterie renali e

degli arti inferiori.

5.3 Angiografia RM con mezzo di contrasto

Nell’angiografia rm con mdc per la generazione delle immagini si utilizza esclusivamente la

netta riduzione temporale T1 del sangue indotta dal mezzo di contrasto iniettato per via

endovenosa.

47

Si ottiene infatti con questa metodica, una buona visualizzazione dei flussi carotidei, delle

arterie vertebrali, del poligono di Willis e delle arterie cerebrali anteriori, medie e posteriori,

con possibilità di visualizzare l’eventuale presenza di restrizioni al flusso o di aneurismi e la

visualizzazione del flusso ematico nei seni venosi intracranici.

La durata dell’esame è più lunga rispetto all’angio-TC; relativamente allo studio dei vasi

intracranici supera spesso i 5 minuti. Consente un ottimo bilancio circolatorio cerebrale sia sul

ventre sia sul versante arterioso che su quello venoso, con la possibilità di studiare eventuali

compensi emodinamici. Permette di identificare la maggior parte degli aneurismi cerebrali.

L’esame dura circa 30 minuti.

L’angiografia RM con mezzo di contrasto può avvenire solo con sequenze ultrarapide in

grado di ridurre il tempo di misurazione per i volumi da esaminare al tempo di permanenza

all’interno del vaso del bolo di mezzo di contrasto. Tali sequenze a loro volta richiedono

l’impiego di moderne strumentazioni hardware e software nelle quali le prestazioni e

l’intensità dei gradienti sono di primaria importanza. La velocizzazione della procedura

consente per la prima volta l’esecuzione di esami in apnea permettendo di applicare

l’angiografia RM anche nella regione del tronco.

Il rilevamento del segnale nella RM viene definito mediante la selezione del cosiddetto k-

spazio. Nella RM il decorso temporale non viene abbinato allo spazio bensì l’intero volume di

dati viene rilevato pressoché nello stesso istante. Ciascun punto dati del k-spazio rispecchia

parzialmente l’intero volume di esame. Le righe esterne del k-spazio determinano la

risoluzione spaziale, mentre le righe centrali sono responsabili del contrasto. Se al momento

dell’acquisizione dei dati del centro del k-spazio nel vaso non è presente sufficiente mezzo di

contrasto, la risoluzione di contrasto non sarà sufficiente. Se al contrario la zona periferica del

k-spazio non è sufficientemente occupata da mezzo di contrasto intravasale, possono risultare

elevati contrasti angiografici, ma con insufficiente risoluzione spaziale. Il k-spazio viene letto

a righe: le righe periferiche contengono le frequenze elevate mentre le righe centrali le

frequenze più basse. Quindi le frequenze più basse rappresentano il contrasto e le più alte la

risoluzione spaziale. Nella sequenza di lettura standard (da una zona periferica attraverso il

centro fino alla zona periferica opposta) i segnali che definiscono il contrasto vengono

pertanto registrati al centro dell’acquisizione dei dati. Nell’angiografia RM con mezzo di

contrasto, pertanto, i requisiti minimi di messa in risalto del vaso sono soddisfatti quando

almeno oltre la metà dello spazio dati, compreso in ogni caso anche il 20% centrale del k-

48

spazio, è occupato da mezzo di contrasto intravasale. Il principio fondamentale per ottenere

un sufficiente contrasto in questo tipo di angiografia è quindi la calibrazione del bolo di

mezzo di contrasto in first pass con l’acquisizione delle righe centrali del k-spazio. Poiché

nella maggior parte dei casi l’indicazione per l’angiografia RM è uno studio puramente

arterioso o venoso, si consiglia di evitare la sovrapposizione del sistema vasale non

interessato. La finestra temporale per l’angiografia RM arteriosa è quindi limitata dal reflusso

venoso. La durata di tale intervallo varia per le differenti aree vasali, ad esempio 6-9 secondi

per veni carotidee/giugulari oppure fino a 60 secondi per la differenziazione dei vasi delle

estremità. Inoltre il problema nell’esecuzione di un’angiografia RM con mezzo di contrasto è

rappresentato dalla calibrazione temporale tra l’iniezione del mezzo di contrasto e la durata

della misurazione.

