Metodi di diagnostica del fascio. Diagnostica delle radiazioni (raggi X, tomografia computerizzata a raggi X, risonanza magnetica)
2.1. DIAGNOSI A RAGGI X
(RADIOLOGIA)
In quasi tutte le istituzioni mediche, i dispositivi per l'esame a raggi X sono ampiamente utilizzati. Le installazioni a raggi X sono semplici, affidabili, economiche. Sono questi sistemi che servono ancora come base per la diagnosi di lesioni scheletriche, malattie dei polmoni, dei reni e del canale digerente. Inoltre, il metodo a raggi X svolge un ruolo importante nell'esecuzione di vari interventi interventistici (sia diagnostici che terapeutici).
2.1.1. Breve descrizione della radiazione a raggi X
I raggi X sono onde elettromagnetiche (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 da 100 eV a 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 dei raggi gamma si sovrappongono in larga misura.
Riso. 2-1.Scala delle radiazioni elettromagnetiche
La principale differenza tra questi due tipi di radiazioni è il modo in cui si verificano. I raggi X si ottengono con la partecipazione di elettroni (ad esempio durante la decelerazione del loro flusso) e raggi gamma - con il decadimento radioattivo dei nuclei di alcuni elementi.
I raggi X possono essere generati durante la decelerazione di un flusso accelerato di particelle cariche (il cosiddetto bremsstrahlung) o quando si verificano transizioni ad alta energia nei gusci di elettroni 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 per la differenza di potenziale elettrico tra anodo e catodo vengono accelerati, raggiungono l'anodo, all'urto con il materiale di cui sono decelerati. Di conseguenza, vengono prodotti i raggi X di bremsstrahlung. Durante la collisione degli elettroni con l'anodo, si verifica anche il secondo processo: gli elettroni vengono eliminati dai gusci di elettroni degli atomi dell'anodo. I loro posti sono occupati da elettroni provenienti da 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. Esistono dispositivi speciali per la messa a fuoco e il filtraggio dei raggi X al fine di migliorare le immagini risultanti.
Riso. 2-2.Schema del dispositivo tubo a raggi X:
1 - anodo; 2 - catodo; 3 - tensione applicata al tubo; 4 - Radiazione a raggi X
Le proprietà dei raggi X che ne determinano l'uso in medicina sono potere penetrante, effetti fluorescenti e fotochimici. Il potere penetrante dei raggi X e il loro assorbimento da parte dei tessuti del corpo umano e dei materiali artificiali sono le proprietà più importanti che ne determinano l'uso nella diagnostica delle radiazioni. Più corta è la lunghezza d'onda, maggiore è il potere di penetrazione dei raggi X.
Distinguere tra radiazioni di raggi X "morbide" con bassa energia e frequenza di radiazione (rispettivamente, con la lunghezza d'onda più grande) e radiazioni di raggi X "dure" con energia fotonica e frequenza di radiazione elevate, aventi una lunghezza d'onda corta. La lunghezza d'onda della radiazione di raggi X (rispettivamente, la sua "durezza" e il potere di penetrazione) dipende dall'entità della 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.
Durante l'interazione della radiazione di raggi X che penetra attraverso la sostanza, si verificano cambiamenti qualitativi e quantitativi in essa. Il grado di assorbimento dei raggi X da parte dei tessuti è diverso 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 di cui è costituito l'oggetto (organo) in studio, più raggi X vengono assorbiti. Il corpo umano contiene tessuti e organi di diversa densità (polmoni, ossa, tessuti molli, ecc.), il che spiega il diverso assorbimento dei raggi X. La visualizzazione degli organi interni e delle strutture si basa sulla differenza artificiale o naturale nell'assorbimento dei raggi X da parte di vari organi e tessuti.
Per registrare la radiazione che è passata attraverso il corpo, viene utilizzata la sua capacità di provocare la fluorescenza di determinati composti e di avere un effetto fotochimico sulla pellicola. A tale scopo vengono utilizzati schermi speciali per fluoroscopia e pellicole fotografiche per radiografia. Nelle moderne macchine a raggi X, vengono utilizzati sistemi speciali di rilevatori elettronici digitali - pannelli elettronici digitali - per registrare la radiazione attenuata. In questo caso, i metodi a raggi X sono chiamati digitali.
A causa dell'effetto biologico dei raggi X, è necessario proteggere i pazienti durante l'esame. Questo è ottenuto
il più breve tempo di esposizione possibile, la sostituzione della fluoroscopia con la radiografia, l'uso rigorosamente giustificato di metodi ionizzanti, la protezione schermando il paziente e il personale dall'esposizione alle radiazioni.
2.1.2. Raggi X e fluoroscopia
La fluoroscopia e la radiografia sono i principali metodi di esame a raggi X. Per studiare vari organi e tessuti, sono stati creati numerosi dispositivi e metodi speciali (Fig. 2-3). La radiografia è ancora ampiamente utilizzata nella pratica clinica. La fluoroscopia viene utilizzata meno frequentemente a causa dell'esposizione alle radiazioni relativamente elevata. Devono ricorrere alla fluoroscopia dove la radiografia o i metodi non ionizzanti per ottenere informazioni sono insufficienti. In connessione con lo sviluppo della TC, il ruolo della tomografia a strati classica è diminuito. La tecnica della tomografia a strati viene utilizzata nello studio dei polmoni, dei reni e delle ossa dove non sono presenti sale TC.
radiografia (gr. scope- considerare, osservare) - uno studio in cui un'immagine a raggi X viene proiettata su uno schermo fluorescente (o un sistema di rivelatori digitali). Il metodo consente di eseguire lo studio statico, oltre che dinamico, funzionale degli organi (ad esempio, fluoroscopia dello stomaco, escursione del diaframma) e di controllare l'attuazione di procedure interventistiche (ad esempio, angiografia, stent). Attualmente, quando si utilizzano sistemi digitali, le immagini vengono ottenute sullo schermo dei monitor dei computer.
I principali svantaggi della fluoroscopia includono un'esposizione alle radiazioni relativamente elevata e difficoltà nel differenziare i cambiamenti "sottili".
radiografia (gr. grefo- scrivere, rappresentare) - uno studio in cui si ottiene un'immagine a raggi X di un oggetto, fissata su una pellicola (radiografia diretta) o su speciali dispositivi digitali (radiografia digitale).
Vari tipi di radiografia (radiografia d'indagine, radiografia mirata, radiografia di contatto, radiografia di contrasto, mammografia, urografia, fistulografia, artrografia, ecc.) sono utilizzati per migliorare la qualità e aumentare la quantità di diagnostica
Riso. 2-3.Moderna macchina a raggi X
informazioni in ogni specifica situazione clinica. Ad esempio, la radiografia a contatto viene utilizzata per l'imaging dentale e la radiografia a contrasto viene utilizzata per l'urografia escretoria.
Le tecniche a raggi X e fluoroscopia possono essere utilizzate in posizione verticale o orizzontale del corpo del paziente in ambienti stazionari o di reparto.
La radiografia convenzionale mediante pellicola a raggi X o radiografia digitale rimane uno dei metodi di esame principali e ampiamente utilizzati. Ciò è dovuto all'elevata economicità, semplicità e contenuto informativo delle immagini diagnostiche ottenute.
Quando si fotografa un oggetto da uno schermo fluorescente su una pellicola (di solito di piccole dimensioni - una pellicola di un formato speciale), si ottengono immagini a raggi X, che vengono 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 a raggi X è la sua bassa risoluzione nello studio dei tessuti a basso contrasto. La tomografia classica utilizzata per questo scopo non ha dato il risultato sperato. È per superare questa lacuna che è stato creato CT.
2.2. DIAGNOSI A ULTRASUONI (ECOGRAFIA, USG)
La diagnostica a ultrasuoni (ecografia, ultrasuoni) è un metodo di diagnostica delle radiazioni basato sull'ottenimento di immagini di organi interni mediante onde ultrasoniche.
Gli ultrasuoni sono ampiamente utilizzati nella diagnostica. Negli ultimi 50 anni, il metodo è diventato uno dei più comuni e importanti, fornendo una diagnosi rapida, accurata e sicura di molte malattie.
Gli ultrasuoni sono chiamati onde sonore con una frequenza superiore a 20.000 Hz. È una forma di energia meccanica che ha una natura ondulatoria. Le onde ultrasoniche si propagano nei mezzi biologici. La velocità di propagazione delle onde ultrasoniche nei tessuti è costante e ammonta a 1540 m/s. L'immagine si ottiene analizzando il segnale riflesso dal confine di due mezzi (segnale eco). In medicina, le frequenze nell'intervallo 2-10 MHz sono più comunemente utilizzate.
Gli ultrasuoni sono generati da uno speciale trasduttore con un cristallo piezoelettrico. Brevi impulsi elettrici creano oscillazioni meccaniche del 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 del dispositivo, creando immagini delle strutture oggetto di studio. Pertanto, il sensore funziona in sequenza come emettitore e quindi come ricevitore di onde ultrasoniche. Il principio di funzionamento del sistema ad ultrasuoni è mostrato in fig. 2-4.
