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DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Branca della medicina che utilizza radiazioni allo scopo di ottenere immagini per scopo diagnostico e
● terapeutuico
Radiazione: energia propagata nello spazio emessa da una sorgente e rivelata da un detettore che
● misura la variazione subita al passaggio attraverso il corpo
Onde meccaniche (necessitano un mezzo di propagazione) o elettromagnetiche (rx)
●
Raggi x Lunghezza d’onda 10^-11/8
● Frequenza 10^-19/16
● Scoperta raggi x: nel 1895 Rontgen vinse il nobel con la radiografia della mano della moglie. Facendo
● esperimenti con dei tubi catodici, si accorse che alcune lastre fotografiche verniciate con un’emulsione
sensibile alla luce erano state impresse
1) Produzione del fascio
Si necessita una sorgente di elettroni, una forza che li accelera e un
● bersaglio
Abbiamo un tubo radiogeno contenente il vuoto con agli estremi due
● elettrodi: un catodo negativo che invia gli elettroni e un anodo positivo
li ferma
Circa il 99% dell’energia viene dissipata sotto forma di calore
● Per produrre il flusso di elettroni sono necessarie due correnti:
● -Generatore di corrente
-Generatore di alta tensione che genera una ddp tra catodo e
anodo
I parametri sono modificati in base all’esame e al pz
●
2) Caratteristiche del fascio di raggi X
Flusso costante
● Propagazione in tutte le direzioni in linea retta
● Proiezione conica
● Legge della dispersione quadratica delle radiazioni: l’entità del
● flusso fotonico è inversamente proporzionale al quadrato della
distanza percorsa (maggiore è la distanza tra soggetti e lastra più
ingrandita risulterà il soggetto, per questo le radiografie al cuore
si fanno ponendo il paziente prono)
-Ingrandimento proiettivo: si riduce con l’aumento della distanza
focale (tra sogg-ogg)
-Radiazione secondaria o diffuse: da diaframmatura e griglie
antidiffusione (lamelle di piombo che lasciano passare solo i raggi X orientati secondo il raggio
principale e non quelli orientati differentemente)
3) Interazione dei rX con la materia
I tessuti biologici assorbono i raggi x dipendentemente da
● -Energia del fascio di raggi x
1) Scattering Compton: cessione non completa dell’energia, il fotone incidente va a colpire un
elettrone dell’orbitale più esterno
2) Photoelectric Effect: completo assorbimento dell’energia del fotone incidente, il fotone
depiazza un elettrone dell’orbitale interno
3) Effetto di diffusione coerente: il fotone non incontra elettroni, non c’è cessione di energia, né
di ionizzazione.
-Numero atomico
-Densità fisica del composto (più è denso, maggiore è l’attenuazione)
-Spessore o lunghezza del percorso dei raggi (meccanismo sommatorio)
Proiezione: rapporto tra il r. centrale di un fascio di rx e i diversi piani di riferimento
● Incidenza: modo tramite cui il fascio di raggi attraversa il paziente
●
4) Sistemi di rilevazione
Le immagini vengono ottenute utilizzando rivelatori capaci di convertire il segnale dei RX in
● un'immagine visibile sfruttando la capacità di questi di
1) Indurre fluorescenza di alcune sostanze (Radioscopia)
Alcune sostanze, colpite da rX emettono a loro volta di radiazioni elettromagnetiche visibili
con una intensità proporzionale ai raggi incidenti
Maggiore è l’assorbimento del materiale meno arriverà ad incidere sullo schermo a
fluorescenza e l’immagine sarà nera
Utile per immagini dinamiche
2) Impressionare emulsioni fotografiche (Radiografia)
Pellicole a base di cellulosa ed una emulsione sensibile alla luce, costituita di sali di argento. I
Rx colpiscono l’argento e i sali precipitano sotto forma di argento metallico. Maggiore è la
radiazione che arriva al sistema di rilevamento, maggiore è la precipitazione e l’immagine si
colora di nero
5) Formazione dell’immagine
L'immagine risulta una mappa delle differenze di attenuazione del fascio di fotoni
● Radiotrasparente: poca attenuazione (aria, polmoni) porta ad annerimento
● Radiopaca: elevata attenuazione (osso) porta ad un ridotto o assente annerimento
●
Problematiche:
Immagine bidimensionale
● Sovrapposizioni di immagini
● Localizzazione di alterazione anatomica - necessario fascio di rX ortogonale rispetto al piano di
● acquisizione dell’altra immagine
Alta risoluzione spaziale per strutture ad elevato contrasto naturale
● Barriera del grigio: scarsa risoluzione di contrasto (incapacità di discriminare strutture contigue con
● poca differenza di densità)
Riconoscere l'artrosi:
Sclerosi: l'immagine appare più bianca
● Riduzione dell’interlinea articolare
● Presenza osteofiti: escrescenze ossee
●
ECOTOMOGRAFIA
Metodo operatore dipendente: muove il trasduttore sulla cute del paziente
● L’immagine è il risultato di come le onde rimbalzano sul tessuto biologico
● Vantaggio: immagine in tempo reale, permette uno studio dinamico, non porta al paziente effetti
● collaterali, invasiva, permette di vedere la vascolarizzazione e la morfologia
Svantaggio: operatore dipendente, paziente dipendente (pazienti obesi o pieni d’aria danno immagini
● non chiare)
Ecografo: sonda/trasduttore, sistema elettrico, sistema di visualizzazione
