Metodi diagnostici delle radiazioni. Diagnostica delle radiazioni (raggi X, tomografia computerizzata a raggi X, risonanza magnetica) Metodi diagnostici delle radiazioni radiografia scopia nebbia ultrasuoni
2.1. DIAGNOSTICA A RAGGI X
(RADIOLOGIA)
Quasi tutte le istituzioni mediche utilizzano ampiamente dispositivi per esami a raggi X. Le installazioni a raggi X sono semplici, affidabili ed economiche. Sono questi sistemi che continuano a servire come base per la diagnosi di lesioni scheletriche, malattie dei polmoni, dei reni e del canale alimentare. Inoltre, il metodo a raggi X svolge un ruolo importante nell'esecuzione di varie procedure interventistiche (sia diagnostiche che terapeutiche).
2.1.1. Brevi caratteristiche della radiazione a raggi X
La radiazione a raggi X è costituita da onde elettromagnetiche (un flusso di quanti, fotoni), la cui energia si trova sulla scala energetica tra la radiazione ultravioletta e la radiazione gamma (Fig. 2-1). I fotoni dei raggi X hanno energie comprese tra 100 eV e 250 keV, che corrispondono a radiazioni con una frequenza da 3×10 16 Hz a 6×10 19 Hz e una lunghezza d'onda di 0,005-10 nm. Gli spettri elettromagnetici dei raggi X e delle radiazioni gamma si sovrappongono in larga misura.
Riso. 2-1.Scala della radiazione elettromagnetica
La principale differenza tra questi due tipi di radiazioni è il modo in cui vengono generati. I raggi X vengono prodotti con la partecipazione di elettroni (ad esempio, quando il loro flusso viene rallentato) e i raggi gamma vengono prodotti durante il decadimento radioattivo dei nuclei di alcuni elementi.
I raggi X possono essere generati quando un flusso accelerato di particelle cariche decelera (il cosiddetto bremsstrahlung) o quando si verificano transizioni ad alta energia nei gusci elettronici degli atomi (radiazione caratteristica). I dispositivi medici utilizzano tubi a raggi X per generare raggi X (Figura 2-2). I loro componenti principali sono un catodo e un anodo massiccio. Gli elettroni emessi a causa della differenza di potenziale elettrico tra anodo e catodo vengono accelerati, raggiungono l'anodo e vengono decelerati quando entrano in collisione con il materiale. Di conseguenza, si verifica la bremsstrahlung a raggi X. Durante la collisione degli elettroni con l'anodo, si verifica anche un secondo processo: gli elettroni vengono eliminati dai gusci elettronici degli atomi dell'anodo. Il loro posto è preso dagli elettroni di altri gusci dell'atomo. Durante questo processo viene generato un secondo tipo di radiazione a raggi X: la cosiddetta radiazione a raggi X caratteristica, il cui spettro dipende in gran parte dal materiale dell'anodo. Gli anodi sono spesso realizzati in molibdeno o tungsteno. Sono disponibili dispositivi speciali per focalizzare e filtrare i raggi X per migliorare le immagini risultanti.
Riso. 2-2.Schema del dispositivo tubo a raggi X:
1 - anodo; 2 - catodo; 3 - tensione fornita al tubo; 4 - Radiazione a raggi X
Le proprietà dei raggi X che ne determinano l'utilizzo in medicina sono la capacità di penetrazione, la fluorescenza e gli effetti fotochimici. La capacità di penetrazione dei raggi X e il loro assorbimento da parte dei tessuti del corpo umano e dei materiali artificiali sono le proprietà più importanti che determinano il loro utilizzo nella diagnostica delle radiazioni. Quanto più corta è la lunghezza d'onda, tanto maggiore è il potere di penetrazione dei raggi X.
Esistono raggi X "molli" con bassa energia e frequenza di radiazione (in base alla lunghezza d'onda più lunga) e raggi X "duri" con elevata energia fotonica e frequenza di radiazione e una lunghezza d'onda corta. La lunghezza d'onda della radiazione a raggi X (di conseguenza, la sua "durezza" e capacità di penetrazione) dipende dalla tensione applicata al tubo a raggi X. Maggiore è la tensione sul tubo, maggiore è la velocità e l'energia del flusso di elettroni e minore è la lunghezza d'onda dei raggi X.
Quando la radiazione a raggi X che penetra attraverso una sostanza interagisce, si verificano cambiamenti qualitativi e quantitativi. Il grado di assorbimento dei raggi X da parte dei tessuti varia ed è determinato dalla densità e dal peso atomico degli elementi che compongono l'oggetto. Maggiore è la densità e il peso atomico della sostanza che costituisce l'oggetto (organo) studiato, maggiore è la quantità di raggi X assorbiti. Il corpo umano possiede tessuti e organi di diversa densità (polmoni, ossa, tessuti molli, ecc.), questo spiega il diverso assorbimento dei raggi X. La visualizzazione di organi e strutture interni si basa su differenze artificiali o naturali nell'assorbimento dei raggi X da parte di vari organi e tessuti.
Per registrare la radiazione che passa attraverso un corpo, viene utilizzata la sua capacità di provocare la fluorescenza di alcuni composti e di avere un effetto fotochimico sulla pellicola. A questo scopo vengono utilizzati schermi speciali per fluoroscopia e pellicole fotografiche per radiografia. Nelle moderne macchine a raggi X, speciali sistemi di rilevatori elettronici digitali - pannelli elettronici digitali - vengono utilizzati per registrare la radiazione attenuata. In questo caso, i metodi a raggi X sono chiamati digitali.
A causa degli effetti biologici dei raggi X, è necessario proteggere i pazienti durante l'esame. Questo è stato ottenuto
il tempo di esposizione più breve possibile, sostituzione della fluoroscopia con radiografia, uso rigorosamente giustificato di metodi ionizzanti, protezione mediante schermatura del paziente e del personale dall'esposizione alle radiazioni.
2.1.2. Radiografia e fluoroscopia
La fluoroscopia e la radiografia sono i principali metodi di esame a raggi X. Sono stati creati numerosi dispositivi e metodi speciali per studiare vari organi e tessuti (Fig. 2-3). La radiografia è ancora ampiamente utilizzata nella pratica clinica. La fluoroscopia viene utilizzata meno frequentemente a causa della dose di radiazioni relativamente elevata. Sono costretti a ricorrere alla fluoroscopia laddove la radiografia o i metodi non ionizzanti per ottenere informazioni sono insufficienti. In connessione con lo sviluppo della TC, il ruolo della classica tomografia strato per strato è diminuito. La tecnica della tomografia a strati viene utilizzata per studiare i polmoni, i reni e le ossa dove non sono presenti sale TC.
Raggi X (greco) scopo- esaminare, osservare) - uno studio in cui un'immagine a raggi X viene proiettata su uno schermo fluorescente (o un sistema di rilevatori digitali). Il metodo consente studi funzionali statici e dinamici degli organi (ad esempio, fluoroscopia dello stomaco, escursione del diaframma) e il monitoraggio delle procedure interventistiche (ad esempio, angiografia, stent). Attualmente, quando si utilizzano sistemi digitali, le immagini vengono ottenute sui monitor dei computer.
I principali svantaggi della fluoroscopia comprendono la dose di radiazioni relativamente elevata e la difficoltà nel differenziare i cambiamenti “sottili”.
Radiografia (greco) grepho- scrivere, rappresentare) - uno studio in cui si ottiene un'immagine a raggi X di un oggetto, fissata su pellicola (radiografia diretta) o su speciali dispositivi digitali (radiografia digitale).
Vari tipi di radiografia (radiografia d'indagine, radiografia mirata, radiografia a contatto, radiografia con contrasto, mammografia, urografia, fistulografia, artrografia, ecc.) vengono utilizzate per migliorare la qualità ed aumentare la quantità della diagnostica ottenuta.
Riso. 2-3.Moderna macchina a raggi X
informazioni tecniche in ogni specifica situazione clinica. Ad esempio, la radiografia a contatto viene utilizzata per le fotografie dentali e la radiografia con contrasto viene utilizzata per l'urografia escretoria.
Le tecniche a raggi X e fluoroscopia possono essere utilizzate con una posizione verticale o orizzontale del corpo del paziente in ambienti ospedalieri o in reparto.
La radiografia tradizionale mediante pellicola radiografica o radiografia digitale rimane una delle tecniche di ricerca principali e ampiamente utilizzate. Ciò è dovuto all'elevata efficienza, semplicità e contenuto informativo delle immagini diagnostiche risultanti.
Quando si fotografa un oggetto da uno schermo fluorescente su una pellicola (di solito di piccole dimensioni - pellicola fotografica di un formato speciale), si ottengono immagini a raggi X, solitamente utilizzate per esami di massa. Questa tecnica è chiamata fluorografia. Attualmente sta gradualmente cadendo in disuso a causa della sua sostituzione con la radiografia digitale.
Lo svantaggio di qualsiasi tipo di esame radiografico è la sua bassa risoluzione quando si esaminano tessuti a basso contrasto. La tomografia classica, precedentemente utilizzata per questo scopo, non ha dato il risultato desiderato. È stato per superare questa lacuna che è stata creata CT.
2.2. DIAGNOSTICA ULTRASONICA (ECOGRAFIA, ecografia)
La diagnostica ad ultrasuoni (ecografia, ultrasuoni) è un metodo di diagnostica delle radiazioni basato sull'ottenimento di immagini di organi interni utilizzando onde ultrasoniche.
L'ecografia è ampiamente utilizzata nella diagnosi. Negli ultimi 50 anni, il metodo è diventato uno dei più diffusi e importanti, fornendo una diagnosi rapida, accurata e sicura di molte malattie.
Per ultrasuoni si intendono le onde sonore con una frequenza superiore a 20.000 Hz. Questa è una forma di energia meccanica che ha natura ondulatoria. Le onde ultrasoniche si propagano nei mezzi biologici. La velocità di propagazione dell'onda ultrasonica nei tessuti è costante e ammonta a 1540 m/sec. L'immagine è ottenuta analizzando il segnale (segnale eco) riflesso dal confine di due mezzi. In medicina, le frequenze più comunemente utilizzate sono nell'intervallo 2-10 MHz.
Gli ultrasuoni sono generati da uno speciale sensore con cristallo piezoelettrico. Brevi impulsi elettrici creano vibrazioni meccaniche nel cristallo, con conseguente generazione di radiazioni ultrasoniche. La frequenza degli ultrasuoni è determinata dalla frequenza di risonanza del cristallo. I segnali riflessi vengono registrati, analizzati e visualizzati visivamente sullo schermo dello strumento, creando immagini delle strutture esaminate. Pertanto, il sensore funziona in sequenza come emettitore e poi come ricevitore di onde ultrasoniche. Il principio di funzionamento del sistema ad ultrasuoni è mostrato in Fig. 2-4.