5.3.1 Calibrazione temporale dell’iniezione

Per ottenere un buon contrato è bene determinare in ogni singolo caso la velocità di

perfusione. Un bolo di prova di 1-2 ml di soluzione di gadolinio (Gd) viene somministrato in

una vena periferica (cubitale) con un determinato flusso (di solito 2-3 ml).

Contemporaneamente, si avvia attraverso la regione vasale interessata una sequenza su strato

singolo a risoluzione temporale con l’ausilio della quale è possibile determinare l’arrivo del

bolo del mezzo di contrasto nel vaso in esame (BAT-bolus arrival time – tempo di arrivo del

bolo). Il valore può quindi essere utilizzato per la successiva sequenza angiografica RM

purché tutti i parametri dell’iniezione rimangano identici. Per la maggior parte delle

applicazioni è sufficiente un dosaggio standard 0,1 ml di Gd/kg di peso del paziente. La

geometria del bolo è influenzata in maniera sostanziale dal successivo lavaggio con NaCl che

a velocità di iniezione costante spinge il bolo verso il cuore mantenendone la compattezza.

Occorre scegliere una quantità di NaCl sufficientemente elevata, ad esempio 30 ml, che deve

essere mantenuta per il bolo di prova e il bolo dell’angiografia RM senza variazioni. Il BAT

calcolato può essere coordinato con la rispettiva durata prevista dall’angiografia RM e con il

presunto momento di comparsa del segnale venoso, affinché l’iniezione determini un elevato

contrasto delle righe centrali del k-spazio. Tecniche automatizzate sono in grado di abbinare

le due sequenze (bolo di prova e sequenza angiografica RM). In tal caso le immagini vengono

ricostruite sul monitor in tempo reale. È così possibile riconoscere l’arrivo del bolo di mezzo

di contrasto e avviare subito il rilevamento dei dati per l’angiografia RM. In caso di

acquisizione dati particolarmente rapida in determinate circostanze è possibile fare del tutto a

meno della temporizzazione del bolo. Mediante l’attivazione consecutiva di più sequenze

49

brevi di questo tipo con iniezione contemporanea del mezzo di contrasto è possibile

rappresentare il First Pass arterioso in almeno una delle sequenze, mentre le immagini

precedentemente e successivamente acquisite vengono rilevate prive di segnale o con segnale

arterioso-venoso misto.

5.4 Vantaggi e limiti dei metodi

5.4.1 Angiografia RM senza mezzo di contrasto

Per quanto riguarda l’angiografia RM-TOF il piano preferenziale è verticale rispetto al vaso

esaminato, che a sua volta limita il tratto di vaso esaminabile. In caso di allineamento di

un’angiografia RM-TOF lungo un vaso si favoriscono effetti di saturazione e i tratti terminali

vengono rilevati in maniera insufficiente.

5.4.2 Angiografia RM con mezzo di contrasto

L’angiografia rm con mezzo di contrasto per contro consente l’orientamento dell’immagine

lungo il percorso del vaso senza riduzione significativa del segnale. Inoltre non comporta

effetti di defasamento, poiché i tempi di eco estremamente ridotti non consentono dispersioni

di fase degne di nota. Il limite fondamentale dell’angiografia RM con mezzo di contrasto

risulta essere la risoluzione spaziale nettamente ridotta in caso di tempi di misura limitati, che

si concretizza spesso in effetti di volume spaziale o scarsa nitidezza dei vasi, con conseguenti

errori di valutazione delle stenosi. Questo svantaggio viene sempre più compensato dagli

ulteriori sviluppi nella configurazione delle sequenze e mediante l’uso di gradienti sempre

migliori.

Figura 17 Angio RM Figura 18 Angio RM

50

Capitolo 6 Risonanza Magnetica Fetale

La RM fetale è una tecnica non invasiva, che ci permette di stabilire il normale processo di

sviluppo e maturazione cerebrale fetale nelle diverse epoche di gestazione. L’ecografia,

nonostante resta la metodica di prima scelta nello screening delle patologie fetali del sistema

nervoso centrale (SNC), presenta alcuni svantaggi.