Riso. 2-4.Il principio di funzionamento del sistema ad ultrasuoni
Maggiore è l'impedenza acustica, maggiore è la riflessione degli ultrasuoni. L'aria non conduce onde sonore, pertanto, per migliorare la penetrazione del segnale all'interfaccia aria/pelle, viene applicato al sensore uno speciale gel ultrasonico. Ciò elimina il traferro tra la pelle del paziente e il sensore. Forti artefatti nello 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 coperto da tessuti che riflettono o non conducono gli ultrasuoni (polmoni, ossa). In questo caso, lo studio dell'organo è possibile solo attraverso piccole aree sul
superficie corporea in cui l'organo in studio è in contatto con i tessuti molli. Quest'area è chiamata "finestra" ultrasonica. Con una scarsa "finestra" ecografica, lo studio potrebbe essere impossibile o non informativo.
Le moderne macchine a ultrasuoni sono dispositivi digitali complessi. Usano sensori in tempo reale. Le immagini sono dinamiche, possono osservare processi veloci come respirazione, contrazioni cardiache, pulsazioni vascolari, movimento delle valvole, peristalsi, 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.
Molto importante negli ultrasuoni è la tecnica Doppler. Il doppler ha descritto l'effetto fisico che la frequenza del suono generato da un oggetto in movimento cambia quando viene percepito da un ricevitore fermo, 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 qualsiasi altro fluido.
In uno studio Doppler dei vasi sanguigni, la radiazione ultrasonica a onda continua o pulsata attraversa l'area in esame. Quando un raggio ultrasonico attraversa un vaso o una camera del cuore, l'ultrasuono viene parzialmente riflesso dai globuli rossi. Quindi, ad esempio, la frequenza del segnale di eco riflesso dal sangue in movimento verso il sensore sarà maggiore della frequenza originale delle onde emesse dal sensore. Al contrario, la frequenza dell'eco riflessa 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 l'ecografia 2D in tempo reale e il Doppler pulsato sono chiamati studi duplex. In un esame duplex, la direzione del raggio Doppler viene sovrapposta a un'immagine 2D B-mode.
Lo sviluppo moderno della tecnica di studio duplex ha portato all'emergere di una tecnica per la mappatura del flusso sanguigno color Doppler. All'interno del volume di controllo, il flusso sanguigno colorato è sovrapposto all'immagine 2D. In questo caso, il sangue viene visualizzato a colori e i tessuti immobili sono in scala di grigi. Quando il sangue si muove verso il sensore, vengono utilizzati i colori rosso-giallo, quando ci si allontana dal sensore vengono utilizzati i colori blu-blu. Tale immagine a colori non contiene informazioni aggiuntive, ma offre una buona rappresentazione visiva della natura del movimento sanguigno.
Nella maggior parte dei casi, ai fini dell'ecografia, è sufficiente utilizzare sensori per l'esame percutaneo. Tuttavia, in alcuni casi è necessario avvicinare il sensore all'oggetto. Ad esempio, nei pazienti di grandi dimensioni, i sensori posti nell'esofago (ecocardiografia transesofagea) vengono utilizzati per esaminare il cuore, in altri casi vengono utilizzati sensori intrarettali o intravaginali per ottenere immagini di alta qualità. Durante il funzionamento ricorrere all'uso di sensori di funzionamento.
Negli ultimi anni, gli ultrasuoni 3D sono stati sempre più utilizzati. La gamma di sistemi a ultrasuoni è molto ampia: ci sono dispositivi portatili, dispositivi per ultrasuoni intraoperatori e sistemi a ultrasuoni di classe esperta (Fig. 2-5).
Nella pratica clinica moderna, il metodo dell'esame ecografico (ecografia) è estremamente diffuso. Ciò è spiegato dal fatto che quando si applica il metodo non ci sono 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 (TC)
La TC è un metodo di esame a raggi X basato sull'ottenimento di immagini strato per strato sul piano trasversale e sulla loro ricostruzione al computer.
Lo sviluppo di macchine TC è il prossimo passo rivoluzionario nella diagnostica per immagini dalla scoperta dei raggi X. Ciò è dovuto non solo alla versatilità e alla risoluzione insuperabile del metodo nello studio dell'intero corpo, ma anche ai nuovi algoritmi di imaging. Attualmente, tutti i dispositivi di imaging utilizzano in una certa misura le tecniche ei metodi matematici che erano alla base della TC.
La TC non ha controindicazioni assolute al suo utilizzo (tranne per le limitazioni associate alle radiazioni ionizzanti) e può essere utilizzata per la diagnosi di emergenza, lo screening e anche come metodo per chiarire la diagnosi.
Il principale contributo alla creazione della tomografia computerizzata è stato dato dallo scienziato britannico Godfrey Hounsfield alla fine degli anni '60. XX secolo.
All'inizio, gli scanner TC sono stati divisi in generazioni a seconda di come era organizzato il sistema di rivelatori a tubo a raggi X. Nonostante le molteplici differenze nella struttura, sono stati tutti chiamati tomografi "a passo". Ciò era dovuto al fatto che dopo ogni taglio trasversale, il tomografo si fermava, il tavolo con il paziente faceva un "passo" di pochi millimetri, quindi veniva eseguito il taglio successivo.
Nel 1989 è apparsa la tomografia computerizzata spirale (SCT). Nel caso dell'SCT, un tubo a raggi X con rivelatori ruota costantemente attorno a un tavolo in continuo movimento con i pazienti.
volume. Ciò consente non solo di ridurre il tempo dell'esame, ma anche di evitare i limiti della tecnica "passo-passo" - saltare le aree durante l'esame a causa della diversa profondità di trattenuta del respiro da parte del paziente. Il nuovo software ha inoltre consentito di modificare la larghezza della fetta e l'algoritmo di ripristino dell'immagine dopo la fine dello studio. Ciò ha consentito di ottenere nuove informazioni diagnostiche senza riesaminarle.
Da allora, la TC è diventata standardizzata e universale. È stato possibile sincronizzare l'iniezione di un mezzo di contrasto con l'inizio del movimento del lettino durante SCT, che ha portato alla realizzazione dell'angio-TC.
Nel 1998 è apparsa la TC multistrato (MSCT). I sistemi sono stati creati non con uno (come in SCT), ma con 4 file di rilevatori digitali. Dal 2002 sono stati utilizzati tomografi con 16 righe di elementi digitali nel rivelatore e dal 2003 il numero di righe di elementi ha raggiunto 64. Nel 2007 è apparso MSCT con 256 e 320 righe di elementi del rivelatore.
Su tali tomografi è possibile ottenere centinaia e migliaia di tomogrammi in pochi secondi con uno spessore di ciascuna fetta di 0,5-0,6 mm. Tale miglioramento tecnico ha consentito di effettuare lo studio anche per 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 e la funzione del cuore e la perfusione miocardica in uno studio di 5-20 secondi.
Il diagramma schematico del dispositivo CT è mostrato in fig. 2-6, e l'aspetto - in Fig. 2-7.
I principali vantaggi della moderna TC includono: la velocità di ottenimento delle immagini, la natura stratificata (tomografica) delle immagini, la possibilità di ottenere fette di qualsiasi orientamento, un'elevata risoluzione spaziale e temporale.
Gli svantaggi della TC sono l'esposizione alle radiazioni relativamente alta (rispetto alla radiografia), la possibilità della comparsa di artefatti da strutture dense, movimenti e la risoluzione del contrasto dei tessuti molli relativamente bassa.
Riso. 2-6.Schema del dispositivo MSCT
Riso. 2-7.Scanner TC moderno 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). I primi lavori sull'ottenimento di immagini utilizzando l'NMR sono apparsi negli anni '70. l'ultimo secolo. Ad oggi, questo metodo di imaging medico è cambiato oltre il riconoscimento e continua ad evolversi. L'hardware e il software vengono migliorati, i metodi per ottenere le immagini vengono migliorati. In precedenza, il campo di utilizzo della risonanza magnetica era limitato allo studio del sistema nervoso centrale. Ora il metodo è utilizzato con successo in altre aree della medicina, compresi gli studi sui vasi sanguigni e sul cuore.
Dopo l'inclusione dell'NMR nel numero di metodi di diagnostica delle radiazioni, l'aggettivo "nucleare" non è più stato utilizzato per non indurre i pazienti ad associarsi con armi nucleari o energia nucleare. Pertanto, il termine "risonanza magnetica" (MRI) è ufficialmente utilizzato oggi.
L'NMR è un fenomeno fisico basato sulle proprietà di alcuni nuclei atomici posti in un campo magnetico per assorbire energia esterna nella gamma di radiofrequenze (RF) ed emetterla dopo la cessazione dell'esposizione all'impulso di radiofrequenza. La forza del campo magnetico costante e la frequenza dell'impulso a radiofrequenza corrispondono strettamente l'una all'altra.
