Post on 01-Jul-2015
RADIOLOGIE SI IMAGISTICA MEDICALA
Dr.Ioana Lupescu
ALEGEREA “GESTULUI DIAGNOSTIC DE PRIMA INTENTIE”(recomandari OMS)
º SA POARTE CEA MAI MARE CANTITATE DE INFORMATII
º SA FIE CEL MAI PUTIN IRADIANT
º SA FIE CEL MAI LA INDEMANA
º SA POATA FI URMAT DE MASURI TERAPEUTICE ADECVATE
RADIOLOGIE si IMAGISTICA MEDICALA
Bazele fizice si biologice ale utilizarii radiatiilor in scop diagnostic
Radiatia Rontgen: flux energetic fotonic pe suprafata anodei tubului radiogen.....lant informational....imaginea finala
I. SURSA de radiatii Anoda tubului radiogen
II. VECTORUL Fasciculul de radiatii X
III. MODULATORUL Obiectul radiografiat
IV. RECEPTORUL Sistemul de detectie a radiatiei reziduale Calculator
V. DECODORUL Analizatorul vizual
IMAGINEA PRIMARA ANALOGA ….. IMAGINEA SECUNDARA ANALOGA
POSTPROCESARE
IMAGINEA PRIMARA ANALOGA ….. IMAGINEA SECUNDARA ANALOGA
POSTPROCESARE
TUBUL RADIOGEN
Tubul radiogen
1. SURSA DE RADIATII = anoda tubului radiogen
a. Generator: alimentarea cu curent continuu de inalta tensiune, I mica
I. Transformatorul(curent de 40-150 KV)a. de inalta tensiuneb. de incalzire a filamentului catodic
II. Redresorul - curent continuu- cu vid- uscati
III. Alte tipuri de generatoare combina functia de transformare cu cea de redresare.
IV. TemporizatoareleV. Linia de alimentareVI. Pupitrul de comanda (reglarea parametrilor KV, MA,
timp de expunere)
Tubul radiogen si anexele sale
1. Tubul emitator de raze X
- continator- sticla, ceramice, metale
- catod (filament de tungsten)- emisie de e, accelarati de diferenta de potential de ordinul KV si
- anod (materiale greu fuzibile)
Randamentul energetic al tubului- 1% energie radianta utila
1.1.Focarul opticfocar mic- imagine precisa si netafocar mare- putere utila mare
1.2 Panta anodeiinclinatie de 15-20º
1.3 Diametrul anodeidiametru mare- disiparea caldurii
1.4 Viteza de rotatie 50 turatii/min si 30001.5 Metalul din care este construita anoda: greu fuzibil, numar atomic
mare, buna conductibilitate1.6 Disiparea caldurii1.7 Tensiunea maximala (KV)1.8 Putere instantanee (W: KV x mA) si putere conventionala (W/0,1s)1.9 Capacitatea termica a anodei (Head unit)1.10 Sarcina permanenta
Tubul radiogen si anexele sale
2. Accesoriile tubului radiogen
• Cupola• Diafgragmul• Centrolul• Filtrul
II. VECTORLUL
• Radiatie incidenta (fasciculul de raze X)• Radiatie absorbita• Radiatie reziduala• Radiatie secundara
Natura si proprietatile radiatiilor roentgen
• Radiatiile X sunt radiatii de tip electromagnetic,
fiind produse cu ajutorul unor generatori de radiatii
• Lungime de unda: 0,1- 150 A
• Intensitatea fasciculului• Lungimea de unda (penetranta)
• Proprietati fotografice• Proprietati de fluorescenta• Proprietati optice
Natura si proprietatile radiatiilor roentgen
• Razele X au fost descrise prima oara de Wilhelm Konrad Röntgen în anul 1895.
