IMAGISTICA MEDICALĂ

IMAGISTICA MEDICALĂ TOTALITATEA METODELOR CE PERMIT VIZUALIZAREA, IN VIVO, A STRUCTURII CORPULUI OMENESC, A ORGANELOR ŞI SISTEMELOR - NORMALE SAU PATOLOGICE, ÎN CORELARE CU FUNCŢIONALITATEA ACESTORA METODE BAZATE PE UTILIZAREA RADIAȚIEI ELECTROMAGNETICE, RADIAȚIEI NUCLEARE ȘI UNDELOR MECANICE

IMAGISTICA MEDICALĂ COMPARTIMENTE RADIOLOGIE MEDICINĂ NUCLEARĂ ULTRASONOGRAFIE (ECHOGRAFIA) IRM (IMAGISTICĂ PRIN REZONANȚA MAGNETICĂ) TERMOGRAFIE

RADIOLOGIE

RADIOLOGIE Bazată pe absorbția razelor X la trecerea prin țesuturi. Razele X reprezintă o formă a radiației electromagnetice (localizată în spectrul electromagnetic între razele ultraviolete și razele gamma), cu lungimea de undă în domeniul angströmilor – 0,1-150 Ǻ (1 Ǻ = 10-10 m). Radiația X este radiație ionizantă.

RADIOLOGIE RAZELE X – descoperite în 1895 de Wilhelm Konrad Röntgen, fizician german (Premiul NOBEL 1905, pentru descoperirea Razelor X); În aplicaţiile medicale razele X sunt produse de tubul radiogen în instalaţii specializate.

RADIOLOGIE Sursa razelor X – tubul radiogen Acesta converteşte energia electrică în raze X, cu producerea concomitentă de căldură.

RADIOLOGIE Electronii furnizaţi de catod sunt focalizaţi şi acceleraţi către anod prin aplicarea unei diferenţe de potenţial de ordinul zecilor de kV; Fasciculul de electroni este orientat spre anod, pe suprafaţa căruia se află o pastilă de tungsten (focar), care produce razele X în urma “bombardamentului” cu electroni.

RADIOLOGIE

RADIOLOGIE Principiu general Fasciculul de raze X (incident) – proiectat pe regiunea anatomică de examinat şi, trecând prin corp, este absorbit diferenţiat în funcţie de compoziţia chimică a structurilor (numărul atomic Z al atomilor componenţi), densitate și grosime; La ieşirea din pacient, fasciculul de radiaţii (emergent) este atenuat energetic, neomogenitatea sa exprimând diferenţele de absorbţie ale organelor/ţesuturilor străbătute.

ABSORBȚIA RAZELOR X DEPENDENTĂ DE: RADIOLOGIE Principiu general ABSORBȚIA RAZELOR X DEPENDENTĂ DE: Densitatea structurii Grosimea structurii Fasciculul de raze X Fasciculul de raze X (incident) (emergent)

RADIOLOGIE Principiu general Fasciculul emergent întâlneşte suportul (film radiologic, ecran fluorescent, detectori) care transformă (pe baza efectelor de luminiscență şi fotochimic) informaţia latentă în imagine structurată. Imaginea obţinută poate fi analogică (radiografia standard, fluoroscopia clasică) sau digitală (radiografia şi fluoroscopia digitală, computer-tomografia), directă (radiografia, fluoroscopia) sau reconstruită (computer-tomografia).

RADIOLOGIE proprietățile razelor X Intensitatea – scade cu pătratul distanţei; Penetrabilitatea – exprimă calitatea radiaţiei; este dependentă de lungimea de undă (funcţie de diferenţa de potenţial aplicată tubului – cu cât mai mare cu atât raze mai “dure”, lungime de undă mică); Atenuarea – diminuarea intensităţii radiaţiei ce străbate un corp material prin absorbţie şi difuziune (împrăştiere); Absorbţia – cantitatea de radiaţii “sustrasă” radiaţiei incidente la trecerea print-un corp; Efectul de luminiscenţă – emisia cuantelor de lumină (albastru-verde) de către unele materiale când sunt expuse la raze X (fluorescență, fosforescență); Efectul fotochimic – impresionarea plăcii fotografice (filmului radiologic).

