RADIOLOGIE SI IMAGISTICA MEDICALADr.Ioana Lupescu

ALEGEREA GESTULUI DIAGNOSTIC DE PRIMA INTENTIE(recomandari OMS)SA POARTE CEA MAI MARE CANTITATE DE INFORMATII

SA FIE CEL MAI PUTIN IRADIANT

SA FIE CEL MAI LA INDEMANA

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 radiogenSURSA DE RADIATII = anoda tubului radiogen

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- uscatiIII. 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 saleTubul emitator de raze X

continator- sticla, ceramice, metale

catod (filament de tungsten)- emisie de e, accelarati de diferenta de potential de ordinul KV sianod (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 15-20

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 radiogenCupolaDiafgragmulCentrolulFiltrul

II. VECTORLUL

Radiatie incidenta (fasciculul de raze X)Radiatie absorbitaRadiatie rezidualaRadiatie secundara

Natura si proprietatile radiatiilor roentgenRadiatiile X sunt radiatii de tip electromagnetic, fiind produse cu ajutorul unor generatori de radiatii Lungime de unda: 0,1- 150 A

Intensitatea fascicululuiLungimea de unda (penetranta)

Proprietati fotograficeProprietati de fluorescentaProprietati optice

Natura si proprietatile radiatiilor roentgenRazele X au fost descrise prima oara de Wilhelm Konrad Rntgen n anul 1895.

Interactiunea radiatiilor rontgen cu materiaInteractiuni direct ionizante

ColiziuneaFranareaEfectul ComptonEfectul fotoelectricEfectul de materializareEfectul Thomson

Modul elementar de actiune a radiatiilor rontgen

La toate nivelurile: molecule, la nivelul celulelor si a tesuturilororganismului 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 actiuneActiune directa gene, cromozomi, enzimeActiune 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 MEDICALEI. 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)RADIOSCOPIARADIOGRAFIATOMOGRAFIA PLANAKIMOGRAFIATOMOGRAFIA COMPUTERIZATABRONHOGRAFIAANGIOGRAFIASCINTIGRAFIA PULMONARAIMAGISTICA PRIN REZONANTA MAGNETICA (IRM)PET-CTECOGRAFIA

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 PARadiografie 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 BOLNAVILOR3. 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 PROFUNZIMEUtilizeaza razele XIradianta

CT- fereastra mediastinalaCT fereastra pulmonara

CT cu contrast ivContinatorContinut

CT nativCT cu contrast ivMPRVRT

Embolie pulmonara cronicaCT nativAngio-CT cu contrast iv artere pulmonare

Angio-CT- circulatie pulmonara

Evaluarea CT a arterelor coronare

ANGIOGRAFIA1. ANGIOPNEUMOGRAFIA:- INJECTARE IN CORD DREPT

2. ANGIO BRONSICA:- INJECTARE IN ARTERELE BRONSICE, CIRCULATIE SISTEMICAUtilizeaza razele XIradiantaInjectare de contrast iodat nonionic

Angiografie pulmonara

SCINTIGRAFIA1. DE VENTILATIE:- XENON 133

2. DE PERFUZIE:- TECHNETIUM 99Medicina nuclearaIradianta

ECOGRAFIAMEDIASTIN SUPERIOR:ABORD SUPRACOSTAL

MEDIASTIN INFERIORABORD INTERCOSTAL PARASTERNAL CORD DINAMIC, DIAFRAGMNeiradiantaAchizitii 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 SANGUINENeiradiantaCamp magnetic: 0,2-3 T

Plan axialPlan CoronalPlan SagitalIRM

Masa mediastinala cu implicarea aortei toracice si trunchiului APIRM cu contrast iv

PET-CT

Tehnica hibridaFuziunea de imagini CT si PET FDG (18F-2fluoro-2deoxi-D glucoza)Oncologie: tumori primare/ secundare

AJR, 2008PET CT

Imagistic

EcografieComputer-tomografieImagistica prin rezonan magnetic

EcografiaMetod diagnostic i terapeutic neinvaziva si neiradiantaUtilizeaz radiaiile ultrasonore

Ultrasunetele- vibraii mecanice care se propag n mediul nconjurtor sub form de unde.