Infatti l’esito dell’esame può essere influenzato da fattori materno fetali come lo spessore del

tessuto adiposo sottocutaneo, la quantità del liquido amniotico, la posizione del feto, e da

fattori dipendenti dalle caratteristiche intrinseche della metodica stessa, come difficoltà di

ottenere immagini su differenti piani, difficoltà di studiare il tessuto nervoso più vicino al

trasduttore, difficoltà nello studio della fossa cranica posteriore nelle fasi avanzate della

gestazione. Invece l’esame RM non viene influenzato da fattori materno/fetali e ci permette di

ottenere uno studio multiplanare (piani assiale, sagittale e coronale) fornendo un accurato

dettaglio anatomico e morfologico delle strutture encefaliche (corpo calloso, tronco

encefalico, strutture parenchimali, fossa cranica posteriore, basi cranio, midollo spinale e

colonna vertebrale). Inizialmente i lunghi tempi di acquisizione delle immagini non

permettevano uno studio dettagliato dell’anatomia umana a causa degli artefatti di

movimento. Grazie all’utilizzo di apparecchiature ad alto campo in grado di ottenere sequenze

ultraveloci T2 e T1 pesate, è possibile l’acquisizione delle immagini senza sedazione fetale

poiché vengono ridotti gli artefatti da movimento fetale riuscendo comunque ad ottenere

immagini con elevato rapporto segnale rumore.

6.1 Protocollo

Vengono utilizzate sequenze HASTE (Half-Fourier Acquired Single- Shot turbo Spin Echo)

pesate in T2 e sequenze FLASH 2D (Fast Low Angle Shot) pesate in T1, nei tre piani

posizionati sull’encefalo fetale, utilizzando una matrice di 512 che presenta minori artefatti da

51

chimical shift, spessore di strato variabile da 3 a 3,5 mm, eseguita con tecnica breath-hold con

tempi di acquisizione brevi.

6.2 Sequenze Haste

La sequenza Haste è una sequenza 2D, con una struttura basata su quella della FSE, ma per

ogni impulso viene riempito tutto il k-spazio, grazie all’utilizzo di un TR molto elevato. A

ogni TR viene acquisita un’immagine. Sono sequenze che forniscono solo una ponderazione

T2. È possibile eseguirle con la saturazione del segnale del grasso.

Le sequenze haste sono le più utilizzate nello studio della patologia

encefalica, oltre ad essere di breve durata ( <15sec ), sono dotate di

un buon rapporto S/R, con una elevata risoluzione di contrasto del

tessuto nervoso per la elevata quantità di acqua e la scarsa quantità

di proteine rispetto all’encefalo di un adulto,permettendo di avere

una migliore definizione dell’anatomia delle strutture dell’encefalo

rispetto alle sequenze pesate in T1. Sono utili in pazienti poco

collaboranti e non sono molto suscettibili alle disomogeneità di

campo. Per la forte ponderazione T2 si ha un contrasto parenchima lesione molto limitato e

sono poco utili nello studio dei vasi a causa degli artefatti. Nella figura 5 si evidenzia bene la

normale morfovolumetria del sistema ventricolare e la presenza delle scissure e del solco

centrale bilateralmente.

6.3 Sequenze pesate in T1

Le sequenze pesate in T1 sono caratterizzate da tempi di esecuzione maggiori (27 secondi)

con maggiore sensibilità agli artefatti da movimento fetale, vengono utilizzate solo in casi

selezionati (sospetto di emorragia parenchimale, calcificazioni, depositi adiposi, lesioni

corticali). Con la maturazione encefalica la risoluzione delle immagini T1 migliora poiché la

mielina accorcia il tempo di rilassamento T1.

6.4 S.A.R.

La S.A.R. è definita come la quantità di energia assorbita dalla unità di massa corporea,

investita dalla radiofrequenza e dalla variazione nel tempo dei gradienti di campo magnetico.

Tale energia elettromagnetica assorbita è espressa in Watt/Kg.

Per monitorare il valore della S.A.R. i fattori selezionati sono:

a) il peso del paziente

Figura 19 Sequenza Haste T2 nel piano assiale

52

b) i parametri della sequenza

Il valore misurato della S.A.R. è essenziale per poter valutare e contenere il possibile

incremento di temperatura a carico del feto e della paziente durante un esame tipico.

6.5 S.N.R.

Il rapporto segnale rumore è un criterio essenziale per la qualità dell’immagine. La sua

determinazione avviene con il rilievo del valore medio dei conteggi all’interno di piccole

regioni di interesse (ROI) individuate sulla base dell’anatomia, nel parenchima cerebrale.