Riso. 2-4.Principio di funzionamento del sistema ad ultrasuoni
Maggiore è la resistenza acustica, maggiore è la riflessione degli ultrasuoni. L'aria non conduce le onde sonore, quindi per migliorare la penetrazione del segnale nell'interfaccia aria/pelle, sul sensore viene applicato uno speciale gel per ultrasuoni. Ciò elimina lo spazio d'aria tra la pelle del paziente e il sensore. Gravi artefatti durante lo studio possono derivare da strutture contenenti aria o calcio (campi polmonari, anse intestinali, ossa e calcificazioni). Ad esempio, quando si esamina il cuore, quest'ultimo può essere quasi completamente ricoperto da tessuti che riflettono o non conducono gli ultrasuoni (polmoni, ossa). In questo caso, l'esame dell'organo è possibile solo attraverso piccole aree
la superficie del corpo in cui l'organo in studio è in contatto con i tessuti molli. Questa zona è chiamata “finestra” degli ultrasuoni. Se la “finestra” ecografica è scarsa, lo studio potrebbe essere impossibile o non informativo.
Le moderne macchine ad ultrasuoni sono dispositivi digitali complessi. Usano sensori in tempo reale. Le immagini sono dinamiche, su di esse puoi osservare processi rapidi come la respirazione, le contrazioni cardiache, la pulsazione dei vasi sanguigni, il movimento delle valvole, la peristalsi e i movimenti fetali. La posizione del sensore, collegato al dispositivo ad ultrasuoni con un cavo flessibile, può essere modificata su qualsiasi piano e con qualsiasi angolazione. Il segnale elettrico analogico generato nel sensore viene digitalizzato e viene creata un'immagine digitale.
La tecnica Doppler è molto importante nell'esame ecografico. Doppler descrisse l'effetto fisico secondo cui la frequenza del suono generato da un oggetto in movimento cambia quando viene percepito da un ricevitore stazionario, a seconda della velocità, della direzione e della natura del movimento. Il metodo Doppler viene utilizzato per misurare e visualizzare la velocità, la direzione e la natura del movimento del sangue nei vasi e nelle camere del cuore, nonché il movimento di eventuali altri fluidi.
Durante l'esame Doppler dei vasi sanguigni, la radiazione ultrasonica ad onda continua o pulsata attraversa l'area esaminata. Quando un fascio di ultrasuoni attraversa un vaso o una camera del cuore, gli ultrasuoni vengono parzialmente riflessi dai globuli rossi. Quindi, ad esempio, la frequenza del segnale eco riflesso dal sangue che si muove verso il sensore sarà superiore alla frequenza originale delle onde emesse dal sensore. Al contrario, la frequenza dell'eco riflesso dal sangue che si allontana dal trasduttore sarà inferiore. La differenza tra la frequenza del segnale eco ricevuto e la frequenza degli ultrasuoni generati dal trasduttore è chiamata spostamento Doppler. Questo spostamento di frequenza è proporzionale alla velocità del flusso sanguigno. Il dispositivo a ultrasuoni converte automaticamente lo spostamento Doppler in velocità relativa del flusso sanguigno.
Gli studi che combinano gli ultrasuoni bidimensionali in tempo reale e gli ultrasuoni Doppler pulsati sono chiamati duplex. In uno studio duplex, la direzione del fascio Doppler è sovrapposta a un'immagine bidimensionale in modalità B.
Lo sviluppo moderno della tecnologia di ricerca duplex ha portato all'emergere della mappatura color Doppler del flusso sanguigno. All'interno del volume di controllo, il flusso sanguigno colorato viene sovrapposto all'immagine 2D. In questo caso, il sangue viene visualizzato a colori e il tessuto immobile viene visualizzato in scala di grigi. Quando il sangue si muove verso il sensore vengono utilizzati i colori rosso-giallo, quando si allontana dal sensore vengono utilizzati i colori blu-ciano. Questa immagine a colori non contiene informazioni aggiuntive, ma dà una buona idea visiva della natura del movimento del sangue.
Nella maggior parte dei casi, ai fini dell'ecografia, è sufficiente l'utilizzo di sonde transcutanee. Tuttavia in alcuni casi è necessario avvicinare il sensore all'oggetto. Ad esempio, nei pazienti di grossa taglia, per studiare il cuore vengono utilizzate sonde posizionate nell'esofago (ecocardiografia transesofagea); in altri casi, vengono utilizzate sonde intrarettali o intravaginali per ottenere immagini di alta qualità. Durante l'operazione ricorrono all'uso di sensori chirurgici.
Negli ultimi anni gli ultrasuoni tridimensionali sono stati sempre più utilizzati. La gamma di sistemi ad ultrasuoni è molto ampia: esistono dispositivi portatili, dispositivi per ultrasuoni intraoperatori e sistemi ad ultrasuoni di classe professionale (Fig. 2-5).
Nella pratica clinica moderna, il metodo dell'esame ecografico (ecografia) è estremamente diffuso. Ciò è spiegato dal fatto che quando si utilizza il metodo non sono presenti radiazioni ionizzanti, è possibile condurre test funzionali e di stress, il metodo è informativo e relativamente economico, i dispositivi sono compatti e facili da usare.
Riso. 2-5.Moderna macchina ad ultrasuoni
Tuttavia, il metodo ecografico ha i suoi limiti. Questi includono un'alta frequenza di artefatti nell'immagine, una piccola profondità di penetrazione del segnale, un piccolo campo visivo e un'elevata dipendenza dell'interpretazione dei risultati dall'operatore.
Con lo sviluppo delle apparecchiature ad ultrasuoni, il contenuto informativo di questo metodo è in aumento.
2.3. TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA (CT)
La TC è un metodo di esame a raggi X basato sull'ottenimento di immagini strato per strato nel piano trasversale e sulla loro ricostruzione computerizzata.
La creazione di macchine TC è il prossimo passo rivoluzionario nell'ottenimento di immagini diagnostiche dopo la scoperta dei raggi X. Ciò è dovuto non solo alla versatilità e alla risoluzione insuperabile del metodo nell’esame dell’intero corpo, ma anche ai nuovi algoritmi di imaging. Attualmente, tutti i dispositivi di imaging utilizzano, in un modo o nell'altro, le tecniche e i metodi matematici che hanno costituito la base della TC.
La TC non ha controindicazioni assolute al suo utilizzo (ad eccezione delle restrizioni associate alle radiazioni ionizzanti) e può essere utilizzata per la diagnostica di emergenza, lo screening e anche come metodo per chiarire la diagnostica.
Il contributo principale alla creazione della tomografia computerizzata fu dato dallo scienziato britannico Godfrey Hounsfield alla fine degli anni '60. XX secolo.
Inizialmente, i tomografi computerizzati furono divisi in generazioni a seconda di come era stato progettato il sistema di rilevamento del tubo a raggi X. Nonostante le numerose differenze nella struttura, erano tutti chiamati tomografi “a gradini”. Ciò era dovuto al fatto che dopo ogni sezione trasversale il tomografo si fermava, il lettino con il paziente faceva un “passo” di diversi millimetri, quindi veniva eseguita la sezione successiva.
Nel 1989 è apparsa la tomografia computerizzata spirale (SCT). Nel caso dell'SCT, un tubo a raggi X con rilevatori ruota costantemente attorno a un tavolo in continuo movimento con un paziente
volume. Ciò consente non solo di ridurre il tempo dell'esame, ma anche di evitare i limiti della tecnica "passo passo" - saltare sezioni durante l'esame a causa della diversa profondità di trattenimento del respiro da parte del paziente. Il nuovo software ha inoltre consentito di modificare la larghezza della sezione e l'algoritmo di ripristino dell'immagine dopo la fine dello studio. Ciò ha permesso di ottenere nuove informazioni diagnostiche senza ripetere l'esame.
Da questo momento in poi la TC divenne standardizzata e universale. È stato possibile sincronizzare l'introduzione di un mezzo di contrasto con l'inizio del movimento del tavolo durante l'SCT, che ha portato alla creazione dell'angiografia TC.
Nel 1998 è apparsa la TC multistrato (MSCT). I sistemi sono stati creati non con uno (come con SCT), ma con 4 file di rilevatori digitali. Dal 2002 hanno iniziato ad essere utilizzati tomografi con 16 file di elementi digitali nel rilevatore e dal 2003 il numero di file di elementi ha raggiunto 64. Nel 2007 è apparso MSCT con 256 e 320 file di elementi del rilevatore.
Con tali tomografi è possibile ottenere in pochi secondi centinaia e migliaia di tomogrammi con uno spessore di ogni fetta di 0,5-0,6 mm. Questo miglioramento tecnico ha permesso di effettuare lo studio anche su pazienti collegati ad un apparato di respirazione artificiale. Oltre ad accelerare l'esame e migliorarne la qualità, è stato risolto un problema così complesso come la visualizzazione dei vasi coronarici e delle cavità cardiache mediante TC. È diventato possibile studiare i vasi coronarici, il volume delle cavità, la funzione cardiaca e la perfusione miocardica in uno studio di 5-20 secondi.
Un diagramma schematico del dispositivo CT è mostrato in Fig. 2-6, e l'aspetto è in Fig. 2-7.
I principali vantaggi della moderna TC includono: la velocità di acquisizione delle immagini, la natura strato per strato (tomografica) delle immagini, la capacità di ottenere sezioni di qualsiasi orientamento, elevata risoluzione spaziale e temporale.
Gli svantaggi della TC sono la dose di radiazioni relativamente elevata (rispetto alla radiografia), la possibilità della comparsa di artefatti da strutture dense, movimenti e una risoluzione di contrasto dei tessuti molli relativamente bassa.
Riso. 2-6.Schema del dispositivo MSCT
Riso. 2-7.Moderno tomografo computerizzato a 64 spirali
2.4. RISONANZA MAGNETICA
TOMOGRAFIA (MRI)
La risonanza magnetica (MRI) è un metodo di diagnostica delle radiazioni basato sull'ottenimento di immagini strato per strato e volumetriche di organi e tessuti di qualsiasi orientamento utilizzando il fenomeno della risonanza magnetica nucleare (NMR). Il primo lavoro sull'imaging mediante NMR è apparso negli anni '70. l'ultimo secolo. Ad oggi, questo metodo di imaging medico è cambiato in modo irriconoscibile e continua ad evolversi. L'hardware e il software vengono migliorati e le tecniche di acquisizione delle immagini vengono migliorate. In precedenza, l'uso della risonanza magnetica era limitato allo studio del sistema nervoso centrale. Ora il metodo viene utilizzato con successo in altri settori della medicina, compresi gli studi sui vasi sanguigni e sul cuore.
Dopo l’inclusione della NMR tra i metodi di radiodiagnostica, l’aggettivo “nucleare” non è stato più utilizzato per non causare associazioni nei pazienti con armi nucleari o energia nucleare. Pertanto, oggi viene ufficialmente utilizzato il termine “risonanza magnetica” (MRI).
