Appunti di Diagnostica per immagini

DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

No test in itinere

Prova orale e pratica (ci fa vedere il caso clinico

che solitamente sta nei ppt di lezione)

RADIOGRAFIA

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1895 Prima radiografia di una mano di Wilhelm Conrad Röntgen.

Il tubo radiogeno è una struttura che all’interno contiene due strutture metalliche:

l’anodo e il catodo. Il catodo è un filamento di tungsteno, l’anodo invece è una piastra

di tungsteno. Queste due parti sono collegate alla corrente (monofase o trifase). In base

a come si sono impostati i dati: kvolt e milliampere al secondo ci saranno dei fenomeni

attorno al filamento e contro alla piastra. Più si aumentano i milliampere al secondo e

più aumenta la corrente che arriva al filamento e più elettroni si eccitano intorno al

filamento. Contestualmente si setta il kilowoltaggio, decidendo con quale energia questi

elettroni vengono sparati verso l’anodo. Se aumenta MAS aumenta il numero di

elettroni che si eccita intorno al catodo, se aumenta KVOLT aumenta la differenza di

potenziale tra il catodo e l’anodo (energia con la quale gli elettroni colpiscono l’anodo,

maggiore è questa energia e più saranno forti i raggi X che si formano: i fotoni). È

un’energia elettromagnetica.

La formazione dell’immagine dipende da:

• Fascio di raggi X prodotti dal tubo radiogeno

• Tipo di interazione che i raggi X hanno con la materia (ossa e tessuti molli)

I raggi X determinano ionizzazione ed eccitazione degli atomi. La ionizzazione avviene quando un fotone

colpisce la materia ed espelle un elettrone dall’orbita K, questo atomo diventa instabile a questo punto, e un

elettrone di un’orbita più esterna salta nell’orbita K dove c’è stata la deplezione. Di solito avviene in un’orbita

K mentre le orbite più esterne non vengono toccate o può succedere un’interazione indesiderata.

Fenomeni principali di interesse nella radiologia diagnostica:

• EFFETTO FOTOELETTRICO: è l’emissione di elettroni da una superficie quando questa viene colpita da un fotone (raggio X) con una certa

lunghezza d’onda. Effetto fondamentale per avere un buon contrasto radiografico, quindi immagini della massima qualità possibile. Per

ottenere questo effetto dobbiamo utilizzare dei kvolt più bassi possibili, perché in questo modo l’energia si avvicina il più possibile

all’energia di legame tra l’atomo e l’elettrone dell’orbita K (32,4 kiloelettrovolt). Per ottenere un range di raggi vicini a questo numero

dobbiamo impostare nella macchina 70kvolt, perché un parte si perde ecc.

• EFFETTO COMPTON: quello che si vuole evitare di ottenere. Effetto scattering (di rimbalzo), sono radiazioni secondarie che ci danno un

grigiore disinformativo dell’immagine e ci tolgono contrasto radiografico. Quando un fotone è troppo energetico (>100 kvolt) interagisce

sugli elettroni delle orbite più esterne non quelli dell’orbita K e quindi si creano dei raggi secondari che danno grigiore all’immagine.

CAPITOLO 1 - INTRODUZIONE

1.1 – PRINCIPI DI TECNICA RADIOGRAFICA

• Sistema schermo-pellicola: poco utilizzato in veterinaria (fino a 20 anni fa usavano solo questi). Ci sono due schermi di rinforzo

dentro alla cassetta e c’è una pellicola con una vernice particolare sui due lati. Deve stare al buio e quando i raggi colpiscono i due

schermi questi danno una luce in base ai raggi che sono passati che va ad impressionare la pellicola. La pellicola poi deve essere

sviluppata. L’immagine che si forma sulla pellicola si chiama immagine latente e dopo che viene sviluppata si chiama immagine

reale.

• Radiazione diffusa: data dall’effetto Compton. deriva dall’attraversamento di un corpo da parte di un fascio di fotoni ad alta

energia. Dei raggi attraversano il corpo, alcuni vengono fermati ad impressionare la cassetta, mentre altri vengono deviati; i raggi

deviati vengono chiamati “radiazione diffusa” e quando ritornano e vengono impressionati sulla cassetta determinano una

diminuzione del contrasto.

Si può collimare la luce sul punto di interesse, più è larga e più ci saranno radiazioni secondarie.

Per questo si utilizzano delle griglie anti diffusione, che hanno la funzione di diminuire la radiazione

diffusa. Le griglie possono essere:

- Fissa (inserita nella cassetta radiografica)

- Mobile (inserita nel sistema di Potter-Bucky sotto al tavolo radiologico).