Importanti per l'uso nella risonanza magnetica sono i nuclei 1H, 13C, 19F, 23Na e 31P. Tutti loro hanno proprietà magnetiche, che li distingue dagli isotopi non magnetici. I protoni dell'idrogeno (1H) sono i più abbondanti nel corpo. Pertanto, per la risonanza magnetica, viene utilizzato il segnale dei nuclei di idrogeno (protoni).
I nuclei di idrogeno possono essere pensati come piccoli magneti (dipoli) con due poli. Ogni protone ruota attorno al proprio asse e ha un piccolo momento magnetico (vettore di magnetizzazione). I momenti magnetici rotanti dei nuclei sono chiamati spin. Quando tali nuclei sono 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. Allo stesso tempo, il comportamento
il nucleo può essere paragonato a una trottola. Sotto l'azione di un campo magnetico, il nucleo rotante compie 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 essere in uno stato energetico stabile o in uno stato eccitato. La differenza di energia tra questi due stati è così piccola che il numero di nuclei a 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 del campo magnetico costante. Ciò è ottenuto da un impulso di radiazione a radiofrequenza (elettromagnetica) esterna. Quando il sistema ritorna allo stato di equilibrio, viene emessa l'energia assorbita (segnale MR). Questo segnale viene registrato e utilizzato per creare immagini MR.
Speciali bobine (a gradiente) situate all'interno del magnete principale creano piccoli campi magnetici aggiuntivi in modo tale che l'intensità del campo aumenti linearmente in una direzione. Trasmettendo impulsi a radiofrequenza con un intervallo di frequenza ristretto predeterminato, è possibile ricevere segnali MR solo da uno strato selezionato di tessuto. L'orientamento dei gradienti del campo magnetico e, di conseguenza, la direzione delle fette possono essere facilmente impostati in qualsiasi direzione. I segnali ricevuti da ciascun elemento dell'immagine volumetrica (voxel) hanno un proprio codice univoco e riconoscibile. Questo codice è la frequenza e la fase del segnale. Sulla base di questi dati si possono 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 vari impulsi, si formano le cosiddette sequenze di impulsi, che vengono utilizzate per ottenere immagini. Sequenze di impulsi speciali includono idrografia RM, mielografia RM, colangiografia RM e angiografia RM.
I tessuti con vettori magnetici totali di grandi dimensioni indurranno un segnale forte (aspetto luminoso) e tessuti con piccoli
vettori magnetici - segnale debole (sembra scuro). Le regioni anatomiche con pochi protoni (ad es. aria o osso compatto) inducono un segnale MR 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 anche da altri parametri. Questi includono: il tempo di rilassamento spin-lattice (longitudinale) (T1), il rilassamento spin-spin (trasverso) (T2), il movimento o la diffusione del mezzo in studio.
Il tempo di rilassamento dei tessuti - T1 e T2 - è una costante. Nella risonanza magnetica vengono utilizzati i concetti di "immagine pesata in T1", "immagine pesata in T2", "immagine pesata in protoni", indicando 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 ai mezzi di contrasto. Pertanto, nell'imaging RM, ci sono molte più opportunità di modificare il contrasto nelle immagini rispetto alla radiografia, alla TC o agli ultrasuoni. Tuttavia, l'introduzione di agenti di contrasto speciali può modificare ulteriormente il contrasto tra tessuti normali e patologici e migliorare la qualità dell'imaging.
Il diagramma schematico del dispositivo del sistema MR e l'aspetto del dispositivo sono mostrati in fig. 2-8
e 2-9.
Tipicamente, gli scanner MR sono classificati in base all'intensità del campo magnetico. L'intensità del campo magnetico è misurata in teslas (T) o gauss (1T = 10.000 gauss). L'intensità del campo magnetico terrestre varia da 0,7 gauss al polo a 0,3 gauss all'equatore. Per il cliente
Riso. 2-8.Schema del dispositivo MRI
Riso. 2-9.Moderno sistema di risonanza magnetica con un campo di 1,5 Tesla
La risonanza magnetica utilizza magneti con campi che vanno da 0,2 a 3 Tesla. Attualmente, i sistemi MR con un campo di 1,5 e 3 T 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 una tale intensità di campo offrono una migliore qualità dell'immagine e hanno un numero maggiore di programmi utilizzati nella pratica clinica.
Il principale campo di applicazione della risonanza magnetica era il cervello e quindi il midollo spinale. I tomogrammi cerebrali consentono di ottenere un'ottima immagine di tutte le strutture cerebrali senza ricorrere a ulteriori iniezioni di contrasto. Grazie alla capacità tecnica del metodo di ottenere un'immagine 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 esaminare le articolazioni, gli organi pelvici, le ghiandole mammarie, il cuore e i vasi sanguigni. A tal fine, sono state sviluppate bobine speciali aggiuntive e metodi matematici per l'imaging.
Una tecnica speciale consente di registrare immagini del cuore nelle diverse fasi del ciclo cardiaco. Se lo studio viene effettuato con
sincronizzazione con l'ECG, è possibile ottenere immagini del cuore funzionante. Questo studio è chiamato 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 da nuclei di fosforo e idrogeno (protoni). Tuttavia, a causa delle difficoltà tecniche e della durata, è ancora raramente utilizzato nella pratica clinica. Non va dimenticato che l'uso crescente della risonanza magnetica richiede un'attenzione particolare ai problemi di sicurezza del paziente. Se esaminato mediante spettroscopia MR, il paziente non è esposto a radiazioni ionizzanti, ma è influenzato da radiazioni elettromagnetiche e di radiofrequenza. Gli oggetti metallici (proiettili, frammenti, impianti di grandi dimensioni) e tutti i dispositivi elettromeccanici (ad esempio un pacemaker) nel corpo della persona esaminata possono danneggiare il paziente a causa dello spostamento o dell'interruzione (interruzione) del normale funzionamento.
Molti pazienti sperimentano la paura degli spazi chiusi - claustrofobia, che porta all'impossibilità di eseguire lo studio. Pertanto, tutti i pazienti dovrebbero essere informati delle possibili conseguenze indesiderabili dello studio e della natura della procedura, e i medici curanti e i radiologi devono interrogare il paziente prima dello studio per la presenza degli oggetti, delle lesioni e delle operazioni di cui sopra. Prima dell'esame, il paziente deve indossare una tuta speciale per evitare che oggetti metallici entrino nel canale magnetico dalle tasche degli indumenti.
È importante conoscere le controindicazioni relative e assolute allo studio.
Le controindicazioni assolute allo studio includono condizioni in cui la sua condotta crea una situazione pericolosa per la vita del paziente. Rientrano in questa categoria tutti i pazienti con presenza di dispositivi elettromeccanici nell'organismo (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 la risonanza magnetica, ma nella maggior parte dei casi è ancora possibile. Queste controindicazioni sono
la presenza di graffette emostatiche, pinze 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 della risonanza magnetica viene decisa 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, suture chirurgiche, alcuni tipi di valvole cardiache artificiali, stent) non sono una controindicazione allo studio. La claustrofobia è un ostacolo allo studio nell'1-4% dei casi.
Come altre modalità di imaging, la risonanza magnetica non è priva di inconvenienti.
Svantaggi significativi della risonanza magnetica includono un tempo di esame relativamente lungo, l'incapacità di rilevare con precisione piccole pietre e calcificazioni, la complessità dell'apparecchiatura e il suo funzionamento e requisiti speciali per l'installazione di dispositivi (protezione dalle interferenze). La risonanza magnetica rende difficile esaminare i pazienti che necessitano di attrezzature per mantenerli in vita.
2.5. DIAGNOSI RADIONUCLIDE
La diagnostica dei radionuclidi o la medicina nucleare è un metodo di diagnostica delle radiazioni basato sulla registrazione delle radiazioni 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 di 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 dell'intensità del segnale consente di determinare l'intensità e la posizione nello spazio di ciascuna scintillazione. Questi dati vengono utilizzati per ricostruire un'immagine bidimensionale della distribuzione dei radiofarmaci. L'immagine può essere presentata direttamente sullo schermo monitor, su una foto o su una 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:
Radiometri - dispositivi per misurare la radioattività dell'intero corpo;
Radiografie - dispositivi per la registrazione della dinamica dei cambiamenti nella 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 rivelatori di grande diametro, un tavolo di posizionamento del paziente e un sistema informatico per l'acquisizione 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 il metodo di studio strato per strato della distribuzione degli isotopi nel corpo - tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli (SPECT).
Riso. 2-10.Schema del dispositivo gamma camera
Per la SPECT vengono utilizzate gamma camera rotanti con uno, due o tre rivelatori. I sistemi meccanici dei tomografi consentono di ruotare i rilevatori attorno al corpo del paziente in diverse orbite.