Interactiunea radiatiilor rontgen cu materia
1. Interactiuni direct ionizante
1. Coliziunea2. Franarea3. Efectul Compton4. Efectul fotoelectric5. Efectul de materializare6. Efectul Thomson
Modul elementar de actiune a radiatiilor rontgen
• La toate nivelurile: molecule, la nivelul celulelor si a tesuturilor…organismului in totalitate
• Efect cumulativ in timp
Modul elementar de actiune a radiatiilor rontgen
• Ionizarea si excitarea moleculelor
• Efectele celulare ale radiatiilor: precoce si cumulative in timp
Mecanism de actiune– Actiune directa – gene, cromozomi, enzime– Actiune indirecta
Natura leziunilor- ADN
Efecte tisulare
Efecte somatice (piele, leziuni oculare, tesuturi hematopoietice, gonadele)
Efecte fetoembrionare- malformatii grave in primele 3 luni
Efecte geneticeEfecte cancerigene
ZGOMOTULFactori de perturbare a imaginii
- DIAMETRUL FOCARULUI
- RADIATIA DIFUZATA
- MISCAREA
- SUMATIA DE PLANURI
MODUL DE UTILIZARE A IMAGINII MEDICALE
I. ANALIZA FORMEI:1. PERCEPTIA FORMEI
- DISOCIEREA FORMA/FOND- PREGNANTA FORMEI
2. IDENTIFICAREA FORMEI- MOBILITATEA PRIVIRII- RECONSTRUCTIA SPATIALA
II. INTEGRAREA FORMEI:
PERCEPTIE FIZICA + INFORMATII ANTERIOARE + CONEXIUNI = PERCEPTIE MENTALA
TEHNICI DE EXPLORARE RADIO-IMAGSTICA(ex- torace)
1. RADIOSCOPIA2. RADIOGRAFIA3. TOMOGRAFIA PLANA4. KIMOGRAFIA5. TOMOGRAFIA COMPUTERIZATA6. BRONHOGRAFIA7. ANGIOGRAFIA8. SCINTIGRAFIA PULMONARA9. IMAGISTICA PRIN REZONANTA MAGNETICA (IRM)10. PET-CT11. ECOGRAFIA
RADIOSCOPIA
- INCONVENIENTE:- IRADIERE MARE (50-150 radiografii)- PRECIZIE INSUFICIENTA- SUBIECTIVA
- AVANTAJE:- EXPLORARE DINAMICA
1. STANDARD:- POSTERO-ANTERIOARA:
- NORMALA- PENETRATA
- PROFIL:- SIMPLU- CU ESOFAG BARITAT
2. INCIDENTE COMPLEMENTARE:- OBLICE- EXPIR- DECUBIT DORSAL (LA PAT)
LATERAL- IN LORDOZA
RADIOGRAFIA
Radiografie toraco-mediastino-pleuro-pulmonara PA
Radiografie toraco-mediastino-pleuro-pulmonara profil
Esofag baritat incidenta oblica
AVANTAJE:
- REDUCE ZGOMOTUL STRUCTURAL
INCONVENIENTE:
- TIMP LUNG = BOLNAV COOPERANT- IRADIERE MARE (10-15 radiografii)
TOMOGRAFIA PLANA
1. RADIOSCOPIA CONVENTIONALA:
DOZA/MINUT = 50 – 150 RADIOGRAFII
2. RADIOSCOPIA CU AMPLIFICATOR
1/10 DIN CEA CONVENTIONALA
IRADIEREA BOLNAVILOR
IRADIEREA BOLNAVILOR
3. RADIOGRAFIA – CEA MAI PUTIN IRADIANTA, cu conditia
- DURA: KW mare, MA mic
- FOLII DE SENSIBILITATE MARE (PAMANTURI RARE)
- FILME ORTOCHROMATICE: SENSIBIL VERDE
4. TOMO PLANA:
DOZA DE GRAFIE x 10-15 PENTRU O SECTIUNE
BRONHOGRAFIE
- iradianta
- cu lipiodol
TOMOGRAFIA COMPUTERIZATA (CT)
- AVANTAJE:
- SECTIUNI AXIALE, FARA SUMATIE- TOATE DENSITATILE CONCOMITENT- STUDII VASCULARE
- DEZAVANTAJE:- RANDAMENT SLAB PE STRUCTURILE MOBILE in
lipsa sincronizarii cardiace
- IRADIERE MARE IN PROFUNZIME
Utilizeaza razele X
Iradianta
CT- fereastra mediastinala
CT fereastra pulmonara
CT cu contrast iv
ContinatorContinut
CT nativ CT cu contrast iv
MPR VRT
Embolie pulmonara cronica
CT nativ
Angio-CT cu contrast iv artere pulmonare
Angio-CT- circulatie pulmonara
Evaluarea CT a arterelor coronare
ANGIOGRAFIA
1. ANGIOPNEUMOGRAFIA:- INJECTARE IN CORD DREPT
2. ANGIO BRONSICA:- INJECTARE IN ARTERELE BRONSICE,
