IMAGISTICA MEDICALABILD DIAGNOSTICIMAGERIE MEDICALEDIAGNOSTIC IMAGINGTOTALITATEA METODELOR CE PERMIT VIZUALIZAREA, IN VIVO, A STRUCTURII CORPULUI OMENESC, A ORGANELOR SI SISTEMELOR - NORMALE SAU PATOLOGICE - IN CORELATIE CU FUNCTIONALITATEA ACESTORA.

METODELE IMAGISTICEMETODE INVAZIVE = folosesc radiatiile ionizante ca sursa de energie (potential periculoase biologic): - RAZE X (Rntgen, 1895) => radiografia conventionala, amplificatorul de luminiscenta, computer tomografia (CT) - IZOTOPI RADIOACTIVI => scintigrafiaMETODE NEINVAZIVE = folosesc radiatii neionizante: - CAMP MAGNETIC & UNDE DE RADIOFRECVENTA => imagistica prin rezonanta magnetica (IRM) - ULTRASUNETE => ecografia si eco-doppler

IMAGISTICA CU RAZE X(RNTGENDIAGNOSTIC)Razele "X" iau natere n tuburile radiogene prin frnarea pe anod a electronilor emii de catod; - energia cinetic a lor se transform brusc n energie electromagnetic; de aceea radiaiile X se mai numesc i radiaii de frnare.

Tubul radiogen este compus din: - catodul sau sursa de electroni, reprezentat printr-un filament spiralat din tungsten acoperit cu thoriu, - anodul - este confecionat din cupru pe care se aplic o plcu metalic din tungsten care asigur frnarea electronilor accelerai. Locul unde cade fasciculul catodic se numete focar termic. Anodul este nclinat la 16-200 pentru a da o orientare convenabil fasciculului de raze X. Pentru mrirea suprafeei focarului i pentru micorarea uzurii, anodul este rotativ - Carcasa tubului - este plumbat i prezint o fereastr prin care fasciculul util de raze "X" poate iei. Aceast fereastr este prevzut cu un sistem de diafragmare ce poate ngusta sau lrgi fasciculul incident. Interiorul tubului este vidat.

catodulanodaTubul de raze Xraze X obtinute in urma impactului electronilor cu anodul din tungsten (focarul termic Filament incalzit la incandescenta emite electroni (emisie termo-ionica) Electronii sunt accelerati prin intermediul diferentei de potential dintre cele doua capete ale tubului

Proprietile razelor "X"1. Penetrabilitatea - este proprietatea razelor "X" de a traversa diferite structuri. Ea poate fi definit n funcie de lungimea de und; la tensiuni mari avem lungimea de und mic, deci raze dure, penetrante. Fasciculul de raze X este policromatic coninnd radiaii cu lungimi de und diferite. De aceea se recurge la filtrare pentru ca fasciculul s devin omogen.

2. Atenuarea - este fenomenul prin care fasciculul incident sufer o slbire a intensitii, n funcie de grosimea i densitatea structurii traversate. Ea poate avea loc prin:absorbie (energia fasciculului fiind absorbit de corpul traversat) prin difuziune (radiaiile de difuziune sau radiaiile secundare sunt radiaii parazite i influeneaz negativ imaginea radiologic; de aceea pentru reducerea lor se folosesc grile antidifuzoare).

Proprietile razelor "X"3. Luminiscena - este proprietatea razelor "X" de a provoca iluminarea unor sruri minerale utilizate n confecionarea ecranelor radioscopice i a foliilor ntritoare plasate n contact cu filmele radiografice.

4. Impresionarea emulsiilor fotografice - st la baza executrii radiografiilor. Sub aciunea razelor "X" bromura de argint din structura filmului poate fi transformat n argint metalic, vizibil pe radiografie.

5. Ionizarea gazelor - permite msurarea cantitii de raze "X" cu ajutorul camerelor de ionizare (Geiger-Mller).

6. Propagarea n linie dreapt i n toate direciile;

7.Inducerea de efecte biologice - este o proprietate important cu aplicaii n radioterapie i radioprotecie.

