Ateneo - UPO

Il corso fornisce le conoscenze fondamentali e applicative della Risonanza Magnetica, con particolare attenzione ai principi fisici, alla formazione dell’immagine, alle principali sequenze di acquisizione e alla loro applicazione in ambito diagnostico.Saranno trattati i concetti di spin, precessione, frequenza di Larmor, rilassamento T1 e T2, magnetizzazione longitudinale e trasversale, Free Induction Decay, Spin Echo e Gradient Echo. Verranno inoltre approfonditi la Trasformata di Fourier, il K-spazio, i gradienti di codifica spaziale, le pesature T1, T2 e densità protonica, le geometrie di acquisizione 2D, multi-slice e 3D, gli artefatti più comuni e le principali sequenze avanzate, tra cui diffusione, perfusione, DTI/Fiber Tracking e spettroscopia RM.

Materiale didattico fornito dal docente e disponibile sulla piattaforma del corso.Risorse integrative consigliate:Questions and Answers in MRI.Simulatori didattici RM per sequenze, K-spazio e formazione dell’immagine.Westbrook C., MRI in Practice.McRobbie D.W. et al., MRI from Picture to Proton.Haacke E.M. et al., Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design.

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire allo studente una conoscenza strutturata dei principi fisici, tecnici e applicativi della Risonanza Magnetica, necessaria per comprendere il processo di acquisizione dell’immagine, la scelta delle sequenze e l’ottimizzazione dei parametri tecnici.Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di comprendere i meccanismi alla base del segnale RM, distinguere le principali pesature e sequenze, riconoscere i fattori che influenzano contrasto, risoluzione e rapporto segnale-rumore, identificare gli artefatti più frequenti e comprendere il ruolo delle tecniche avanzate nella pratica clinica.

Sono richieste conoscenze di base di fisica, anatomia, fisiologia e diagnostica per immagini.È utile possedere nozioni preliminari sui principi generali dell’imaging radiologico, sull’anatomia dei principali distretti corporei e sui concetti fondamentali di segnale, contrasto, risoluzione spaziale e rappresentazione digitale dell’immagine.

Lezioni frontali con supporto di materiale didattico multimediale.Discussione guidata dei principali concetti fisici e tecnici della Risonanza Magnetica.Utilizzo di immagini esemplificative, simulatori online, risorse interattive e quiz di allenamento per consolidare la comprensione dei principi di acquisizione, delle sequenze e degli artefatti.Analisi ragionata di esempi applicativi relativi alle principali pesature, alle sequenze convenzionali e avanzate e al loro impiego nei diversi contesti clinici.

Il materiale didattico sarà reso disponibile sulla piattaforma del corso.Sono previste risorse di approfondimento online, simulatori interattivi e quiz di autovalutazione per favorire lo studio individuale e la preparazione alla prova finale.La partecipazione attiva alle lezioni e l’utilizzo dei materiali integrativi sono fortemente consigliati, poiché consentono di collegare i principi fisici della RM alla pratica tecnica e diagnostica.

La verifica dell’apprendimento avviene mediante prova finale scritta, strutturata prevalentemente in forma di quiz a risposta multipla e/o domande finalizzate a valutare la comprensione dei principi fisici, delle sequenze di acquisizione, dei parametri tecnici, degli artefatti e delle applicazioni cliniche della Risonanza Magnetica.La prova potrà includere quesiti teorici, interpretazione di concetti tecnici, riconoscimento delle principali pesature RM e valutazione del corretto utilizzo delle sequenze in relazione al quesito clinico.I quiz di allenamento disponibili durante il corso hanno funzione formativa e di preparazione alla verifica finale.