Oppure possono essere

- Focalizzata: passano solo i raggi che entrano tra due lamelle, mentre i raggi diffusi vengono fermati

- Lamelle parallele

- Lamelle incrociate

Sono tante lamelle di piombo dirette verso la macchia focale: l’anodo del tubo radiogeno. Sono focalizzate in questo modo a cono perché

fanno passare i raggi primari ma non gli scattering, quindi riducono i raggi secondari.

Il problema della radiazione diffusa non è solo il

deterioramento della qualità dell’immagine (diminuzione del

contrasto radiografico), ma è anche il fatto che queste

radiazioni, che vengono deviate dal corpo irradiato, vanno a

finire ovunque nell’arco di 1-1.5 metri, quindi anche addosso

agli operatori che mantengono l’animale. Quindi è

importante anche per la radioprotezione.

• Fattori ottico-geometrici: sono importanti per la qualità dell’immagine, soprattutto:

- Ingrandimento: la legge del quadrato delle distanze ci dice che se raddioppiamo la distanza tra il fuoco e la pellicola l’esposizione che

dobbiamo dare è doppia.

- Contorni

- Penombra

Il fascio di raggi colpisce un oggetto ad una distanza 1; se raddoppiamo la distanza, l’esposizione che

dobbiamo dare non è doppia ma quadrupla. Questo rientra nella Legge del quadrato delle distanze:

duplicando le distanze dobbiamo quadruplicare l’esposizione.

Per quanto riguarda i contorni e la penombra l’ideale è che ci sia un bordo netto tra l’oggetto radiografato

e l’aria o tra gli organi adiacenti. Purtroppo, però, nei bordi succede che, in base alla grandezza della

macchia focale, che spesso nei tubi radiogeni è doppia, avremo che: la macchia piccola determina un

fascio di un certo tipo con una penombra molto piccola, mentre la macchia grande genera una penombra

maggiore e un contrasto radiografico minore. Inoltre, se avviciniamo il corpo da radiografare al fuoco

avremo un contorno più ampio con una penombra più ampia.

• Proiezioni radiografiche

Per ognirx che noi facciamo dobbiamo fare ALMENO 2 proiezioni ortogonali.

È fondamentale ricordare che a seconda della proiezione ogni struttura tridimensionale si proietta con immagini bidimensionali differenti.

• Sensitometria

- Esposizione: Intensità (mA) x Tempo (sec.)

- Densità: Log (li/le) radiopacità di una struttura.

Dipende dalla distribuzione dei granuli di argento metallico che costituiscono l’immagine. Si misura con il densitometro. La

densità di una struttura si misura con: massa x unità di volume. Distinguiamo 5 tipi di densità di strutta (radiopacità): bisogna

assolutamente sapere le 5 radiopacità di pase perché dobbiamo sapere almeno a cosa siamo davanti quando guardiamo

un’immagine. a. aria o gas

b. Tessuto adiposo e cartilagine

c. Tessuti molli (mm, parenchimi, sangue, liquidi organici)

d. Tessuto osseo

e. Metallo

- Curva caratteristica

: una lastra metallica a gradini, in radiografia, si manifesta come una scala di grigi. Si possono cercare più o

meno grigi in base all’immagine radiografica che vogliamo ottenere. Se usiamo un alto kvoltaggio (100)

otteniamo un’ampia scala di grigi che hanno un contrasto relativamente basso uno dall’altro. se abbassiamo

i kvolt otteniamo un’immagine più bianca e nera.

- Rapidità : è inversamente proporzionale al tempo di

esposizione ed è influenzata da:

a. Grandezza dei cristalli di alogenuro d’argento

b. Esposizione (con o senza schermi)

c. Tipo e T° del rivelatore

d. T°, umidità, vapori chimici

- Potere di risoluzione (possibilità di distinguere due punti vicini): si valuta esponendo una maschera di piombo detta “mira”. Dipende da:

a. Dimensione dei cristalli dell’emulsione

b. Quantità e qualità dell’esposizione

c. Durata e T° dello sviluppo

- Contrasto/latitudine: il contrasto è la differenza di densità o annerimento tra zone contigue ed è inversamente proporzionale alla

latitudine

• Qualità dell’immagine

Influenza dei kV su contrasto e densità

Dal punto di vista tecnico, ciò che a noi

interessa è ottenere un

maggior contrasto o un minor

contrasto con maggior latitudine.