Formarea imaginii radiologice 1 tub radiogen ce emite un fascicol de raze X2 fascicolul de raze X, omogen3 pacient ce absoarbe o parte din razele X in functie de grosimea si densitatea structurilor traversate4 fascicol de raze ce iese atenuat, heterogen5 captarea fascicolului de un ecran radiologic (radioscopie) sau film radiologic (radiografie)

Formarea imaginii radiologice Pe ecran, zonele mai dense ce absorb mai mult radiaia apar ntunecate, iar cele mai puin dense apar clare, luminoase. Astfel oasele, cordul apar ntunecate iar pulmonul transparent, luminos.

Pe radiografie, zonele care primesc o cantitate mai mare de raze "X" se negresc, iar cele ce primesc o cantitate mai mic rmn albe. Astfel osul apare alb, iar pulmonul negru.

+ IMAGINI

Structuri anatomice vizualizabile

Tranzit baritat

Irigografie

Urografie intravenoasa

Arteriografie

Terminologia de baza in radiologieIncidenta = defineste poziia tubului de raze "X", a pacientului i a casetei;Raza central = o linie imaginar situat n centrul fasciculului de raze "X", care permite poziionarea corect a zonei de radiografiat.

Principalele modificri radiologice elementare sunt: opacitatea - zon anormal alb pe radiografie;hipertransparena - zon anormal neagr pe radiografie; imaginea lacunar - se ntlnete n explorarea organelor cavitare, lacuna fiind expresia defectului de umplere cu substan de contrast; imaginea de adiie - reprezint ieirea din contur a unei zone a unui organ cavitar, ce permite umplerea cu substan de contrast; imaginea hidroaeric - comport un nivel orizontal la contactul dintre aer i lichid.

Riscul radiologic i protecia mpotriva radiaiilor Radiaiile sunt duntoare omului i de aceea populaia trebuie protejat de o expunere inutil sau excesiv. Organele sensibile la radiaii sunt: pielea, mduva hemato-poetic, cristalinul, embrionul uman, examenele radiologice pe abdomen fiind contraindicate n prima lun de sarcin; Msurile care se iau pentru reducerea iradierii sunt: - reducerea numrului de examinri radiologice, mai ales cele de rutin; - reducerea cmpului de iradiere prin diafragmare; - reducerea numrului de cliee i suprimarea incidenelor inutile; - folosirea radioscopiei televizate i reducerea timpului de examinare; - protejarea organelor radiosensibile prin ecrane i oruri plumbate; - interzicerea accesului n sala de expunere a altor persoane.

Computer tomografiaCormack si Hounsfield au inventat tomograful in 1972;Radiografie => suprapunerea planurilor; umbrele organelor traversate de razele X se confunda;CT => realizarea de felii (slices) fine a segmentului de investigat, permitand vizualizarea in profunzimePacientul in clinostatism pe o masa ce se deplaseaza

printr-un cerc (gantry); acesta contine tubul emitator de raze X si o serie de detectori (cristale de scintilatie) dispusi in coroana, de partea opusa tubului, masurand intensitatea fasciculului de raze transmis.

Tubul impreuna cu detectorii creeaza o miscare de rotatie in jurul pacientului, ce se misca longitudinal odata cu masa.Microcurentii generati de detectori (proportionali cu densitatea structurilor strabatute) sunt transmisi calculatorului. Acesta sintetizeaza datele tuturor curentilor obtinuti si cu ajutorul unei matrici de referinta realizeaza o harta a densitatilor existente in fiecare volum scanat (microcurentii sunt transformati in nuante de gri).Densitatea este exprimata in unitati Hounsfield (UH) si valoarea sa este corespondentul unei nuante de gri pe o scara cu 2 extreme: +1000 UH (alb, os) si -1000 UH (negru, aer).

