Applicazioni del T1 Mapping per la valutazione della qualità ossea: definizione di intervalli di riferimento in soggetti sani

The aim of this thesis is to identify reference ranges for native T1 values in healthy bone at the level of the lumbar vertebrae using parametric mapping. In the first part of the thesis, the functioning of T1 mapping—primarily employed in the cardiology field—is examined, comparing its cardiac applications and assessing its potential use in skeletal imaging. The MOLLI sequence, which is also widely used in cardiac studies, is further analyzed and explored. The potential benefits of integrating this technique into routine diagnostic practice to discriminate patients at risk of bone fractures are then evaluated. This work also highlights the structural properties of bone and the main characteristics that must be considered for qualitative and/or pathological assessment. Current gold-standard methods for evaluating bone quality are presented, followed by a discussion of the main challenges encountered during image acquisition and the strategies adopted for processing and analyzing the results. Finally, the collected data and the potential advantages achieved through the application of this sequence in a non-cardiac study are analyzed, demonstrating its ability to provide additional diagnostic information within a standard lumbar MRI examination.

L’obiettivo della tesi è individuare gli intervalli di riferimento per il valore T1 nativo nell’osso sano a livello delle vertebre lombari mediante l’utilizzo del mapping parametrico. Nella prima parte della tesi si è proceduto ad analizzare il funzionamento del T1 mapping, principalmente utilizzato in ambito cardiologico, comparando il suo utilizzo a livello cardiaco e valutandone i possibili utilizzi in ambito di studio scheletrico. Viene inoltre analizzata e approfondita la sequenza MOLLI, anch’essa ampiamente impiegata nelle diagnostiche per lo studio cardiaco. Vengono poi valutati i benefici che si possono ottenere dalla sua applicazione nella routine diagnostica per discriminare potenziali pazienti a rischio di fratture ossee. Questo elaborato poi evidenzia le proprietà strutturali dell’osso e quali sono le principali caratteristiche da considerare per una valutazione qualitativa e/o patologica. Vengono dunque affrontate le attuali metodiche gold standard per la valutazione della qualità ossea per poi discutere le principali criticità riscontrate durante l’acquisizione delle immagini e le strategie adottate per la loro elaborazione ai fini dell’analisi dei risultati. Infine, vengono analizzati i dati ottenuti e i potenziali benefici conseguiti mediante l’impiego di questa sequenza in uno studio non cardiaco per ottenere informazioni aggiuntive in un esame di Risonanza Magnetica lombare standard.