Uno scanner RMI portatile per l’utilizzo in ambulanza
La RMI costituisce uno dei metodi di esame più importanti utilizzati per mostrare le regioni anatomiche e rispondere a domande relative a fisiologia e funzioni. Essa impiega campi magnetici molto elevati e non utilizza la radiazione ionizzante, il che la rende non tossica. Tuttavia, dal suo sviluppo negli anni ‘70, la RMI presenta problemi associati a bassa sensibilità e risoluzione spaziale dell’immagine, aspetti che vengono generalmente affrontati aumentando il campo magnetico dello scanner RMI. Tale soluzione non è possibile negli scanner RMI portatili, dove diversi fenomeni inter ed intramolecolari creano una risoluzione e un contrasto di immagine molto bassi.
Verso uno scanner RMI portatile
Con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie, il progetto RF-MAFS ha progettato e sviluppato un nuovo scanner RMI portatile che affronta questi problemi. «La tecnologia RF-MAFS riduce le interazioni molecolari e migliora la risoluzione di immagini RM ottenute con scanner RMI portatili», spiega Javier Alonso-Valdesueiro, borsista Marie Skłodowska-Curie. Ciò avviene implementando la tecnica della rotazione all’angolo magico che utilizza segnali RF al posto della rotazione meccanica. Il campione è soggetto a un campo magnetico rotante e ad uno statico, che producono un campo magnetico totale posizionato ad un angolo di esattamente 54,7 gradi rispetto al campione. Ciò riduce l’impatto delle interazioni nucleari sul contrasto dell’immagine RMI e sulla risoluzione RMN spettrale. Combinando competenze ingegneristiche, conoscenze di risonanza magnetica e informazioni su diagnostica per immagini, i ricercatori hanno ottimizzato la progettazione dei magneti e costruito il prototipo RF-MAFS. Gli elettromagneti che producono il campo magnetico rotante e statico utilizzano un dipolo a doppia elica e bobine Helmholtz e sono controllati mediante software specializzati. Il campo magnetico generato è stato misurato con una strumentazione ad hoc progettata e costruita durante il progetto.
I vantaggi dello scanner di RF-MAFS
Il nuovo scanner di RF-MAFS vanta peso, manutenzione e consumi ridotti, il che lo rende adatto come strumento di diagnosi precoce. Inoltre, il costo ridotto e l’accessibilità significano che può essere adottato nei pronto soccorso per garantire che le esigenze del paziente siano prontamente soddisfatte e facilitare le prime decisioni mediche quando un’ambulanza arriva sulla scena di un incidente. «Tuttavia, la tecnologia RF-MAFS non è intesa a sostituire i forti e potenti scanner RMI ospedalieri per come li conosciamo. Gli scanner tradizionali continueranno ad essere utilizzati su base regolare per la diagnosi precisa», sottolinea Alonso-Valdesueiro. Soprattutto, lo scanner di RF-MAFS è compatibile con altri strumenti diagnostici grazie alla forza inferiore del suo campo magnetico. Un ulteriore miglioramento tecnologico può rendere lo scanner utile in diverse situazioni, quali gli interventi chirurgici, o in combinazione con altri scanner, tra cui la tomografia computerizzata e l’ecografia.
Prospettive future
Secondo Alonso-Valdesueiro, «il progetto RF-MAFS si è rivelato un’opportunità per sviluppare una nuova tecnologia basata su un concetto non testato nella RMI». Il magnete risultante soddisfa i requisiti di dimensioni ridotte e potenza limitata del campo magnetico, che garantiscono costi bassi e portabilità. I piani futuri degli scienziati di RF-MAFS includono lo studio di interfacce materiali, impurità paramagnetiche e movimenti di oggetti con il magnete di RF-MAFS per dimostrare il miglioramento delle immagini negli esperimenti di scansione RMI. Gli attuali sforzi per la costruzione di uno spettrometro RMN valuteranno ulteriormente l’uso del magnete nella spettroscopia molecolare RMN.
Parole chiave
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