Quindi, possiamo utilizzare due tipi di

tecniche:

- Tecnica ad alto kilovoltaggio

∙ lunga scala di grigi

∙ ampia latitudine

∙ basso contrasto

- Tecnica a basso kilovoltaggio

∙ corta scala di grigi

∙ ridotta latitudine

∙ alto contrasto

Influenza dei mAs su contrasto e densità

I mAs non variano il contrasto radiografico (numero di grigi sulla scala) ma solo la densità (annerimento dell’immagine radiografica)

TECNICA RADIOGRAFICA

Personalmente per cercare di ottenere il meglio da un radiogramma seguo la Regola di Sante:

• Torace: si calcola lo spessore in centimetri, si raddoppia e si aggiunge 50

Torace di un cane con uno spessore di 20 centimetri: il calcolo sarà: (20 x 2) + 50 = totale 90 kVp

È necessaria un’ampia scala di grigi piuttosto che un ampio contrasto; si ottiene con tecnica ad alto kilo voltaggio

• Addome: si calcola lo spessore in centimetri, si raddoppia e si aggiunge 30

Questo perché, mentre nel torace i polmoni hanno già un contrasto intrinseco dovuto alla presenza di aria,

in addome è importante avere elevato contrasto; si ottiene con tecnica a basso kilo voltaggio (in rapporto allo spessore) Addome di un

cane con uno spessore di 20 centimetri: il calcolo sarà: (20 x 2) + 30 = totale 70 kVp

• Scheletro: si calcola lo spessore in centimetri, si raddoppia e si aggiunge 40

Carpo di un cane con uno spessore di 4 centimetri: il calcolo sarà: (4 x 2) + 4 = totale 48 kV.

È importante avere elevato contrasto; si ottiene con tecnica a basso kilo voltaggio

I milliampere si utilizzano, invece, con il solo scopo di annerire adeguatamente l’immagine, influiscono cioè sull’esposizione radiografica che è

data dal rapporto tra mAs e tempo di esposizione calcolato in secondi (mAs):

- quando l’immagine è sottoesposta (troppo chiara) dobbiamo raddoppiare i mAs,

- quando l’immagine è sovraesposta (troppo scura) dobbiamo dimezzare i mAs,

A differenza del kilovoltaggio (modificato x2 alla volta), il milliamperaggio va dimezzato. Nello

scheletro appendicolare possiamo utilizzare tempi più elevati, per cui anche unità da rX con

inferiore milliamperaggio a disposizione, consentono di ottenere buone immagini

radiografiche.

La valutazione della correttezza o meno dell’esposizione radiografica si esegue valutando se

l’annerimento è buono o no. Se è scarso (radiografia sottoesposta) dobbiamo raddoppiare i mAs, se

invece è eccessivo (radiografia sovraesposta) dobbiamo dimezzare i mAs, e così via fino ad ottenere

una buona immagine. In generale per il torace si usa un mAs di 2,5-5, mentre per le altre strutture

come scheletro o addome si usano 5-10 mAs.

Un tempo si utilizzavano esposizioni doppie, come nell’immagine del garretto di un cane con doppia

esposizione per ispezionare prima i tessuti molli e poi le articolazioni. Con le nuove tecnologie digitali

queste tecniche non si usano più anche perché con uno scatto solo è possibile ottenere le stesse immagini nel post-processing.

• Esposizione

• Sviluppo

- Tempo

- Temperatura

Sono inversamente proporzionali

• Fissaggio

- Circa 2 minuti

- Temperatura ambiente

• Lavaggio

Con acqua corrente

POSIZIONAMENTO

Un corretto posizionamento del paziente è fondamentale per riprendere buone immagini dello scheletro appendicolare.

Necessario sedare o anestetizzare il paziente, in particolare quando sia necessario ottenere proiezioni stressate o in caso il soggetto sia

particolarmente agitato o addolorato.

Utilizzare protocolli anestesiologici (spesso combinati) che consentono una rapida eliminazione dei farmaci utilizzati.

L’anestesia del paziente, va ricordato, oltre a consentire l’ottenimento di immagini di buona qualità, consente anche di evitare l’esposizione del

personale medico o paramedico ai raggi X con semplici accorgimenti.

Culle di gomma piuma, corde e sacchi di sabbia consentono di posizionare il paziente correttamente e ci permette di evitare di stare in sala.

PROIEZIONI CLASSICHE

Per evitare errori grossolani, ma che a volte possono diventare molto gravi, ottenere sempre almeno due

proiezioni ortogonali della struttura che vogliamo studiare .

In alcuni casi, è possibile non evidenziare lesioni grossolane

sulla base di una sola proie zione radiografica .

sulla proiezione frontale si evidenzia la

lussazione dell’anca sinistra (lussazione coxofemorale) mentre

su quella laterale si vede la frattura vertebrale

Gomito

• si fanno sempre i raggi di entrambi

• proiezioni standard:

- È importante farne tante soprattutto in traumi in soggetti giovani, per traumi articolari o delle fisi in

mediolaterale in flessione:

soggetti in accrescimento. Negli adulti creare uno stress articolare in flessione ci aiuta a capire se c’è una rottura dei legamenti.

