Un nuovo studio condotto alla NYU School of Medicine e pubblicato in Nature Biomedical Engineering ha portato allo sviluppo di un nuovo dispositivo per la risonanza magnetica (RM). Si tratta di un particolare scanner a forma di guanto in grado di fornire immagini chiare di ossa, tendini e legamenti durante il movimento della mano. Il design del guanto consente un’ ampia gamma di applicazioni per le quali non è possibile utilizzare le tradizionali bobine per la risonanza magnetica.

Secondo gli autori dello studio, il dispositivo ha le potenzialità di diventare un utile strumento per la diagnosi di lesioni da sforzo ripetitivo come la sindrome del tunnel carpale in impiegati, atleti e musicisti.

Problemi degli scanner RM tradizionali

Guanto RM
Un guanto per la risonanza magnetica della mano. Credits: NYU School of Medicine.

La risonanza magnetica è una tecnica di imaging che ha fatto la sua comparsa negli anni ’70. Il suo utilizzo ha permesso ai medici di indagare in modo non invasivo formazioni anatomiche strutturalmente diverse, come ad esempio il muscolo e il tendine, la cartilagine e l’ osso.

Abbiamo precedentemente parlato in modo dettagliato dei principi di funzionamento della risonanza magnetica e di come gli scanner RM siano costituiti da 3 componenti fondamentali: il magnete principale, le 3 bobine gradiente e le bobine di radiofrequenza. Queste ultime hanno il compito di ricevere il segnale per ottenere l’immagine e sono la causa di una delle maggiori limitazioni della RM. Le bobine di ricezione devono infatti essere disposte in modo strategico per annullare gli effetti dei campi magnetici nelle bobine vicine.

Per tale motivo, realizzare un dispositivo indossabile che fosse in grado di fornire immagini nitide della mano in movimento è stata una sfida non indifferente per il team della NYU School of Medicine. Per massimizzare la qualità dell’immagine era infatti necessario posizionare le bobine l’una vicino all’altra senza che però queste interferissero l’una con l’altra.

La soluzione

L’elemento chiave del progetto è la bobina ad alta impedenza della NYU, che elimina le interazioni elettrodinamiche tra i componenti riceventi in una bobina phased-array. I ricercatori hanno raggiunto questo obiettivo con una soluzione relativamente semplice, utilizzando cavi coassiali standard. Il vantaggio sta nel fatto che, eliminando l’interferenza tra le bobine, non risulta necessario predisporre di strutture rigide per mantenerle in posizione.

Per realizzare questo particolare scanner le bobine sono state cucite in un guanto di cotone. La flessibilità del dispositivo ha permesso generare immagini 3D nitide della mano mentre questa si muove liberamente, eseguendo diversi compiti.

I vantaggi del guanto

Ci sono molte più informazioni che possiamo ottenere se possiamo osservare la mano o qualsiasi altra articolazione in posizioni diverse. Ad esempio, quando stai schiacciando qualcosa, le articolazioni potrebbero interagire in un modo diverso che potremmo non essere in grado di studiare se queste fossero mantenute piatte e tese in una bobina tradizionale.

Ha dichiarato Martijn Cloos, coautore della ricerca, in un’intervista a Physics World.

I ricercatori ritengono che la tecnologia potrebbe portare non solo a guide più definitive per l’anatomia della mano, ma potrebbe anche fornire un aiuto nel guidare le operazioni chirurgiche grazie alle immagini della mano e delle dita in posizioni più realistiche, o aiutare nella progettazione di protesi migliori.

Inoltre, costruendo bobine flessibili di dimensioni diverse, la tecnologia potrebbe essere espansa per analizzare l’ articolazione del ginocchio in movimento.

 

 

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