Generatii de CTTomodensitometrie axiala transversaMasa cu pacientul de examinat se deplaseaza pas cu pas prin gantry; la fiecare oprire, fascicolul de RX face o rotatie in jurul pacientului; imaginile finale corespund unor felii transversale (realizate in plan axial) ale regiunii de examinat. Examinare lent.Scanare helicoidala spiralataTubul cu detectorii se invarte fara oprire in jurul pacientului de pe masa ce se deplaseaza cu viteza constanta. Fascicolul de raze realizeaza o spirala in jurul pacientului. Achizitie rapida, 3D, dar lipsa de precizie in anumite sectiuni.CT cu multidetectori (4, 16, 64, 128 sectiuni)- Tubul realizeaza o rotatie in jurul pacientului de pe masa ce avanseaza simultan longitudinal. Achizitie in cateva secunde. Posibilitate de reconstructii 3D. Detectorii pot fi 4, 16, 64, 128, dispusi in coroana, ce permit achizitia de 4, 16, 64, 128 imagini pe o singura rotatie. Permite dezvoltarea noilor aplicatii: angiocoronarografia CT, colonoscopia virtuala, etc.

Notiuni generale CTHiper/hipodensitateStructuri adipoase -100UH, sange 45 UH, ficat 60 UHNivelul (level, window level, WL) = densitatea care va fi reprezentata printr-o nuanta medie de griFereastra (window WW) = intervalul densitatilor reprezentate prin nuante de gri, de-o parte si de alta a nivelului

WL=40 WW=350 WL=-550 WW=1500

Planuri

VIZUALIZAREA IMAGINILOR CT Imaginile sunt vizualizate considerand pacientul asezat in decubit dorsal, cu operatorul/medicul stand la piciorele acestuia si privind catre extremitatatea sa cefalica.Astfel partea dreapta a pacientului este proiectata in stanga imaginii si partea stanga in partea dreapta a imaginii.

Factorii ce influenteaza imaginea CT DENSITATEACT permitea vizalizarea tesuturilor moi in diverse nuante de gri, astfel fiind posibila diferentierea lor.

Factorii ce influenteaza imaginea CT

DISPLAY-ulDatele obtinute sunt vizualizate in ferestre diferite ce permit evidentierea anumitor structuri anatomice.

Factorii ce influenteaza imaginea CT PRIZA DE CONTRASTIn cazul structurilor cu densitate apropiata, pentru o mai buna identificare a fiecareia dintre acestea se administreaza contrast i.v.

What anatomical structures are well seen with CT

Elemente anatomice vizualizate CT

ELEMENTE ANATOMICE VIZUALIZATE CT

Indications for use of CT CT is widely used to help diagnose a variety of different problems and symptoms. It is excellent for evaluating lung parenchyma, as well as soft tissues of the neck, chest, abdomen and pelvis. It is also a quick and relatively inexpensive way to evaluate the brain.

CT can be used as a primary imaging tool to evaluate a patient's symptoms, or can provide additional information when other tests are inconclusive. CT is currently widely available and easily accessible.

New technologyFaster CT scanners, which can acquire thinner sections, and advances in computer software have significantly impacted the field of CT.

Reformations into any imaging plane are now commonly performed. This augments visualization of anatomy and aids in diagnosis.

Another new technique is 3 dimensional volume rendering. With this technique, the computer displays only the structures of interest in 3D. The images obtained can then be rotated to show the anatomy from any perspective.

IMAGISTICA CU IZOTOPIRADIOACTIVI(medicina nucleara;scintigrafie)PRINCIPIU:-introducere de izotopi radioactivi=>raze ,, si captarea cu o camera de scintilatie a radiatiei rezultate dupa fixarea izotopului in tesuturi; - fixarea detectata este analizata si redata de computer in imagine analogicafixare normala; hiperfixare(zone calde); hipofixare(z.reci).