Questo valore medio viene posto a confronto con il valore medio del segnale delle ROI

individuate al di fuori della paziente, nell’immagine del fondo, in corrispondenza della zona

di presenza del feto.

6.6 Bobine

Il piccolo volume dell’encefalo fetale è più facilmente

valutabile con bobine di superficie, mentre a partire

dalla 27 settimana vengono utilizzate le bobine phase

array. Le bobine di superficie sono planari e sono

poste sull’addome materno nelle immediate vicinanze

della porzione corporea del feto che deve essere

esaminata. La qualità dell’immagine dipende dalla vicinanza della teste fetale al centro del

campo di sensibilità della bobina stessa. Quanto maggiore sarà la distanza, tanto minore sarà

il SNR.

Per quanto concerne le bobina phase array accoppiate, la

posizione della testa rispetto alla bobina stessa influenza

in modo meno importante il valore del SNR

dell’immagine acquisita, ottenendo un campo di vista

maggiore e una visione più ampia della regione da

esaminare.

Figura 20 Bobine usate in RM fetale

Figura 21 Bobine phase array accoppiate

53

6.7 Indicazioni

La RM dell’encefalo fetale viene eseguita principalmente quando l’ecografia mostra una

dilatazione ventricolare, in quanto può segnalare alterazioni cerebrali non valutabili con

l’ecografia (disgenesia del corpo calloso, anomalia della girazione, lesioni vascolari,

malformazioni della linea mediana. Viene eseguita anche in caso di assenza di anomalie

cerebrali dimostrabili eco graficamente, in particolari nei casi di infezione materno fetale

(cytomegalovirus, HIV, toxoplasmosi), in caso di disordini genetici (anomalie

cromosomiche), in caso di gravidanza ad alto rischio per lesioni cerebrali (ipossia, trauma,

morte di un feto in gravidanza gemellare) o in caso di anomalie extracerebrali che possono

associarsi a malformazioni cerebrali (cardiomiopatie, anomalie renali).

Inoltre la RM è in grado di monitorare i differenti processi di maturazione dell’encefalo:

1) la migrazione neuronale: tale processo avviene per stratificazione dei neuroblasti con

visualizzazione dei differenti strati: sostanza grigia corticale, strato intermedio e

matrice germinale, cha appaiono ipointensi in T2;

2) la mielinizzazione: i depositi di mielina, già visualizzabili alla 20 settimana,

accorciano il segnale in T1 e in T2, e pertanto appariranno iperintensi in T1 ed

ipointensi in T2;

3) la girazione e la solazione: questi due processi determinano l’architettura

dell’encefalo, sono programmati in tutti gli individui e seguono un ordine preciso di

comparsa, pertanto considerati i principali indicatori della maturazione.

6.8 L’importanza dell’età gestazionale

L’esame può essere eseguito fin dalla sedicesima settimana di età gestazionale. L’età

gestazionale è un fattore molto importante; nei feti di età inferiore a 20 settimane possono

esserci fattori quali la presenza di accentuati movimenti fetali (nonostante l’uso di sequenze

ultraveloci) e le piccole dimensioni del feto (nonostante gli strati sottili di studio di 3 mm),

che potrebbero influire negativamente sulla qualità dell’esame, specialmente nello studio di

strutture anatomiche quali il corpo calloso, i nervi ottici, il tentorio, la commissura anteriore,

l’ipotalamo, il midollo.

54

Capitolo 7 Ruolo del Tecnico Sanitario di Radiologia Medica

7.1 Aspetti psicologici e relazionali del bambino

Il bambino è un essere umano con il suo carico psicologico ed

emotivo e quando giunge in un ospedale è carico di tensioni e di

paura. Il motivo del suo arrivo in una struttura ospedaliera e in

particolare in un servizio di Radiodiagnostica non è mai banale

e spesso pone il piccolo paziente a contatto con una struttura da

lui considerata strana, misteriosa e spesso vissuta come il

mostro di una orribile fiaba. Non è un atteggiamento corretto da parte dei genitori cercare di

far coraggio al bambino che capisce perfettamente la falsità delle tipiche parole “stai

tranquillo, non è niente”. Il piccolo paziente non è una figura passiva o un suddito che deve

sottostare alla volontà e ai comandi dei genitori perciò è molto importante dialogare con esso,