RADIOLOGIE Legile formării imaginii radiologice Proiecţia conică: fasciculul de raze X fiind conic, dimensiunile şi forma corpului radiografiat variază în raport cu: distanţele focar (F)-film (f), obiect (O)-f, F-O poziţia corpului în fascicul

RADIOLOGIE Legile formării imaginii radiologice Sumaţia (şi substracţia) planurilor: imaginea radiologică este o imagine bidimensională a unui corp tridimensional, fiind în acelaşi timp o sumaţie a tuturor straturilor – dacă sunt opace = sumaţie pozitivă – dacă sunt şi structuri transparente = substracţie (sumație negativă)

RADIOLOGIE Legile formării imaginii radiologice Paralaxa: proiecţiile a două elemente structurale suprapuse, dar situate la adâncimi diferite în corpul de radiografiat se suprapun sau sunt vizualizate separat funcţie de înclinarea fasciculului faţă de planul corpului, obţinută: Prin rotaţia corpului în fascicul Prin deplasarea sursei de raze X

RADIOLOGIE Legile formării imaginii radiologice Incidenţele tangenţiale: conturul unei imagini este net atunci când raza incidentă este tangenţială la conturul structurii respective (scizură, tăblie osoasă); Secţiune os Proiecţie transversală Proiecţie ortogradă

Tomografia liniară (plană) Computer Tomografia (CT) RADIOLOGIE METODE RADIOLOGICE: Radiografia Radioscopia Tomografia liniară (plană) Computer Tomografia (CT)

Radiografia RADIOLOGIE După trecerea prin corpul uman, razele X sunt proiectate pe filmul radiologoc (radiografie analogică) sau detector (radiografie digitală).

RADIOLOGIE Radiografia Filmul radiologic

CASETE PENTRU FILME RADIOLOGICE RADIOLOGIE CASETE PENTRU FILME RADIOLOGICE

RADIOLOGIE RADIOGRAFIA CABINET RADIOLOGIC RADIOGRAFIE (imagine negativă)

RADIOSCOPIA RADIOLOGIE imagine pozitivă După trecerea prin corpul uman, razele X sunt proiectate pe cranul fluorescent și amplificatoare de imagini. imagine pozitivă

RADIOLOGIE Tomografia liniară Obținerea unor imagini secționale. Mișcarea sincronă în sensuri opuse a tubului radiogen și casetei cu filmul radiologic permite ca structurile din regiunea de interes să se proiecteze în acelaşi loc pe film, în timp ce structurile supra- şi subiacente se proiectează în arii diferite, astfel că nu determină imagine pe film.

RADIOLOGIE Computer Tomografia Computer tomografia (CT) este o tehnică imagistică care generează imagini secţionale în plan axial prin baleierea unui fascicul colimat de raze X în jurul corpului de examinat

Computer Tomografia Spiralată RADIOLOGIE Computer Tomografia Spiralată Are loc o scanare continuă a unui volum din corpul pacientului în timpul deplasării mesei.

RADIOLOGIE Computer Tomografia

RADIOLOGIE CT-Angiografie

RADIOLOGIE CT-3D

RADIOLOGIE CT-3D

SUBSTANȚELE DE CONTRAST RADIOLOGIE SUBSTANȚELE DE CONTRAST Substanțe folosite pentru accentuarea contrastării structurilor sau fluidelor din corpul uman.

SUBSTANȚELE DE CONTRAST RADIOLOGIE SUBSTANȚELE DE CONTRAST Substanțele de contrast negative (aer, dioxidul de carbon și alte gaze) atenuează o cantitate mai mică de raze X, comparativ cu țesuturile moi, având număr redus de atomi pe unitate de volum. Substanțele de contrast pozitive și țesuturile moi conțin un număr similar de atomi pe unitate de volum. Atomii substanțelor de contrast au număr atomic mai mare și, respectiv, abilitate crescută de atenuare a razelor X.