CIRCULATIE SISTEMICA
Utilizeaza razele X
Iradianta
Injectare de contrast iodat nonionic
Angiografie pulmonara
SCINTIGRAFIA
1. DE VENTILATIE:- XENON 133
2. DE PERFUZIE:- TECHNETIUM 99
Medicina nucleara
Iradianta
ECOGRAFIA
MEDIASTIN SUPERIOR:ABORD SUPRACOSTAL
MEDIASTIN INFERIORABORD INTERCOSTAL
PARASTERNAL CORD DINAMIC, DIAFRAGM
Neiradianta
Achizitii multiplan
ECO cord
Imagistica prin rezonanta magnetica (IRM)
- ACHIZITII IN PLANURI MULTIPLE
- EVALUARE VASCULARA FARA CONTRAST
- DINAMICA INIMII
- STUDII VASCULARE CU CONTRAST IV- CUANTIFICARE FLUXURI SANGUINE
Neiradianta
Camp magnetic: 0,2-3 T
Plan axial
Plan Coronal
Plan Sagital
IRM
Masa mediastinala cu implicarea aortei toracice si trunchiului AP
IRM cu contrast iv
PET-CT
• Tehnica hibrida• Fuziunea de imagini CT si PET FDG (18F-
2fluoro-2deoxi-D glucoza)• Oncologie: tumori primare/ secundare
AJR, 2008
PET CT
Imagistică
1.Ecografie
2.Computer-tomografie
3.Imagistica prin rezonanţă magnetică
Ecografia
• Metodă diagnostică şi terapeutică neinvaziva si neiradianta
• Utilizează radiaţiile ultrasonore
• Ultrasunetele- vibraţii mecanice care se propagă în mediul înconjurător sub formă de unde.
• Proprietăţile ultrasunetelor- amplitudinea- frecvenţa (16KHz-103 MHz);
în ecografia medicală: 2,5-20 MHz- perioada de oscilaţie- intensitatea acustică- viteza de propagare: este diferită f de mediul de propagare; în mediile biologice, valoarea medie- 1540 m/sec
Reprezentarea grafică a undei sonore şi a mărimilor fizice care o caracterizează
Lărgimea de bandă a ultrasunetelor emise de către un transductor cu frecvenţa de 3.5 MHz
Principiul metodei• Este derivat din cel al sonarului dispozitiv utilizat ptr
detectarea submarinelor.
• Ţine cont de modificările suferite de un fascicul de ultrasunete (US) care traversează medii cu proprietăţi acustice diferite.
• La zona de contact dintre 2 medii diferite apar fenomene de: - reflexie
- refracţie- absorbţie ale
undelor incidente- dispersie
• Undele reflectate- ecouri care sunt recepţionate şi decodificate.
Transmisia şi reflexia US la nivelul unei interfeţe
Mediul de propagare
• Sursa de US determină frecvenţa şi perioada fasciculului US incident.
• Viteza de propagare a fasciculului de US depinde de proprietăţile acustice ale mediilor traversate.
• Din punct de vedere acustic mediile de propagare sunt caracterizate de 2 constante:
- impedanţa acustică- coeficientul de atenuare
Apariţia ecourilor
• Ecoul reprezintă semnalul US care apare dacă o parte din energia fasciculului incident se întoarce la emiţător sub formă de fascicul reflectat.
• Condiţii obligatorii:
1. Trecerea prin medii cu impedanţe acustice (Z) diferite;
2. Existenţa fenomenului de reflexie;3. Energia fasciculului să fie suficient de mare pentru a
nu fi complet atenuată;4. Reflecţia să se facă în direcţia receptorului.
(transductorului)
Reflexia este consecinţa unei Z diferite la nivelul interfeţei dintre două medii diferite.
Fenomenul de reverberaţie: interfaţa dintre aer cu orice altă structură determină o reflexie totală a fasciculului incident, ecografic apărând sub forma unei imagini «în coadă de cometă».