spiegargli a cosa sarà sottoposto, perché ciò può minare fortemente la possibilità di eseguire

l’esame e in tal modo anche il suo risultato diagnostico. La professione sanitaria implica una

duplice responsabilità: la prima legata alle manovre strettamente pertinenti al nostro lavoro, la

seconda, certo non meno importante, legata alla relazione che ognuno di noi deve instaurare

con il paziente, in quanto non è un oggetto ma un essere umano. Quindi questi due aspetti

sono molto legati perché non entrare in comunicazione con il bambino, non coinvolgerlo può

farci impedire di raggiungere l’obiettivo tecnico-medico dell’esame stesso. Questo implica

necessariamente, a priori, un’ analisi degli aspetti psicologici del bambino o della bambina

che si stanno sottoponendo all’ esame, per poter individuare la strada migliore per poter

instaurare la comunicazione voluta. Tutte le nostre azioni hanno un’importanza capitale per la

salvaguardia della dignità umana, soprattutto quando l’individuo si trova in una situazione di

difficoltà temporanea o definitiva. Bisogna quindi unire al professionismo della preparazione

e della competenza l’entusiasmo e la passione di chi sente di svolgere un compito prezioso.

55

In un contesto più ampio e generale, questo costituisce la necessità di far crescere nelle

strutture e nella gestione delle terapie, il principio della umanizzazione. Il TSRM ha poco

tempo per analizzare, comprendere e interpretare un mondo, quello di ogni singolo paziente,

estremamente variegato, con un numero notevole di variabili, tutte importanti: età, sesso,

condizione famigliare, esperienze, vissuti. Vitale è riuscire a individuare la tipologia di

paziente per poter di conseguenza, seguire la strada migliore per entrare in comunicazione con

lui, portando così ad un esame che sia assolutamente diagnostico, ma che parimenti non

arrechi traumi al paziente stesso.

7.2 Tipi di pazienti

L’età pediatrica è accademicamente individuata dall’ intervallo 0-14 anni. In un arco di tempo

così breve rispetto alla vita media, si possono tuttavia individuare livelli di sviluppo culturale

e sociale estremamente differenti e spesso antitetici, sia, più palesemente, tra le singole età

che all’ interno di una stessa fascia o addirittura anno di età. Il carattere e la personalità di

ciascun individuo e di conseguenza il modo di porsi nei confronti delle situazioni della vita e

la capacità di affrontarle, dipendono essenzialmente dalla combinazione di tre fattori

principali: il patrimonio genetico, l’ambiente di crescita, le esperienze acquisite. Lo stesso

discorso vale anche per il bambino e si intuisce facilmente come l’ approccio unicamente

basato su aspetti fisici come età e sesso non risulti assolutamente garante di un risultato

positivo in ambito comunicativo: una bambina di dieci anni può essere, ad esempio, molto più

“adulta” di una di tredici o di un bambino di dodici. Una trattazione a parte merita il bambino

o la bambina, di qualunque età, vittime di abusi.

7.3 Come capire

Spiegare come capire è molto difficile. le persone, di qualunque età, che accedono ad un

ospedale o in un servizio di Radiodiagnostica, sono preoccupate per la loro salute o quella di

un loro caro E’ pertanto importante essere preparati ad ascoltare, valutare la capacità di

comprensione e comunicare nel modo più chiaro e più comprensibile alla persona che ci

troviamo di fronte, anziano, bambino, persona agitata, confusa, preoccupata o aggressiva, il

nostro punto di vista, con domande che permettono di ottenere risposte utili. Esse quindi non

devono essere intese come “terzo grado”, quanto piuttosto pertinenti e precise, in modo tale

da aiutare l’interlocutore a fornirci delle risposte altrettanto chiare e precise, superando i suoi

eventuali limiti espositivi, momentanei o congeniti.

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Ci si lamenta per la mancanza di tempo, ma più importante sarebbe osservare come viene

utilizzato il tempo, a volte effettivamente poco sia in senso assoluto che relativo, di cui

disponiamo, a che cosa è principalmente consacrato e quale è il nostro atteggiamento

esistenziale a questo proposito, presente, passato, futuro. E’ infatti stato osservato da molti

ricercatori che raramente il genitore riesce a parlare per più di 18-20 secondi, prima che

l’operatore intervenga: da quel momento in poi l’ operatore stesso tende a monopolizzare la

conversazione lasciando al famigliare poco spazio, talora anche quello minimo per rispondere

alle domande, comprese quelle chiuse, soddisfatte da un semplice sì - no o da un numero.

