La Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) è una metodica di diagnostica per immagini di II livello, ovvero un’indagine che viene generalmente richiesta per sciogliere un dubbio sollevato da altri tipi di indagine, generalmente una tomografia computerizzata (TC) o un’ecografia.

I principi alla base della Risonanza Magnetica Nucleare sono estremamente complessi e una trattazione esaustiva richiederebbe conoscenze avanzate di fisica, chimica e matematica. In questo articolo mi limiterò ad illustrare alcuni aspetti fondamentali del suo funzionamento, più che altro con la speranza di illuminare il profondo fascino di una metodica così preziosa e promettente. In seguito, cercherò di chiarire il ruolo di questo esame all’interno di un percorso diagnostico, illustrando sinteticamente le ragioni per cui esso si svolge secondo determinate modalità. Infine, ti presenterò alcune controindicazioni all'esame.

Cos'è e le caratteristiche

Per prima cosa, soffermiamoci sul significato dell’espressione Risonanza Magnetica Nucleare (d’ora in poi semplicemente Risonanza Magnetica o RM). Il termine "nucleare" viene generalmente omesso nel linguaggio comune: si parla più semplicemente di Risonanza Magnetica. Questo accade sia per brevità, sia perché il paziente potrebbe essere spaventato all'idea di sottoporsi ad un esame che implica il termine “nucleare”, che nel linguaggio comune richiama qualcosa di radioattivo, ovvero di potenzialmente dannoso per la salute. Per toglierti qualsiasi dubbio, bisogna fare una prima, importantissima precisazione: a differenza della TC o della radiologia tradizionale (la classica "RX torace" per intenderci), la Risonanza Magnetica è un esame che non si avvale di radiazioni ionizzanti. Per questo motivo, si tratta di una metodica sicura e ripetibile, che non presenta le controindicazioni tipiche della TC. A questo proposito, considera che la Risonanza Magnetica può essere utilizzata persino per studiare i feti nell'utero materno.

Ma torniamo al significato dei termini:

• Risonanza: è un fenomeno fisico che indica l'ottimizzazione del trasferimento di energia tra due sistemi oscillanti.
• Magnetica: così come nell’ecografia il linguaggio è quello degli ultrasuoni, nella RM il linguaggio è quello delle onde  elettromagnetiche, nell'ambito della radiofrequenza.
• Nucleare: perché "interroghiamo" delle entità fisiche subatomiche, in particolare i nuclei di idrogeno.

Cos'è una risonanza?

Un esempio di risonanza è quello del diapason, che è in grado di oscillare solo ad una frequenza ben definita e che dipende dalle sue caratteristiche intrinseche. Se abbiamo due diapason vicini che sono progettati per suonare la stessa nota, percuotendone uno, l'altro entra in risonanza, ovvero si mette a vibrare a sua volta. Se invece i due diapason sono progettati per suonare due note diverse, facendone vibrare uno l'altro resta muto. Il diapason è in grado di vibrare solo ad una determinata frequenza e assorbe energia solo se questa è alla frequenza esatta per quel dato diapason. Un altro esempio di risonanza è quello della monetina nel portaoggetti della macchina: se si va a 50 km/h la monetina non vibra, a 70 km/h inizia a vibrare, per poi smettere improvvisamente a 90 km/h. Questo fenomeno accade perchè la moneta ha una capacità di oscillare precisa (che dipende anche dalle dimensioni della moneta): non oscilla se la frequenza è troppo bassa, poi inizia ad oscillare alla giusta velocità (in relazione alla frequenza di vibrazione della macchina) e smette quando si accelera ulteriormente. la monetina, infatti, entra in risonanza con le vibrazioni della macchina solo ad una data frequenza.

Il concetto di risonanza è importante perchè ci suggerisce che l'unico modo per interagire con gli atomi di idrogeno è parlare la loro stessa lingua, cioè fare in modo che il trasferimento di energia avvenga alla frequenza per cui l'atomo di idrogeno è in grado di entrare in risonanza. Ma perché dobbiamo interrogare proprio gli atomi di idrogeno? La risposta è duplice: in primo luogo, gli atomi di idrogeno godono di alcune proprietà fisiche peculiari che li rendono adatti ad essere “interrogati” nel linguaggio della radiofrequenza, la seconda è che sono moltissimi.

Come funziona

Ora, tutto il mondo della risonanza magnetica si basa sul gioco tra assorbimento e restituzione di energia nel range delle radiofrequenze. Nello specifico, si basa sulla proprietà di alcuni atomi, i quali presentano un nucleo con un numero dispari di protoni e/o neutroni. Il numero dispari implica che ci siano delle cariche elettriche in movimento. A sua volta, la presenza di cariche in movimento all’interno del nucleo fa si che esso diventi una sorta di "piccola calamita", dotata di un polo nord e un polo sud. Grazie a questa “magnetizzazione” del nucleo, è possibile interagire con la materia somministrando energia e restando in "ascolto" quando questa energia viene restituita. Tra tutti gli atomi che godono di questa proprietà, gli atomi di idrogeno sono molto comuni nell’organismo, poiché fanno parte delle molecole organiche di cui sono composti i mattoni le nostre cellule e dell'acqua. Basti pensare che per ogni ml di acqua ci sono circa 10 alla ventitreesima atomi di idrogeno, una quantità decisamente alta!