Proprietile ultrasunetelor- amplitudinea- frecvena (16KHz-103 MHz); n ecografia medical: 2,5-20 MHz- perioada de oscilaie- intensitatea acustic- viteza de propagare: este diferit f de mediul de propagare; n mediile biologice, valoarea medie- 1540 m/sec

Reprezentarea grafic a undei sonore i a mrimilor fizice care o caracterizeazLrgimea de band a ultrasunetelor emise de ctre un transductor cu frecvena de 3.5 MHz

Principiul metodeiEste derivat din cel al sonarului dispozitiv utilizat ptr detectarea submarinelor.

ine cont de modificrile suferite de un fascicul de ultrasunete (US) care traverseaz medii cu proprieti acustice diferite.

La zona de contact dintre 2 medii diferite apar fenomene de:- reflexie- refracie- absorbie ale undelor incidente- dispersie

Undele reflectate- ecouri care sunt recepionate i decodificate.

Transmisia i reflexia US la nivelul unei interfee

Mediul de propagareSursa de US determin frecvena i perioada fasciculului US incident.

Viteza de propagare a fasciculului de US depinde de proprietile acustice ale mediilor traversate.

Din punct de vedere acustic mediile de propagare sunt caracterizate de 2 constante:- impedana acustic- coeficientul de atenuare

Apariia ecourilorEcoul reprezint semnalul US care apare dac o parte din energia fasciculului incident se ntoarce la emitor sub form de fascicul reflectat.

Condiii obligatorii:

1. Trecerea prin medii cu impedane acustice (Z) diferite;2. Existena fenomenului de reflexie;3. Energia fasciculului s fie suficient de mare pentru a nu fi complet atenuat;4. Reflecia s se fac n direcia receptorului. (transductorului)

Reflexia este consecina unei Z diferite la nivelul interfeei dintre dou medii diferite.

Fenomenul de reverberaie: interfaa dintre aer cu orice alt structur determin o reflexie total a fasciculului incident, ecografic aprnd sub forma unei imagini n coad de comet.- gelul ultrasonografic - din aceast cauz explorarea ecografic a organelor ce conin aer- plmni, str digestive este imposibil.

Absorbia total: fasciculul de US incident traverseaz medii cu un coeficient de atenuare foarte mare (os, calcificri); - fenomenul de umbr acustic posterioar sau con de umbr utilizat ca element semiologic.

Artefact n coad de cometCon de umbr posterioar

Transductorul

Este sursa de US (transductor-sond): emite/ recepioneaz

Blocuri de cristale ceramice sintetice: utilizeaz efectul piezoelectric.

Alegerea transductorului depinde de: regiunea explorat, tipul de pacient i organul int.

Frecvena de emisie a sondei- frecven nominativ.

Transductori cu frecvene de 3,5-5 MHz: explorarea organelor abdominale;

Sonde de 5 MHz: n pediatrie.

Transductori cu frecvene de 5-7 MHz: regiune cervical, sn, testicul.

Sondele cu frecvene mai mici de 3,5 MHz: persoanele obezeexplorrile organelor profunde.

n funcie de forma sondei acestea pot fi:- convexe: cele mai frecvente.- liniare: pediatrie, obstetric- ginecologie, intraoperator- radiare: mici, utilizate n cardiologie.

TransductoriIn funcie de zona explorat exist:- sonde de suprafa- sonde endocavitare.

In gastroenterologie se utilizeaz transductori miniaturali ataai unui aparat de endoscopie- ecoendoscopia util n explorarea tubului digestiv.

Transductori ptr explorarea endovascular.

Tipuri de ecografie

Modul B (brillance-strlucire): fiecrui ecou i se atribuie un punct luminos, luminozitatea fiind proporional cu intensitatea ecoului. Imaginea este bidimensional i este compus dintr-o infinitate de puncte de luminozitate diferit.

Dac se asociaz luminozitii o scar de gri se obin imagini bidimensionale, cu o multitudine de nuane de gri ce corespund ecourilor recepionate.

Imaginea este obinut n timp real.

Mod B- ecografie hepatic

Ultrasonografia Doppler utilizeaz efectul Doppler:

Permite evaluarea structurilor n micare: snge, jet de urin.

Exist mai multe tipuri de achiziie Doppler:- continuu- pulsatil- color- angio-power Doppler

Unghiul dintre fasciculul ultrasonor i direcia fluxului sanguinExaminarea este optim n cazul n care unghiul este de 0- 20.

Duplex DopplerDoppler color

Power-Doppler: aplicaie a efectului Dopplersensibilitate mai mare de detectare a fluxurilor sanguine. rol n caracterizarea leziunilor tumorale i n detectarea trombozelor vasculare.

