Impianti ortopedici, materiali e dispositivi e loro interazione con MRI

Impianti ortopedici, materiali e dispositivi e loro interazione con MRI


La maggior parte degli impianti ortopedici, dei materiali e dei dispositivi analizzati per verificare se sussistano problemi di risonanza magnetica (interazioni con il campo magnetico e riscaldamento) sono realizzati con materiali non ferromagnetici e, di conseguenza, sono sicuri, o "MR conditional", secondo le condizioni specifiche richieste per i pazienti sottoposti a procedure MR.

Tuttavia, in alcuni casi, a causa della lunghezza o della formazione di un anello conduttore, il riscaldamento correlato alla MRI può essere un problema per alcuni impianti ortopedici, per i dispositivi di fissaggio soprattutto cervicali o per i sistemi di fissaggio esterni.

 

La vite ad interferenza Perfix utilizzata per la ricostruzione del legamento crociato anteriore è stata riconosciuta altamente ferromagnetica.

Poiché questa vite ad interferenza è saldamente inserita nell’osso per la sua specifica  applicazione, essa è tenuta in posizione con sufficiente forza per evitare qualsiasi movimento o cambiamento di posizione.

I pazienti con viti ad interferenza Perfix vengono sottoposti a procedure di risonanza magnetica che utilizzano sistemi MR operanti a 1,5 Tesla in completa sicurezza.

I pazienti con impianti ortopedici "MR sicuri" o "MR conditional”, indicati nell'elenco sottostante, sono stati sottoposti a procedure di risonanza magnetica (che utilizzano sistemi MR operanti a 3 Tesla o meno) senza incidenti.

 

Sistemi di fissaggio esterni.  I sistemi di fissaggio esterni comprendono cornici appositamente progettate, morsetti, aste, giunti asta-asta, perni, pali, elementi di fissaggio, filo di fissaggio, bulloni di fissaggio, rondelle, dadi, cerniere, prese, barre di collegamento, viti e altri componenti utilizzati in ortopedia e chirurgia ricostruttiva.

Le indicazioni per i sistemi di fissaggio esterni sono varie e comprendono le seguenti applicazioni di trattamento:

 

• fissaggio della frattura aperto e chiuso;

• pseudoartrosi delle ossa lunghe (sia congenite che acquisite);

• Correzione di difetti ossei o del tessuto molle;

• Correzione delle deformità ossee o dei tessuti molli;

 

 

La valutazione dei problemi di risonanza magnetica per i sistemi di fissaggio esterni è particolarmente difficile a causa della miriade di possibili componenti (molti dei quali sono realizzati con materiali conduttori) e le molte configurazioni utilizzate per questi dispositivi. La preoccupazione principale è legata al riscaldamento MRI che dipende da aspetti particolari (ad esempio, la lunghezze delle parti dei componenti) del sistema di fissaggio esterno.

È importante sottolineare che le condizioni di risonanza magnetica (forza del campo magnetico statico, campo RF, bobina di trasmissione RF, sequenza di impulsi, parte del corpo ripresa, la posizione del dispositivo di fissaggio rispetto alla bobina RF di trasmissione, ecc) utilizzate hanno un impatto notevole sulla sicurezza dei pazienti con un sistema di fissazione esterna che vengono scansionati.

 

Per garantire la sicurezza del paziente, le linee guida sono in genere applicate caso per caso e, di conseguenza, i professionisti MR devono fare riferimento alle etichette dei prodotti approvati dalla US Food and Drug Administration per un determinato sistema di fissaggio esterno.

Da notare che le condizioni MRI che risultano accettabili si applicano alla specifica configurazione utilizzata per la valutazione di un dato dispositivo di fissaggio, SOLTANTO.

Ogni altra configurazione potrebbe essere pericolosa.

 

Vibrazioni associate a procedure MR. Graf et al. ha mostrato che la coppia che agisce su impianti metallici a causa dell'induzione dovuta a correnti parassite associate alla RM può essere considerevole. Gli impianti più grandi (come i dispositivi di fissaggio) realizzati con materiali che siano buoni conduttori, sono particolarmente colpiti. Si è dimostrato che la commutazione del gradiente produce una coppia alternata veloce. Vibrazioni significative nelle posizioni più decentrate delle parti metalliche possono spiegare perché alcuni pazienti con impianti metallici a volte riferiscono di sentire sensazioni di riscaldamento durante gli esami RM.

 

Simulazioni MRI e impianti ortopedici. Poiché le protesi ortopediche tendono ad avere una varietà di dimensioni e forme, è particolare difficile valutare il riscaldamento MRI correlato con questi dispositivi.

Un metodo efficace per affrontare questo problema è quello di condurre simulazioni MRI per prevedere il caso di riscaldamento MRI indotto peggiore per un determinato impianto ortopedico di diverse dimensioni nelle condizioni 1.5-T / 64 MHz e 3-T / 128-MHz e quindi di applicare il test sperimentale per convalidare i risultati numerici per il riscaldamento nel caso peggiore, come descritto da Liu, et al. (2013).

 

MRI a 3 Tesla e Impianti Ortopedici, Materiali e Dispositivi. Una grande varietà di impianti ortopedici sono stati valutati circa le loro interazioni con il campo magnetico a 3-Tesla. La maggior parte di questi sono considerati accettabili per i pazienti sulla base dei risultati relativi ad angoli di deviazione, di coppia, e alla loro destinazione d’uso in vivo. Per alcuni impianti ortopedici, il riscaldamento legato alla MRI è stato valutato come problematico per alcuni dispositivi, sistemi di fissaggio (soprattutto esterni) e dispositivi di fissaggio cervicale.

I professionisti sanitari MR sono invitati a contattare il rispettivo produttore per ottenere le ultime informazioni sui dispositivi al fine di garantire la sicurezza del paziente rispetto all'utilizzo di una procedura di MR.