I mezzi di contrasto per risonanza magnetica sono particolari sostanze che, introdotte nell'organismo, alterano il contrasto tissutale intrinseco. Tali sostanze, contrariamente ai mezzi di contrasto utilizzati in radiologia convenzionale che sono direttamente visualizzati, agiscono indirettamente, modificando cioè i tempi di rilassamento dei tessuti con i quali vengono a contatto.Le diverse sostanze con capacità magnetiche che presentano un potenziale impiego quali mezzi di contrasto in RM devono essere perlopiù protette in una forma molecolare inerte a causa della loro intrinseca tossicità. Gli agenti chelanti, ai quali sono legate le varie sostanze determinano anche la farmacocinetica del mezzo di contrasto, cioè la distribuzione nell'organismo e le vie di eliminazione.Affinché una sostanza agisca quale mezzo di contrasto in RM è necessario che abbia delle particolari caratteristiche magnetiche, che sono dipendenti dalla struttura atomica della sostanza stessa.In rapporto alle caratteristiche magnetiche si distinguono sostanze dimagnetiche, paramagnetiche, superparamagnetiche e ferromagnetiche.Dimagnetismo. È una proprietà caratteristica della maggior parte delle specie chimiche. Gli elettroni degli orbitali esterni delle molecole sono appaiati, si annullano reciprocamente e non vi è dipolo magnetico significativo correlato al magnetismo dell'elettrone. L'effetto di tali sostanze è quasi nullo nel caso siano inserite in un campo magnetico. Non si osserva infatti alcun magnetismo significativo in grado di influenzare le molecole contigue.Paramagnetismo. È la proprietà che permette alle sostanze di essere usate come mezzo di contrasto in risonanza magnetica. Il paramagnetismo è proprio degli atomi che presentano elettroni spaiati nell'ultimo orbitale e che quindi danno luogo ad un dipolo magnetico molto elevato. In assenza di un campo magnetico esterno non vi è alcun fenomeno magnetico apprezzabile, ma quando tali atomi sono inseriti in un campo magnetico esterno intenso, gli elettroni si allineano lungo la direzione del campo magnetico e determinano un intenso dipolo, in grado di influenzare il magnetismo (espresso in termini di tempi di rilassamento) delle sostanze adiacenti. Le più importanti sostanze chimiche utilizzabili come mezzi di contrasto paramagnetici sono gli elementi di transizione delle terre rare, ed in particolar modo il gadolinio.Ferromagnetismo. In questo caso si ottiene un effetto magnetico con un meccanismo simile a quello del paramagnetismo, ma con risultati diversi. Infatti, anche nel ferromagnetismo, il momento magnetico è determinato dalla presenza di elettroni spaiati nell'orbitale esterno, ma, affinché l'effetto ferromagnetico sia evidente, è necessario che le singole molecole si uniscano in piccoli gruppi in forma di cristalli solidi. In tale condizione il magnetismo legato a ciascun atomo si può orientare parallelamente a quello degli altri atomi, creando un effetto magnetico molto più elevato di quello determinato dai singoli atomi. Anche in assenza di campo magnetico esterno tali sostanze mantengono una parte di magnetizzazione propria; per tale motivo non vengono utilizzate come mezzi di contrasto, in quanto non si conosce l'effetto negativo che può avere una continua esposizione magnetica all'interno del corpo umano.Supermagnetismo. Riducendo la dimensione della particella ferromagnetica si può riuscire ad isolare un singolo dominio magnetico, sempre nell'ambito di un aggregato molecolare in forma cristallina solida, con caratteristiche peculiari. In tal caso, infatti, si ottiene la capacità di creare un intenso momento magnetico solo in presenza di un campo magnetico esterno, con cancellazione dell'effetto magnetico dopo rimozione del campo esterno. Tale proprietà, denominata superparamagnetismo, consente di preparare prodotti utilizzabili sull'uomo, proprio perché inerti dal punto di vista magnetico dopo la fine dell'esame. I prodotti sono a base di ossido di ferro, con dimensioni diverse a seconda dello scopo che si vuole ottenere.Sulla base delle modalità di somministrazione e delle caratteristiche farmaco cinetiche i mezzi di contrasto si dividono in:-Intravascolari-extracellulari. Sono i mezzi di contrasto più utilizzati, rappresentati da chelati del gadolinio. Hanno effetto paramagnetico, cioè accorciano il T1, e distribuzione farmacocinetica analoga a quella dei mezzi di contrasto iodati. Vengono iniettati per via endovenosa, giungono in circolo e da qui migrano nello spazio interstiziale. L'escrezione è prevalentemente renale.-Epato-biliari. Sono mezzi di contrasto paramagnetici di più recente sviluppo, composti del gadolinio o del manganese. Una volta iniettati per via endovenosa hanno uno specifico tropismo per le cellule epatocitarie, dalle quali vengono captati ed escreti attraverso il sistema biliare.-Reticolo-endoteliali. Sono composti degli ossidi di ferro, con effetto superparamagnetico. Sono strutturati come particelle che, dopo essere state iniettate in circolo, vengono captate dal sistema reticoloendoteliale, in particolare fegato e milza, dove provocano un deciso abbattimento del segnale.-Intravascolari. Sono mezzi di contrasto ancora sperimentali, formati da sostanze macromolecolari che non diffondono nell'intestizio e presentano una prolungata permanenza all'interno dei vasi. L'interesse per questi mezzi di contrasto è soprattutto per gli studi vascolari.-Gastrointestinali. Sono mezzi di contrasto a somministrazione orale che hanno lo scopo di opacizzare le anse intestinali. Possono essere costituiti da sostanze con effetto paramagnetico (mezzo di contrasto positivi, con anse iperintense) o superparamagnetico (mezzo di contrasto negativi, con anse ipointense).A differenza dei composti iodati usati per la TC, i mezzi di contrasto usati in risonanza magnetica si associano ad una percentuale molto bassa di reazioni allergiche