L'NMR è un fenomeno fisico basato sulla proprietà di alcuni nuclei atomici posti in un campo magnetico di assorbire energia esterna nella gamma delle radiofrequenze (RF) e di emetterla dopo la rimozione dell'impulso RF. L'intensità del campo magnetico costante e la frequenza dell'impulso a radiofrequenza corrispondono strettamente tra loro.
Nuclei importanti da utilizzare nella risonanza magnetica sono 1H, 13C, 19F, 23Na e 31P. Tutti hanno proprietà magnetiche, che li distinguono dagli isotopi non magnetici. I protoni dell’idrogeno (1H) sono i più abbondanti nel corpo. Pertanto, per la risonanza magnetica, viene utilizzato il segnale proveniente dai nuclei di idrogeno (protoni).
I nuclei di idrogeno possono essere pensati come piccoli magneti (dipoli) aventi due poli. Ogni protone ruota attorno al proprio asse e possiede un piccolo momento magnetico (vettore di magnetizzazione). I momenti magnetici rotanti dei nuclei sono chiamati spin. Quando tali nuclei vengono posti in un campo magnetico esterno, possono assorbire onde elettromagnetiche di determinate frequenze. Questo fenomeno dipende dal tipo di nuclei, dall'intensità del campo magnetico e dall'ambiente fisico e chimico dei nuclei. Con questo comportamento
Il movimento del nucleo può essere paragonato ad una trottola rotante. Sotto l'influenza di un campo magnetico, il nucleo rotante subisce un movimento complesso. Il nucleo ruota attorno al proprio asse e l'asse di rotazione stesso esegue movimenti circolari a forma di cono (precessi), deviando dalla direzione verticale.
In un campo magnetico esterno, i nuclei possono trovarsi in uno stato energetico stabile o in uno stato eccitato. La differenza energetica tra questi due stati è così piccola che il numero di nuclei in ciascuno di questi livelli è quasi identico. Pertanto, il segnale NMR risultante, che dipende proprio dalla differenza nelle popolazioni di questi due livelli da parte dei protoni, sarà molto debole. Per rilevare questa magnetizzazione macroscopica è necessario deviare il suo vettore dall'asse di un campo magnetico costante. Ciò si ottiene utilizzando un impulso di radiazione a radiofrequenza esterna (elettromagnetica). Quando il sistema ritorna in uno stato di equilibrio, l'energia assorbita viene emessa (segnale MR). Questo segnale viene registrato e utilizzato per costruire immagini MR.
Bobine speciali (gradiente) situate all'interno del magnete principale creano piccoli campi magnetici aggiuntivi in modo che l'intensità del campo aumenti linearmente in una direzione. Trasmettendo impulsi a radiofrequenza con un intervallo di frequenza ristretto predeterminato, è possibile ottenere segnali RM solo da uno strato di tessuto selezionato. L'orientamento dei gradienti del campo magnetico e, di conseguenza, la direzione dei tagli può essere facilmente specificato in qualsiasi direzione. I segnali ricevuti da ciascun elemento volumetrico dell'immagine (voxel) hanno un proprio codice unico e riconoscibile. Questo codice è la frequenza e la fase del segnale. Sulla base di questi dati è possibile costruire immagini bidimensionali o tridimensionali.
Per ottenere un segnale di risonanza magnetica vengono utilizzate combinazioni di impulsi a radiofrequenza di varia durata e forma. Combinando diversi impulsi si formano le cosiddette sequenze di impulsi, che vengono utilizzate per ottenere immagini. Sequenze di impulsi speciali includono l'idrografia MR, la mielografia MR, la colangiografia MR e l'angiografia MR.
I tessuti con grandi vettori magnetici totali indurranno un segnale forte (appariranno luminosi), mentre i tessuti con vettori magnetici piccoli
con vettori magnetici - un segnale debole (sembrano scuri). Le aree anatomiche con un basso numero di protoni (ad es. aria o osso compatto) inducono un segnale RM molto debole e quindi appaiono sempre scure nell'immagine. L'acqua e altri liquidi hanno un segnale forte e appaiono luminosi nell'immagine, con intensità variabili. Anche le immagini dei tessuti molli hanno intensità di segnale diverse. Ciò è dovuto al fatto che, oltre alla densità protonica, la natura dell'intensità del segnale nella risonanza magnetica è determinata da altri parametri. Questi includono: tempo di rilassamento spin-reticolo (longitudinale) (T1), rilassamento spin-spin (trasversale) (T2), movimento o diffusione del mezzo in studio.
I tempi di rilassamento dei tessuti - T1 e T2 - sono costanti. Nella risonanza magnetica, i termini “immagine pesata in T1”, “immagine pesata in T2”, “immagine pesata in protoni” vengono utilizzati per indicare che le differenze tra le immagini dei tessuti sono principalmente dovute all’azione predominante di uno di questi fattori.
Regolando i parametri delle sequenze di impulsi, il radiologo o il medico possono influenzare il contrasto delle immagini senza ricorrere all'uso di agenti di contrasto. Pertanto, nell'imaging RM ci sono molte più possibilità di modificare il contrasto nelle immagini rispetto alla radiografia, alla TC o agli ultrasuoni. Tuttavia, l'introduzione di speciali agenti di contrasto può alterare ulteriormente il contrasto tra tessuti normali e patologici e migliorare la qualità dell'imaging.
Il diagramma schematico del sistema MR e l'aspetto del dispositivo sono mostrati in Fig. 2-8
e 2-9.
In genere, gli scanner MRI sono classificati in base alla forza del campo magnetico. L'intensità del campo magnetico viene misurata in tesla (T) o gauss (1T = 10.000 gauss). L'intensità del campo magnetico terrestre varia da 0,7 gauss ai poli a 0,3 gauss all'equatore. Per cli-
Riso. 2-8.Schema del dispositivo MRI
Riso. 2-9.Moderno sistema MRI con un campo di 1,5 Tesla
La risonanza magnetica tecnica utilizza magneti con campi da 0,2 a 3 Tesla. Attualmente, i sistemi RM con campi di 1,5 e 3 Tesla vengono spesso utilizzati per la diagnostica. Tali sistemi rappresentano fino al 70% del parco macchine mondiale. Non esiste una relazione lineare tra l’intensità del campo e la qualità dell’immagine. Tuttavia, i dispositivi con tale intensità di campo forniscono una migliore qualità dell’immagine e dispongono di un maggior numero di programmi utilizzati nella pratica clinica.
L'area principale di applicazione della risonanza magnetica è diventata il cervello e poi il midollo spinale. Le tomografie cerebrali forniscono immagini eccellenti di tutte le strutture cerebrali senza la necessità di ulteriore contrasto. Grazie alla capacità tecnica del metodo di ottenere immagini su tutti i piani, la risonanza magnetica ha rivoluzionato lo studio del midollo spinale e dei dischi intervertebrali.
Attualmente, la risonanza magnetica è sempre più utilizzata per studiare articolazioni, organi pelvici, ghiandole mammarie, cuore e vasi sanguigni. A tal fine sono state sviluppate ulteriori bobine speciali e metodi matematici per la costruzione di immagini.
Una tecnica speciale consente di registrare immagini del cuore in diverse fasi del ciclo cardiaco. Se lo studio viene svolto presso
sincronizzandosi con un ECG, si possono ottenere immagini di un cuore funzionante. Questo studio si chiama cine MRI.
La spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) è un metodo diagnostico non invasivo che consente di determinare qualitativamente e quantitativamente la composizione chimica di organi e tessuti utilizzando la risonanza magnetica nucleare e il fenomeno dello spostamento chimico.
La spettroscopia MR viene spesso eseguita per ottenere segnali dai nuclei di fosforo e idrogeno (protoni). Tuttavia, a causa delle difficoltà tecniche e della procedura lunga, viene ancora utilizzata raramente nella pratica clinica. Non va dimenticato che il crescente utilizzo della risonanza magnetica richiede un’attenzione particolare ai problemi di sicurezza del paziente. Quando viene esaminato utilizzando la spettroscopia MR, il paziente non è esposto a radiazioni ionizzanti, ma è esposto a radiazioni elettromagnetiche e a radiofrequenza. Gli oggetti metallici (proiettili, frammenti, grandi impianti) e tutti i dispositivi elettromeccanici (ad esempio pacemaker cardiaco) situati nel corpo della persona esaminata possono danneggiare il paziente a causa dello spostamento o dell'interruzione (cessazione) del normale funzionamento.
Molti pazienti sperimentano la paura degli spazi chiusi - claustrofobia, che porta all'incapacità di completare l'esame. Pertanto, tutti i pazienti devono essere informati sulle possibili conseguenze indesiderabili dello studio e sulla natura della procedura, e i medici curanti e i radiologi sono tenuti a interrogare il paziente prima dello studio in merito alla presenza degli elementi, lesioni e operazioni di cui sopra. Prima dello studio, il paziente deve indossare un abito speciale per evitare che oggetti metallici dalle tasche dei vestiti penetrino nel canale magnetico.
È importante conoscere le controindicazioni relative e assolute allo studio.
Controindicazioni assolute allo studio includono condizioni in cui la sua condotta crea una situazione pericolosa per la vita del paziente. In questa categoria rientrano tutti i pazienti con presenza di dispositivi elettromeccanici nel corpo (pacemaker) e pazienti con presenza di clip metalliche sulle arterie del cervello. Le controindicazioni relative allo studio includono condizioni che possono creare determinati pericoli e difficoltà durante l'esecuzione della risonanza magnetica, ma nella maggior parte dei casi è ancora possibile. Tali controindicazioni sono
la presenza di graffette emostatiche, morsetti e clip di altra localizzazione, scompenso dell'insufficienza cardiaca, primo trimestre di gravidanza, claustrofobia e necessità di monitoraggio fisiologico. In tali casi, la decisione sulla possibilità di eseguire una risonanza magnetica viene presa caso per caso in base al rapporto tra l'entità del possibile rischio e il beneficio atteso dallo studio.
La maggior parte dei piccoli oggetti metallici (denti artificiali, materiale di sutura chirurgica, alcuni tipi di valvole cardiache artificiali, stent) non costituiscono una controindicazione allo studio. La claustrofobia costituisce un ostacolo alla ricerca nell'1-4% dei casi.
Come altre tecniche radiodiagnostiche, la risonanza magnetica non è priva di inconvenienti.
Svantaggi significativi della risonanza magnetica includono il tempo di esame relativamente lungo, l'incapacità di rilevare con precisione piccoli calcoli e calcificazioni, la complessità dell'apparecchiatura e del suo funzionamento e requisiti speciali per l'installazione dei dispositivi (protezione dalle interferenze). La risonanza magnetica è difficile da valutare nei pazienti che necessitano di apparecchiature di sostentamento vitale.
2.5. DIAGNOSTICA DEI RADIONUCLIDI
La diagnostica dei radionuclidi o medicina nucleare è un metodo di diagnostica delle radiazioni basato sulla registrazione delle radiazioni provenienti da sostanze radioattive artificiali introdotte nel corpo.
