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Risonanza Magnetica e Fisica Medica

Struttura e finalità

Risonanza Magnetica

 

Referente:    Dr.ssa Michela Tosetti

michela.tosetti@fsm.unipi.it

 

 

 

Contatti segreteria:

tel: 050/886213

e.mail: segreteriaRM@fsm.unipi.it



Collocazione: interna

Anno istituzione: 1996

Personale assegnato: Neuroradiologi, Neurologi, Tecnici di Radiologia Medica,Anestesisti, Fisici, Ingegneri, Neuropsichiatri Infantili, Psicologi.

 

Dal 1996 esiste all’interno dell’Istituto Scientifico Stella Maris un Laboratorio di Risonanza Magnetica. L’apparecchiatura RM clinica in dotazione da 1.5T (Signa General Electric HealthCare) è stata recentemente aggiornata nell’agosto 2010 alla nuova piattaforma HDxT, che si avvantaggia di gradienti di nuova generazione, dell’imaging parallelo e di ricevitori multicanale. Tale aggiornamento ha permesso di aumentare le prestazioni del sistema in termini di maggiore risoluzione spaziale, maggiore rapporto segnale/rumore, riduzione dei tempi di acquisizione. Le immagini di elevato livello che si ottengono consentono l’applicazione in campo clinico e di ricerca di tecniche avanzate di imaging nella diagnostica delle malattie del Sistema Nervoso Centrale.

Le tecnologie acquisite e il know-how degli operatori costituiscono il Laboratorio di Risonanza Magnetica dell’IRCCS che è un supporto essenziale per molte ricerche correnti e finalizzate. Per gli aspetti assistenziali, il Laboratorio contribuisce a costituire il servizio diagnostico di Risonanza Magnetica.

Dal gennaio 2011 è attivo presso la Fondazione Imago7, di cui l’IRCCS Fondaizone Stella Maris è socio fondatore, un nuovo tomografo di Risonanza Magnetica a campo magnetico ultra elevato UHFMR  (7 Tesla), con caratteristiche tali da rendere possibili ricerche innovative, sull’uomo, ma anche sull’animale o su tessuti per ricerche collegate.  Tale tomografo RM è uno dei pochi in Europa, il primo in Italia e il primo della General Electrics HealthCare (GE) in Europa. Il centro Imago7 è finalizzato allo sviluppo di attività di ricerca scientifica prevalentemente nell’ambito delle neuroscienze di base e di tutte le connesse discipline, finalizzate allo studio dei fenomeni molecolari in vivo ed in vitro, mediante l’utilizzo di apparecchiature diagnostiche di alta tecnologia.

Sono state messe in opera diverse collaborazioni tra gli enti che partecipano al Progetto Imago7. In particolare con il Dipartimento di Fisica e di Ingegnereia delle Telecomunicazioni dell'Università di Pisa, insieme all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), è stato installato un nuovo Laboratorio per la progettazione e la realizzazione dei rivelatori (bobine) per l'acquisizione delle immagini a 7T. In questo ambito abbiamo partecipato e  partecipiamo con il nostro personale ad una nuova Linea di Progetti dell'INFN (progetto SEVEN e progetto TESLA) per l'ottimizzazione delle tecniche di rivelazione (sia hardware che di processamento dei segnali) per la nuova tecnologia UHFMR.

E' stata iniziata inoltre la simulazione delle sequenze e l'analisi dei segnali, nonché la valutazione dell'impatto dell’applicazione di questa tecnologia in eta' evolutiva , cosa ancora mai fatta nel mondo (simulazioni sulla valutazione del SAR e delle caratteristiche tecniche di bobine conformi).

La sinergia e le collaborazioni nello sviluppo delle Ricerche nel campo della RM ad alto ultra campo stanno portando non solo risultati pertinenti allo specifico utilizzo della RM 7T, ma anche una ricaduta significativa nella ricerca traslazionale; in particolare nelle applicazioni cliniche della RM 1.5 T come la messa a punto di nuove sequenze per ottenrene nuovi contrasti MRI e nell'implementazioni di algoritmi di analisi delle immagini ottenute a 1.5 T nell'ambito della patologia neurpspichiatrica dell'eta' evolutiva.

