RASSEGNA Dispositivi meccanici e risonanza …

1 645G ITAL CARDIOL | VOL 13 | OTTOBRE 2012 Dispositivi meccanici e risonanza magnetica:istruzioni per l usoAlberto RoghiLaboratorio di risonanza Magnetica Cardiaca, Dipartimento Cardio-Toraco-Vascolare, Niguarda Ca Granda, MilanoMagnetic resonance imaging provides excellent spatial resolution and tissue characterization analysis whilenot exposing patients to ionizing radiation or potentially nephrotoxic iodinate contrast agents. Magneticresonance imaging has developed into an extensively applied diagnostic tool for all fields of medicine,whilst at the same time an increasing number of patients are being treated with permanent or temporarycardiovascular devices. A thoughtful analysis of cardiovascular devices and their properties related to mag-netic field interaction is warranted to improve correct access and safety to magnetic resonance words.

2 Magnetic resonance imaging; Pacemakers; Prosthetic heart valves; Ital Cardiol 2012;13(10):645-652 PRINCIPI FISICI: INTERAZIONE TRA METALLI E CAMPOMAGNETICOLa produzione di immagini in risonanza magnetica (RM) preve-de l esposizione ad un campo magnetico statico che ha una in-tensit di circa 30-60 000 volte quella del campo magneticoterrestre a seconda dello scanner impiegato e che viene espres-sa in Tesla (1 Tesla = 10 000 Gauss). L intensit del campo ma-gnetico statico direttamente proporzionale al flusso di cor-rente che viene fatto passare attraverso spirali avvolte attornoal magnete. Per evitare il surriscaldamento prodotto dall inten-so flusso di corrente, i campi magnetici statici dei moderni scan-ner sono superconduttori nei quali le spirali sono immerse in li-quidi refrigeratori, in genere costituiti da serbatoi di elio allostato liquido, mantenuto vicino alla temperatura dello zero as-soluto di -273.

3 La generazione di immagini viene prodotta dal-la perturbazione del campo magnetico statico mediante impulsidi radiofrequenza (RF) che vengono opportunamente concate-nati in sequenze per generare nei tessuti stimolati piccole quan-tit di energia che vengono registrate da speciali antenne col-locate vicino all organo da valutare. Gli impulsi di RF induconomodificazioni transitorie della magnetizzazione longitudinale etrasversale del campo magnetico che vengono misurate conunit di misura, gli intervalli T1 e T2, che sono caratteristica-mente diversi nei vari tessuti. Impulsi di gradiente vengono uti-lizzati per identificare nelle tre dimensioni dello spazio la sor-gente di energia del tessuto esplorato, mediante rapide varia-zioni del campo magnetico. La ricostruzione tridimensionaledelle immagini viene fatta attraverso il riempimento di uno spa-zio virtuale, detto k spazio, dove vengono collocate le infor-mazioni relative all intensit dei segnali dei tessuti e le relativecoordinate spaziali.

4 Un sistema analogico-digitale trasforma inuna matrice tridimensionale le informazioni che vengono rap-presentate in immagini. CONSIDERAZIONI GENERALI RELATIVE ALLA SICUREZZALe principali sorgenti di pericolo in RM sono costituite dal cam-po magnetico statico, dagli impulsi di RF e dai gradienti di cam-po magnetico staticoPer ferromagnetismo si intende la propriet di alcune sostanzedi essere oggetto di forze attrattive quando esposte ad un cam-po magnetico. L intensit delle forze attrattive dipende dall in-tensit del campo magnetico statico e dalle propriet ferroma-gnetiche della sostanza esposta. Ci significa che considera-zioni relative alla sicurezza di impiego di un dispositivo in unoscanner da possono non essere valide per uno scanner da3T. Negli scanner superconduttori, le forze attrattive di un og-getto ferromagnetico come una bombola di ossigeno provoca-no un effetto missile che disloca l oggetto metallico nell iso-centro del magnete.

5 Sono parte della letteratura corrente epi-sodi analoghi con lucidatrici, barelle, sedie, defibrillatori, forbi-ci con conseguenze anche gravi quando tra l oggetto dotatodi propriet ferromagnetiche in corso di attrazione e l isocentrodel magnete si trovi qualcuno. Le principali modalit di inci-dente sono sostanzialmente due: accesso alla sala del magne-te di personale non adeguatamente addestrato circa i rischi delcampo magnetico (ad es., personale dei servizi di pulizia nelweekend), accesso di personale non consapevole dei rischi incorso di emergenza (team ALS, elettricisti, idraulici, pompieri).Negli scanner superconduttori il campo magnetico perenne-mente attivo ed invisibile, anche quando le stazioni di lavorosono spente, anche in condizioni di black-out elettrico. L inten-sit del campo varia in funzione della distanza dall isocentro delmagnete: all interno del locale del magnete, l area di pericolo spesso delimitata da una linea di demarcazione detta dei 5 Gauss, oltre la quale l intensit del campo incrementa brusca- 2012 Il Pensiero Scientifico EditoreRicevuto ; nuova stesura ; accettato autore dichiara nessun conflitto di la corrispondenza: Dr.

