IMAGISTICA MEDICALĂ. TOTALITATEA METODELOR CE PERMIT VIZUALIZAREA, IN VIVO, A STRUCTURII CORPULUI OMENESC, A ORGANELOR ŞI SISTEMELOR - NORMALE SAU PATOLOGICE, - презентация

1 IMAGISTICA MEDICALĂ

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

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

4 RADIOLOGIE

5 Bazată pe absorbia razelor X la trecerea prin esuturi. Razele X reprezintă o formă a radiaiei electromagnetice (localizată în spectrul electromagnetic între razele ultraviolete i razele gamma), cu lungimea de undă în domeniul angströmilor – 0,1-150 Ǻ (1 Ǻ = m ). Radiaia X este radiaie ionizantă.

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

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

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

9 RADIOLOGIE

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

20 RADIOLOGIE Radiografia Filmul radiologic

21 RADIOLOGIE CASETE PENTRU FILME RADIOLOGICE

22 RADIOLOGIE RADIOGRAFIA CABINET RADIOLOGIC RADIOGRAFIE (imagine negativă)

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

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

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

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

27 RADIOLOGIE Computer Tomografia

28 CT-Angiografie RADIOLOGIE

29 CT-3D RADIOLOGIE

30 CT-3D RADIOLOGIE

31 SUBSTANELE DE CONTRAST Substane folosite pentru accentuarea contrastării structurilor sau fluidelor din corpul uman.

32 RADIOLOGIE SUBSTANELE DE CONTRAST Substanele de contrast negative (aer, dioxidul de carbon i alte gaze) atenuează o cantitate mai mică de raze X, comparativ cu esuturile moi, având număr redus de atomi pe unitate de volum. Substanele de contrast pozitive i esuturile moi conin un număr similar de atomi pe unitate de volum. Atomii substanelor de contrast au număr atomic mai mare i, respectiv, abilitate crescută de atenuare a razelor X.

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

34 MEDICINA NUCLEARĂ

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

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

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

38 MEDICINA NUCLEARĂ Scintigrafia – procedură de diagnostic ce constă în administrarea unui preparat radiofarmaceutic cu afinitate pentru organul sau esutul de interes i urmărirea distribuiei radioactivităii cu ajutorul camerei de scintilaie.

39 MEDICINA NUCLEARĂ Scintigrafia

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

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

42 ULTRASONOGRAFIA (ECHOGRAFIA)

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

44 ULTRASONOGRAFIA Principiu reflexia ultrasunetelor (US) în structurile corpului uman, diferenţiată de impedanţa acustică a acestora: –Cristalul piezoelectic convertete curentul electric în sunet de înaltă frecvenă, ce este direcionat în esuturi; –esuturile reflectă, refractă i absorb undele sonore în mod diferit; –Undele sonore reflectate (ecou) sunt convertite în semnal electric de către cristalul piezoelectric; –Computerul procesează semnalul i formează imaginea.

45 ULTRASONOGRAFIA

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

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

48 ULTRASONOGRAFIA B-mod

49 ULTRASONOGRAFIA M-mod: –utilizat pentru investigaia structurilor în micare; –semnalul este prezentat în formă de curbe grafice; –aplicat, în principal, în ecocardiografie, inclusiv i cea fetală.

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

51 ULTRASONOGRAFIA 3D

52 IMAGISTICA PRIN REZONANA MAGNETICĂ (IRM)

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

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

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

56 IRM Avantaje: Nu utilizează radiaie ionizantă. Produce imagini secionale în orice plan fără a mica pacientul. Necesită preparare minimală din partea pacientului i este non- invazivă. Contrastare excelentă a esuturilor moi. Absena artefactelor de la structurile osoase adiacente.

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

58 TERMOGRAFIA MEDICALĂ

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

60 PACS (Picture Archiving and Communication System)

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