THI (Tissue Harmonic Imaging): sistemul de amplificare a imaginii prin sistemul armonicsensibilitate i specificitate crescut n evaluarea tumoral.

Substanele de contrast ecografice Microparticule ce conin gaz- Sonovue - mbuntirea performanelor achiziiei Doppler.

Ecografia tridimensional: detectarea prenatal a malformaiilor fetale.

Examinarea ecograficPacient jeun, vezica urinar n repleie.

Explorarea tubului digestiv: ingestia de ap (500 ml).

Gel ecografic ntre sond i tegumente.

Explorare sistematic a organului int i a ntregii regiuni.

Permite obinerea de seciuni multiplanare.

Ecografia

Avantajeneinvaziv accesibilcost sczutrepetabil monitorizare

Sensibilitate diagnostic limitat pentru leziunile mici

Metod de prima intentie n patologia abdomino-pelvin.Dg. pozitiv i diferenial Orientare spre o alt metod de explorare

Operator i pacient dependent!!!

Indicaiile ecografieiIndicaii de tip diagnostic i de evaluare postterapeutic:explorarea organelor abdominale; explorarea cordului i vaselor; snului, tiroidei i testiculului; obstetrica (diagn de sarcin i patologia fetal);oftalmologie;musculoscheletal;transfontanelar: nou-nscui, sugari.

Aplicaii terapeuticepuncii citologice, bioptice sub ecograf;drenaje de colecii;nefrostomii;colecistostomii.

Elemente de semiologie ecograficOrganismul uman: structuri diferite- impedane i coeficieni de atenuare variate.

ntre organe i diferitele structuri anatomice exist limite de demarcaie: interfee.

Exist structuri:lichidienesolidegazoase

ChistAort, trunchi celiac, VCI

Ecogenitatea normal ficatEcogenitatea normal RDTumor hepaticHemangiom hepatic

Litiaz VBaerobilieFenomen de atenuare- CVFenomen de reverberaie

Computer-tomografia

Permite msurarea densitilor diferitelor esuturi din organism plecnd de la absorbia razelor X i de la reconstrucia unei imagini utiliznd diferitele proiecii transversale.

Densitate- Hounsfield a definit o scar de densiti unde apa corespunde la 0 UH, aerul la - 1000 UH i osul la + 1000 UH.

Computer-tomografiaMetod imagistic neinvaziv, iradiantDiagnostic i tratamentMetod densimetric

Orice instalaie CT cuprinde 3 operaiuni principale necesare obinerii informaiei vizuale finale:- achiziia- reconstrucia- postprocesarea

Computer-tomografia spiralCT n mod spiral a revoluionat tomodensitometria clasic secvenial, permind:

explorarea volumetric a unui organ,

reconstruciile cu seciuni nclecate fr a iradia n mod suplimentar pacientul,

opacifierea cu ajutorul produilor de contrast iodai nionionici a structurilor vasculare n timpul fazei arteriale sau venoase cu obinerea unei angio-computertomografii (ACT),

eliminarea efectului de volum parial.

Fereastr mediastinalFereastr pulmonarFereastr de os; zoom la nivelul corpilor vertebrali toracali

O imagine vizual este cu att mai bogat n informaii cu ct contrastul imaginii este mai bun.

Substanele de contrast iodate sporesc contrastul prin difuziunea acestora n esuturiaplicaii n diagnostic (studiile vasculare; evidenierea tumorilor hipo/ hipervascularizate n raport cu parenchimul sntos).

Substane de contrast utilizate n CT:Contrast iodat nonionic injectat iv (1,5 ml /Kg corp)Contrast oral / clism (contrast pozitiv): Gastrografinul

CT are posibilitatea de a stabili densimetric parametrii ce caracterizeaz anumite structuri normale i procese patologice din corpul omenesc.

Calciul: densitate peste 100 UH.Apa: densitate 0 sau slab pozitiv (coninut mineral sau proteic).Aerul: cea mai mare valoare negativ de densitate (- 1000 UH).Grsimea: densitate negativ (- 20; -100 UH).Hematomul proaspt: densitate 60-80UH.Corpi strini: hiperdensiti metalice apar sub forma unor artefacte n imagine cu un aspect specific.

