MR Fingerprinting. Peculiarità e applicazioni pratiche

1. Riassunto La risonanza magnetica, ci permette di acquisire immagini che hanno un contrasto basato sulla 'pesatura' di un insieme limitato di proprietà magnetiche dei tessuti. In questo lavoro si cerca di illustrare, una nuova tecnica di imaging multiparametrico, definita Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF). A distanza di alcuni anni, dai primi studi svolti con tale tecnica, e grazie ai recenti upgrade software e hardware degli scanner di RM, c'è un rinnovato interesse clinico, nello studio delle alterazioni metaboliche con tecniche non invasive, specialmente a livello cerebrale. La tecnica MRF, è un nuovo approccio all'acquisizione di dati quantitativi, non acquisisce immagini cliniche tradizionali, ma ha una struttura che lo distingue dall'imaging RM convenzionale, in quanto è progettata per raccogliere informazioni sui tessuti, in base all'evoluzione del segnale acquisito. I parametri di acquisizione, sono variati in modo pseudocasuale e utilizzano le equazioni di Bloch. Si hanno diversi gradi di libertà nel dare forma alle curve di evoluzione del segnale, che simulano tutti i possibili parametri e disomogeneità del sistema. Le evoluzioni del segnale, hanno una analogia concettuale, simile alle tecniche convenzionali di riconoscimento delle impronte digitali (figura 3). Questa tecnica, si basa sul riconoscimento di pattern, inclusi in un ampio database detto "dizionario", in cui sono raccolte tutte le forme delle evoluzioni previste del segnale. Dopo l'acquisizione, viene utilizzato un algoritmo di riconoscimento dei pattern, per trovare la voce del dizionario che rappresenta al meglio, l'evoluzione del segnale acquisito di ciascun voxel. Di conseguenza, è possibile recuperare le informazioni corrispondenti all'impronta digitale scansionata. Ogni impronta digitale nel dizionario, punta all'identificazione corrispondente alle caratteristiche del tessuto associato, e consente la quantificazione simultanea di mappe di T1, T2, PD e B0, con un alto livello di robustezza e riproducibilità. Il Fingerprinting è in costante evoluzione, ed estende le misurazioni quantitative dei tessuti, oltre i loro limiti attuali. Tra le applicazioni possibili, nella progettazione delle evoluzioni della sequenza, si possono utilizzare anche file audio, che generando onde sonore dai gradienti, possono migliorare il comfort del paziente. Questa tecnica, fornisce un modo alternativo per stimare quantitativamente i cambiamenti fisici o metabolici di un tessuto, e ci permette di identificare la presenza di numerosi indicatori di malattia. La MRF in futuro potrebbe sostituire le attuali tecniche di quantificazione dei bio-marcatori di imaging, in molte applicazioni della risonanza magnetica. 4