PET-CT marcarea unor diferite substante biologice (de ex. glucoza, aminoacizi, ligandoreceptori, etc.) cu pozitroni ce emit un anumit tip de izotopi.materialul marcat (radiofarmocon) este introdus in organismul bolnavului, urmand stabilirea imaginii distributiei acestuia. distributia in tesuturi a substantei introduse in organism se poate detecta cu ajutorul camerei PET prin intermediul observarii iradierii aferente emisiei pozitronice. Reconstruirea imaginilor are loc cu ajutorului computerului, pe baza datelor obtinute in timpul examenului distributia in tesuturi a farmaconilor introdusi difera in mare masura in diverse stari functionale (fiziologice, respectiv patologice), facand astfel posibila recunoasterea si localizarea proceselor clinice.

ctpetpet-ctIndicatii PET/CT

depistarea precoce a bolilor neoplazice peste 40 de ani; in cazul in care simptomele sau alte analize indica boli neoplazice, dar acest lucru nu poate fi demonstrat prin alte metode imagistice; in cazul bolilor canceroase cunoscute, pentru identificarea exacta a localizarii si extensiei tumorilor, respectiv pentru demonstrarea sau excluderea metastazelor; evaluarea eficientei terapiei; recunoasterea tumorilor recurente in caz de suspiciune clinica; desemnarea locului optim pentru prelevarea probelor histologice - biopsie; desemnarea exacta a regiunii pentru planul de radioterapie.

IMAGISTICA PRIN REZONANTA MAGNETICA NUCLEARAn producerea imaginii RM au loc cteva etape pe care le sumarizm astfel: 1. esuturile corpului uman plasat ntr-un cmp magnetic intens i omogen, prin coninutul lor n protoni de H2 se "aliniaz" n direcia liniilor cmpului magnetic realiznd o magnetizare longitudinal. 2. Dac se aplic un puls de radiofrecven (RF) cu o frecven de rezonan specific (Larmor), protonii din esuturile magnetizate vor primi energie care va devia sau anula magnetizarea longitudinal i realizeaz o magnetizare artificial, instabil, numit magnetizare transversal. 3. dup oprirea pulsului de RF protonii din esuturile magnetizate transversal revin la starea iniial de echilibru I cedeaz energia primit prin dou procese temporale concomitente: aa-zisa relaxare longitudinal T1 care cedeaz energia esuturilor nvecinate (spin-reea) i relaxarea transversal T2 care cedeaz energia altor nuclee atomice (spin-spin).

4. energia cedat de esuturi prin procesele de relaxare este captat de o bobin receptoare (anten) ca semnal RM. Datorit compoziiei chimice i strii fizice diferite, fiecare esut din corpul uman va avea proprii timpi de relaxare T1 i T2, deci semnale RM caracteristice. 5. semnalele RM de intensiti diferite n raport cu substratul patologic, prin codificare spaial (transformata Fourier) vor forma imaginea RM a esuturilor excitate selectiv prin pulsul de RF. Astfel, imaginea reconstruit digital va reflecta prin nuane de gri contrastul dintre diferitele esuturi n raport cu starea lor normal sau patologic.

IRM - avantajeeste noninvaziv, neiradiant; asigur un contrast foarte bun ntre esuturi; are posibilitatea achiziiei i afirii imaginilor n mai multe planuri (3D); permite efectuarea unor angiografii RM fr administrarea unor substane de contrast i afiarea sistemului vascular n mai multe planuri de proiecie; ntr-un timp foarte scurt, de ordinul secundelor, permite vizualizarea tridimensional a arborelui biliar intra i extrahepatic (MRCP), a cilor de excreie reno-uretero-vezical (uro RM) i a dinamicii LCR (mielo RM);permite explorarea funciei cerebrale; prin secvenele ultrarapide, permite achiziia unui ciclu cardiac cu determinarea cantitativ a parametrilor performanei cardiace cum ar fracia de ejecie, kinetica parietal etc; nu prezint artefacte osoase.