- gelul ultrasonografic - din această cauză explorarea ecografică a organelor
ce conţin aer- plămâni, str digestive este imposibilă.
Absorbţia totală: fasciculul de US incident traversează medii cu un coeficient de atenuare foarte mare (os, calcificări); - fenomenul de umbră acustică posterioară sau con de umbră utilizat ca element semiologic.
Artefact în coadă de cometă
Con de umbră posterioară
Transductorul
• Este sursa de US (transductor-sondă): emite/ recepţionează
• Blocuri de cristale ceramice sintetice: utilizează efectul piezoelectric.
- Alegerea transductorului depinde de: - regiunea explorată, - tipul de pacient şi organul ţintă.
• Frecvenţa de emisie a sondei- frecvenţă nominativă.
• Transductori cu frecvenţe de 3,5-5 MHz: – explorarea organelor abdominale;
– Sonde de 5 MHz: în pediatrie.
• Transductori cu frecvenţe de 5-7 MHz: – regiune cervicală, sân, testicul.
• Sondele cu frecvenţe mai mici de 3,5 MHz: – persoanele obeze– explorările organelor profunde.
• În funcţie de forma sondei acestea pot fi:- convexe: cele mai frecvente.
- liniare: pediatrie, obstetrică- ginecologie, intraoperator - radiare: mici, utilizate în cardiologie.
Transductori
• In funcţie de zona explorată există:- sonde de suprafaţă
- sonde endocavitare.
• In gastroenterologie se utilizează transductori miniaturali ataşaţi unui aparat de endoscopie- ecoendoscopia utilă în explorarea tubului digestiv.
• Transductori ptr explorarea endovasculară.
Tipuri de ecografie
• Modul B (brillance-strălucire): fiecărui ecou i se atribuie un punct luminos, luminozitatea fiind proporţională cu intensitatea ecoului.
• Imaginea este bidimensională şi este compusă dintr-o infinitate de puncte de luminozitate diferită.
• Dacă se asociază luminozităţii o scară de gri se obţin imagini bidimensionale, cu o multitudine de nuanţe de gri ce corespund ecourilor recepţionate.
• Imaginea este obţinută în timp real.
Mod B- ecografie hepatică
• Ultrasonografia Doppler utilizează efectul Doppler:
• Permite evaluarea structurilor în mişcare: sânge, jet de urină.
• Există mai multe tipuri de achiziţie Doppler:- continuu
- pulsatil- color
- angio-power Doppler
Unghiul dintre fasciculul ultrasonor şi direcţia fluxului sanguin
Examinarea este optimă în cazul în care unghiul θ este de 0- 20°.
Duplex Doppler
Doppler color
• Power-Doppler: aplicaţie a efectului Doppler– sensibilitate mai mare de detectare a fluxurilor sanguine.
– rol în caracterizarea leziunilor tumorale şi în detectarea
trombozelor vasculare.
• THI (Tissue Harmonic Imaging): – sistemul de amplificare a imaginii prin sistemul
armonic– sensibilitate şi specificitate crescută în evaluarea
tumorală.
• Substanţele de contrast ecografice – Microparticule ce conţin gaz- Sonovue -
îmbunătăţirea performanţelor achiziţiei Doppler.
• Ecografia tridimensională: – detectarea prenatală a malformaţiilor fetale.
Examinarea ecografică
• Pacient à jeun, vezica urinară în repleţie.
• Explorarea tubului digestiv: ingestia de apă (500 ml).
• Gel ecografic între sondă şi tegumente.
• Explorare sistematică a organului ţintă şi a întregii regiuni.
• Permite obţinerea de secţiuni multiplanare.
Ecografia
• Avantaje– neinvazivă – accesibilă– cost scăzut– repetabilă – monitorizare
• Sensibilitate diagnostică limitată pentru – leziunile mici
• Metodă de prima intentie în patologia abdomino-pelvină.– Dg. pozitiv şi diferenţial – Orientare spre o altă metodă de explorare
• Operator şi pacient dependentă!!!