Aer, os, LCR, parenchim cerebralAer, os, hematom, edemGrsimea intra/retroperitoneal i subcutanat

Axele vasculare ale poligonului WillisCT cranian cu PCNIRecon 3D

Artefacte metaliceArtefacte de micare

Indicaiile explorrii CT

Examen de elecie n anumite cazuri de urgene medico-chirurgicale:embolie pulmonar, disecie tip A / anevrism de aort, pancreatit acut, colic renal, infarct mezenteric, ischemii/ hemoragii cerebralei bilanul politraumatismelor.

Dimensiunea leziunilor: limit leziuni de 1-2 mm.Artefactele metalice (proteze metalice, valve cardiace) i de micare ale pacientuluiDiagnostic i aplicaii limitate n: patologia cordului, pelvisului, etajului cervical.

Indicaiile explorrii CTPrincipalele aplicaii diagnostice:

- patologia SNC- vascular, tumoral, infecioas; - patologia mediastinal; - patologia pleuro-pulmonar (nodulul pulmonar unic vs multiplii); - patologia organelor parenchimatoase (ficat, pancreas, splin, rinichi); - patologia spaiului extraperitoneal; - patologia vaselor mari; - patologia musculo-scheletal;

Rol terapeutic: Puncie biposie/ citologic;Aspiraii i drenaje de colecii, abcese;Tratament percutanat CHH.

Chist hepaticTumora hepatic CC

UHN dreapt. Leziuni osteolitice vertebrale.Colecie psoic stg.

Contuzie hemoragicCalcificri periventriculareMeningiom arip sfenoidalPancreatit cronic calcificat

Hematom subdural subacut/ cronic

Tumor hepatic(HNF)CT nativCT cu contrast iodat iv

Anevrism disecant Ao toracicAnevrism ACI

Elemente de semiologie CTDescrierea leziunii

LocalizareTopografie: superficial, profundStructur: omogen, heterogenContururi, form, dimensiuniModificri de vecintate- efect de mas, edem asupra structurilor adiacente, tractionare.Unic/multipl

Chist interemisferic. Agenezie de corp calosDefect osos frontoparietal

Imagistica prin rezonan magnetic (IRM)Folosete proprietile magnetice ale protonilor de hidrogen din corpul omenesc.

1H: 2/3 din atomii organismului;posed un moment magnetic intrinsec ridicat;momentul su magnetic este aliniat pe axa sa de rotaie.

IRM - imagistica protonic.Metoda neinvaziv, neiradiant, diagnostic, tratament

Ce este IRM?Rezonana reprezint fenomenul de transfer de energie ntre 2 sisteme ce oscileaz la aceeai frecven.

Undele utilizate sunt : unde de radiofrecven -RF (1- 100 MHz)

Undele de RF sunt emise de antene adaptate (emitoare - receptoare)

Caracteristicile IRM:Caracter neinvazivReprezentare multiplanar i tridimensionalContrast spontan intertisular optim.Practic pacientul este introdus ntr-un cmp magnetic de intensitate crescut (I: 0,1 i 3 T)

T1

FlairT2T2 EG

PosthipofizaLipom. Agenezie de corp calosSngeVase n EGNeurinom VIIIHIPERSEMNAL

Ischemie cerebelEdem tumoralDilataie CB, VBHemangiomCHH

Artefactede micare (respiraie, btile cordului i marilor vase)de fluxmetalicede deplasare chimicde susceptibilitate magneticde replierede distorsionare a imaginiifantom

de fluxde deplasare chimicde pulsaie

GadoliniumCavernom portalAort i emergene abdominale

ContraindicaiiAbsolute:- pacemaker cardiaci- corpi strini feromagneticiclipuri anevrismaleclipuri vascularecorpi strini intraoculari valve cardiace metalice, filtre cave, implante cohleare, - obezii (peste 130 Kg)

Relative:- femeile nsrcinate n I-ul trimestru- claustrofobii- pacienii intubai, ventilai

Comparaie IRM-CTAvantaje:- Neiradiant- Seciuni multiplanare.- Foarte bun rezoluie n contrast.- Vizualizarea structurilor vasculare fr contrast (3DTOF, PC).Limite:- susceptibilitate la artefactele de micare.- evidenierea hemoragiei recente.- explorare dificil a structurilor osoase i calcificrilor.- explorarea pacienilor reanimai.

INDICAIIn completarea altor metode radioimagisticeDe prim intenie (situaii particulare, rare- seciunea medular)

Principalele indicaii:SNCOsteoarticularPelvisVascularSanFetal