Eppure la comunicazione dovrebbe indicarci che l’obiettivo è lo scambio, il “mettere in

comune”; una parte importante è rivestita dall’ascolto.

Quando si tratta, con bambini affetti da una patologia cronica, bisogna ricordare che, assieme

ai loro genitori, sopportano per un periodo cure ed interventi diagnostici spesso traumatici e

non privi di rischi che può durare a volte anche anni. Vivono in sostanza un’esperienza

intensa e drammatica che influenza il loro sviluppo psicologico ed i loro rapporti con le

persone più care: il piccolo paziente deve imparare a dominare e gestire la sofferenza, le

procedure mediche dolorose e intrusive. Deve inoltre mantenere un senso di identità e di

autostima nonostante i drammatici cambiamenti dell’aspetto fisico. In questa situazione di

dolore entrano in gioco anche i fratelli dei malati, in quanto si trovano a perdere

temporaneamente i genitori, avvertendo quindi un senso di abbandono.

Da un punto di vista più ampio, quando il bambino deve essere ospedalizzato, per una breve o

lunga degenza, subentrano alcuni cambiamenti di vita che rompono i precedenti equilibri. Egli

deve separarsi dal suo ambiente familiare, sociale e scolastico e con ciò perde anche i suoi

ruoli su cui reggeva la sua esistenza. In questa situazione di vulnerabilità, che rende più

evidenti i bisogni umani fondamentali (di sicurezza, di appartenenza, di considerazione), il

bambino deve affrontare un ambiente estraneo, persone situazioni sconosciute ed adattarsi alle

leggi dell’ Istituzione ospedaliera, che è strutturata in funzione del perseguimento dei propri

scopi canonici ed organizzativi e molto meno all’accoglienza dei bisogni di assistenza

psicologica.

7.4 Cosa vuol dire comunicare

La comunicazione è un processo, una situazione in cui due persone si scambiano dei

messaggi. Vi sono invece casi in cui la relazione non è cercata, ma costretta da una comune

organizzazione, il lavorare insieme, o da un bisogno sociale. In questi casi bisogna essere

necessariamente flessibili, adattandosi ai vari imprevisti che possono sorgere, cercando di

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raggiungere il massimo risultato con il minimo sforzo. Partendo dalla considerazione che non

tutto ciò che si dice viene compreso dall’ascoltatore, un buon comunicatore dovrebbe

prevedere quali sono gli aspetti più importanti. Spesso una stessa situazione può essere vista

da persone diverse in modo differente proprio in virtù della possibilità di comprensione che

ciascuno mette in atto. E’ opportuno allora che si rifletta su chi è il nostro interlocutore, quale

bagaglio cognitivo presumibilmente possiede, chiedendo conferma e verifica di passaggi di

comunicazione particolarmente significativi. In conclusione, per essere un buon comunicatore

si deve porre l’attenzione soprattutto alla propria comunicazione cogliendone l’esito,

determinato dai segnali di ritorno che l’altro ci invia. Questa abilità si aggiunge, integra ed è a

sua volta integrata dalla capacità di saper ascoltare, alla quale abbiamo precedentemente fatto

riferimento. La comunicazione quindi è un rapporto fra le persone, che per quanto rispecchia

l’ambito lavorativo (equipe di lavoro, reparti) deve essere in qualche modo organizzata,

sarebbe impensabile un’espressione di spontaneità, che rischierebbe di ottenere solo risultati

deludenti, ma viceversa nel rapporto operatore - paziente, genitore si devono applicare dei

protocolli per ottenere un risultato migliore basato sulla fiducia e sul rispetto, quindi questo

tipo di rapporto non si codifica ma si merita.