Sulla base del modo in cui questi piccoli dipoli assorbono e restituiscono energia è possibile ricavare una serie di informazioni sul microambiente in cui sono immersi, il che significa, in altre parole, ottenere informazioni importanti sui tessuti di cui sono composti gli organi e gli apparati. Si tratta, come è intuibile, di un linguaggio molto diverso rispetto a quello della TC, il cui principio base è essenzialmente la differenza con cui i diversi tessuti attenuano il passaggio di un fascio radiante. La complessità di tale linguaggio è anche il motivo per cui un esame di RM richiede del tempo: si tratta di uno studio multiparametrico, in cui diversi tipi di informazioni vengono acquisite in momenti differenti dell’esame, sulla base della specifica richiesta.

Come si esegue

Purtroppo, gli studi di RM sono esami lunghi che necessitano della collaborazione del paziente, questo spiega perché non si adattano al contesto di emergenza-urgenza, al contrario delle moderne TC spirali multistrato (basti pensare che queste permettono di fare scansione di tutto il corpo del paziente in una manciata di secondi). In aggiunta, molte sequenze di RM sono fatte in apnea, altre ancora sono sincronizzate con il respiro, altre richiedono la somministrazione di mezzi di contrasto che richiedono del tempo per agire (per esempio, il mezzo di contrasto specifico per il fegato). Se il paziente non è collaborante, l’esame di RM può risultare di bassa qualità e non apportare nessuna informazione utile al processo diagnostico. Il paziente deve aspettarsi di rimanere disteso nella macchina per 30-40 minuti e dover obbedire a dei comandi impartiti dal tecnico: questo può rappresentare un problema se il paziente soffre di claustrofobia. Ma per fortuna, oggi sono state inventate delle RM aperte.

Limiti

Se, da un lato, si tratta di un esame dalle enormi potenzialità (basti pensare che grazie alla RM abbiamo iniziato a comprendere qualcosa sul funzionamento del cervello umano), allo stesso tempo non deve essere inteso come “esame panacea”. La RM, proprio perché è un esame multiparametrico, deve essere condotta in base al quesito clinico: non si può pensare di indagare la causa del dolore addominale prescrivendo una risonanza magnetica dell’addome! Per fare un esempio, se l’obiettivo fosse studiare le vie biliari, poiché si sospetta un calcolo al loro interno non visibile con altre metodiche, il tecnico di RM imposterà delle sequenze che mostrano selettivamente il liquido all’interno delle vie biliari e “cancellano” tutto il resto. Di conseguenza, potrei perdere delle informazioni riguardo al fegato. Al contrario, se venissero richieste delle sequenze mirate allo studio fegato, le vie biliari potrebbero essere mal valutabili. Se, infine, si volessero raccogliere informazioni su entrambi i distretti, questo implicherebbe allungare di non poco l’esame. Per concludere: il tempo è la moneta con cui si paga il risultato della RM! Mentre con la TC si fa una “passata” e si vede tutto, con la RM per ogni quesito esistono una o più sequenze specifiche, e ogni sequenza comporta diversi minuti di esame. Quindi, più che un esame panoramico, si tratta un esame problem solving, che risponde a dei quesiti specifici, magari generati da altre indagini radiologiche.

Controindicazioni

Abbiamo detto in apertura che la risonanza magnetica non utilizza radiazioni ionizzanti, ovvero radiazioni che potrebbero alterare in modo definitivo la struttura della materia, delle molecole di cui siamo fatti. Tuttavia, questo non significa che non vi siano delle controindicazioni. Al contrario, si tratta di controindicazioni che devono essere prese molto sul serio. A proposito della TC e delle radiografie, abbiamo visto come la dose di radiazioni somministrata sia talmente bassa da non determinare alcun rischio concreto per il paziente, o comunque, un rischio più che accettabile, se considerato in termini di rapporto costo-beneficio. Al contrario, la mancata osservanza delle (poche) controindicazioni alla RM comporta un rischio elevato di eventi avversi gravissimi, tra cui la morte. Poiché la RM funziona producendo un forte campo magnetico, le principali controindicazioni riguardano la presenza di oggetti metallici all’interno del corpo, che potrebbero essere strappati dalla loro sede e lacerare i tessuti circostanti. Al giorno d’oggi, la maggior parte dei presidi chirurgici viene sviluppata in materiali RM-compatibili. In ogni caso, prima di iniziare un esame RM, il medico vi sottoporrà ad un questionario per accertarsi che non vi siano controindazioni in tal senso. I pazienti che hanno subito interventi chirurgici in passato, in particolare di natura ortopedica, alla colonna vertebrale, o che sono portatori di pacemaker, è consigliabile che rechino in visione tutta la documentazione relativa a dette procedure, al fine di procedere con l'esame in completa sicurezza.