Misura dei campi magnetici per MRI


La tecnica MRI (Magnetic Resonance Imaging) è fondamentale per la diagnostica medica, in quanto dà la possibilità di effettuare misure all’interno dell’intero corpo umano, in modo non invasivo e distinguendo precisamente e con alta risoluzione i vari tessuti molli. Le macchine per risonanza magnetica sono ormai comuni negli ospedali e tecniche simili sono d’uso anche nei laboratori per l’analisi di materiali (in questo caso si parla di NMR).

Un sistema di misura così raffinato richiede tuttavia un campo magnetico caratterizzato da alta intensità ed estrema omogeneità, il quale necessita di estensive misurazioni in fase di produzione e di installazione. Una volta messo in funzione, lo stesso campo pone problemi di sicurezza non trascurabili, essendo in grado di tirare verso di sè oggetti metallici di uso comune con grande forza e provocando di conseguenza danneggiamenti a cose e persone. È dunque necessario individuare le zone in cui tale campo sorpassi una certa soglia critica.

Metrolab, la compagnia svizzera leader nel settore della misura di campi magnetici, offre un’intera gamma di strumenti dedicati alla risonanza magnetica, in grado di dare risposte veloci semplici e precise ai problemi sollevati dall’uso di questa tecnica.
Nei paragrafi seguenti è riportata una descrizione accurata delle applicazioni degli strumenti Metrolab per la MRI, in particolare durante le fasi di:


  1. Installazione

  2. I macchinari per Imaging di risonanza magnetica richiedono una lunga procedura per l’installazione e per la messa in opera, di cui è parte fondamentale lo shimming, ovvero l’eliminazione delle disomogeneità nel campo magnetico prodotto dal solenoide principale. Dette inomogeneità sono pressoché sempre riscontrabili nei macchinari MRI appena installati e sono dovuti non solo alle tolleranze in fase di costruzione, ma anche dai campi magnetici interferenti tipici della struttura dove il macchinario viene posizionato, generati ad esempio dalle armature interne ai muri o indotte da correnti elettriche. Lo shimming richiede spesso il lavoro di due tecnici per qualche giorno, in quanto va eseguita una mappatura estremamente precisa del campo magnetico, in condizioni di forte flusso magnetico. Lo stesso lavoro può invece essere eseguito in modo semplice, affidabile e soprattutto rapido mediante l’uso della magnetocamera MFC3045 di Metrolab. Si tratta di uno strumento che monta da 32 a 96 sensori di campo magnetico NMR, che opportunamente montata su un apposito supporto meccanico permette di realizzare la misura di migliaia di punti in pochi minuti e la seguente realizzazione di una mappa 3D del campo magnetico. La precisione e accuratezza tipica delle sonde NMR garantiscono risultati con tolleranze sotto la parte per milione. Per questo motivo Metrolab è divenuto uno standard di affidabilità per quanto riguarda le misure dei campi magnetici di macchine per risonanza magnetica.

    Una volta messo in opera, un macchinario MRI pone dei problemi di sicurezza all’interno dell’area in cui si sviluppa il suo campo magnetico estremamente intenso. Per evitare danni a cose e persone, nonché per preservare il corretto funzionamento dello strumento, è necessario individuare le aree pericolose o interdette a materiali ferromagnetici. A questo fine non è necessario l’uso dei sensibilissimi e precisi sensori NMR ma bastano delle sonde di Hall, strumenti più semplici e capaci di leggere campi magnetici meno intensi. Anche per questa tecnologia Metrolab è un leader comprovato e offre il suo modello THM1176 appositamente per questo genere di misure. Si tratta di una sonda triassiale di Hall (che dunque effettua misure indipendenti dalla direzione relativa del campo magnetico) la quale si può interfacciare direttamente ad un PC portatile o a uno speciale PDA tramite connessione USB. La velocità di misura tipica della sonda di Hall permette di effettuare valutazioni in tempo reale, in modo ancor più facilitato dalla portatilità del setting e dalla semplicità dell’interfaccia utente.

    Per tutti questi motivi, Metrolab è spesso la scelta di chi desidera dare qualità all’installazione del suo nuovo macchinario per risonanza nuclare, o effettuarne in modo corretto e rapido la manutenzione.


  3. Campi interferenti

  4. Un altro dei motivi per i quali la strumentazione per imaging di risonanza magnetica richiede particolari strumenti di misura è la possibile interferenza di campi magnetici esterni. La raffinatezza del sistema MRI risente infatti di minime variazioni del campo magnetico, le quali possono essere causate ad esempio dall’installazione di nuove strutture anche parzialmente ferromagnetiche o da correnti elettriche: il passaggio di un treno a qualche kilometro di distanza produce un effetto che in alcuni casi può invalidare le misure. Diversamente da quanto succede in fase di shimming, una volta messo in operazione lo strumento non è necessario effettuare mappe del campo magnetico al suo interno, tuttavia risulta utile poter ottenere delle misure puntuali ancorchè molto precise per verificare la stabilità del campo magnetico, appunto anche in relazione agli agenti esterni. Il magnetometro NMR PT2025 è lo strumento ideale in questi casi e consente tra l’altro di assicurarsi e certificare il funzionamento della schermatura magnetica della camera per MRI.


  5. Produzione

  6. Il produttore di macchinari per risonanza magnetica nucleare si deve accertare che il magnete principale dei suoi prodotti sia in grado di soddisfare le specifiche di intensità e omogeneità del campo magnetico all’interno dell’area di scansione. La verifica di queste grandezze è in genere difficile, sia per quanto riguarda il sistema di misura necessario, sia per il processo di mappatura, sono infatti richieste precisioni altissime, la possibilità di leggere campi molto intensi e la mappatura di centinaia di punti all’interno del macchinario. Si tratta di un’applicazione perfetta per la magnetocamera MFC3045 di Metrolab: con il suo particolare design a semicerchio integrante 32 sensori NMR ad altissima precisione (con la possibilità di supportarne fino a 96) ed assieme ai montaggi meccanici appositamente studiati che ne permettono la movimentazione veloce e accurata, la magnetocamera è in grado di realizzare mappe 3D di un migliaio di punti in pochi minuti, con precisioni che superano le richieste. Per questo la magnetocamera Metrolab si è da anni affermata come standard non solo nella misura dei campi interni agli strumenti per MRI, ma anche per NMR.


Se si desidera maggiori informazioni su questa e altre possibili applicazioni degli strumenti offerti da GHT Photonics, lo staff del settore monitoraggio sarà lieto di rispondere alle vostre richieste.

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