Per la diagnostica dei radionuclidi viene utilizzata un'ampia gamma di composti marcati (radiofarmaci (RP)) e metodi per la loro registrazione con speciali sensori a scintillazione. L'energia della radiazione ionizzante assorbita eccita lampi di luce visibile nel cristallo del sensore, ciascuno dei quali viene amplificato da fotomoltiplicatori e convertito in un impulso di corrente.
L'analisi della potenza del segnale ci consente di determinare l'intensità e la posizione spaziale di ciascuna scintillazione. Questi dati vengono utilizzati per ricostruire un'immagine bidimensionale della propagazione dei radiofarmaci. L'immagine può essere presentata direttamente sullo schermo del monitor, su una foto o su pellicola multiformato oppure registrata su un supporto informatico.
Esistono diversi gruppi di dispositivi radiodiagnostici a seconda del metodo e del tipo di registrazione delle radiazioni:
I radiometri sono strumenti per misurare la radioattività in tutto il corpo;
Le radiografie sono strumenti per registrare la dinamica dei cambiamenti della radioattività;
Scanner - sistemi per la registrazione della distribuzione spaziale dei radiofarmaci;
Le gamma camera sono dispositivi per la registrazione statica e dinamica della distribuzione volumetrica di un tracciante radioattivo.
Nelle cliniche moderne, la maggior parte dei dispositivi per la diagnostica dei radionuclidi sono gamma camera di vario tipo.
Le moderne gamma camera sono un complesso costituito da 1-2 sistemi di rilevamento di grande diametro, un tavolo per il posizionamento del paziente e un sistema informatico per la memorizzazione e l'elaborazione delle immagini (Fig. 2-10).
Il passo successivo nello sviluppo della diagnostica dei radionuclidi è stata la creazione di una gamma camera rotazionale. Con l'aiuto di questi dispositivi, è stato possibile applicare una tecnica strato per strato per studiare la distribuzione degli isotopi nel corpo: tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT).
Riso. 2-10.Schema del dispositivo gamma camera
La SPECT utilizza gamma camera rotanti con uno, due o tre rilevatori. I sistemi di tomografia meccanica consentono di ruotare i rilevatori attorno al corpo del paziente in orbite diverse.
La risoluzione spaziale della moderna SPECT è di circa 5-8 mm. La seconda condizione per eseguire uno studio sui radioisotopi, oltre alla disponibilità di attrezzature speciali, è l'uso di speciali traccianti radioattivi - radiofarmaci (RP), che vengono introdotti nel corpo del paziente.
Un radiofarmaco è un composto chimico radioattivo con caratteristiche farmacologiche e farmacocinetiche note. I radiofarmaci utilizzati nella diagnostica medica sono soggetti a requisiti abbastanza severi: affinità per organi e tessuti, facilità di preparazione, breve emivita, energia di radiazione gamma ottimale (100-300 keV) e bassa radiotossicità a dosi ammissibili relativamente elevate. Un radiofarmaco ideale dovrebbe essere somministrato solo agli organi o focolai patologici destinati alla ricerca.
La comprensione dei meccanismi di localizzazione dei radiofarmaci costituisce la base per un'adeguata interpretazione degli studi sui radionuclidi.
L'uso dei moderni isotopi radioattivi nella pratica diagnostica medica è sicuro e innocuo. La quantità di sostanza attiva (isotopo) è così piccola che una volta introdotta nell'organismo non provoca effetti fisiologici o reazioni allergiche. Nella medicina nucleare vengono utilizzati radiofarmaci che emettono raggi gamma. Le fonti di particelle alfa (nuclei di elio) e beta (elettroni) non sono attualmente utilizzate nella diagnostica a causa dell'elevato grado di assorbimento dei tessuti e dell'elevata esposizione alle radiazioni.
L'isotopo più utilizzato nella pratica clinica è il tecnezio-99t (emivita - 6 ore). Questo radionuclide artificiale viene ottenuto immediatamente prima dello studio da dispositivi speciali (generatori).
Un'immagine radiodiagnostica, qualunque sia la sua tipologia (statica o dinamica, planare o tomografica), riflette sempre la funzione specifica dell'organo in esame. Essenzialmente, è una rappresentazione del tessuto funzionante. È nell'aspetto funzionale che risiede la caratteristica fondamentale che distingue la diagnostica dei radionuclidi dagli altri metodi di imaging.
I radiofarmaci vengono solitamente somministrati per via endovenosa. Per gli studi sulla ventilazione polmonare, il farmaco viene somministrato per inalazione.
Una delle nuove tecniche tomografiche dei radioisotopi in medicina nucleare è la tomografia a emissione di positroni (PET).
Il metodo PET si basa sulla proprietà di alcuni radionuclidi a vita breve di emettere positroni durante il decadimento. Un positrone è una particella di massa uguale a un elettrone, ma avente una carica positiva. Un positrone, dopo aver percorso 1-3 mm nella materia e aver perso l'energia cinetica ricevuta al momento della formazione nelle collisioni con gli atomi, si annichila per formare due quanti gamma (fotoni) con un'energia di 511 keV. Questi quanti si diffondono in direzioni opposte. Pertanto, il punto di decadimento si trova su una linea retta, la traiettoria di due fotoni annichilati. Due rilevatori posti uno di fronte all'altro registrano i fotoni di annichilazione combinati (Fig. 2-11).
La PET consente la valutazione quantitativa delle concentrazioni di radionuclidi e ha maggiori capacità di studiare i processi metabolici rispetto alla scintigrafia eseguita utilizzando gamma camera.
Per il PET vengono utilizzati isotopi di elementi come carbonio, ossigeno, azoto e fluoro. I radiofarmaci marcati con questi elementi sono metaboliti naturali dell'organismo e sono inclusi nel metabolismo
Riso. 2-11.Schema del dispositivo PET
sostanze. Di conseguenza, è possibile studiare i processi che si verificano a livello cellulare. Da questo punto di vista, la PET è l'unica tecnica (oltre alla spettroscopia MR) per valutare i processi metabolici e biochimici in vivo.
Tutti i radionuclidi di positroni utilizzati in medicina hanno una vita ultrabreve: la loro emivita è misurata in minuti o secondi. Le eccezioni sono il fluoro-18 e il rubidio-82. A questo proposito, viene spesso utilizzato il desossiglucosio marcato con fluoro-18 (fluorodeossiglucosio - FDG).
Nonostante i primi sistemi PET siano comparsi a metà del XX secolo, il loro utilizzo clinico è ostacolato da alcune limitazioni. Si tratta di difficoltà tecniche che sorgono quando si installano acceleratori nelle cliniche per la produzione di isotopi a vita breve, il loro costo elevato e la difficoltà di interpretare i risultati. Uno dei limiti, la scarsa risoluzione spaziale, è stato superato combinando il sistema PET con la MSCT, il che, tuttavia, aumenta ulteriormente il costo del sistema (Fig. 2-12). A questo proposito, gli studi PET vengono condotti secondo rigorose indicazioni quando altri metodi sono inefficaci.
I principali vantaggi del metodo con radionuclidi sono l'elevata sensibilità a vari tipi di processi patologici, la capacità di valutare il metabolismo e la vitalità dei tessuti.
Gli svantaggi generali dei metodi con radioisotopi includono una bassa risoluzione spaziale. L'uso di farmaci radioattivi nella pratica medica è associato a difficoltà nel loro trasporto, stoccaggio, confezionamento e somministrazione ai pazienti.
Riso. 2-12.Moderno sistema PET-CT
La costruzione di laboratori di radioisotopi (soprattutto per la PET) richiede locali speciali, sicurezza, allarmi e altre precauzioni.
2.6. ANGIOGRAFIA
L'angiografia è un metodo di esame radiografico associato all'introduzione diretta di un mezzo di contrasto nei vasi allo scopo di studiarli.
L’angiografia si divide in arteriografia, venografia e linfografia. Quest'ultimo, a causa dello sviluppo dei metodi ecografici, TC e MRI, attualmente non è praticamente utilizzato.
L'angiografia viene eseguita in sale radiologiche specializzate. Queste sale soddisfano tutti i requisiti delle sale operatorie. Per l'angiografia vengono utilizzate macchine radiologiche specializzate (unità angiografiche) (Fig. 2-13).
La somministrazione del mezzo di contrasto nel letto vascolare viene effettuata mediante iniezione con una siringa o (più spesso) con uno speciale iniettore automatico dopo la puntura dei vasi.
Riso. 2-13.Moderna unità di angiografia
Il metodo principale di cateterismo vascolare è la tecnica di cateterismo vascolare Seldinger. Per eseguire l'angiografia, una certa quantità di mezzo di contrasto viene iniettata in un vaso attraverso un catetere e viene registrato il passaggio del farmaco attraverso i vasi.
Una variante dell'angiografia è l'angiografia coronarica (CAG), una tecnica per studiare i vasi coronarici e le camere del cuore. Si tratta di una tecnica di ricerca complessa che richiede una formazione specifica del radiologo e apparecchiature sofisticate.
Attualmente, l'angiografia diagnostica dei vasi periferici (ad esempio aortografia, angiopolmonografia) viene utilizzata sempre meno. Con la disponibilità di moderne macchine ad ultrasuoni nelle cliniche, la diagnostica TC e MRI dei processi patologici nei vasi sanguigni viene sempre più effettuata utilizzando tecniche minimamente invasive (angiografia TC) o non invasive (ultrasuoni e MRI). A sua volta, con l'angiografia, vengono sempre più eseguite procedure chirurgiche minimamente invasive (ricanalizzazione del letto vascolare, angioplastica con palloncino, stent). Così, lo sviluppo dell’angiografia portò alla nascita della radiologia interventistica.
2.7 RADIOLOGIA INTERVENTIVA
La radiologia interventistica è un campo della medicina basato sull'uso di metodi radiodiagnostici e strumenti speciali per eseguire interventi minimamente invasivi allo scopo di diagnosticare e curare le malattie.
Gli interventi interventistici si sono diffusi in molte aree della medicina, poiché spesso possono sostituire interventi chirurgici maggiori.
Il primo trattamento percutaneo per la stenosi dell'arteria periferica fu eseguito dal medico americano Charles Dotter nel 1964. Nel 1977, il medico svizzero Andreas Grünzig progettò un catetere a palloncino ed eseguì una procedura per dilatare un'arteria coronaria stenotica. Questo metodo divenne noto come angioplastica con palloncino.
L'angioplastica con palloncino delle arterie coronarie e periferiche è attualmente uno dei principali metodi di trattamento della stenosi e dell'occlusione delle arterie. In caso di recidiva di stenosi, questa procedura può essere ripetuta più volte. Per prevenire le stenosi ripetute, alla fine del secolo scorso si cominciò ad utilizzare l'endo-
protesi vascolari - stent. Uno stent è una struttura metallica tubolare che viene installata in un'area ristretta dopo la dilatazione del palloncino. Uno stent esteso previene il verificarsi di ristenosi.