Factorii ce influenteaza imaginea RM COMPOZITIA TISULARA

Tesuturile cu continut bogat in atomi de hidrogen, asa cum sunt grasimea si apa, sunt responsabile de producerea celei mai mari parti a semnalului RM.

Tesuturile sarace in protoni (corticala osoasa) produc un semnal foarte mic.

Tesuturile care emit un semnal puternic RM vor apare albe (hiperintense) pe imaginile RM iar cele care emit un semnal slab apar negre, hipointense.

Factorii ce influenteaza imaginea RM SECVENTA DE PULSIn IRM, desi imaginile sunt obtinute in acelasi fel, ele pot arata diferit;Parametrii de scanare cum ar fi: puterea pulsului de radiofrecventa, timpul de repetitie al pulsurilor RF sau timpii de relaxare pot fi astfel manipulati incat sa permita vizualizarea optima a anumitor structuri anatomice;Doua tipuri de secvente sau tipuri de imagine sunt cele mai frecvent intalnite: T1 si T2.

CONTRAST ENHANCEMENT

Diferentierea mai buna tisulara poate fi obtinuta cu ajutorul contrastului administrat i.v.

Substanta de contrast in IRM contine gadolinium, se caracterizeaza printr-un camp magnetic puternic si modifica semnalul unor structuri tisulare pe secventele T1Factorii ce influenteaza imaginea RM

IRM - limite- eventualele contraindicaii (pacemakere, clipsuri, corpuri strine metalice); - claustrofobie; - vizualizarea slab a calcificrilor.

ULTRASONOGRAFIA(echografia)PRINCIPIU: reflexia US in structurile corpului omenesc, diferentiata de impedanta acustica a acestora, fapt ce permite realizarea unor imagini anatomice sau curbe grafice.ENERGIA folosita este vibratia mecanica cu f. mare frecventa (ultrasunete) = 2-12 Mhz.

ULTRASONOGRAFIAMODURI DE AFISARE A INFORMATIEI USMOD A perimata;MOD TM(time motion):=mod a + miscarea in timp -pe orizonta la-dinamica;permite inregistrarea in dinamica a miscarilor cavitatilor cardiace;MOD B:(brightness=stralucire):afisarea in nuante (tonuri) de gri,bidimensionala,a unor sectiuni anatomice corespunzatoare zonei anatomice scanate;afisarea in timp real permite si analiza miscarilor in timp (cord,fetus in uter etc);Mod DOPPLER:-calculare de fluxuri ,debite,(cord,vase) cu afisare grafica (D.spectral)sau cod de culoare(D.color).

ULTRASONOGRAFIAMODUL B=>SEMEIOLOGIE ULTRASONOGRAFICANEGRU=>ZONA TRANS SONICA -lichide(vas,vezica,chist);ALB====>ZONA REFLECTOGENA-gaz,calcul,interfata;TONURI DE GRIURI=>organe parenchim.,proc.patologice etc; traduc grade diferite de reflexie/absorbtie a US in tesuturi;INTERFATA=limita de separatie intre medii diferite ca impedanta acustica(pereti vasculari,cavitari, etc)=REFLECTOGENA;VID SONIC=>ABSENTA SEMNALULUI (posterior de zone cu maximum de reflexie; ex dup calculi,gaze,oase)

ULTRASONOGRAFIAAPLICATII CLINICEUS ABDOMINALA=toate organele parenchimatoase,vase;US CARDIACA=studiu morfopatologic,dinamica,fluxuri;US VASCULARA=mod B,Doppler duplex,triplex,Power;US PARTI MOI=tiroida,sin,musculara,articulara,ochi;US IN OBSTETRICA=sarcina normala si patologicaUS DIGESTIVA=ENDOSONOGRAFIA (esofag,rect);US TRANSCRANIANA(Doppler);US INTERVENTIONALA=>ghidare punctii percutane dg&ter.