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Prevenzione e Sicurezza in RM


Marco Francone

Dipartimento di Scienze RadiologicheUniversità degli Studi di Roma La Sapienza


Sicurezza in RM

“Legende urbane nel mondo della RM”

A.D. Elster 1996


Radiology 2004


Radiol Med 2007


Il mondo dellaRadiologia sta

cambiando

L’esposizione a breve termine dei pazienti ad un campo magnetico statico fino a 8.0 T considerata a “rischio biologico non significativo”Radiology ‘04

1994-2004Oltre 150 milioni di RM; pochissimi infortuni gravi riportati in letteraturaRadiology ‘04

Confermato il rischio mortale legato all’uso medico di campi magnetici staticiRadiology ‘93


The New York Times July 31, 2001


Argomenti

• Considerazioni generali sulla sicurezza in RM• Controindicazioni assolute e relative• Aspetti peculiari


Sicurezza del paziente in RM

- Campo Magnetico Statico (B0)- Onde di Radiofrequenza (RF)- Gradienti dinamici variabili nel

tempo- Rumore durante l’acquisizione


Campo magnetico statico


Rischi per il paziente

• La RM è una metodica di imaging sicura dal punto di vista biologico.

• Esistono numerosi rischi che comportano seri danni o la morte.

Induzione di corrente : ustioni da RF -Stimolazione nervosa periferica

Livelli di rumore

Campo magnetico : “forza“ attrattiva Interferenza con campi elettrici

Con il corpo

Esterni al corpo


Campo magnetico (1)• Effetto “proiettile”• Zona 1: circostante l’isocentro magnetico • Zona 2: Area esterna al magnete

Health Device Alerts 2002

TwistingTorsione + traslazione


Campo magnetico statico (2)• Effetti reversibili conosciuti : aumento dell’onda T all’ ECG :

il sangue in movimento (=conductive) causa effetti magnetoidrodinamici.

• Il più alto potenziale mai indotto: 64 mV in un campo* da 10T.

Non evidenza di rischi a 1.5T*Budinger, Workshop ISMRM 1998


Danni correlati a RF: parte dell’energia assorbita convertita in calore• Riscaldamento tissutale diretto =

multifattoriale» Massa,conduttività» Perfusione tissutale» Temperatura dell’aria e della stanza» Ricambio d’aria

• Pazienti con sistemi di termoregolazione alterati (es. Diabete ipertensione, farmaci vasodilatatori)

• Regolamentazione FDA : limiti SAR -per i tessuti


Limiti SAR (specific absortion rate)

• Numero di Watt/kg di peso corporeo• Qualsiasi sequenza di impulsi non deve

produrre un ΔT dei tessuti >1ºC .– < 4 W/kg in tutto il corpo/15 minuti– < 3 W/kg/per esami del capo in 10 minuti– < 8 W/kg/per esami del torace in 5 minuti– < 12 W/kg per le estremità in 5 minuti

• Sistemi d’allarme automatici istallati nella maggior parte dei sistemi di RM


SAR• > nelle sequenze GRE rispetto alle Spin Echo

» tra 3 e 4 W/kg

• Massimo nelle SSFP» 4 W/kg

• Media di energia assorbita• per 30 minuti di esame = 6.3 W/kg


Bruciature da RF

• In genere dipendono dal posizionamento di sistemi di conduzione contro parti del corpo

• Elettrodi, saturimetro, maschera per ossigeno….


Bruciature da RVF

• ..o sono causate dalla formazione di circoli di conduzione in RM : alte resistenze per contatto cute-cute

• Mai incrociare le braccia o le gambe !


Variazione dei gradienti nel tempo (dB/dt)

Rapida modificazione di dB/dtStimolazione di nervi e muscoli


Rumore acustico

• Effetti acustici dovuti alle onde di RF ed ai gradienti applicati su B0.

• FDA : Picco non pesato del livello di pressione sonora inferiore < 140 dB

• Fornire al paziente cuffie o tappi per le orecchie.


Effetti del campoAttrazione del magnete di oggetti ferromagnetici

- Materiali interni al paziente

clips chirurgiche,valvole protesiche…

- Materials esterni al paziente

orologio,chiavi …..