Il posizionamento dello stent viene effettuato dopo l'angiografia diagnostica e la determinazione della posizione del restringimento critico. Lo stent viene selezionato in base alla sua lunghezza e dimensione (Fig. 2-14). Utilizzando questa tecnica è possibile chiudere difetti dei setti interatriali e interventricolari senza interventi importanti o eseguire plastiche con palloncino di stenosi delle valvole aortica, mitrale e tricuspide.
Particolare importanza ha acquisito la tecnica di installazione di filtri speciali nella vena cava inferiore (filtri cava). Ciò è necessario per evitare che gli emboli penetrino nei vasi polmonari durante la trombosi delle vene degli arti inferiori. Il filtro della vena cava è una struttura a rete che, aprendosi nel lume della vena cava inferiore, intrappola i coaguli sanguigni ascendenti.
Un altro intervento endovascolare richiesto nella pratica clinica è l'embolizzazione (blocco) dei vasi sanguigni. L'embolizzazione viene utilizzata per arrestare l'emorragia interna, trattare le anastomosi vascolari patologiche, gli aneurismi o per chiudere i vasi che alimentano un tumore maligno. Attualmente per l'embolizzazione vengono utilizzati materiali artificiali efficaci, palloncini rimovibili e microscopiche bobine di acciaio. L'embolizzazione viene solitamente eseguita selettivamente per non causare ischemia dei tessuti circostanti.
Riso. 2-14.Schema di angioplastica con palloncino e stent
La radiologia interventistica comprende anche il drenaggio di ascessi e cisti, il contrasto di cavità patologiche attraverso tratti fistolosi, il ripristino della pervietà delle vie urinarie in caso di disturbi urinari, il bougienage e la plastica del palloncino per le stenosi (restringimenti) dell'esofago e delle vie biliari, la termoplastica percutanea o criodistruzione di tumori maligni e altri interventi.
Dopo aver identificato un processo patologico, è spesso necessario ricorrere a un'opzione di radiologia interventistica come la biopsia puntura. La conoscenza della struttura morfologica della formazione consente di scegliere tattiche di trattamento adeguate. Una biopsia con puntura viene eseguita sotto controllo radiografico, ecografico o TC.
Attualmente, la radiologia interventistica si sta sviluppando attivamente e in molti casi consente di evitare interventi chirurgici importanti.
2.8 AGENTI DI CONTRASTO PER LA DIAGNOSTICA DELLE RADIAZIONI
Un basso contrasto tra oggetti adiacenti o densità simili di tessuti adiacenti (p. es., sangue, parete vascolare e trombo) rendono difficile l'interpretazione dell'immagine. In questi casi la diagnostica radiologica ricorre spesso al contrasto artificiale.
Un esempio di miglioramento del contrasto delle immagini degli organi studiati è l'uso del solfato di bario per studiare gli organi del canale digestivo. Tale contrasto fu eseguito per la prima volta nel 1909.
È stato più difficile creare agenti di contrasto per la somministrazione intravascolare. A questo scopo, dopo molte sperimentazioni con mercurio e piombo, si iniziarono ad utilizzare composti di iodio solubili. Le prime generazioni di agenti di radiocontrasto erano imperfette. Il loro uso causava complicazioni frequenti e gravi (anche fatali). Ma già negli anni 20-30. XX secolo Sono stati creati numerosi farmaci contenenti iodio idrosolubile più sicuri per la somministrazione endovenosa. L'uso diffuso dei farmaci di questo gruppo iniziò nel 1953, quando fu sintetizzato un farmaco la cui molecola era costituita da tre atomi di iodio (diatrizoato).
Nel 1968 furono sviluppate sostanze che avevano una bassa osmolarità (non si dissociavano in anione e catione in soluzione) - agenti di contrasto non ionici.
I moderni agenti di contrasto radioattivo sono composti triiodio-sostituiti contenenti tre o sei atomi di iodio.
Esistono farmaci per la somministrazione intravascolare, intracavitaria e subaracnoidea. Puoi anche iniettare un mezzo di contrasto nelle cavità articolari, negli organi cavitari e sotto le membrane del midollo spinale. Ad esempio, l'introduzione del mezzo di contrasto attraverso la cavità del corpo uterino nelle tube (isterosalpingografia) consente di valutare la superficie interna della cavità uterina e la pervietà delle tube di Falloppio. Nella pratica neurologica, in assenza di risonanza magnetica, viene utilizzata la tecnica della mielografia: l'introduzione di un mezzo di contrasto idrosolubile sotto le membrane del midollo spinale. Questo ci permette di valutare la pervietà degli spazi subaracnoidei. Altre tecniche di contrasto artificiale includono l'angiografia, l'urografia, la fistulografia, l'erniografia, la scialografia e l'artrografia.
Dopo una rapida iniezione endovenosa (bolo) di mezzo di contrasto, raggiunge il lato destro del cuore, quindi il bolo attraversa il letto vascolare dei polmoni e raggiunge il lato sinistro del cuore, quindi l'aorta e i suoi rami. Si verifica una rapida diffusione dell'agente di contrasto dal sangue ai tessuti. Durante il primo minuto dopo un'iniezione rapida, nel sangue e nei vasi sanguigni rimane un'elevata concentrazione di mezzo di contrasto.
La somministrazione intravascolare e intracavitaria di agenti di contrasto contenenti iodio nella loro molecola, in rari casi, può avere un effetto negativo sull'organismo. Se tali cambiamenti si manifestano come sintomi clinici o alterano i valori di laboratorio del paziente, vengono chiamati reazioni avverse. Prima di esaminare un paziente con agenti di contrasto, è necessario scoprire se ha reazioni allergiche allo iodio, insufficienza renale cronica, asma bronchiale e altre malattie. Il paziente deve essere avvertito di una possibile reazione e dei benefici di tale studio.
In caso di reazione alla somministrazione di un mezzo di contrasto, il personale dell'ufficio è tenuto ad agire secondo le istruzioni speciali per la lotta allo shock anafilattico per prevenire gravi complicazioni.
Gli agenti di contrasto vengono utilizzati anche nella risonanza magnetica. Il loro utilizzo è iniziato negli ultimi decenni, dopo l’introduzione intensiva del metodo nella clinica.
L'uso di agenti di contrasto nella risonanza magnetica ha lo scopo di modificare le proprietà magnetiche dei tessuti. Questa è la loro differenza significativa rispetto ai mezzi di contrasto contenenti iodio. Mentre i mezzi di contrasto per raggi X attenuano significativamente la radiazione penetrante, i farmaci per la risonanza magnetica portano a cambiamenti nelle caratteristiche del tessuto circostante. Non vengono visualizzati sui tomogrammi, come i mezzi di contrasto a raggi X, ma consentono di identificare processi patologici nascosti dovuti a cambiamenti negli indicatori magnetici.
Il meccanismo d'azione di questi agenti si basa sui cambiamenti nel tempo di rilassamento di un'area tissutale. La maggior parte di questi farmaci sono a base di gadolinio. I mezzi di contrasto a base di ossido di ferro vengono utilizzati molto meno frequentemente. Queste sostanze hanno effetti diversi sull'intensità del segnale.
Quelli positivi (riduzione del tempo di rilassamento T1) sono solitamente basati sul gadolinio (Gd), mentre quelli negativi (riduzione del tempo T2) sono basati sull'ossido di ferro. I mezzi di contrasto a base di gadolinio sono considerati composti più sicuri di quelli contenenti iodio. Esistono solo segnalazioni isolate di gravi reazioni anafilattiche a queste sostanze. Nonostante ciò, sono necessari un attento monitoraggio del paziente dopo l’iniezione e la disponibilità di apparecchiature di rianimazione accessibili. I mezzi di contrasto paramagnetici sono distribuiti negli spazi intravascolari ed extracellulari del corpo e non attraversano la barriera ematoencefalica (BBB). Pertanto, nel sistema nervoso centrale, vengono normalmente contrastate solo le aree prive di questa barriera, ad esempio l'ipofisi, l'infundibolo ipofisario, i seni cavernosi, la dura madre, le mucose del naso e dei seni paranasali. Il danno e la distruzione della BBB portano alla penetrazione di agenti di contrasto paramagnetici nello spazio intercellulare e ad un cambiamento locale nel rilassamento T1. Ciò si osserva in numerosi processi patologici nel sistema nervoso centrale, come tumori, metastasi, accidenti cerebrovascolari e infezioni.
Oltre agli studi MRI del sistema nervoso centrale, il contrasto viene utilizzato per diagnosticare malattie dell'apparato muscolo-scheletrico, cuore, fegato, pancreas, reni, ghiandole surrenali, organi pelvici e ghiandole mammarie. Questi studi sono condotti in modo significativo
significativamente meno spesso rispetto alla patologia del sistema nervoso centrale. Per eseguire l'angio-RM e studiare la perfusione d'organo, è necessario somministrare un mezzo di contrasto utilizzando uno speciale iniettore non magnetico.
Negli ultimi anni è stata studiata la fattibilità dell'utilizzo di mezzi di contrasto per gli esami ecografici.
Per aumentare l'ecogenicità del letto vascolare o dell'organo parenchimale, viene iniettato per via endovenosa un mezzo di contrasto ecografico. Possono essere sospensioni di particelle solide, emulsioni di goccioline liquide e, molto spesso, microbolle di gas collocate in vari gusci. Come altri mezzi di contrasto, i mezzi di contrasto per ultrasuoni dovrebbero avere una bassa tossicità ed essere rapidamente eliminati dall’organismo. I farmaci di prima generazione non attraversavano il letto capillare dei polmoni e vi venivano distrutti.
Gli agenti di contrasto attualmente utilizzati raggiungono la circolazione sistemica, il che rende possibile il loro utilizzo per migliorare la qualità delle immagini degli organi interni, potenziare il segnale Doppler e studiare la perfusione. Non esiste attualmente un giudizio definitivo sull'opportunità dell'utilizzo di mezzi di contrasto ecografici.
Le reazioni avverse durante la somministrazione dei mezzi di contrasto si verificano nell'1-5% dei casi. La stragrande maggioranza delle reazioni avverse sono lievi e non richiedono un trattamento speciale.
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla prevenzione e al trattamento delle complicanze gravi. L'incidenza di tali complicanze è inferiore allo 0,1%. Il pericolo maggiore è lo sviluppo di reazioni anafilattiche (idiosincrasia) con la somministrazione di sostanze contenenti iodio e insufficienza renale acuta.
Le reazioni alla somministrazione di mezzi di contrasto possono essere suddivise in lievi, moderate e gravi.
Nelle reazioni lievi, il paziente avverte una sensazione di calore o brividi e una leggera nausea. Non sono necessarie misure terapeutiche.
Con reazioni moderate, i sintomi di cui sopra possono anche essere accompagnati da una diminuzione della pressione sanguigna, dalla comparsa di tachicardia, vomito e orticaria. È necessario fornire assistenza medica sintomatica (di solito la somministrazione di antistaminici, antiemetici, simpaticomimetici).