La risoluzione spaziale della SPECT moderna 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. Requisiti piuttosto severi sono imposti ai radiofarmaci utilizzati nella diagnostica medica: affinità per organi e tessuti, facilità di preparazione, breve emivita, energia ottimale delle radiazioni gamma (100-300 kEv) e bassa radiotossicità a dosi consentite relativamente elevate. Un radiofarmaco ideale dovrebbe raggiungere solo gli organi oi focolai patologici destinati all'indagine.
La comprensione dei meccanismi di localizzazione dei radiofarmaci serve come 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 principio attivo (isotopo) è così piccola che, quando somministrata all'organismo, non provoca effetti fisiologici o reazioni allergiche. Nella medicina nucleare vengono utilizzati radiofarmaci che emettono raggi gamma. Le sorgenti di particelle alfa (nuclei di elio) e beta (elettroni) non sono attualmente utilizzate nella diagnostica a causa dell'elevato assorbimento dei tessuti e dell'elevata esposizione alle radiazioni.
Il più comunemente usato nella pratica clinica è l'isotopo tecnezio-99t (emivita - 6 ore). Questo radionuclide artificiale si ottiene immediatamente prima dello studio da appositi dispositivi (generatori).
Un'immagine radiodiagnostica, indipendentemente dal suo tipo (statica o dinamica, planare o tomografica), riflette sempre la funzione specifica dell'organo in esame. In effetti, questa è una visualizzazione di un tessuto funzionante. È nell'aspetto funzionale che risiede la caratteristica distintiva fondamentale della diagnostica dei radionuclidi da altri metodi di imaging.
La RFP viene solitamente somministrata per via endovenosa. Per gli studi sulla ventilazione polmonare, il farmaco viene somministrato per inalazione.
Una delle nuove tecniche di radioisotopo tomografico in medicina nucleare è la tomografia a emissione di positroni (PET).
Il metodo PET si basa sulla proprietà di alcuni radionuclidi di breve durata di emettere positroni durante il decadimento. Un positrone è una particella di massa uguale a un elettrone, ma con carica positiva. Un positrone, avendo volato in una sostanza di 1-3 mm e avendo perso l'energia cinetica ricevuta al momento della formazione in collisioni con atomi, si annichila con la formazione di due quanti gamma (fotoni) con un'energia di 511 keV. Questi quanti si disperdono in direzioni opposte. Pertanto, il punto di decadimento giace su una linea retta, la traiettoria di due fotoni annichilati. Due rivelatori posti uno di fronte all'altro registrano i fotoni di annichilazione combinati (Fig. 2-11).
La PET consente di quantificare la concentrazione di radionuclidi e offre maggiori opportunità di studio dei processi metabolici rispetto alla scintigrafia eseguita utilizzando le gamma camera.
Per il PET vengono utilizzati gli isotopi di elementi come carbonio, ossigeno, azoto e fluoro. I radiofarmaci etichettati 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 avvengono a livello cellulare. Da questo punto di vista, la PET è l'unico metodo (ad eccezione della spettroscopia MR) per valutare i processi metabolici e biochimici in vivo.
Tutti i radionuclidi positronici utilizzati in medicina sono di durata ultra breve: la loro emivita è calcolata in minuti o secondi. Le eccezioni sono il fluoro-18 e il rubidio-82. A questo proposito, il deossiglucosio marcato con fluoro-18 (fluorodeossiglucosio - FDG) è il più comunemente usato.
Nonostante i primi sistemi PET siano apparsi a metà del 20° secolo, il loro uso clinico è ostacolato a causa di alcune limitazioni. Queste sono le difficoltà tecniche che sorgono quando gli acceleratori per la produzione di isotopi di breve durata vengono installati in clinica, il loro costo elevato e la difficoltà nell'interpretazione dei risultati. Uno dei limiti - la scarsa risoluzione spaziale - è stato superato combinando il sistema PET con MSCT, che, tuttavia, rende il sistema ancora più costoso (Fig. 2-12). A questo proposito, gli esami PET vengono effettuati secondo precise indicazioni, quando altri metodi risultano inefficaci.
I principali vantaggi del metodo del radionuclide 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 radioisotopi includono una bassa risoluzione spaziale. L'uso di preparati radioattivi nella pratica medica è associato alle difficoltà del loro trasporto, conservazione, imballaggio e somministrazione ai pazienti.
Riso. 2-12.Moderno sistema PET-CT
L'organizzazione dei laboratori di radioisotopi (soprattutto per la PET) richiede strutture speciali, sicurezza, allarmi e altre precauzioni.
2.6. ANGIOGRAFIA
L'angiografia è un metodo a raggi X associato all'iniezione diretta di un agente di contrasto nei vasi per studiarli.
L'angiografia si divide in arteriografia, flebografia e linfografia. Quest'ultimo, a causa dello sviluppo di metodiche a ultrasuoni, TC e MRI, attualmente non è praticamente utilizzato.
L'angiografia viene eseguita in sale radiologiche specializzate. Queste sale soddisfano tutti i requisiti per le sale operatorie. Per l'angiografia vengono utilizzate macchine a raggi X specializzate (unità angiografiche) (Fig. 2-13).
L'introduzione di un mezzo di contrasto nel letto vascolare viene effettuata mediante iniezione con una siringa o (più spesso) con uno speciale iniettore automatico dopo la puntura vascolare.
Riso. 2-13.Unità angiografica moderna
Il metodo principale di cateterizzazione vascolare è il metodo Seldinger di cateterizzazione vascolare. Per eseguire l'angiografia, una certa quantità di mezzo di contrasto viene iniettata nel vaso attraverso il catetere e viene filmato il passaggio del farmaco attraverso i vasi.
Una variante dell'angiografia è l'angiografia coronarica (CAG), una tecnica per esaminare i vasi coronarici e le camere del cuore. Questa è una tecnica di ricerca complessa che richiede una formazione speciale del radiologo e attrezzature sofisticate.
Attualmente, l'angiografia diagnostica dei vasi periferici (ad esempio aortografia, angiopulmonografia) viene utilizzata sempre meno. In presenza di moderni ecografi in ambito clinico, la diagnostica TC e RM dei processi patologici nei vasi viene sempre più effettuata utilizzando tecniche minimamente invasive (angiografia TC) o non invasive (ultrasuoni e risonanza magnetica). A loro volta, con l'angiografia, vengono sempre più eseguite procedure chirurgiche minimamente invasive (ricanalizzazione del letto vascolare, angioplastica con palloncino, stent). Pertanto, lo sviluppo dell'angiografia ha portato alla nascita della radiologia interventistica.
2.7 RADIOLOGIA DI INTERVENTO
La radiologia interventistica è un campo della medicina basato sull'uso di metodi diagnostici radioattivi e strumenti speciali per eseguire interventi minimamente invasivi per diagnosticare e curare malattie.
Gli interventi interventistici sono ampiamente utilizzati in molte aree della medicina, poiché spesso possono sostituire interventi chirurgici importanti.
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 Gruntzig costruì un catetere a palloncino ed eseguì una procedura per dilatare (allargare) un'arteria coronarica stenotica. Questo metodo divenne noto come angioplastica con palloncino.
L'angioplastica con palloncino delle arterie coronarie e periferiche è attualmente una delle principali metodiche per il trattamento della stenosi e dell'occlusione delle arterie. In caso di recidiva di stenosi, questa procedura può essere ripetuta più volte. Per prevenire la ristenosi alla fine del secolo scorso, endo-
protesi vascolari - stent. Uno stent è una struttura metallica tubolare che viene posizionata in un'area ristretta dopo la dilatazione del palloncino. Uno stent espanso previene la ristenosi.
Il posizionamento dello stent viene eseguito dopo l'angiografia diagnostica e la determinazione della posizione della costrizione critica. Lo stent viene selezionato in base alla lunghezza e alle dimensioni (Fig. 2-14). Utilizzando questa tecnica, è possibile chiudere i difetti dei setti interatriale e interventricolare senza operazioni importanti o eseguire la plastica con palloncino di stenosi delle valvole aortica, mitrale e tricuspide.
Di particolare importanza è la tecnica di installazione di filtri speciali nella vena cava inferiore (filtri cava). Ciò è necessario per impedire l'ingresso di emboli nei vasi polmonari durante la trombosi delle vene degli arti inferiori. Il filtro cava è una struttura a rete che, aprendosi nel lume della vena cava inferiore, cattura i coaguli di sangue ascendenti.
Un altro intervento endovascolare richiesto nella pratica clinica è l'embolizzazione (blocco) dei vasi sanguigni. L'embolizzazione viene utilizzata per fermare l'emorragia interna, trattare anastomosi vascolari patologiche, aneurismi o chiudere i vasi che alimentano un tumore maligno. Attualmente, per l'embolizzazione vengono utilizzati materiali artificiali efficaci, palloncini rimovibili e bobine d'acciaio microscopiche. Di solito, l'embolizzazione viene eseguita in modo selettivo in modo da non causare ischemia dei tessuti circostanti.