- mediolaterale in estensione

- craniocaudale obliqua: perché dobbiamo spostare il processo coronoideo dell’ulna per spostarlo dalla sovrapposizione del

radio.

Carpo

In caso di traumi alle articolazioni o alle cartilagini di accrescimento (fisi)o in corso di particolari patologie è indicato eseguire delle proiezioni

stressate. In particolare per le articolazioni si va a valutare lo stato dei tessuti molliche contengono l’articolazione come, ad esempio i legamenti

collaterali o il legamento crociato craniale

Ginocchio La lesione più frequente a livello del

ginocchio è la rottura del crociato

craniale per degenerazione della

cartilagine. Se si rompe il crociato

craniale e mettiamo in iperflessione il

piede la tibia scorre in avanti, se il

legamento è intatto non si sposta.

PROIEZIONI STRESSATE

Si fanno quando si vuole andare a valutare traumi alle articolazioni o alle cartilagini di accrescimento (fisi), si va a

valutare lo stato dei tessuti molli che contengono l’articolazione, come i legamenti collaterali o crociati.

Cane con frattura intrasrticolare del condilo mediale con scomposizione anche nell’epicondilo. Ci deve far venire subito

in mente di radiografare subito anche il controlaterale, perché questa è una patologia in cui i condili non si fondono

correttamente e si può fratturare anche per una corsa o un salto, non necessariamente traumi gravi.

Bovaro del bernese giovane di 9 mesi in cui sembrava ci fosse molto versamento.

Ma quello che ha visto Vignoli era una reazione periostale in una sola tibia e una

lisi. Infatti dopo la radiografia al torace si è diagnosticato un sarcoma istiocitario

(tipico della razza).

Pastore tedesco con sospetto lussazione d’anca, ma c’era una frattura completa della

testa del femore con un frammento d’osso che non si vedeva alla prima proiezione.

L’utilizzo di questi mezzi piombati (0,25-0,5 cm) jbhsajibacsio

RADIOPROTEZIONE

I sistemi di dosimetria personale comprendono:

- Dosimetri a Film Badge a corpo intero e ad Anello

- Occhiali ANTI X per la protezione del cristallino (

poco usati )

- Protezione a Corpo intero con camice piombato

- Collare piombato per la protezione della tiroide

- Guanti Anti X (

non riparano comunque dal raggio primario )

L’utilizzo di questi strumenti piombati (0,25-0,5 cm) non ripara dalle radiazioni primarie, ma solo dalle secondarie.

1.2 – RADIOLOGIA DIGITALE

Si tratta di sistemi nati all’inizio degli anni ’90 che hanno avuto uno sviluppo tecnologico molto veloce e che hanno diversi campi di

applicazione. Ad esempio, in campo umano, trova applicazione nella mammografia o in pediatria. L’introduzione della radiologia

digitale ha consentito di:

- eliminare la pellicola radiografica

- eliminare la camera oscura

- avere meno errori tecnici

- esporre il paziente ad una minor dose

- avere una maggiore velocità di produzione delle immagini

- ottenere immagini digitali (post-processing e trasferimento dei dati)

- avere una qualità delle immagini confrontabile o superiore a quelle della radiologia tradizionale

C’è un pannello che viene inserito in una cassetta, e può essere messo in un sistema o può essere direttamente collegato al computer. In questo

modo si bypassa la camera oscura e tutta la parte dello sviluppo dell’immagine. In più si è riusciti a ridurre la dose di raggi x al paziente (tempi

molto più rapidi). E in veterinaria questo è importante perché c’è sempre qualcuno con il paziente, quindi si riduce la dose anche all’operatore.

Inizialmente venivano usate queste immagini in campo umano, soprattutto per lo studio mammografico.

Sistemi indiretti (CR): primi ad essere sviluppati, meno costosi.

Mettiamo la cassetta sul tavolo o nel porta-cassette, spariamo i raggi, il fascio radiogeno colpisce il sensore all’interno della

cassetta (clay) e si crea l’immagine latente (la stessa che si imprimeva sulle pellicole utilizzate prima).

Poi la cassetta si mette in una macchina che apre la cassetta, tira fuori lo schermo e lo legge attraverso un lettore laser che

libera l’energia immagazzinata e la manda al computer che poi ricostruisce l’immagine.

Sistemi diretti (DR): CCD (charge coupled device) e TFT (thin film transistor) – costi maggior