Il programma dell’insegnamento comprende:Principi fisici della Risonanza Magnetica: protoni, spin, campo magnetico statico, allineamento, precessione, frequenza di Larmor, impulso di radiofrequenza e spin flip.Magnetizzazione e rilassamento: magnetizzazione longitudinale e trasversale, rilassamento T1, rilassamento T2, decadimento T2*, rapporto tra tempi di rilassamento e contrasto dell’immagine.Pesature dell’immagine RM: immagini T1-pesate, T2-pesate e a densità protonica; significato del contrasto tissutale e ruolo dei parametri TR e TE.Tipi di segnale: Free Induction Decay, Spin Echo, Gradient Echo; differenze tecniche, vantaggi, limiti e principali indicazioni applicative.Gradienti magnetici e codifica spaziale: gradiente di selezione di strato, gradiente di fase, gradiente di frequenza e localizzazione spaziale del segnale.Formazione dell’immagine: Trasformata di Fourier, Trasformata di Fourier inversa, acquisizione dei dati grezzi, K-spazio, basse e alte frequenze spaziali, relazione tra K-spazio, contrasto e risoluzione.Parametri di qualità dell’immagine: rapporto segnale-rumore, risoluzione spaziale, dimensione del voxel, tempo di acquisizione, numero di medie, campo magnetico e compromessi tecnici.Artefatti RM: chemical shift, suscettibilità magnetica, movimento, aliasing, zipper artifact e principali strategie di riconoscimento e riduzione.Geometrie di acquisizione: acquisizioni 2D, multi-slice 2D e 3D; pixel, voxel, spessore di strato, gap, ricostruzioni multiplanari e proiezioni MIP.Sequenze Spin Echo: principi di funzionamento, T1, T2, densità protonica, Multi-Echo Spin Echo, Fast Spin Echo/Turbo Spin Echo, Ultra-Fast Spin Echo.Sequenze Inversion Recovery: principi generali, tempo di inversione, STIR per la soppressione del grasso e FLAIR per la soppressione del liquido cerebrospinale.Sequenze Gradient Echo: caratteristiche, flip angle, sensibilità al T2*, suscettibilità magnetica, sequenze spoiled, steady-state e applicazioni cliniche.Saturazione del grasso e mezzo di contrasto: tecniche di soppressione del grasso, utilizzo del gadolinio, modificazione del contrasto T1 e principali indicazioni.Sequenze avanzate: Diffusion Weighted Imaging, b-value, mappe ADC, perfusione RM, CBF, CBV, TTP, DTI/Fiber Tracking e spettroscopia RM.Post-processing e ricostruzioni: MPR, MIP, mappe funzionali, interpretazione tecnica delle immagini derivate e loro utilità nella pratica diagnostica.Applicazioni cliniche: utilizzo della RM nello studio neurologico, muscolo-scheletrico, oncologico e cardiovascolare, con attenzione alla scelta della sequenza più appropriata in relazione al quesito diagnostico.

Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di:Comprendere i principi fisici alla base della Risonanza Magnetica, inclusi spin, precessione, frequenza di Larmor, impulsi RF e fenomeni di rilassamento.Descrivere il significato dei tempi T1, T2 e T2* e il loro effetto sul contrasto delle immagini.Distinguere le principali pesature RM e riconoscere il significato diagnostico delle immagini T1, T2 e a densità protonica.Spiegare il funzionamento delle principali sequenze di acquisizione, con particolare riferimento a Spin Echo, Gradient Echo, Fast Spin Echo, Inversion Recovery, FLAIR e STIR.Comprendere il ruolo dei gradienti magnetici, della Trasformata di Fourier e del K-spazio nella formazione dell’immagine RM.Individuare i principali parametri che influenzano qualità dell’immagine, risoluzione, contrasto, rapporto segnale-rumore e durata dell’esame.Riconoscere i principali artefatti RM e comprendere le strategie tecniche per limitarli.Distinguere acquisizioni 2D, multi-slice e 3D, comprendendo vantaggi, limiti e possibilità di ricostruzione.Comprendere il ruolo delle sequenze avanzate, quali diffusione, perfusione, DTI e spettroscopia, e il significato delle mappe funzionali derivate.Applicare le conoscenze acquisite alla scelta ragionata delle sequenze RM in funzione del quesito clinico e del distretto anatomico da studiare.