Nelle reazioni gravi può verificarsi shock anafilattico. Sono necessarie misure urgenti di rianimazione
legami volti al mantenimento dell’attività degli organi vitali.
Le seguenti categorie di pazienti sono a maggior rischio. Questi sono i pazienti:
Con grave disfunzione renale ed epatica;
Con una storia allergica gravata, soprattutto quelli che hanno avuto in precedenza reazioni avverse ai mezzi di contrasto;
Con grave insufficienza cardiaca o ipertensione polmonare;
Con grave disfunzione della ghiandola tiroidea;
Con diabete mellito grave, feocromocitoma, mieloma.
Anche i bambini piccoli e gli anziani sono considerati a rischio di sviluppare reazioni avverse.
Il medico che prescrive lo studio deve valutare attentamente il rapporto rischio/beneficio durante l'esecuzione di studi con contrasto e adottare le necessarie precauzioni. Il radiologo che esegue uno studio su un paziente ad alto rischio di reazioni avverse al mezzo di contrasto è obbligato ad avvertire il paziente e il medico curante sui pericoli derivanti dall'uso di mezzi di contrasto e, se necessario, sostituire lo studio con un altro che non richieda contrasto.
La sala radiologica deve essere dotata di tutto il necessario per effettuare misure di rianimazione e combattere lo shock anafilattico.
I problemi legati alla malattia sono più complessi e difficili di qualunque altro che una mente allenata debba risolvere.
Intorno si estende un mondo maestoso e infinito. E ogni persona è anche un mondo, complesso e unico. In modi diversi ci sforziamo di esplorare questo mondo, di comprendere i principi di base della sua struttura e regolamentazione, di comprenderne la struttura e le funzioni. La conoscenza scientifica si basa sulle seguenti tecniche di ricerca: metodo morfologico, esperimento fisiologico, ricerca clinica, metodi radioattivi e strumentali. Tuttavia La conoscenza scientifica è solo la prima base per la diagnosi. Questa conoscenza è come uno spartito per un musicista. Tuttavia, utilizzando le stesse note, musicisti diversi ottengono effetti diversi quando eseguono lo stesso pezzo. La seconda base della diagnosi è l'arte e l'esperienza personale del medico."La scienza e l'arte sono interconnesse come i polmoni e il cuore, quindi se un organo è pervertito, l'altro non può funzionare correttamente" (L. Tolstoy).
Tutto ciò sottolinea la responsabilità esclusiva del medico: del resto, ogni volta che si trova al capezzale del paziente prende una decisione importante. Conoscenze in costante aumento e voglia di creatività sono le caratteristiche di un vero medico. "Amiamo tutto: il calore dei numeri freddi e il dono delle visioni divine..." (A. Blok).
Da dove inizia la diagnostica, comprese le radiazioni? Con una conoscenza profonda e solida della struttura e delle funzioni dei sistemi e degli organi di una persona sana in tutta l'unicità del suo genere, età, caratteristiche costituzionali e individuali. "Per un'analisi fruttuosa del lavoro di ciascun organo, è necessario prima di tutto conoscere la sua normale attività" (I.P. Pavlov). A questo proposito, tutti i capitoli della Parte III del libro di testo iniziano con un breve riassunto dell'anatomia e della fisiologia delle radiazioni degli organi interessati.
Sogno I.P. Il concetto di Pavlov di catturare la maestosa attività del cervello con un sistema di equazioni è ancora lontano dall'essere realizzato. Nella maggior parte dei processi patologici, l'informazione diagnostica è così complessa e individuale che non è ancora possibile esprimerla con una somma di equazioni. Tuttavia, la ripetuta considerazione di reazioni tipiche simili ha permesso a teorici e clinici di identificare sindromi tipiche di lesioni e malattie e di creare alcune immagini di malattie. Questo è un passo importante nel percorso diagnostico, pertanto, in ogni capitolo, dopo una descrizione del quadro normale degli organi, vengono considerati i sintomi e le sindromi delle malattie che vengono spesso rilevate durante la diagnostica con radiazioni. Aggiungiamo solo che è qui che si manifestano chiaramente le qualità personali del medico: la sua osservazione e capacità di discernere la sindrome della lesione principale in un variopinto caleidoscopio di sintomi. Possiamo imparare dai nostri lontani antenati. Intendiamo le pitture rupestri del Neolitico, che riflettono sorprendentemente accuratamente lo schema generale (immagine) del fenomeno.
Inoltre, ogni capitolo fornisce una breve descrizione del quadro clinico di alcune delle malattie più comuni e gravi con cui lo studente dovrebbe acquisire familiarità sia nel dipartimento di radiodiagnostica che in quello di radiodiagnostica.
ki e radioterapia e nel processo di supervisione dei pazienti in cliniche terapeutiche e chirurgiche negli anni da senior.
La diagnosi vera e propria inizia con l'esame del paziente ed è molto importante scegliere il programma giusto per la sua attuazione. L'anello principale nel processo di riconoscimento delle malattie, ovviamente, rimane un esame clinico qualificato, ma non si limita più all'esame del paziente, ma è un processo organizzato e mirato che inizia con un esame e include l'uso di metodi speciali, tra i quali la radiazione occupa un posto di rilievo.
In queste condizioni, il lavoro di un medico o di un gruppo di medici dovrebbe basarsi su un chiaro programma d'azione, che preveda l'ordine di applicazione dei vari metodi di ricerca, ad es. Ogni medico dovrebbe essere dotato di una serie di schemi standard di visita del paziente. Questi schemi sono progettati per garantire un’elevata affidabilità diagnostica, risparmi in termini di sforzi e denaro per specialisti e pazienti, utilizzo prioritario di interventi meno invasivi e riduzione dell’esposizione alle radiazioni per pazienti e personale medico. A questo proposito, ogni capitolo fornisce schemi di esame radioterapico per alcune sindromi cliniche e radiologiche. Questo è solo un modesto tentativo di delineare il percorso verso un esame radiologico completo nelle situazioni cliniche più comuni. L’ulteriore compito è quello di passare da questi schemi limitati ad algoritmi diagnostici veri e propri che conterranno tutti i dati sul paziente.
In pratica, purtroppo, l’attuazione del programma di esame è associata ad alcune difficoltà: l’attrezzatura tecnica delle istituzioni mediche varia, la conoscenza e l’esperienza dei medici e le condizioni del paziente sono diverse. "L'ingegno dice che la traiettoria ottimale è la traiettoria lungo la quale il razzo non vola mai" (N.N. Moiseev). Tuttavia, il medico deve scegliere il percorso di esame migliore per un particolare paziente. Gli stadi annotati sono inclusi nello schema generale dell'esame diagnostico del paziente.
Dati anamnestici e quadro clinico della malattia
Stabilire le indicazioni per l’esame radioterapico
Scelta di un metodo di esame radioattivo e preparazione del paziente
Esecuzione dell'esame delle radiazioni
Analisi di un'immagine di organo ottenuta utilizzando metodi di radiazione
Analisi della funzione dell'organo effettuata utilizzando metodi di radiazione
Confronto con i risultati di studi strumentali e di laboratorio
Conclusione
Per condurre efficacemente la diagnostica sulle radiazioni e valutare con competenza i risultati degli studi sulle radiazioni, è necessario aderire a rigorosi principi metodologici.
Primo principio: Qualsiasi esame radiologico deve essere giustificato. L'argomento principale a favore dell'esecuzione di una procedura di radioterapia dovrebbe essere la necessità clinica di ottenere informazioni aggiuntive, senza le quali non è possibile stabilire una diagnosi individuale completa.
Secondo principio: quando si sceglie un metodo di ricerca, è necessario tenere conto del carico di radiazioni (dose) sul paziente. Le linee guida dell'Organizzazione Mondiale della Sanità prevedono che l'esame radiografico debba avere indubbia efficacia diagnostica e prognostica; in caso contrario, è uno spreco di denaro e rappresenta un pericolo per la salute a causa dell’uso non necessario delle radiazioni. Se il contenuto informativo dei metodi è uguale, si dovrebbe dare la preferenza a quello che non espone il paziente alle radiazioni o è il meno significativo.
Terzo principio: Quando si conducono ricerche sulle radiazioni, è necessario rispettare la regola del "necessario e sufficiente", evitando procedure non necessarie. La procedura per eseguire le ricerche necessarie- dal più gentile e leggero al più complesso ed invasivo (dal semplice al complesso). Non bisogna però dimenticare che talvolta è necessario eseguire immediatamente interventi diagnostici complessi per il loro elevato contenuto informativo e per la loro importanza ai fini della pianificazione del trattamento del paziente.
Quarto principio: Quando si organizza la ricerca sulle radiazioni, è necessario tenere conto dei fattori economici ("efficacia in termini di costi dei metodi"). Quando si inizia a visitare un paziente, il medico è obbligato ad anticipare i costi della sua attuazione. Il costo di alcuni esami radioterapici è così elevato che il loro uso irragionevole può incidere sul budget di un'istituzione medica. Mettiamo al primo posto il beneficio per il paziente, ma allo stesso tempo non abbiamo il diritto di ignorare l’aspetto economico del trattamento medico. Non tenerne conto significa organizzare in modo errato il lavoro del dipartimento radiazioni.
La scienza è il miglior modo moderno di soddisfare la curiosità degli individui a spese dello Stato.
La diagnostica delle radiazioni ha compiuto progressi significativi negli ultimi tre decenni, principalmente grazie all’introduzione della tomografia computerizzata (CT), degli ultrasuoni (US) e della risonanza magnetica (MRI). Tuttavia, l'esame iniziale del paziente si basa ancora sui tradizionali metodi di imaging: radiografia, fluorografia, fluoroscopia. Metodi tradizionali di ricerca sulle radiazioni si basano sull'uso dei raggi X scoperti da Wilhelm Conrad Roentgen nel 1895. Non riteneva possibile trarre benefici materiali dai risultati della ricerca scientifica, poiché “... le sue scoperte e invenzioni appartengono all'umanità, e. non devono essere ostacolati in alcun modo da brevetti, licenze, contratti o dal controllo di qualsiasi gruppo di persone”. I metodi tradizionali di ricerca sui raggi X sono chiamati metodi di visualizzazione della proiezione, che, a loro volta, possono essere suddivisi in tre gruppi principali: metodi analogici diretti; metodi analogici indiretti; metodi digitali Nei metodi analogici diretti, l'immagine si forma direttamente in un mezzo che riceve le radiazioni (pellicola radiografica, schermo fluorescente), la cui reazione alle radiazioni non è discreta, ma costante. I principali metodi di ricerca analogici sono la radiografia diretta e la fluoroscopia diretta. Radiografia diretta– metodo di base della diagnostica delle radiazioni. Consiste nel fatto che i raggi X che attraversano il corpo del paziente creano un'immagine direttamente sulla pellicola. La pellicola radiografica è rivestita con un'emulsione fotografica contenente cristalli di bromuro d'argento, che vengono ionizzati dall'energia fotonica (maggiore è la dose di radiazioni, maggiore è la formazione di ioni argento). Questa è la cosiddetta immagine latente. Durante il processo di sviluppo, l'argento metallico forma aree scure sulla pellicola e durante il processo di fissaggio i cristalli di bromuro d'argento vengono lavati via e sulla pellicola appaiono aree trasparenti. La radiografia diretta produce immagini statiche con la migliore risoluzione spaziale possibile. Questo metodo viene utilizzato per ottenere radiografie del torace. Attualmente, la radiografia diretta viene utilizzata raramente per ottenere una serie di immagini a pieno formato negli studi angiografici cardiaci. Fluoroscopia diretta (transilluminazione) sta nel fatto che la radiazione che attraversa il corpo del paziente, colpendo lo schermo fluorescente, crea un'immagine di proiezione dinamica. Attualmente questo metodo non viene praticamente utilizzato a causa della bassa luminosità dell'immagine e dell'elevata dose di radiazioni al paziente. Fluoroscopia indiretta ha quasi completamente sostituito la transilluminazione. Lo schermo fluorescente fa parte di un convertitore ottico-elettronico, che aumenta la luminosità dell'immagine di oltre 5000 volte. Il radiologo ha potuto lavorare alla luce del giorno. L'immagine risultante viene riprodotta dal monitor e può essere registrata su pellicola, videoregistratore, disco magnetico o ottico. La fluoroscopia indiretta viene utilizzata per studiare processi dinamici, come l'attività contrattile del cuore, il flusso sanguigno attraverso i vasi
Letteratura.