Riso. 2-14.Schema di esecuzione dell'angioplastica con palloncino e dello stent
La radiologia interventistica comprende anche il drenaggio di ascessi e cisti, il contrasto delle cavità patologiche attraverso le vie fistolose, il ripristino della pervietà delle vie urinarie nei disturbi urinari, il bougienage e le plastiche a palloncino in caso di stenosi (restringimenti) dell'esofago e delle vie biliari, termica percutanea o criodistruzione di tumori maligni tumori e altri interventi.
Dopo aver identificato il processo patologico, è spesso necessario ricorrere a una tale variante della radiologia interventistica come una biopsia della puntura. La conoscenza della struttura morfologica dell'educazione consente di scegliere una strategia di trattamento adeguata. La biopsia della 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 IMMAGINI
Il basso contrasto tra oggetti adiacenti o la stessa densità dei tessuti adiacenti (ad esempio la densità del sangue, della parete vascolare e del trombo) rendono difficile l'interpretazione delle immagini. In questi casi, nella radiodiagnosi, viene spesso utilizzato il contrasto artificiale.
Un esempio per aumentare il contrasto delle immagini degli organi in studio è l'uso del solfato di bario per studiare gli organi del canale alimentare. Il primo tale contrasto fu eseguito nel 1909.
Era più difficile creare mezzi di contrasto per l'iniezione intravascolare. A tale scopo, dopo lunghi esperimenti con mercurio e piombo, si cominciò ad utilizzare i composti solubili di iodio. Le prime generazioni di agenti radiopachi erano imperfette. Il loro uso ha causato complicazioni frequenti e gravi (anche fatali). Ma già negli anni 20-30. 20 ° secolo sono stati creati numerosi farmaci contenenti iodio idrosolubili più sicuri per la somministrazione endovenosa. L'uso diffuso di farmaci in 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 a bassa osmolarità (non si dissociavano in anione e catione in soluzione): agenti di contrasto non ionici.
I moderni agenti radiopachi sono composti sostituiti con triiodio contenenti tre o sei atomi di iodio.
Esistono farmaci per la somministrazione intravascolare, intracavitaria e subaracnoidea. Puoi anche iniettare un mezzo di contrasto nella cavità delle articolazioni, negli organi addominali e sotto le membrane del midollo spinale. Ad esempio, l'introduzione del contrasto attraverso la cavità uterina 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 agente di contrasto idrosolubile sotto le membrane del midollo spinale. Ciò consente di valutare la pervietà degli spazi subaracnoidei. Altri metodi di contrasto artificiale vanno citati angiografia, urografia, fistulografia, erniografia, scialografia, artrografia.
Dopo un'iniezione endovenosa rapida (bolo) di un mezzo di contrasto, raggiunge il cuore destro, quindi il bolo passa attraverso il letto vascolare dei polmoni e raggiunge il cuore sinistro, quindi l'aorta e i suoi rami. Vi è una rapida diffusione del mezzo di contrasto dal sangue ai tessuti. Durante il primo minuto dopo un'iniezione rapida, viene mantenuta un'elevata concentrazione di agente di contrasto nel sangue e nei vasi sanguigni.
La somministrazione intravascolare e intracavitaria di mezzi di contrasto contenenti iodio nella loro molecola, in rari casi, può avere un effetto negativo sull'organismo. Se tali cambiamenti si manifestano con sintomi clinici o modificano i parametri di laboratorio del paziente, vengono chiamati reazioni avverse. Prima di esaminare un paziente con l'uso di mezzi di contrasto, è necessario scoprire se ha reazioni allergiche allo iodio, insufficienza renale cronica, asma bronchiale e altre malattie. Il paziente deve essere avvertito della possibile reazione e dei benefici di tale studio.
In caso di reazione alla somministrazione di un mezzo di contrasto, il personale d'ufficio deve agire secondo le istruzioni speciali per la lotta allo shock anafilattico al fine di prevenire gravi complicanze.
Gli agenti di contrasto sono 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 essenziale dagli agenti di contrasto contenenti iodio. Mentre i mezzi di contrasto a raggi X attenuano significativamente le radiazioni penetranti, i preparati per la risonanza magnetica portano a cambiamenti nelle caratteristiche dei tessuti circostanti. Non vengono visualizzati sui tomogrammi, come i contrasti ai raggi X, ma consentono di rivelare processi patologici nascosti dovuti ai cambiamenti negli indicatori magnetici.
Il meccanismo d'azione di questi agenti si basa sui cambiamenti nel tempo di rilassamento di un sito tissutale. La maggior parte di questi farmaci è prodotta sulla base del gadolinio. Gli agenti di contrasto a base di ossido di ferro sono usati molto meno frequentemente. Queste sostanze influenzano l'intensità del segnale in modi diversi.
I positivi (riducendo il tempo di rilassamento T1) sono generalmente a base di gadolinio (Gd) e quelli negativi (riducendo il tempo T2) a base di ossido di ferro. I mezzi di contrasto a base di gadolinio sono considerati più sicuri dei mezzi di contrasto a base di iodio. Ci sono solo poche segnalazioni di gravi reazioni anafilattiche a queste sostanze. Nonostante ciò, sono necessari un attento monitoraggio del paziente dopo l'iniezione e la disponibilità di attrezzature per la rianimazione. I mezzi di contrasto paramagnetici sono distribuiti negli spazi intravascolari ed extracellulari del corpo e non attraversano la barriera ematoencefalica (BBB). Pertanto, nel SNC, vengono normalmente contrastate solo le aree prive di tale barriera, ad esempio l'ipofisi, l'imbuto ipofisario, i seni cavernosi, la dura madre, le mucose del naso e dei seni paranasali. Il danno e la distruzione del BBB portano alla penetrazione di agenti di contrasto paramagnetici nello spazio intercellulare e cambiamenti locali nel rilassamento T1. Questo è notato in una serie di processi patologici nel sistema nervoso centrale, come tumori, metastasi, incidenti cerebrovascolari, infezioni.
Oltre agli studi RM del sistema nervoso centrale, il contrasto viene utilizzato per diagnosticare malattie del sistema muscolo-scheletrico, cuore, fegato, pancreas, reni, ghiandole surrenali, organi pelvici e ghiandole mammarie. Questi studi vengono effettuati
significativamente inferiore rispetto alla patologia del SNC. Per eseguire l'angiografia RM e studiare la perfusione d'organo, viene iniettato un agente di contrasto con uno speciale iniettore non magnetico.
Negli ultimi anni è stata studiata la fattibilità dell'utilizzo di mezzi di contrasto per studi ecografici.
Per aumentare l'ecogenicità del letto vascolare o dell'organo parenchimale, viene iniettato un mezzo di contrasto ecografico per via endovenosa. Queste possono essere sospensioni di particelle solide, emulsioni di goccioline liquide e, molto spesso, microbolle di gas poste 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 della prima generazione non sono passati attraverso il letto capillare dei polmoni e sono stati distrutti in esso.
I mezzi di contrasto attualmente utilizzati entrano nella circolazione sistemica, il che consente di utilizzarli per migliorare la qualità delle immagini degli organi interni, migliorare il segnale Doppler e studiare la perfusione. Al momento non esiste un parere definitivo sull'opportunità di utilizzare mezzi di contrasto ecografici.
Le reazioni avverse con l'introduzione di agenti di contrasto si verificano nell'1-5% dei casi. La stragrande maggioranza delle reazioni avverse è lieve e non richiede un trattamento speciale.
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla prevenzione e al trattamento delle complicanze gravi. La frequenza di tali complicanze è inferiore allo 0,1%. Il pericolo maggiore è lo sviluppo di reazioni anafilattiche (idiosincrasia) con l'introduzione di sostanze contenenti iodio e insufficienza renale acuta.
Le reazioni all'introduzione di agenti di contrasto possono essere suddivise condizionatamente in lievi, moderate e gravi.
Con reazioni lievi, il paziente ha una sensazione di calore o brividi, leggera nausea. Non c'è bisogno di cure mediche.
Con reazioni moderate, i suddetti sintomi possono anche essere accompagnati da una diminuzione della pressione sanguigna, dall'insorgenza di tachicardia, vomito e orticaria. È necessario fornire assistenza medica sintomatica (di solito - l'introduzione di antistaminici, antiemetici, simpaticomimetici).
Nelle reazioni gravi può verificarsi shock anafilattico. È necessaria una rianimazione urgente
legami volti al mantenimento dell'attività degli organi vitali.
Le seguenti categorie di pazienti appartengono al gruppo ad alto rischio. Questi sono i pazienti:
Con grave compromissione della funzionalità renale ed epatica;
Con una storia allergica gravata, in particolare quelli che hanno avuto reazioni avverse ai mezzi di contrasto in precedenza;
Con grave insufficienza cardiaca o ipertensione polmonare;
Con grave disfunzione della tiroide;
Con diabete mellito grave, feocromocitoma, mieloma.
Il gruppo di rischio in relazione al rischio di sviluppare reazioni avverse è anche comunemente indicato come bambini piccoli e anziani.
