Cos’è la risonanza magnetica e perché è rivoluzionaria
La risonanza magnetica, o risonanza magnetica nucleare (RMN), è una delle tecniche diagnostiche più avanzate della medicina moderna. Introdotta negli anni ’80, ha trasformato la capacità di esplorare l’interno del corpo umano senza ricorrere a procedure invasive né a radiazioni ionizzanti, come invece avviene per la TAC. Neurologia, oncologia e cardiologia sono solo alcuni dei campi che oggi beneficiano delle sue straordinarie possibilità.
Il cuore della macchina: un supermagnete impressionante
Il macchinario per la risonanza magnetica è caratterizzato da un grande tunnel cilindrico nel quale il paziente viene fatto scorrere su un lettino. Al centro si trova un magnete superconduttore in grado di generare campi magnetici potentissimi, tipicamente tra 1,5 e 3 tesla — fino a decine di migliaia di volte più intenso del campo magnetico terrestre. Alcuni centri di ricerca utilizzano persino macchine sperimentali da 7 tesla per ottenere immagini ancora più dettagliate.
Questa enorme potenza magnetica richiede una sola, importante precauzione: è vietato introdurre oggetti metallici o dispositivi elettronici, come pacemaker o schegge metalliche, poiché potrebbero essere attratti dal magnete o danneggiarsi.
Fisica invisibile: il comportamento dei protoni
Alla base del funzionamento c’è una proprietà sorprendente dell’atomo di idrogeno, presente in grande quantità nel corpo umano grazie all’acqua. I protoni dei nuclei di idrogeno possono essere visti come minuscoli magneti. In condizioni normali sono orientati casualmente, ma all’interno del forte campo magnetico della macchina si allineano e iniziano a “precessare”, cioè a compiere un movimento conico attorno alla direzione del campo.
La frequenza di questo moto, detta frequenza di Larmor, varia in base all’intensità del campo magnetico: a 1,5 tesla è di circa 60 megahertz, nella banda delle onde radio. Quando la macchina invia un impulso radio alla stessa frequenza, i protoni assorbono energia e cambiano allineamento. Quando l’impulso si interrompe, ritornano alla posizione iniziale rilasciando energia sotto forma di un segnale elettromagnetico: è questo segnale che verrà trasformato in immagine.
Dai segnali alle immagini tridimensionali
Per localizzare i protoni nello spazio, la macchina utilizza bobine che generano campi magnetici variabili, detti gradienti, lungo diverse direzioni. Queste variazioni permettono di mappare con precisione i segnali provenienti da punti specifici del corpo. I famosi “rumori battenti” che si sentono durante una risonanza magnetica derivano proprio dall’attivazione rapida di questi gradienti.
I segnali raccolti non sono tutti uguali: dipendono dalla densità dei protoni nei tessuti e da caratteristiche come la quantità di acqua e grasso, la mobilità delle molecole e i tempi di rilassamento dei protoni (T1 e T2). Queste differenze creano contrasti che consentono di distinguere muscoli, organi, fluidi e anomalie. Software avanzati elaborano i dati e li ricompongono in immagini bidimensionali o tridimensionali ad alta risoluzione.
Perché è sicura e quando è indispensabile
La risonanza magnetica non utilizza radiazioni ionizzanti, perciò è considerata una procedura sicura per la maggior parte delle persone. Viene impiegata per diagnosticare tumori, lesioni cerebrali, malattie del cuore, problemi articolari e molto altro. Tuttavia, non è adatta a chi ha impianti metallici non compatibili o gravi claustrofobie, per i quali esistono alternative come TAC o ecografia.
Una finestra sul corpo umano
Grazie alla risonanza magnetica, medici e ricercatori hanno a disposizione una finestra dettagliata e non invasiva sull’interno del corpo umano. La combinazione di fisica quantistica, campi magnetici e informatica avanzata ha reso possibile ciò che, solo pochi decenni fa, sembrava fantascienza: vedere con estrema chiarezza organi e tessuti senza bisturi né radiazioni.
In un mondo in cui diagnosi tempestive possono salvare vite, la scienza della risonanza magnetica è un perfetto esempio di come la ricerca di base possa trasformarsi in uno strumento essenziale per la salute di tutti.
Foto di Dmitriy Kievskiy da Pixabay