6 Alberto Roghi Laboratorio di risonanza Magnetica Cardiaca,Dipartimento Cardio-Toraco-Vascolare, Niguarda Ca Granda,Piazza Ospedale Maggiore 3, 20162 Milanoe-mail: ITAL CARDIOL | VOL 13 | OTTOBRE 2012646A ROGHI mente. L esposizione al campo magnetico statico pu provoca-re danni collaterali non pericolosi ma certamente fastidiosi co-me l inattivazione di carte di credito, di orologi, di personalcomputer, smart-phone e cellulari. Per tale motivo il personaledella RM deve esercitare una continua azione di vigilanza rela-tiva al rispetto delle norme che regolano l accesso alle aree pro-tette non soltanto per quanto riguarda i pazienti ma anche pervisitatori occasionali e personale tecnico o sanitario estraneo. Per quanto riguarda i Dispositivi meccanici cardiovascolari,nella maggior parte dei casi (ma non in tutti!)

7 Sono dotati discarse o nulle propriet di radiofrequenzaLa perturbazione del campo magnetico statico da parte degliimpulsi di RF necessaria per generare le immagini induce lo svi-luppo di calore. L unit di misura rappresentata dal SAR (spe-cific absorption rate, espressa in Watt per chilogrammo). Il SARincrementa con il quadrato dell intensit del campo sviluppo di calore pu essere particolarmente elevato in cor-rispondenza della punta dei cateteri, di anse di drenaggi, di ac-cessi venosi o di cavi per il monitoraggio che possono provocareustioni e lesioni cutanee. L energia erogata dagli impulsi di RFdipende dalla loro frequenza e dall intensit del campo ma-gnetico statico e quindi pu dar luogo ad effetti diversi in fun-zione delle sequenze impiegate e del tipo di scanner. Ci si-gnifica che la compatibilit dei Dispositivi cardiologici sempreriferita a specifiche condizioni di intensit di campo e di se-quenze utilizzate e che la variazione delle condizioni in cui lacompatibilit stata validata pu determinare situazioni di po-tenziale pericolo.

8 Le energie impiegate in RF possono genera-re correnti elettriche nei cavi e nelle guide ed indurre aritmie. Lanormativa italiana particolarmente restrittiva per quanto ri-guarda i limiti di SAR e dispone di due livelli di erogazione dienergia nel primo dei quali non si possono superare i livelli diSAR di 2 W/kg. Tali livelli sono normalmente superati quando siimpiegano sequenze di di campo magneticoI gradienti di campo magnetico vengono utilizzati per pertur-bare il campo magnetico statico e generare informazioni tri-CHIAVE DI LETTURAR agionevoli pazienti portatori dipacemaker (PM) o defibrillatore impiantabile(ICD) nel mondo sono circa 5 milioni e si calcolache il 50% di loro potrebbe avere la necessit didiagnostica in risonanza magnetica (RM) nelcorso della vita del PM. L estensione crescentedelle indicazioni all impiego diagnostico della RMin tutti i settori della medicina da un lato e ilcrescente numero di pazienti cardiopaticiportatori di Dispositivi meccanici di varia naturadall altro, rende necessaria un accurata disaminadella compatibilit dei Dispositivi con i campimagnetici di comune impiego.

9 I criteri diclassificazione e la terminologia relativa allacertificazione di sicurezza dei dispositivicardiovascolari in RM si sono modificati nelcorso dell ultimo decennio e non sono omogeneitra Nord-America ed Europa. In attesadell auspicabile processo di integrazione edomologazione delle certificazioni relative allasicurezza dei Dispositivi necessario attenersi allenormative nazionali vigenti e alla sistematicavalutazione dei criteri di sicurezza attraverso lefonti di informazione disponibili note econtrollate (Food and Drug Administration,Comunit Europea, siti web certificati). Ilconcetto di RM conditional recentementeproposto dall American Society for Testing andMaterials International propone condizioni d usodel dispositivo strettamente vincolate allecaratteristiche sperimentali in cui stato valutato:intensit del campo magnetico statico, deigradienti, degli impulsi di radiofrequenza, dellaregione di interesse anatomica, delle sequenzeimpiegate, delle modifiche della programmazionedel dispositivo (ad es.)

10 , PM in stimolazioneasincrona). L estensione dell utilizzo dei dispositivicardiovascolari al di fuori delle condizioninell ambito delle quali sono stati approvati considerata sperimentale e deve rispettare lanormativa relativa a questo contesto conparticolare riferimento al consenso informato edalle misure di sicurezza relative. Il rapportorischio/beneficio della RM deve essereaccuratamente valutato attraverso la strettacollaborazione tra cardiologo e radiologo e devetenere conto dei rischi clinici, di deterioramentodella funzione del dispositivo, degli artefatti chepossono condizionare l interpretazione delleimmagini. Questioni sviluppo di criteri divalutazione e di classificazione omogenei a livellointernazionale auspicabile per abbattere laconfusione esistente relativa alla certificazione dicompatibilit dei vari Dispositivi cardiovascolaricon la RM.