Il medico prescrittore deve valutare attentamente il rapporto rischio/beneficio durante l'esecuzione degli studi di contrasto e prendere le precauzioni necessarie. Un radiologo che esegue una visita in un paziente ad alto rischio di reazioni avverse a un mezzo di contrasto deve avvertire il paziente e il medico curante dei pericoli dell'uso di agenti di contrasto e, se necessario, sostituire l'esame con un altro che non richiede il contrasto .
La sala radiologica deve essere dotata di tutto il necessario per la rianimazione e la lotta allo shock anafilattico.
I problemi della malattia sono più complessi e difficili di tutti gli altri che una mente allenata deve affrontare.
Un mondo maestoso e infinito si diffonde intorno. E ogni persona è anche un mondo, complesso e unico. In diversi modi, ci sforziamo di esplorare questo mondo, di comprendere i principi di base della sua struttura e regolazione, di conoscerne la struttura e le funzioni. La conoscenza scientifica si basa sui seguenti metodi di ricerca: metodo morfologico, esperimento fisiologico, ricerca clinica, radiazioni e metodi strumentali. Tuttavia la conoscenza scientifica è solo la prima base della 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. Tolstoj).
Tutto ciò sottolinea l'eccezionale responsabilità del medico: del resto, ogni volta che al capezzale del paziente prende una decisione importante. Miglioramento costante delle conoscenze e desiderio di creatività: queste sono le caratteristiche di un vero medico. "Amiamo tutto - sia il calore dei numeri freddi, sia il dono delle visioni divine ..." (A. Blok).
Da dove inizia la diagnosi, comprese le radiazioni? Con una profonda e solida conoscenza della struttura e delle funzioni dei sistemi e degli organi di una persona sana in tutta l'originalità 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” (IP Pavlov). A questo proposito, tutti i capitoli della III parte del libro di testo iniziano con una sintesi dell'anatomia e della fisiologia della radiazione degli organi interessati.
Sogno di I.P. Pavlova abbracciare la maestosa attività del cervello con un sistema di equazioni è ancora lontano dall'essere realizzato. Nella maggior parte dei processi patologici, le informazioni diagnostiche sono così complesse e individuali che non è stato ancora possibile esprimerle con una somma di equazioni. Tuttavia, il riesame di simili reazioni tipiche ha consentito a teorici e clinici di identificare sindromi tipiche di danno e malattie, per creare alcune immagini di malattie. Questo è un passo importante nel percorso diagnostico, pertanto, in ogni capitolo, dopo aver descritto il quadro normale degli organi, vengono presi in considerazione i sintomi e le sindromi delle malattie che più spesso vengono rilevate durante la radiodiagnosi. Aggiungiamo solo che è qui che si manifestano chiaramente le qualità personali del medico: la sua osservazione e la capacità di discernere la sindrome della lesione principale in un variopinto caleidoscopio di sintomi. Possiamo imparare dai nostri lontani antenati. Abbiamo in mente le pitture rupestri del periodo neolitico, in cui lo schema generale (immagine) del fenomeno è riflesso in modo sorprendentemente accurato.
Inoltre, ogni capitolo fornisce una breve descrizione del quadro clinico di alcune delle patologie più comuni e gravi che lo studente dovrebbe conoscere sia presso il Dipartimento di Radiodiagnostica.
CI e radioterapia, e nel processo di supervisione dei pazienti in cliniche terapeutiche e chirurgiche nei corsi senior.
La diagnosi vera e propria inizia con un 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 prevede l'applicazione di vari metodi di ricerca, ad es. ogni medico dovrebbe essere dotato di una serie di schemi standard per l'esame dei pazienti. Questi schemi sono progettati per fornire un'elevata affidabilità della diagnostica, economia di forze e risorse di specialisti e pazienti, uso prioritario di interventi meno invasivi e riduzione dell'esposizione alle radiazioni per i pazienti e il personale medico. A questo proposito, in ogni capitolo, vengono forniti schemi di esame delle radiazioni per alcune sindromi cliniche e radiologiche. Questo è solo un modesto tentativo di delineare il percorso di un esame radiologico completo nelle situazioni cliniche più comuni. Il prossimo compito è passare da questi schemi limitati a veri e propri algoritmi diagnostici che conterranno tutti i dati sul paziente.
In pratica, purtroppo, l'attuazione del programma di esame è associata a determinate difficoltà: l'attrezzatura tecnica delle istituzioni mediche è diversa, la conoscenza e l'esperienza dei medici non sono le stesse e le condizioni del paziente. "L'intelligenza 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 modo migliore di esame per un particolare paziente. Le fasi annotate sono incluse nello schema generale dello studio diagnostico del paziente.
Anamnesi e quadro clinico della malattia
Stabilire le indicazioni per l'esame radiologico
La scelta del metodo di ricerca sulle radiazioni e la preparazione del paziente
Condurre uno studio radiologico
Analisi dell'immagine di un organo ottenuta con metodi di radiazione
Analisi della funzione dell'organo, effettuata utilizzando metodi di radiazione
Confronto con i risultati di studi strumentali e di laboratorio
Conclusione
È necessario attenersi a rigorosi principi metodologici per eseguire efficacemente la diagnostica delle radiazioni e valutare in modo competente i risultati degli studi sulle radiazioni.
Primo principio: qualsiasi studio sulle radiazioni deve essere giustificato. L'argomento principale a favore dell'esecuzione di una procedura radiologica dovrebbe essere la necessità clinica di 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. I documenti guida dell'Organizzazione Mondiale della Sanità prevedono che un esame radiografico debba avere un'indubbia efficacia diagnostica e prognostica; in caso contrario, è uno spreco di denaro e un pericolo per la salute a causa dell'uso ingiustificato delle radiazioni. A parità di informativa dei metodi, va data preferenza a quella in cui non vi è esposizione del paziente o è la meno significativa.
Terzo principio: quando si esegue un esame a raggi X, è necessario attenersi alla regola "necessaria e sufficiente", evitando procedure non necessarie. La procedura per eseguire gli studi necessari- dal più delicato e facile al più complesso e invasivo (dal semplice al complesso). Non bisogna però dimenticare che a volte è necessario eseguire subito interventi diagnostici complessi per il loro elevato contenuto informativo e per l'importanza per la pianificazione del trattamento del paziente.
Quarto principio: quando si organizza uno studio radiologico, dovrebbero essere presi in considerazione i fattori economici ("economicità dei metodi"). Iniziando l'esame del paziente, il medico è obbligato a prevedere i costi della sua attuazione. Il costo di alcuni studi sulle radiazioni è così alto che il loro uso irragionevole può influire sul budget di un istituto medico. In primo luogo, mettiamo il beneficio per il paziente, ma allo stesso tempo non abbiamo il diritto di ignorare l'economia del business medico. Non tenerne conto significa organizzare in modo errato il lavoro del reparto radiazioni.
La scienza è il miglior modo moderno di soddisfare la curiosità degli individui a spese dello Stato.
La diagnostica delle radiazioni negli ultimi tre decenni ha compiuto progressi significativi, principalmente grazie all'introduzione della tomografia computerizzata (TC), degli ultrasuoni (ultrasuoni) e della risonanza magnetica (MRI). Tuttavia, l'esame iniziale del paziente è ancora basato sui metodi di imaging tradizionali: radiografia, fluorografia, fluoroscopia. Metodi tradizionali di ricerca sulle radiazioni si basano sull'uso dei raggi X scoperti da Wilhelm Conrad Roentgen nel 1895. Egli non riteneva possibile trarre beneficio materiale dai risultati della ricerca scientifica, poiché “... le sue scoperte e invenzioni appartengono all'umanità, e. non devono essere in alcun modo ostacolati da brevetti, licenze, contratti o dal controllo di alcun gruppo di persone”. I metodi di ricerca radiologica tradizionali sono chiamati metodi di imaging di proiezione, che, a loro volta, possono essere suddivisi in tre gruppi principali: metodi analogici diretti; metodi analogici indiretti; metodi digitali Nei metodi analogici diretti, un'immagine si forma direttamente in un mezzo che percepisce la radiazione (pellicola a raggi X, schermo fluorescente), la cui reazione alla radiazione non è discreta, ma costante. I principali metodi di ricerca analogica sono la radiografia diretta e la fluoroscopia diretta. Radiografia diretta- il metodo di base della diagnostica delle radiazioni. Sta nel fatto che i raggi X che sono passati attraverso il corpo del paziente creano un'immagine direttamente sulla pellicola. La pellicola per raggi X è rivestita con un'emulsione fotografica con cristalli di bromuro d'argento, che vengono ionizzati dall'energia dei fotoni (maggiore è la dose di radiazione, più ioni d'argento si formano). Questa è la cosiddetta immagine latente. Nel processo di sviluppo, l'argento metallico forma aree scure sul film e, durante il processo di fissaggio, i cristalli di bromuro d'argento vengono sbiaditi, sul film compaiono aree trasparenti. La radiografia diretta produce immagini statiche con la migliore risoluzione spaziale possibile. Questo metodo viene utilizzato per eseguire radiografie del torace. Attualmente, la radiografia diretta è usata raramente anche per ottenere una serie di immagini a pieno formato negli studi cardioangiografici. Fluoroscopia diretta (trasmissione)è che la radiazione che è passata attraverso il corpo del paziente, colpendo lo schermo fluorescente, crea un'immagine di proiezione dinamica. Attualmente, questo metodo non è praticamente utilizzato a causa della bassa luminosità dell'immagine e dell'elevata dose di radiazioni al paziente. Fluoroscopia indiretta quasi completamente sostituito la traslucenza. Lo schermo fluorescente fa parte di un convertitore elettrone-ottico, che amplifica la luminosità dell'immagine di oltre 5000 volte. Il radiologo ha avuto l'opportunità di lavorare alla luce del giorno. L'immagine risultante viene visualizzata su un monitor e può essere registrata su pellicola, videoregistratore, disco magnetico o ottico. La fluoroscopia indiretta viene utilizzata per studiare i 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 (TC).