Domande di prova.
Risonanza magnetica (MRI).
Tomografia computerizzata a raggi X (CT).
Esame ecografico (ultrasuoni).
Diagnostica dei radionuclidi (RND).
Diagnostica a raggi X.
Parte I. QUESTIONI GENERALI NELLA DIAGNOSTICA DELLE RADIAZIONI.
Capitolo 1.
Metodi diagnostici delle radiazioni.
La diagnostica delle radiazioni si occupa dell'uso di vari tipi di radiazioni penetranti, sia ionizzanti che non ionizzanti, al fine di identificare le malattie degli organi interni.
La diagnostica delle radiazioni raggiunge attualmente il 100% di utilizzo nei metodi clinici di esame dei pazienti e comprende le seguenti sezioni: diagnostica a raggi X (RDI), diagnostica dei radionuclidi (RND), diagnostica ad ultrasuoni (USD), tomografia computerizzata (CT), risonanza magnetica (MRI). L'ordine in cui sono elencati i metodi determina la sequenza cronologica dell'introduzione di ciascuno di essi nella pratica medica. La quota di metodi diagnostici radiologici secondo l'OMS oggi è: 50% ultrasuoni, 43% raggi X (radiografia di polmoni, ossa, seno - 40%, esame a raggi X del tratto gastrointestinale - 3%), TC - 3 %, MRI -2%, RND-1-2%, DSA (arteriografia a sottrazione digitale) – 0,3%.
1.1. Principio della diagnostica radiografica consiste nel visualizzare gli organi interni utilizzando la radiazione a raggi X diretta verso l'oggetto di studio, che ha un'elevata capacità di penetrazione, con la sua successiva registrazione dopo aver lasciato l'oggetto da parte di un ricevitore di raggi X, con l'aiuto del quale un'immagine ombra dell'organo oggetto di studio è ottenuto direttamente o indirettamente.
1.2. Raggi X sono un tipo di onde elettromagnetiche (comprendono le onde radio, i raggi infrarossi, la luce visibile, i raggi ultravioletti, i raggi gamma, ecc.). Nello spettro delle onde elettromagnetiche si trovano tra i raggi ultravioletti e gamma, aventi una lunghezza d'onda da 20 a 0,03 Angstrom (2-0,003 nm, Fig. 1). Per la diagnostica a raggi X vengono utilizzati i raggi X con la lunghezza d'onda più corta (la cosiddetta radiazione dura) con una lunghezza compresa tra 0,03 e 1,5 Angstrom (0,003-0,15 nm). Possedere tutte le proprietà delle vibrazioni elettromagnetiche: propagazione alla velocità della luce
(300.000 km/sec), rettilineità di propagazione, interferenza e diffrazione, azione luminescente e fotochimica, le radiazioni a raggi X hanno anche proprietà distintive, che hanno portato al loro utilizzo nella pratica medica: è la capacità di penetrazione - la diagnostica a raggi X si basa su questa proprietà e l'azione biologica sono una componente dell'essenza della terapia a raggi X. La capacità di penetrazione, oltre alla lunghezza d'onda ("durezza"), dipende dalla composizione atomica, dal peso specifico e dallo spessore dell'oggetto studiato (relazione inversa) .
1.3. Tubo a raggi X(Fig. 2) è un cilindro a vuoto di vetro in cui sono incorporati due elettrodi: un catodo a forma di spirale di tungsteno e un anodo a forma di disco, che ruota ad una velocità di 3000 giri al minuto quando il tubo è in funzione . Al catodo viene applicata una tensione fino a 15 V, mentre la spirale si riscalda ed emette elettroni che ruotano attorno ad essa formando una nuvola di elettroni. Successivamente viene applicata tensione a entrambi gli elettrodi (da 40 a 120 kV), il circuito viene chiuso e gli elettroni volano verso l'anodo a velocità fino a 30.000 km/sec, bombardandolo. In questo caso, l'energia cinetica degli elettroni volanti viene convertita in due tipi di nuova energia: l'energia dei raggi X (fino all'1,5%) e l'energia dei raggi infrarossi e termici (98-99%).
I raggi X risultanti sono costituiti da due frazioni: bremsstrahlung e caratteristica. I raggi di Bremsstrahlung si formano a seguito della collisione degli elettroni che volano dal catodo con gli elettroni delle orbite esterne degli atomi dell'anodo, facendoli spostare verso orbite interne, con conseguente rilascio di energia sotto forma di quanti di bremsstrahlung Radiazione a raggi X di bassa durezza. La frazione caratteristica si ottiene grazie alla penetrazione degli elettroni nei nuclei degli atomi dell'anodo, che provoca l'eliminazione dei quanti caratteristici della radiazione.
È questa frazione che viene utilizzata principalmente per scopi diagnostici, poiché i raggi di questa frazione sono più duri, cioè hanno un potere penetrante maggiore. La proporzione di questa frazione viene aumentata applicando una tensione maggiore al tubo a raggi X.
1.4. Macchina diagnostica a raggi X o, come viene ormai comunemente chiamato, il complesso diagnostico a raggi X (RDC) è costituito dai seguenti blocchi principali:
a) emettitore di raggi X,
b) Dispositivo di alimentazione dei raggi X,
c) dispositivi per generare raggi X,
d) treppiedi,
e) Ricevitore/i di raggi X.
Emettitore di raggi Xè costituito da un tubo a raggi X e da un sistema di raffreddamento, necessario per assorbire l'energia termica generata in grandi quantità durante il funzionamento del tubo (altrimenti l'anodo collasserà rapidamente). I sistemi di raffreddamento utilizzano olio per trasformatori, raffreddamento ad aria con ventole o una combinazione di entrambi.
Il blocco successivo dell'RDK è dispositivo di alimentazione dei raggi X, che comprende un trasformatore a bassa tensione (per riscaldare la spirale catodica è necessaria una tensione di 10-15 volt), un trasformatore ad alta tensione (per il tubo stesso è necessaria una tensione da 40 a 120 kV), raddrizzatori (per un funzionamento efficiente del tubo è necessaria la corrente continua) e un pannello di controllo.
Dispositivi per la modellazione delle radiazioni sono costituiti da un filtro in alluminio che assorbe la frazione “morbida” dei raggi X, rendendola più uniforme nella durezza; un diaframma, che forma un fascio di raggi X a seconda delle dimensioni dell'organo da asportare; griglia schermante, che taglia i raggi diffusi nel corpo del paziente per migliorare la nitidezza dell’immagine.
Treppiede/i) servono per posizionare il paziente e, in alcuni casi, il tubo a raggi X. Esistono supporti destinati solo alla radiografia: radiografici e universali, sui quali è possibile eseguire sia la radiografia che la fluoroscopia. , tre, che è determinato dal configurazione dell'RDK in funzione del profilo della struttura sanitaria.
Ricevitore/i di raggi X. Come ricevitori, per la trasmissione viene utilizzato uno schermo fluorescente, una pellicola radiografica (per la radiografia), schermi di intensificazione (la pellicola nella cassetta si trova tra due schermi di intensificazione), schermi di memorizzazione (per radiografia computerizzata luminescente), uno schermo X- intensificatore di immagini a raggi - URI, rilevatori (quando si utilizzano tecnologie digitali).
1.5. Tecnologie di imaging a raggi X Attualmente esistono tre versioni:
analogico diretto,
analogico indiretto,
digitale (digitale).
Con tecnologia analogica diretta(Fig. 3) I raggi X provenienti dal tubo radiogeno e che attraversano la zona del corpo studiata vengono attenuati in modo disomogeneo, poiché lungo il fascio di raggi X si trovano tessuti e organi con atomi atomici diversi
e peso specifico e spessori diversi. Quando cadono sui ricevitori di raggi X più semplici: una pellicola a raggi X o uno schermo fluorescente, formano un'immagine d'ombra sommativa di tutti i tessuti e gli organi che cadono nella zona di passaggio dei raggi. Questa immagine viene studiata (interpretata) direttamente su uno schermo fluorescente o su una pellicola radiografica dopo il suo trattamento chimico. I metodi diagnostici a raggi X classici (tradizionali) si basano su questa tecnologia:
fluoroscopia (fluoroscopia all'estero), radiografia, tomografia lineare, fluorografia.
raggi X attualmente utilizzato principalmente nello studio del tratto gastrointestinale. I suoi vantaggi sono a) lo studio delle caratteristiche funzionali dell'organo studiato in tempo reale eb) uno studio completo delle sue caratteristiche topografiche, poiché il paziente può essere posizionato in diverse proiezioni ruotandolo dietro lo schermo. Gli svantaggi significativi della fluoroscopia sono l'elevata esposizione alle radiazioni del paziente e la bassa risoluzione, quindi viene sempre combinata con la radiografia.
Radiografiaè il metodo principale e leader della diagnostica a raggi X. I suoi vantaggi sono: a) alta risoluzione dell'immagine radiografica (sulla radiografia possono essere rilevati focolai patologici di dimensioni 1-2 mm), b) esposizione minima alle radiazioni, poiché le esposizioni durante la ricezione dell'immagine sono principalmente decimi e centesimi di secondo, c ) l'obiettività nell'ottenere informazioni, poiché la radiografia può essere analizzata da altri specialisti più qualificati, d) la capacità di studiare la dinamica del processo patologico da radiografie effettuate in diversi periodi della malattia, e) la la radiografia è un documento legale. Gli svantaggi di una radiografia includono caratteristiche topografiche e funzionali incomplete dell'organo studiato.