Tutti i pazienti devono essere interrogati e controllati per accertarsi che non esistano situazioni pericolose.

L’accesso alle unità di RM dovrebbe essere consentito solo a personale qualificato.


Controindicazioni

• Pazienti con clips per aneurismi intracranici : pick up rotational torque

• Altre clips, valvole protesiche, giunture protesiche:nessun problema.

• ‘Le linea dei 5Gauss’= 0.0005 Tesla~ localizzazione isocentrica del magnete~ Forza del campo magnetico

si estede in tre direzioni


Controindicazioni assolute

• pacemaker cardiaci, neurostimolatori, impianti cocleari, stimolatori nervosi ed ossei.

• Clips per aneurismi intracranici• Corpi estranei intraoculari• Corpi estranei ferromagnetici• Dispositivi sconosciuti• CLAUSTROFOBIA !


RM con pace-maker1. Effetti del campo magnetico

Chiusura-apertura del reed switchDislocazione del PMVariazioni dell’ECG

2. Effetti delle onde di RFRiscaldamentoAlterazione del ritmo di stimolazioneResettaggio del PM (“riprogrammazione fantasma”)

3. Effetti dei gradientiVoltaggi indottiApertura chiusura del reed switch


RM con pace-maker: si può fare?• Pazienti altamente selezionati con ritmo cardiaco autoctono e

necessità “on-demand” di PM

JACC 2004


Interazione con dispositivi elettrici

• Pacemakers : disattivazione e possibile malfunzionamento. Da eseguirsi solo in casi selezionati.

• pompe per Insulina : idem• pompe per Infusione : devono essere lasciati

fuori e connessi con lunghe spiraline : possibili effetti proiettile e eventuale malfunzionamento.

• I dispositivi elettronici possono anche indurre artefatti, interferenza con RF nella gabbia di Faraday


• Somministrazione di adenosina o dobutamina durante stress test o insulina

• In genere non compatibili con RM :Da lasciarsi fuoriUtilizzare lunghe spiraline

Pompe di infusione


Controindicazioni relative

• Non mettono in pericolo il paziente ma causano artefatti nelle immagini, riducendo l’efficacia diagnostica :

stents, bobine e filtri.Protesi dentarieValvole artificiali cardiache Dispositivi ortopedici


• American College of Radiology 1997 Procedura standard

Gravidanza e RM

“ ….In assenza di dati che dimostrino l’embriotossicità diretta di B0 sullo sviluppo del feto, la RM dovrebbe essere consigliata alle donne in gravidanza ,laddove le alternative diagnostiche comportino esposizione a radiazioni ionizzanti…”

“…ogni caso deve essere considerato singolarmente e la RM può essere effettuata solo dopo l’approvazione del medico radiologo …”


Gravidanza e RM

Danno termico: maggiore vulnerabilità durante l’organogenesi con elevata suscettibilità del sistema nervoso (I trimestre)

Danno da rumore: elevata suscettiblità dell’apparato uditivo fetale agli stimoli acustici con possibile perdita dell’udito, gravidanza precoce e basso peso alla nascita


www.mrisafety.com


Conclusions

• Cardiac MRI requires a special approach

• Sometimes specific hardware is necessary

•The operational hazards associated with the operation of an MRI unit is in practice more important than the (yet unknown) biological factors of being exposed to a high radiofrequency and high magnetic field


PremessaPrincipi Fisici

Sicurezza in RM

1. CSM intensità B0 fino a 2T (1T:10.000G) per usi medici

4 tipi di interazione:-A livello molecolare e submolecolare

-magnetoidrodinamica

-magnetomeccanica (forza traente e torsione)

-elettrodinamica


Sicurezza

• Effetti biologiciEffetti del campo magnetico staticoDanni collegati a RFEffetti del campo tempo-variabilirumore

• Rischi proceduraliOggetti ferromagneticiProtesiFenomeni proiettile


RM con pace-maker1. Effetti del campo magnetico

Chiusura-apertura del reed switchDislocazione del PMVariazioni dell’ECG

2. Effetti delle onde di RFRiscaldamentoAlterazione del ritmo di stimolazioneResettaggio del PM

3. Effetti dei gradientiVoltaggi indottiApertura chiusura del reed switch

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