Esame ecografico (ecografia).
Diagnostica dei radionuclidi (RND).
Diagnostica a raggi X.
Parte I. QUESTIONI GENERALI DI RADIODIAGNOSI.
Capitolo 1.
Metodi di radiodiagnostica.
La diagnostica delle radiazioni si occupa dell'uso di vari tipi di radiazioni penetranti, sia di ionizzazione che di non ionizzazione, al fine di rilevare malattie degli organi interni.
La diagnostica delle radiazioni attualmente raggiunge il 100% dell'uso nei metodi clinici di esame dei pazienti e si compone delle seguenti sezioni: diagnostica a raggi X (RDI), diagnostica dei radionuclidi (RND), diagnostica ecografica (US), tomografia computerizzata (TC), risonanza magnetica imaging (MRI) . L'ordine di elencazione dei metodi determina la sequenza cronologica dell'introduzione di ciascuno di essi nella pratica medica. La proporzione di metodi di diagnostica delle radiazioni secondo l'OMS oggi è: 50% ultrasuoni, 43% RD (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. Il principio della diagnostica a raggi X consiste nella visualizzazione degli organi interni con l'ausilio di radiazioni a raggi X dirette all'oggetto di studio, che ha un alto potere penetrante, seguita dalla sua registrazione dopo aver lasciato l'oggetto da parte di un ricevitore di raggi X, con l'aiuto del quale un l'immagine ombra dell'organo in studio è ottenuta direttamente o indirettamente.
1.2. Raggi X sono un tipo di onde elettromagnetiche (queste includono 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, con 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 a 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). Possedendo tutte le proprietà delle oscillazioni elettromagnetiche - propagazione alla velocità della luce
(300.000 km / s), rettilineità di propagazione, interferenza e diffrazione, effetti luminescenti e fotochimici, i raggi X hanno anche proprietà distintive che hanno portato al loro utilizzo nella pratica medica: questo è potere penetrante - la diagnostica a raggi X si basa su questa proprietà , e l'azione biologica è una componente l'essenza della terapia a raggi X. Il potere di penetrazione, oltre alla lunghezza d'onda ("durezza"), dipende dalla composizione atomica, dal peso specifico e dallo spessore dell'oggetto in studio (relazione inversa).
1.3. tubo a raggi X(Fig. 2) è un recipiente sottovuoto 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 a una velocità di 3000 giri al minuto quando il tubo è in operazione. Al catodo viene applicata una tensione fino a 15 V, mentre la spirale si riscalda ed emette elettroni che ruotano attorno ad esso, formando una nuvola di elettroni. Quindi viene applicata la tensione a entrambi gli elettrodi (da 40 a 120 kV), il circuito si chiude e gli elettroni volano verso l'anodo a una 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, termici (98-99%).
I raggi X risultanti sono costituiti da due frazioni: bremsstrahlung e caratteristica. I raggi frenanti si formano a seguito della collisione di elettroni che volano dal catodo con gli elettroni delle orbite esterne degli atomi dell'anodo, facendoli spostare verso le orbite interne, il che si traduce nel rilascio di energia sotto forma di bremsstrahlung x -quanti di raggi di bassa durezza. La frazione caratteristica si ottiene a causa della penetrazione di elettroni nei nuclei degli atomi dell'anodo, con conseguente knock out dei quanti della radiazione caratteristica.
È questa frazione che viene utilizzata principalmente per scopi diagnostici, poiché i raggi di questa frazione sono più duri, cioè hanno un grande potere penetrante. La proporzione di questa frazione viene aumentata applicando una tensione maggiore al tubo a raggi X.
1.4. Apparecchio diagnostico a raggi X oppure, come viene comunemente chiamato oggi, il complesso diagnostico a raggi X (RDC) è costituito dai seguenti blocchi principali:
a) emettitore di raggi X,
b) dispositivo di alimentazione a raggi X,
c) dispositivi per la formazione di 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 includono olio per trasformatori, raffreddamento ad aria con ventole o una combinazione di entrambi.
Il prossimo blocco dell'RDK - alimentatore di raggi X, che comprende un trasformatore a bassa tensione (per riscaldare la bobina catodica è necessaria una tensione di 10-15 volt), un trasformatore ad alta tensione (il tubo stesso richiede una tensione da 40 a 120 kV), raddrizzatori (un corrente necessaria per il funzionamento efficiente del tubo) e un pannello di controllo.
Dispositivi di modellatura delle radiazioni sono costituiti da un filtro in alluminio che assorbe la frazione “morbida” dei raggi X, rendendola più uniforme nella durezza; diaframma, che forma un raggio di raggi X in base alle dimensioni dell'organo rimosso; reticolo schermante, che taglia i raggi dispersi che si formano nel corpo del paziente al fine di migliorare la nitidezza dell'immagine.
treppiedi) servono per posizionare il paziente e, in alcuni casi, il tubo radiogeno. , tre, che è determinato dalla configurazione dell'RDK, a seconda del profilo della struttura medica.
Ricevitore/i di raggi X. Come ricevitori, viene utilizzato uno schermo fluorescente per la trasmissione, pellicola a raggi X (per radiografia), schermi intensificatori (la pellicola nella cassetta si trova tra due schermi intensificatori), schermi di memoria (per radiografia computerizzata fluorescente), raggi X amplificatore di immagini - URI, rilevatori (quando si utilizzano tecnologie digitali).
1.5. Tecnologie di imaging a raggi X attualmente disponibile in tre versioni:
analogico diretto,
analogico indiretto,
digitale (digitale).
Con tecnologia analogica diretta(Fig. 3) I raggi X provenienti dal tubo a raggi X e che passano attraverso l'area del corpo in studio sono attenuati in modo non uniforme, poiché lungo il fascio di raggi X sono presenti tessuti e organi con atomi atomici diversi
e peso specifico e diverso spessore. Salendo sui ricevitori di raggi X più semplici: una pellicola a raggi X o uno schermo fluorescente, formano un'immagine ombra sommatoria di tutti i tessuti e gli organi che sono caduti nella zona di passaggio dei raggi. Questa immagine viene studiata (interpretata) o direttamente su uno schermo fluorescente o su pellicola radiografica dopo il suo trattamento chimico. I metodi classici (tradizionali) di diagnostica a raggi X si basano su questa tecnologia:
fluoroscopia (fluoroscopia all'estero), radiografia, tomografia lineare, fluorografia.
Fluoroscopia attualmente utilizzato principalmente nello studio del tratto gastrointestinale. I suoi vantaggi sono a) lo studio delle caratteristiche funzionali dell'organo studiato su scala in tempo reale e b) uno studio completo delle sue caratteristiche topografiche, poiché il paziente può essere posizionato in diverse proiezioni ruotandolo dietro lo schermo. Svantaggi significativi della fluoroscopia sono l'elevato carico di radiazioni sul paziente e la bassa risoluzione, quindi è sempre combinato con la radiografia.
Radiografiaè il principale metodo di diagnostica a raggi X. I suoi vantaggi sono: a) alta risoluzione dell'immagine a raggi X (sui raggi X possono essere rilevati focolai patologici di 1-2 mm di dimensione), b) esposizione minima alle radiazioni, poiché le esposizioni durante l'acquisizione dell'immagine sono principalmente decimi e centesimi di secondo, c ) l'obiettività di ottenere informazioni, poiché la radiografia può essere analizzata da altri specialisti più qualificati, d) la possibilità di studiare la dinamica del processo patologico da radiografie effettuate in diversi periodi della malattia, e) la radiografia è un documento legale. Gli svantaggi di un'immagine a raggi X includono caratteristiche topografiche e funzionali incomplete dell'organo in studio.