SUBSTANȚELE DE CONTRAST RADIOLOGIE SUBSTANȚELE DE CONTRAST Pozitive suspensie de sulfat de bariu (insolubilă) substanţe de contrast iodate Hidrosolubile (pentru uz enteral și parenteral) ionice şi non–ionice, utilizate la U.I.V., angiografie, CT, ş.a. (gastrografin, urografin, ultravist, omnipac și altele) Liposolubile (lipiodol) Mixt (combinaţii de agenţi de contrast pozitivi şi negativi) studiile cu dublu contrast ale tubului digestiv (aer + sulfat de Ba)

MEDICINA NUCLEARĂ

MEDICINA NUCLEARĂ Tipuri de radiație nucleară: α – similară nucleului de heliu (2 protoni și 2 neutroni). sarcina electrică – +2. masa atomică – 4. penetrabilitate joasă. β – energie înaltă, electroni și positroni de viteză înaltă. sarcina electrică – 1. masa unui electron. penetrabilitate mai mare decât α. γ – radiație electromagnetică de energie înaltă. fără sarcină electrică. masa unui foton. penetrabilitate înaltă.

MEDICINA NUCLEARĂ Radionuclid atom cu nucleu instabil ce dezintegrează spontan cu emisie de energie (izotopi radioactivi) Emisie gama: 99m-Tc, 201-Tl, 67-Ga, 131-I, 123-I, 111-In, 57Co, 133-Xe Emisie de pozitroni: 15-O, 13-N, 18F, 11C Preparat radiofarmaceutic Substanță ce conține unul sau mai mulți atomi radioactivi (radionuclizi), folosită ca și trasor scopuri diagnostice și terapeutice.

MEDICINA NUCLEARĂ PRINCIPIU: introducere de izotopi radioactivi şi captarea cu o cameră de scintilaţie a radiaţiei rezultate după fixarea izotopului în ţesuturi; fixarea detectată este analizată şi redată de computer în imagine analogică pe monitor; fixare normală; hiperfixare (zone “calde”); hipofixare (zone reci). Metode de investigație - Scintigrafia - SPECT - PET

MEDICINA NUCLEARĂ Scintigrafia – procedură de diagnostic ce constă în administrarea unui preparat radiofarmaceutic cu afinitate pentru organul sau țesutul de interes și urmărirea distribuției radioactivității cu ajutorul camerei de scintilație.

MEDICINA NUCLEARĂ Scintigrafia

(Single Photon Emission Computed Tomography) MEDICINA NUCLEARĂ SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) - furnizează imagini 3D prin obținerea imaginilor 2D din multiple unghiuri.

PET (Positron Emission Tomography) MEDICINA NUCLEARĂ PET (Positron Emission Tomography) - furnizează imagini 3D ale proceselor funcționale ale corpului uman

ULTRASONOGRAFIA (ECHOGRAFIA)

Ultrasunetul ULTRASONOGRAFIA Este oscilație de presiune transmisă prin solide, lichide și gaze. Undele sonore utilizate în ultrasonografie sunt în diapazonul 2-12 MHz

ULTRASONOGRAFIA Principiu reflexia ultrasunetelor (US) în structurile corpului uman, diferenţiată de impedanţa acustică a acestora: Cristalul piezoelectic convertește curentul electric în sunet de înaltă frecvență, ce este direcționat în țesuturi; Țesuturile reflectă, refractă și absorb undele sonore în mod diferit; Undele sonore reflectate (ecou) sunt convertite în semnal electric de către cristalul piezoelectric; Computerul procesează semnalul și formează imaginea.

ULTRASONOGRAFIA

ULTRASONOGRAFIA A-mod: cel mai simplu; semnalul este înregistrat în formă grafică; axa verticală (Y) arată amplitudinea ecoului, axa orizontală (X) arată profunzimea sau distanța până la structura respectivă; utilizat în oftalmologie.