Indicaţiile ecografiei
• Indicaţii de tip diagnostic şi de evaluare postterapeutică:– explorarea organelor abdominale; – explorarea cordului şi vaselor; – sânului, tiroidei şi testiculului; – obstetrica (diagn de sarcină şi patologia fetală);– oftalmologie;– musculoscheletal;– transfontanelară: nou-născuţi, sugari.
• Aplicaţii terapeutice– puncţii citologice, bioptice sub ecograf;– drenaje de colecţii;– nefrostomii;– colecistostomii.
Elemente de semiologie ecografică• Organismul uman: structuri diferite-
– impedanţe şi coeficienţi de atenuare variate.
• Între organe şi diferitele structuri anatomice există limite de demarcaţie: – interfeţe.
• Există structuri:– lichidiene– solide– gazoase
Chist
Aortă, trunchi celiac, VCI
Ecogenitatea normală ficat Ecogenitatea normală RD
Tumoră hepatică Hemangiom hepatic
Litiază VB
aerobilieFenomen de atenuare- CV
Fenomen de reverberaţie
Computer-tomografia
• Permite măsurarea densităţilor diferitelor ţesuturi din organism plecând de la absorbţia razelor X şi de la reconstrucţia unei imagini utilizând diferitele proiecţii transversale.
• Densitate- Hounsfield a definit o scară de densităţi – unde apa corespunde la 0 UH, aerul la - 1000 UH
şi osul la + 1000 UH.
Computer-tomografia
• Metodă imagistică neinvazivă, iradiantă• Diagnostic şi tratament• Metodă densimetrică
• Orice instalaţie CT cuprinde 3 operaţiuni principale necesare obţinerii informaţiei vizuale finale: - achiziţia
- reconstrucţia - postprocesarea
Computer-tomografia spirală
CT în mod spiral a revoluţionat tomodensitometria clasică secvenţială, permiţând :
– explorarea volumetrică a unui organ,
– reconstrucţiile cu secţiuni “ încălecate ” fără a iradia în mod suplimentar pacientul,
– opacifierea cu ajutorul produşilor de contrast iodaţi nionionici a structurilor vasculare în timpul fazei arteriale sau venoase cu obţinerea unei angio-computertomografii (ACT),
– eliminarea efectului de volum parţial.
Fereastră mediastinală Fereastră pulmonară
Fereastră de os; zoom la nivelul corpilor vertebrali toracali
• O imagine vizuală este cu atât mai bogată în informaţii cu cât contrastul imaginii este mai bun.
• Substanţele de contrast iodate sporesc contrastul prin difuziunea acestora în ţesuturi– aplicaţii în diagnostic (studiile vasculare; evidenţierea
tumorilor hipo/ hipervascularizate în raport cu parenchimul sănătos).
• Substanţe de contrast utilizate în CT:– Contrast iodat nonionic injectat iv (1,5 ml /Kg corp)– Contrast oral / clismă (contrast pozitiv):
Gastrografinul
• CT are posibilitatea de a stabili densimetric parametrii ce caracterizează anumite structuri normale şi procese patologice din corpul omenesc.
– Calciul: densitate peste 100 UH.– Apa: densitate 0 sau slab pozitivă (conţinut mineral sau
proteic).– Aerul: cea mai mare valoare negativă de densitate (- 1000
UH).– Grăsimea: densitate negativă (- 20; -100 UH).– Hematomul proaspăt: densitate 60-80UH.– Corpi străini: hiperdensităţi metalice apar sub forma unor
artefacte în imagine cu un aspect specific.
Aer, os, LCR, parenchim cerebral Aer, os, hematom, edem
Grăsimea intra/retroperitoneală şi subcutanată
Axele vasculare ale poligonului Willis
CT cranian cu PCNI
Recon 3D
Artefacte metalice
Artefacte de mişcare
Indicaţiile explorării CT
• Examen de elecţie în anumite cazuri de urgenţe medico-chirurgicale:– embolie pulmonară, – disecţie tip A / anevrism de aortă, – pancreatită acută, – colică renală, – infarct mezenteric, – ischemii/ hemoragii cerebrale…şi – bilanţul politraumatismelor.
• Dimensiunea leziunilor: limită leziuni de 1-2 mm.• Artefactele metalice (proteze metalice, valve cardiace) şi de
mişcare ale pacientului• Diagnostic şi aplicaţii limitate în: patologia cordului, pelvisului,
etajului cervical.