Tipicamente, la radiografia utilizza due proiezioni, chiamate standard: diretta (anteriore e posteriore) e laterale (destra e sinistra). La proiezione è determinata dalla vicinanza della cassetta della pellicola alla superficie del corpo. Ad esempio, se la cassetta per una radiografia del torace si trova sulla superficie anteriore del corpo (in questo caso il tubo radiogeno si troverà nella parte posteriore), tale proiezione verrà chiamata anteriore diretta; se la cassetta è posizionata lungo la superficie posteriore del corpo, si ottiene una proiezione posteriore diretta. Oltre alle proiezioni standard, esistono proiezioni aggiuntive (atipiche) che vengono utilizzate nei casi in cui nelle proiezioni standard, a causa delle caratteristiche anatomiche, topografiche e scialologiche, non è possibile ottenere un quadro completo delle caratteristiche anatomiche dell'organo studiato. Si tratta di proiezioni oblique (intermedie tra diretta e laterale), assiali (in questo caso il fascio di raggi X è diretto lungo l'asse del corpo o organo in studio), tangenziali (in questo caso il fascio di raggi X è diretto tangenzialmente alla superficie dell’organo fotografato). Pertanto, nelle proiezioni oblique, vengono rimossi le mani, i piedi, le articolazioni sacroiliache, lo stomaco, il duodeno, ecc., Nella proiezione assiale - l'osso occipitale, il calcagno, la ghiandola mammaria, gli organi pelvici, ecc., Nella proiezione tangenziale - l'osso nasale osso, osso zigomatico, seni frontali, ecc.
Oltre alle proiezioni, durante la diagnostica a raggi X vengono utilizzate diverse posizioni del paziente, determinate dalla tecnica di ricerca o dalle condizioni del paziente. La posizione principale è ortoposizione– posizione verticale del paziente con una direzione orizzontale dei raggi X (utilizzata per radiografia e fluoroscopia di polmoni, stomaco e fluorografia). Altre posizioni lo sono tricoposizione– posizione orizzontale del paziente con un andamento verticale del fascio di raggi X (utilizzato per la radiografia di ossa, intestino, reni, quando si studiano pazienti in gravi condizioni) e lateroposizione- posizione orizzontale del paziente con la direzione orizzontale dei raggi X (utilizzata per tecniche di ricerca speciali).
Tomografia lineare(radiografia dello strato dell'organo, da tomos - strato) viene utilizzata per chiarire la topografia, le dimensioni e la struttura del focus patologico. Con questo metodo (Fig. 4), durante la radiografia, il tubo a raggi X si muove sulla superficie dell'organo in esame con un angolo di 30, 45 o 60 gradi per 2-3 secondi, e contemporaneamente la cassetta della pellicola si muove nella direzione opposta. Il centro della loro rotazione è lo strato selezionato dell'organo ad una certa profondità dalla sua superficie, la profondità è
Istituzione statale "Istituto di ricerca sulle malattie degli occhi di Ufa" dell'Accademia delle scienze della Repubblica di Bielorussia, Ufa
La scoperta dei raggi X segnò l'inizio di una nuova era nella diagnostica medica: l'era della radiologia. I moderni metodi di diagnostica delle radiazioni sono suddivisi in raggi X, radionuclidi, risonanza magnetica e ultrasuoni.
Il metodo a raggi X è un metodo per studiare la struttura e la funzione di vari organi e sistemi, basato sull'analisi qualitativa e quantitativa di un fascio di radiazioni a raggi X passato attraverso il corpo umano. L'esame radiografico può essere effettuato in condizioni di contrasto naturale o contrasto artificiale.
La radiografia è semplice e non gravosa per il paziente. Una radiografia è un documento che può essere conservato a lungo, utilizzato per il confronto con radiografie ripetute e presentato per la discussione a un numero illimitato di specialisti. Le indicazioni per la radiografia devono essere giustificate, poiché la radiazione a raggi X è associata all'esposizione alle radiazioni.
La tomografia computerizzata (CT) è un esame a raggi X strato per strato basato sulla ricostruzione computerizzata dell'immagine ottenuta scansionando circolarmente un oggetto con un fascio stretto di radiazioni a raggi X. Uno scanner TC può distinguere tra tessuti che differiscono in densità solo di mezzo punto percentuale. Pertanto, uno scanner TC fornisce circa 1000 volte più informazioni di una normale radiografia. Nella TC spirale, l’emettitore si muove a spirale rispetto al corpo del paziente e in pochi secondi cattura un determinato volume del corpo, che può successivamente essere rappresentato in strati discreti separati. La TC spirale ha avviato la creazione di nuovi promettenti metodi di imaging: angiografia computerizzata, imaging tridimensionale (volumetrico) degli organi e, infine, la cosiddetta endoscopia virtuale, che è diventata la corona dell'imaging medico moderno.
Il metodo dei radionuclidi è un metodo per studiare lo stato funzionale e morfologico di organi e sistemi utilizzando radionuclidi e indicatori con essi etichettati. Gli indicatori, i radiofarmaci (RP), vengono introdotti nel corpo del paziente e quindi, utilizzando gli strumenti, vengono determinate la velocità e la natura del loro movimento, fissazione e rimozione da organi e tessuti. I metodi moderni di diagnostica dei radionuclidi sono la scintigrafia, la tomografia a emissione di fotone singolo (SPET) e la tomografia a emissione di positroni (PET), la radiografia e la radiometria. I metodi si basano sull'introduzione di radiofarmaci che emettono positroni o fotoni. Queste sostanze, una volta introdotte nel corpo umano, si accumulano nelle aree di aumento del metabolismo e di aumento del flusso sanguigno.
Il metodo ad ultrasuoni è un metodo per determinare a distanza la posizione, la forma, le dimensioni, la struttura e il movimento di organi e tessuti, nonché i focolai patologici utilizzando la radiazione ultrasonica. Può registrare anche piccoli cambiamenti nella densità dei mezzi biologici. Grazie a ciò, il metodo ecografico è diventato uno degli studi più popolari e accessibili nella medicina clinica. Tre metodi sono i più diffusi: esame unidimensionale (ecografia), esame bidimensionale (ecografia, scansione) e dopplerografia. Tutti si basano sulla registrazione dei segnali eco riflessi da un oggetto. Con il metodo A unidimensionale, il segnale riflesso forma una figura sullo schermo dell'indicatore sotto forma di un picco su una linea retta. Il numero e la posizione dei picchi su una linea orizzontale corrisponde alla posizione degli elementi riflettenti gli ultrasuoni dell’oggetto. La scansione ad ultrasuoni (metodo B) consente di ottenere un'immagine bidimensionale degli organi. L'essenza del metodo è spostare il raggio ultrasonoro lungo la superficie del corpo durante lo studio. La serie di segnali risultante serve a formare un'immagine. Appare sul display e può essere registrato su carta. Tale immagine può essere sottoposta ad elaborazione matematica, determinando le dimensioni (area, perimetro, superficie e volume) dell'organo oggetto di studio. La dopplerografia consente di registrare e valutare in modo non invasivo, indolore e informativo il flusso sanguigno di un organo. La mappatura color Doppler, utilizzata in clinica per studiare la forma, i contorni e il lume dei vasi sanguigni, si è rivelata altamente informativa.
La risonanza magnetica (MRI) è un metodo di ricerca estremamente prezioso. Invece delle radiazioni ionizzanti, vengono utilizzati un campo magnetico e impulsi a radiofrequenza. Il principio di funzionamento si basa sul fenomeno della risonanza magnetica nucleare. Manipolando bobine di gradiente che creano piccoli campi aggiuntivi, è possibile registrare segnali da un sottile strato di tessuto (fino a 1 mm) e modificare facilmente la direzione della fetta - trasversale, coronale e sagittale, ottenendo un'immagine tridimensionale. I principali vantaggi del metodo MRI includono: l'assenza di esposizione alle radiazioni, la capacità di ottenere immagini su qualsiasi piano ed eseguire ricostruzioni tridimensionali (spaziali), l'assenza di artefatti dalle strutture ossee, visualizzazione ad alta risoluzione di vari tessuti e la sicurezza quasi totale del metodo. Controindicazioni alla risonanza magnetica sono la presenza di corpi estranei metallici nel corpo, claustrofobia, sindrome convulsiva, gravi condizioni del paziente, gravidanza e allattamento.
Lo sviluppo della radiodiagnostica gioca un ruolo importante anche nell'oftalmologia pratica. Si può sostenere che l'organo della vista è un oggetto ideale per la TC a causa delle marcate differenze nell'assorbimento delle radiazioni nei tessuti dell'occhio, nei muscoli, nei nervi, nei vasi sanguigni e nel tessuto adiposo retrobulbare. La TC ci consente di studiare meglio le pareti ossee delle orbite e di identificare i cambiamenti patologici in esse. La TC viene utilizzata per sospetti tumori orbitali, esoftalmo di origine sconosciuta, traumi o corpi estranei orbitari. La risonanza magnetica consente di esaminare l'orbita in diverse proiezioni e consente una migliore comprensione della struttura delle neoplasie all'interno dell'orbita. Ma questa tecnica è controindicata se corpi estranei metallici entrano negli occhi.
Le principali indicazioni per gli ultrasuoni sono: danni al bulbo oculare, forte diminuzione della trasparenza delle strutture conduttrici della luce, distacco della coroide e della retina, presenza di corpi intraoculari estranei, tumori, danni al nervo ottico, presenza di aree della calcificazione nelle membrane dell'occhio e nell'area del nervo ottico, monitoraggio dinamico del trattamento, studio delle caratteristiche del flusso sanguigno nei vasi orbitari, studi prima della risonanza magnetica o della TC.
La radiografia viene utilizzata come metodo di screening per lesioni dell'orbita e lesioni delle sue pareti ossee per identificare corpi estranei densi e determinarne la posizione e diagnosticare malattie dei dotti lacrimali. Di grande importanza è il metodo di esame radiografico dei seni paranasali adiacenti all'orbita.
Così, presso l'Ufa Research Institute of Eye Diseases nel 2010, sono stati effettuati 3116 esami radiografici, di cui 935 (34%) per pazienti provenienti dalla clinica, 1059 (30%) dall'ospedale, 1122 (36%) dall'ospedale Pronto soccorso. %). Sono stati eseguiti 699 (22,4%) studi speciali, che includevano l'esame dei dotti lacrimali con mezzo di contrasto (321), la radiografia non scheletrica (334) e l'identificazione della localizzazione di corpi estranei nell'orbita (39). I raggi X degli organi del torace nelle malattie infiammatorie dell'orbita e del bulbo oculare erano del 18,3% (213) e dei seni paranasali - 36,3% (1132).
conclusioni. La diagnostica con radiazioni è una componente necessaria dell'esame clinico dei pazienti nelle cliniche oftalmologiche. Molti risultati ottenuti con l’esame radiografico tradizionale stanno sempre più retrocedendo di fronte al miglioramento delle capacità della TC, dell’ecografia e della risonanza magnetica.