ULTRASONOGRAFIA B-mod: cel mai frecvent utilizat; semnalele sunt prezentate în imagini anatomice 2-dimensionale; aplicat în obstetrică și evaluarea organelor parenchimatoase ale cavității abdominale și bazinului mic, glandelor tiroide, testiculelor, glandelor mamare; suficient de rapid pentru a reda în timp real mișcările cordului și vaselor în pulsație.

ULTRASONOGRAFIA B-mod

ULTRASONOGRAFIA M-mod: utilizat pentru investigația structurilor în mișcare; semnalul este prezentat în formă de curbe grafice; aplicat, în principal, în ecocardiografie, inclusiv și cea fetală.

ULTRASONOGRAFIA Ultrasonografia Doppler: aplicat pentru vizualizarea fluxului sanguin; utilizează efectul Doppler (alterarea frecvenței sunetului reflectat de la obiectele în mișcare); obiectele în mișcare în sânge sunt celule sanguine.

ULTRASONOGRAFIA 3D

IMAGISTICA PRIN REZONANȚA MAGNETICĂ (IRM)

IRM Obţinerea de secţiuni tomografice în orice plan al spaţiului, prin utilizarea unor impulsuri de radiofrecvenţă (RF) într-un câmp magnetic intens (0,2-7T) şi omogen.

IRM Se bazează pe comportamentul nucleilor atomilor într-un câmp magnetic intens – în particular a nucleilor de hidrogen care se găsesc din abundenţă în corpul uman – şi pe fenomenul de rezonanţă a acestora în câmp magnetic la aplicarea unui puls de RF cu o frecvenţă specifică;

IRM Fenomenul de rezonanţă magnetică apare la aplicarea unui impuls de RF cu frecvenţa egală cu frecvenţa Larmor, când protonii de H sunt scoşi din starea de echilibru, la care revin după încetarea acestuia (relaxare), emiţând la rândul lor un semnal de RF (cu aceeaşi frecvenţă) care este detectat, amplificat, digitizat şi prin utilizarea unor algoritmi de reconstrucţie este generată imaginea RM. Intensitatea semnalului este diferită în ţesuturi, funcţie de concentraţia protonilor H-1 (apă, grăsimi), de timpul de relaxare necesar revenirii nucleelor la starea de echilibru energetic iniţial (T1 şi T2), de timpul de emisie a impulsului RF.

IRM Avantaje: Nu utilizează radiație ionizantă. Produce imagini secționale în orice plan fără a mișca pacientul. Necesită preparare minimală din partea pacientului și este non-invazivă. Contrastare excelentă a țesuturilor moi. Absența artefactelor de la structurile osoase adiacente.

Angiografia-RM Se bazează pe diferenţierea semnalului ţesutului în mişcare (sângele) faţă de ţesuturile vecine imobile (fixe), ce permite obţinerea imaginilor vaselor fără utilizarea substanţelor de contrast.

TERMOGRAFIA MEDICALĂ

TERMOGRAFIA MEDICALĂ Măsoară energia termică a corpului uman. În general, «ariile problematice» manifestă temperaturi înalte sau reduse, datorită creșterii sau reducerii fluxului vascular, respectiv, activității metabolice locale. Radiația infraroșie este emisă de toate corpurile cu temperatura mai mare decât zero absolut (-237° С).

PACS (Picture Archiving and Communication System) 60

PACS Reţele de calculatoare folosite de departamentele de radiologie, care înlocuiesc filmul radiologic cu imagini digitale afişate şi stocate electronic Oferă posibilitatea arhivării şi stocării imaginilor multimodale, integrate cu informaţia de bază a datelor pacientului. Facilitează imprimarea laser a imaginilor, afişarea imaginilor şi informaţiei pacientului la posturi de lucru în întreaga reţea. De asemenea, permite vizionarea imaginilor la distanţă. 61