7.5 Come comunicare

Nella nostra realtà lavorativa, i messaggi che ci giungono sono spesso confusi, caotici, poco

strutturati da un punto di vista logico. Le armi che abbiamo per iniziare una buona

comunicazione con il paziente e nel nostro caso anche con il genitore, è data dalla domanda e

dal decodificare i messaggi non verbali che si ricevono. La difficoltà di relazione

interpersonale in un ambiente di lavoro, che sia tra colleghi o tra operatore e utente, fa sì che

vengano cercate delle regole comportamentali di base per ottenere una migliore

comunicazione. La nostra realtà è legata ad un’utenza elettivamente pediatrica determinando

l’obbligo da parte dell’operatore sanitario di instaurare da subito un ottimo rapporto con il

piccolo paziente ed i suoi accompagnatori. La collaborazione ottenibile dal bimbo non è

sempre coadiuvata dalla presenza del genitore che trovandosi spesso in uno stato d’ansia ha

bisogno a sua volta di essere rassicurato. Non dobbiamo dimenticarci che in questo caso sarà

il genitore ad essere più facilmente il nostro interlocutore, il quale si trova ad essere in una

condizione di “blocco cognitivo”, proprio perché è in condizione di forte stress emotivo.

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7.6 Doveri del TSRM

Il TSRM non deve vedere i familiari come ostacolo all’esecuzione del proprio lavoro o come

jolly da utilizzare a seconda della situazione. Infatti non è giusto allontanare i parenti come

avviene in certi pronto soccorsi pediatrici o utilizzarli come fattorini per portare richieste,

referti tickets e ancora come infermieri notturni, ma come elementi utili e necessari all’esame,

nel rispetto e nella tutela del piccolo paziente. Questo fatto salvo ovviamente il caso in cui i

parenti, più spesso madri o padri, presentino un atteggiamento palesemente e

incorreggibilmente invasivo, di conseguenza nocivo nei confronti della situazione,

necessitando pertanto di essere allontanati. Con il piccolo paziente il classico aut-aut “o fai

come dico io o se no ti togli dai piedi” funziona sempre meno, oltre che ad essere discutibile

sul piano etico. Di quel bambino non sappiamo quasi nulla e per costruire un dialogo efficace

con lui dovremo chiedergli qualcosa in più che ci consenta di dare un senso condiviso alla sua

richiesta. Si tratta quindi di passare da una comunicazione di tipo esplicativo - affermativa ad

una di tipo interrogativa – esplicativa.

E’ importante non dare troppe informazioni: ciò equivale a nessuna informazione,

l’iperinformatività può essere fonte di confusione, aumenta il rischio di malintesi. Bisogna

porre attenzione alla qualità della comunicazione, quindi ridurre i messaggi superflui.

Non è nostro compito entrare nel mondo delle emozioni dei nostri pazienti, indagarli,

interpretarli, e condividerlo; ma non bisogna neppure pensare che tutto questo non esista.

Anche imparare a trattare con le emozioni (quelle del bimbo e le nostre) ha a che fare con la

competenza comunicativa e relazionare indispensabile nel nostro lavoro. Una regola

comportamentale per ottenere una migliore comunicazione è quella delle 3 A: ATTEND

(ascoltare), ASSES (valutare, giustificare), ADDRESS (orientare, proporre). Dobbiamo

ascoltare il nostro interlocutore, guardarlo nella sua totalità, nel suo modo di parlare, di

gesticolare, nella sua mimica ed annuire per fargli capire che lo stiamo davvero ascoltando.

Dobbiamo valutare la sua situazione, il suo stato d’animo, orientare il discorso verso quello

che vogliamo dirgli e proporre alternative e soluzioni soddisfacenti per entrambi. Questo è il

fine per ottenere una comunicazione tranquilla e costruttiva. Tale comunicazione nel nostro

caso di operatori sanitari non è solo rivolta ai colleghi ma anche e soprattutto con l’utenza,

persone che dipendono in certo qual modo da noi, se non in senso fisico, in senso psicologico.

quindi la comunicazione con il piccolo paziente è fondamentale, sia da un punto di vista

tecnico per riuscire a produrre un esame diagnostico, sia dal punto di vista umano ed etico del

rispetto della persona. Questo implica cercare di capire gli stati d’animo e le caratteristiche

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strettamente individuali e caratteriali del bambino o bambina. L’introduzione di linee guida di

reparto per uniformare almeno a livello minimale le condotte è senz’altro un buon inizio, ma è

Ruolo centrale del TSRM nel conseguimento degli obiettivi proposti, con la professionalità e

sensibilità che deve necessariamente avere e sviluppare, la vera carta vincente.

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI APOLI “FEDERICO II · Capitolo 7 Ruolo del Tecnico Sanitario di...

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