Solitamente, la radiografia utilizza due proiezioni, che sono dette standard: diretta (anteriore e posteriore) e laterale (destra e sinistra). La proiezione è determinata dall'appartenenza della cassetta del film alla superficie del corpo. Ad esempio, se la cassetta radiografica del torace si trova sulla superficie anteriore del corpo (in questo caso, il tubo radiogeno si troverà dietro), tale proiezione sarà chiamata anteriore diretta; se la cassetta è posizionata lungo la superficie posteriore della scocca si ottiene una retroproiezione diretta. Oltre alle proiezioni standard, esistono proiezioni aggiuntive (atipici) che vengono utilizzate nei casi in cui, a causa di caratteristiche anatomiche, topografiche e sciologiche, non è possibile ottenere un quadro completo delle caratteristiche anatomiche dell'organo in studio nelle proiezioni standard. Si tratta di proiezioni oblique (intermedie tra rettilineo e laterale), assiali (in questo caso il fascio di raggi X è diretto lungo l'asse del corpo o dell'organo in esame), tangenziali (in questo caso il fascio di raggi X è diretto tangenzialmente alla superficie dell'organo da rimuovere). Quindi, nelle proiezioni oblique, vengono rimossi le mani, i piedi, le articolazioni sacro-iliache, lo stomaco, il duodeno, ecc., Nella proiezione assiale - l'osso occipitale, il calcagno, la ghiandola mammaria, gli organi pelvici, ecc., Nella tangenziale - le ossa di il naso, l'osso zigomatico, i seni frontali, ecc.
Oltre alle proiezioni, nella diagnostica a raggi X vengono utilizzate diverse posizioni del paziente, che sono determinate dalla tecnica di ricerca o dalle condizioni del paziente. La posizione principale è ortoposizione- la posizione verticale del paziente con una direzione orizzontale dei raggi X (usata per la radiografia e la fluoroscopia dei polmoni, dello stomaco e della fluorografia). Altre posizioni sono trocoposizione- la posizione orizzontale del paziente con l'andamento verticale del fascio di raggi X (usato per la radiografia di ossa, intestino, reni, nello studio di pazienti in gravi condizioni) e lateroposizione- la posizione orizzontale del paziente con la direzione orizzontale dei raggi X (usata per metodi di ricerca speciali).
Tomografia lineare(radiografia dello strato dell'organo, da tomos - strato) viene utilizzato per chiarire la topografia, le dimensioni e la struttura del focus patologico. Con questo metodo (Fig. 4), durante l'esposizione ai raggi X, il tubo a raggi X si sposta sulla superficie dell'organo in studio con un angolo di 30, 45 o 60 gradi per 2-3 secondi, mentre la cassetta della pellicola si muove contemporaneamente nella direzione opposta. Il centro della loro rotazione è lo strato selezionato dell'organo a una certa profondità dalla sua superficie, la profondità è
Istituzione statale "Ufa Research Institute of Eye Diseases" dell'Accademia delle scienze della Repubblica di Bielorussia, Ufa
La scoperta dei raggi X ha segnato 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, 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 del fascio di raggi X che è passato attraverso il corpo umano. L'esame radiografico può essere effettuato in condizioni di contrasto naturale o 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 di raggi X è associata all'esposizione alle radiazioni.
La tomografia computerizzata (TC) è uno studio a raggi X strato per strato basato sulla ricostruzione al computer di un'immagine ottenuta mediante scansione circolare di un oggetto con un fascio di raggi X stretto. Uno scanner TC è in grado di distinguere i tessuti che differiscono l'uno dall'altro per densità solo di mezzo punto percentuale. Pertanto, uno scanner TC fornisce circa 1000 volte più informazioni rispetto a una radiografia convenzionale. Con la TC spirale, l'emettitore si muove a spirale rispetto al corpo del paziente e cattura in pochi secondi un certo volume del corpo, che può essere successivamente rappresentato da strati discreti separati. La TC spirale ha avviato la creazione di nuovi metodi di imaging promettenti: 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 traccianti con essi etichettati. Gli indicatori - radiofarmaci (RP) - vengono iniettati nel corpo del paziente e quindi con l'aiuto di dispositivi determinano 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 fotoni singoli (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 introdotte nel corpo umano si accumulano in aree di aumento del metabolismo e aumento del flusso sanguigno.
Il metodo ultrasonico è un metodo per la determinazione remota della posizione, forma, dimensione, struttura e movimento di organi e tessuti, nonché focolai patologici mediante radiazioni ultrasoniche. Può registrare anche lievi variazioni nella densità dei mezzi biologici. Grazie a ciò, il metodo degli ultrasuoni è diventato uno degli studi più popolari e accessibili in medicina clinica. I metodi più utilizzati sono tre: esame unidimensionale (ecografia), esame bidimensionale (ecografia, scansione) e dopplerografia. Tutti si basano sulla registrazione dei segnali di eco riflessi dall'oggetto. Con il metodo A unidimensionale, il segnale riflesso forma una figura sotto forma di un picco su una linea retta sullo schermo dell'indicatore. Il numero e la posizione dei picchi sulla linea orizzontale corrisponde alla posizione degli elementi riflettenti gli ultrasuoni dell'oggetto. La scansione a ultrasuoni (metodo B) consente di ottenere un'immagine bidimensionale degli organi. L'essenza del metodo è spostare il raggio ultrasonico sulla superficie del corpo durante lo studio. La serie di segnali risultante viene utilizzata per formare un'immagine. Appare sul display e può essere registrato su carta. Tale immagine può essere sottoposta ad elaborazioni matematiche, determinando le dimensioni (area, perimetro, superficie e volume) dell'organo in esame. La dopplerografia consente la registrazione e la valutazione non invasiva, indolore e informativa del flusso sanguigno dell'organo. È stato dimostrato l'elevato contenuto informativo della mappatura color Doppler, utilizzata in clinica per studiare la forma, i contorni e il lume dei vasi sanguigni.
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 cambiare facilmente la direzione del taglio - trasversale, frontale e sagittale, ottenendo un'immagine tridimensionale. I principali vantaggi del metodo MRI includono: l'assenza di esposizione alle radiazioni, la capacità di ottenere un'immagine su qualsiasi piano ed eseguire ricostruzioni tridimensionali (spaziali), l'assenza di artefatti dalle strutture ossee, l'imaging ad alta risoluzione di vari tessuti e la quasi totale sicurezza del metodo. Una controindicazione alla risonanza magnetica è la presenza di corpi estranei metallici nel corpo, claustrofobia, sindrome convulsiva, condizioni gravi del paziente, gravidanza e allattamento.
Lo sviluppo della diagnostica delle radiazioni svolge anche un ruolo importante nell'oftalmologia pratica. Si può affermare che l'organo della vista è un oggetto ideale per la TC a causa delle differenze pronunciate nell'assorbimento delle radiazioni nei tessuti dell'occhio, nei muscoli, nei nervi, nei vasi sanguigni e nel tessuto adiposo retrobulbare. La TC consente di esaminare meglio le pareti ossee delle orbite, per identificare i cambiamenti patologici in esse. La TC viene utilizzata per sospetto tumore dell'orbita, per esoftalmo di origine sconosciuta, lesioni, corpi estranei dell'orbita. La risonanza magnetica consente di esaminare l'orbita in diverse proiezioni, consente di comprendere meglio la struttura delle neoplasie all'interno dell'orbita. Ma questa tecnica è controindicata quando corpi estranei metallici entrano nell'occhio.
Le principali indicazioni per l'ecografia sono: danno al bulbo oculare, forte diminuzione della trasparenza delle strutture che conducono la luce, distacco della coroide e della retina, presenza di corpi intraoculari estranei, tumori, danno al nervo ottico, presenza di aree di calcificazione nelle membrane dell'occhio e nell'area del nervo ottico, monitoraggio dinamico del trattamento, studio delle caratteristiche del flusso sanguigno nei vasi dell'orbita, studi prima della risonanza magnetica o TC.
I raggi X vengono utilizzati come metodo di screening per le lesioni dell'orbita e le lesioni delle sue pareti ossee per rilevare corpi estranei densi e determinarne la localizzazione, diagnosticare malattie dei dotti lacrimali. Di grande importanza è il metodo di esame a raggi X dei seni paranasali adiacenti all'orbita.
Pertanto, nell'Ufa Research Institute of Eye Diseases nel 2010, sono stati effettuati 3116 esami radiografici, compresi i pazienti della clinica - 935 (34%), dell'ospedale - 1059 (30%), del pronto soccorso - 1122 (36%). Sono stati effettuati 699 (22,4%) studi speciali, che comprendono lo studio dei dotti lacrimali con mezzo di contrasto (321), la radiografia non scheletrica (334), il rilevamento della localizzazione di corpi estranei in orbita (39). La radiografia degli organi del torace nelle malattie infiammatorie dell'orbita e del bulbo oculare era del 18,3% (213) e dei seni paranasali - 36,3% (1132).
conclusioni. La diagnostica delle radiazioni è una parte necessaria dell'esame clinico dei pazienti nelle cliniche oftalmologiche. Molte delle conquiste dell'esame radiografico tradizionale stanno sempre più svanendo prima del miglioramento delle capacità di TC, ultrasuoni e risonanza magnetica.