 

Apparecchiature qualificanti

Apparecchiature in dotazione e tecnologie disponibili

-          Apparecchiatura RM GE aggiornata al sistema hardware e software Signa HDxT nell’agosto 2010

-          Bobina dell’encefalo a 8 canali indipendenti per imaging parallelo

-          Sistema di spettroscopia multinucleare (1H e 31P) (GE Multinuclear Spectroscopy)

-          Bobina DT Dual Coil per acquisizione di segnali di Spettroscopia dell’idrogeno e del fosforo

-          Ergometro MR compatibile per lo studio dinamico del muscolo in 31P MRS

-          Rete di workstation di post-processing per elaborazione dati di imaging morfo-strutturale, di spettroscopia, di imaging funzionale, di diffusione e di perfusione

-          Sistema per il monitoraggio dei parametri cardiocircolatori e respiratori del paziente

-          Sistema per la somministrazione di stimoli funzionali visivi e uditivi computerizzato, compatibile con il sistema RM (Resonance Technology USA), aggiornato alla versione digitale nel novembre 2012

-          Simulatore di tomografo di Risonanza Magnetica "0 Tesla" per consentire ai bambini e agli adolescenti dell'Istituto di prendere confidenza e esercitarsi ad effettuare l’esame RM senza la necessità di ricorrere alla narcosi

-          Presso la Fondazione Imago7, sistema GE MR950 7T per studi in vivo sull’uomo dotato di bobine dedicate (bobina di trasmissione e ricezione birdcage (2 canali), bobina di ricezione a 32 canali indipendenti)

-          Laboratorio per la progettazione, simulazione e sviluppo di bobine dedicate per il sistema GE MR950 7T, presso la Fondazione Imago7

 

Principali aree di attività

Principali ambiti di ricerca clinica

 

La funzione del Laboratorio è lo studio dei disturbi cerebrali del bambino attraverso sia esami RM morfo-strutturali ad alta risoluzione che esami di imaging avanzato che permettono l’analisi del metabolismo e lo studio funzionale dell’encefalo. L’obiettivo principale è l’applicazione delle tecniche di imaging avanzato RM (imaging, spettroscopia 1H protonica e 31P fosforica, diffusione, perfusione, RM funzionale) allo studio diagnostico e al follow-up della patologia neurologica e psichiatrica dell’ età evolutiva. Il tomografo RM (Signa HDxT General Electric Medical Systems) a 1.5 Tesla è stato ottimizzato per le applicazioni neurologiche. La tecnologia in dotazione permette l’esecuzione di esami di imaging funzionale come la Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI), l'imaging pesato in Perfusione ed in Diffusione. Inoltre, grazie alla dotazione degli opportuni amplificatori, bobine e impulsi a radiofrequenza è possibile eseguire esami di Spettroscopia in vivo dei nuclei di protone 1-H e del fosforo 31-P. Il laboratorio è fornito di una rete di workstation UNIX, MAC e PC dalle alte prestazioni e dotate di software per la visualizzazione e l'analisi dei dati sia morfo-strutturali che funzionali. Inoltre è stato acquisito un nuovo sistema per la somministrazione di stimoli durante l’esecuzione di esami di risonanza magnetica funzionale attraverso un sistema di goggles (occhiali) e di cuffie connessi ad un sistema computerizzato (VisuaStim XGA Resonance Technology USA). Il Sistema RM è dotato di una serie di bobine per lo studio RM dei diversi distretti (cranio, collo, colonna, bobine di superficie), di una bobina multicanale per l’esecuzione di esami fetali, di una bobina dedicata per lo studio del neonato che consente di studiare in maniera appropriata sia l’encefalo che la colonna in unica sessione e di una bobina innovativa che consente di ottenere in un'unica sessione immagini MRI e segnali spettroscopici provenienti sia da nuclei di 1H che da 31P (DT Dual Tuned Coil). Sempre in questo ambito è stato messo a punto un sistema per effettuare misure dinamiche di Spettroscopia del Fosforo nel muscolo in esercizio grazie alla realizzazione di un ergometro MR-compatibile al fine di studiare il metabolismo muscolare in vivo, area di interesse in diverse patologie neuromuscolari. Sono presenti nella stanza RM sistemi di monitoraggio di tutti i parametri vitali consentendo l’esecuzione dell’esame RM in assoluta sicurezza anche nei bambini che necessitano della narcosi. In particolare grazie al supporto dell’equipe di anestesiologia pediatrica presente nel Laboratorio, si eseguono anche esami in neonati pretermine e a termine.

D’altro canto, dal giugno 2011 è attivo presso il Laboratorio un simulatore di un tomografo di risonanza magnetica, denominato “0 Tesla”, che consente ai bambini e agli adolescenti dell'Istituto di prendere confidenza ed esercitarsi ad effettuare l’esame RM senza la necessità di ricorrere alla narcosi.

Inoltre con l’installazione del nuovo tomografo a 7T presso la Fondazione Imago7, il Laboratorio si è impegnato nello start-up del sistema ed in particolare nella regolamentazione degli standard di sicurezza per il paziente e gli operatori, nella definizione dei controlli di qualità del sistema, nella messa a punto delle sequenze di impulsi ad hoc per il sistema ad ultra alto campo, nelle validazioni in vitro e ex-vivo su reperti autoptici, nonchè nella prima fase di sperimentazione su soggetti volontari sani.

Postazione elaborazione dati

 

 

 

 

 

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