●
1) Funzionamento
Funziona grazie a onde meccaniche (non si propagano nel vuoto): ha una lunghezza d’onda,
● un’ampiezza e una frequenza misurata in Hertz
Usa ultrasuoni (Hz > 20000)
● Nella sonda c’è un sistema che genera ultrasuoni/ddp se stimolato: elemento piezoelettrico (quarzo)
● Effetto piezoelettrico inverso: una presa con un ddp va a stimolare il quarzo, questo vibra e genera
● un’onda
Effetto piezoelettrico diretto: l’onda torna indietro
● stimolando il quarzo che vibra e genere una ddp usata dal
computer per visualizzare l’immagine
2) Campi applicativi
Interventistica
● DI superficie
● Cardiologica e vascolare
● Endocavitaria: transrettale, transvaginale
● Intraoperatoria
● Oftalmologica
● Endoscopica
●
3) Tipi di trasduttori
Lineare
● -Lavora ad alta frequenza
-Studia organi superficiali: tessuti molli, sottocutanei, vasi e muscoli
Convex
● -Lavora a basse frequenze
-Utilizzata per l’addome
Settoriale
● -Utilizzata in cardiologia
-Da una sezione piccola
4) Interazione con i tessuti biologici necessari per la formazione delle onde
Attenuazione: riduzione dell’intensità del fascio dovuta all’80% dal fenomeno di assorbimento
● L’attenuazione è direttamente proporzionale alla frequenza ed esponenzialmente proporzionale alla
● distanza
Assorbimento: le onde assorbite sono restituite come energia termica (calore), direttamente
● proporzionale alla frequenza, impiegato in terapia coe nella litotrissia (calcoli)
Impedenza acustica: resistenza intrinseca del tessuto che varia alla densità, stato fisico del corpo e
● capacità del tessuto di deformarsi
Fenomeni che avvengono all'interfaccia con i tessuti: riflessione, rifrazione e dispersione
● Finestra acustica: zona a bassa impedenza acustica che mi permette di vedere un organo in profondità
● Interfaccia con i tessuti biologici: rifraione, roiflessione e diffusione
●
5) Modalità di rappresentazione degli echi
A-Mode (amplitude): monodimensionale, usata in campo oculistico per le misurazioni
● Time/Motion-Mode: monodimensionale, usata in cardiologia per il movimento valvolare
● B-Mode (brightness): bidimensionale, il fascio può essere conico o lineare
●
6) Colori
Iperecogeno (bianco): calcoli, ossa, aria, angiomi epatici (alterazioni focali del fegato)
● Ipoecogeno (grigio): parenchima, tumori, metastasi
● Anecogeno (nero): liquidi
● Se il fegato è più bianco del rene c’è steatosi epatica
● Rinforzo di parete posteriore: zona dietro una grande cisti iperecogena
● Utilizzo di un mezzo di contrasto per avere immagini simili a TC
●
7) Immagini elementari
Di parete: superficie ampia e regolare usata per definire lesioni
● Di parenchima: strutture solide
● Di vuoto acustico: assenza di echi per sangue, bile, liquidi e cisti
●
8) Tecniche complementari
Effetto doppler
● -Fenomeno secondo cui quando un’onda sonora incidente incontra una struttura in movimento
subisce una variazione della frequenza degli echi (onde riflesse) in relazione alla velocità e alla
direzione dell’oggetto in movimento riflettente rispetto al sistema di riferimento.
-La frequenza: aumenta se l’oggetto si avvicina, diminuisce se l’oggetto si allontana
-Usato per lo studio dei vasi sanguigni e del flusso in essi
-I globuli rossi sono gli elementi in movimento su cui si generano le interfacce a livello delle quali si
generano le onde riflesse
Doppler spettrale: misura la velocità del flusso
● Color doppler: permette tramite il colore, la sua intensità e la quantità di punti in cui esso appare di
● vedere direzione, portata e intensità sanguigna
Eco-Power doppler: maggiore sensibilità ai flussi lenti e dei piccoli vasi. Usato per perfusione dei
● parenchimi, diagnosi di ischemia ed infarto e monitoraggio del paziente trapiantato. Incapace nel
distinguere direzione e velocità del flusso.
Eco-doppler: combinazione del B-mode al doppler spettrale per la valutazione a livello di un volume
● campione di informazioni quali velocità, fase e intensità del segnale doppler
Eco-Color-Doppler: associazione dell’immagine B-mode delle strutture anatomiche stazionarie, a cui
● viene sovrapposta graficamente la codifica cromatica nelle porzioni dell’immagine in cui c’è flusso
sanguigno
Imaging Armonico
● -Tecnica ultrasonografica che consente di migliorare la qualità delle immagini, riducendo gli artefatti
presenti nell’immagine ecotomografica convenzionale
-Le immagini armoniche dei tessuti sono ottenute raccogliendo segnali armonici generati dai tessuti e
filtrando gli echi fondamentali
-Nella formazione dell’immagine un sistema di filtri esclude gli echi fondamentali con frequenza pari a
quella incidente, mentre la seconda e la terza armonica presentano frequenze di ricezione doppie e
triple rispetto a quelle di emissione
-E’ fondamentale per l’uso dei MdC
9) Artefatti
Informazione falsa o distorta generata dalla macchina o dall’interazione di ultrasuoni e tessuti
● Cono d’ombra posteriore (calcoli, calcificazioni)
● Coda di cometa (piccoli corpi estranei metallici o plastici, microcalcificazioni, cristalli di colesterolo)
● Ring down artifact (raccolte gasso