Indicaţiile explorării CT
• Principalele aplicaţii diagnostice:
- patologia SNC- vasculară, tumorală, infecţioasă; - patologia mediastinală; - patologia pleuro-pulmonară (nodulul pulmonar unic vs
multiplii); - patologia organelor parenchimatoase (ficat, pancreas,
splină, rinichi); - patologia spaţiului extraperitoneal;
- patologia vaselor mari; - patologia musculo-scheletală;
• Rol terapeutic:
– Puncţie biposie/ citologică;– Aspiraţii şi drenaje de colecţii, abcese;– Tratament percutanat CHH.
Chist hepatic
Tumora hepatică CC
UHN dreaptă. Leziuni osteolitice vertebrale.Colecţie psoică stg.
Contuzie hemoragică Calcificări periventriculare
Meningiom aripă sfenoidală Pancreatită cronică calcificată
Hematom subdural subacut/ cronic
Tumoră hepatică(HNF)
CT nativ
CT cu contrast iodat iv
Anevrism disecant Ao toracică
Anevrism ACI
Elemente de semiologie CT
• Descrierea leziunii
– Localizare– Topografie: superficială, profundă– Structură: omogenă, heterogenă– Contururi, formă, dimensiuni– Modificări de vecinătate- efect de masă,
edem asupra structurilor adiacente, tractionare.
– Unică/multiplă
Chist interemisferic. Agenezie de corp calosDefect osos frontoparietal
Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM)
• Foloseşte proprietăţile magnetice ale protonilor de hidrogen din corpul omenesc.
• 1H: – 2/3 din atomii organismului;– posedă un moment magnetic intrinsec ridicat;– momentul său magnetic este aliniat pe axa sa de
rotaţie.
• IRM - imagistica protonică.• Metoda neinvazivă, neiradiantă, diagnostic, tratament
Ce este IRM?
• Rezonanţa reprezintă fenomenul de transfer de energie între 2 sisteme ce oscilează la aceeaşi frecvenţă.
• Undele utilizate sunt : unde de radiofrecvenţă -RF (1- 100 MHz)
• Undele de RF sunt emise de antene adaptate (emiţătoare - receptoare)
• Caracteristicile IRM:– Caracter neinvaziv– Reprezentare multiplanară şi tridimensională– Contrast spontan intertisular optim.
• Practic pacientul este introdus într-un câmp magnetic de intensitate crescută (I: 0,1 şi 3 T)
T1
Flair
T2 T2 EG
Posthipofiza Lipom. Agenezie de corp calos
Sânge Vase în EG Neurinom VIII
HIPERSEMNAL
Ischemie cerebel Edem tumoral
Dilataţie CB, VB
HemangiomCHH
Artefacte
• de mişcare (respiraţie, bătăile cordului şi marilor vase)
• de flux• metalice• de deplasare chimică• de susceptibilitate
magnetică• de repliere• de distorsionare a imaginii• fantomă
de fluxde deplasare
chimică
de pulsaţie
Gadolinium
Cavernom portal
Aortă şi emergenţe abdominale
Contraindicaţii
• Absolute:- pacemaker cardiaci- corpi străini feromagnetici
clipuri anevrismaleclipuri vascularecorpi străini intraoculari
valve cardiace metalice, filtre cave,
implante cohleare, - obezii (peste 130
Kg)
• Relative:- femeile însărcinate în I-ul trimestru
- claustrofobii- pacienţii intubaţi,
ventilaţi
Comparaţie IRM-CT
• Avantaje:- Neiradiantă- Secţiuni multiplanare.- Foarte bună rezoluţie în contrast.- Vizualizarea structurilor vasculare fără contrast
(3DTOF, PC).• Limite:
- susceptibilitate la artefactele de mişcare.- evidenţierea hemoragiei recente.- explorare dificilă a structurilor osoase şi
calcificărilor. - explorarea pacienţilor reanimaţi.
INDICAŢII
• În completarea altor metode radioimagistice• De primă intenţie (situaţii particulare, rare- secţiunea
medulară)
• Principalele indicaţii:– SNC– Osteoarticular– Pelvis– Vascular– San– Fetal