Salute e malattia

Fisica MRI: Perché magnete superconduttore è essenziale

La MRI non può funzionare senza un potente campo magnetico statico (B₀). Il magnete allinea una minuscola frazione di protoni idrogeno (¹H) nel corpo parallelo o anti-parallelo a B₀, creando magnetizzazione longitudinale netta.

Sequenza

  1. Allineamento: B₀ (1,5T-3T clinico; 7T+ ricerca) allinea spin protoni.
  2. Eccitazione: Impulso RF (frequenza Larmor: 63,8 MHz a 1,5T) inclina magnetizzazione in piano trasverso.
  3. Rilassamento: Protoni tornano equilibrio (recupero T1, decadimento T2), emettendo segnale RF.
  4. Codifica spaziale: Bobine gradiente variano B₀ linearmente → codifica frequenza/fase → ricostruzione immagine 2D/3D via trasformata Fourier.

Tecnologie magnete

  • Superconduttore (NbTi, Nb₃Sn): Raffreddato a 4K (elio liquido); modalità persistente — stabile, alto campo (1,5T, 3T). Standard.
  • Magnete permanente: 0,2-0,5T; geometria aperta; SNR inferiore, sequenze limitate.
  • Elettromagnete resistivo: <0,5T; alto potere/calore; obsoleto per MRI clinico.

Nessun magnete = Niente MRI

Senza B₀, nessuna magnetizzazione netta, nessun segnale, nessuna immagine. Il magnete è il componente definitorio, non negoziabile.