IMAGISTICA SECTIONALA IN IMAGISTICA MEDICALA

IMAGISTICA SECTIONALA

IMAGISTICA MEDICALA

Imagistica medicala se refera la obtinerea de informatii asupra starii fiziologice sau patologice a unui organ, pe baza interpretarii imaginii unei portiuni din acesta imaginile obtinute sunt 'construite' folosind mijloace tehnice adecvate, pe baza raspunsului organismului la interactiunea cu diversi factori fizici. Imaginile obtinute prin diverse tehnici difera intre ele, functie de:

v     factorul fizic si parametrii lui

v     mecanismul de interactiune cu materialul biologic

v     mijloacele tehnice folosite

v     modul de construire a imaginii

factorii fizici utilizati in prezent:

v     radiatiile X (Rntgen) - radiologie, tomografie X

v     ultrasunetele - ecografie, tomografie cu ultrasunete

v     radiatii ionizante emise de substante radioactive fixate pe trasori specifici tesutului investigat (scintigrafie, tomografie de emise, tomoscintigrafie)

v     campul electromagnetic (tomografie RMN);tomografia -vizualizarea unui strat subtire dintr-un corp tridimensional (tomi (gr.) = sectiune)

Imaginea radiologica

-corespunde intensitatii radiatiei transmise si neabsorbite de tesutul strabatut

- diverse organe, amplasate la adancimi diferite apar in acelasi plan (se pot pierde informatii importante)

-tipuri: radiografie standard, radioscopie, radiografie digitala, tomografia de raze X:

Planul de examinare a unei imagini radiologice

Examinarea unei imagini radiologice trebuie sa parcurga urmatoarele etape:

Anamneza si examenul obiectiv efectuate de catre medicul radiolog.

Aprecierea tehnicii de examinare: Identificarea regiunii examinate

Pozitionarea filmului pe negatoscop, pentru citire

Recunoasterea pozitiei si a proiectiei

Aprecierea corectitudinii pregatirii bolnavului, pozitia pe masa de examinare, proprietatile fotografice ale filmului

Examinarea  imaginii cuprinde: inspectia regiunii in ansamblu si examinarea amanuntita a fiecarui element normal sau patologic de pe radiografie dupa urmatoarele criterii: Natura (opacitate, transparenta, imagine mixta, imagine cu plus de SDC, imagine cu minus de SDC), Sediul, Numar, Forma, Dimensiuni, Contur, Structura, Intensitate, Raportul cu elementele anatomice de vecinatate, Aspecte particulare ale leziunii.

Intocmirea buletinului radiologic

Buletinul radiologic este un act medico-legal, de aceea trebuie sa ne asiguram ca datele pe care le contine sunt corecte si concise. Radiografia are menirea confirmarii unei suspiciuni clinice. De aceea este importanta coroborarea datelor clinice cu semnele radiologice gasite.

Avantajele unui buletin radiologic corect si complet sunt: ofera un termen de comparatie cu rezultate anterioare sau viitoare, asigura o baza de date in cazul pierderii filmelor, este o modalitate de a influenta actul terapeutic. Din pacate forma si terminologia utilizate nu sunt standardizate, ele variind ca stil si intindere.

Buletinul radiologic trebuie sa cuprinda: antetul cu informatiile preliminare, denumirea si adresa unitatii care efectueaza examinarea, data la care s-a facut examinarea, date personale ale pacientului (nume, varsta, sex), numar de inregistrare, informatii tehnice: regiunea examinata, incidentele realizate, scurta anamneza si date clinice, modificari radiologice constate si descrierea lor, concluzii,eventuale recomandari, semnatura si parafa radiologului.

Surse de eroare in interpretarea radiografiei si formularea rezultatului, pot fi grupate in patru categorii:

1.Tehnica inadecvata in realizarea si prelucrarea filmelor se datoreaza: Aparaturii invechite, Utilizarii de filme deteriorate sau necorespunzatoare, Erorilor de reglare a aparatelor, Pozitionarii incorecte si diafragmarii necorespunzatoare, Erorilor de expunere, Prelucrarii rapide si incorecte a filmelor in camera obscura

2.Tehnica inadecvata in examinarea radiografiilor prin : Utilizarea unui negatoscop cu luminozitate nepotrivita, Lipsa de concentrare, oboseala examinatorului sau timp de examinare prea scurt

3.Erori de interpretare prin: cunostinte si experienta insuficiente, ignorarea efectelor optice, a datelor clinice si lipsa colaborarii cu clinicianul, prezenta concomitenta a mai multor afectiuni, dintre care unele sunt subestimate, iar altele supraevaluate ignorarea datelor clinice, necunoasterea tuturor semnelor radiologice ale bolii, lipsa de preocupare pentru sustinerea diagnosticului prin alte incidente sau alte tehnici de examinare, teama de a formula un diagnostic cert, preluarea fara argumente radiologice suficiente a unui diagnostic clinic.

4.Erori in formularea diagnosticului prin : Utlizarea de termeni inadecvati, eronati, formulari vagi, impreciseInterpretarea eronata a semnelor radiologice decelate.

Substante de contrast

Structurile corpului uman care au densitati apropiate nu pot fi diferentiate intre ele. Pentru a fi vizualizate se folosesc computer-tomografia, ecografia sau se folosesc SDC. SDC utilizate sunt cu: contrast negative, care apar transparente (negre) pe radiografie (aerul) sau cu contrast pozitiv, care apar opace (albe) pe radiografie (substante pe baza de iod solubile; sulfatul de bariu insolubil) ori cu dublu contrast: asociere intre bariu si aer pentru examinarea mucoasei tractului digestiv.

1.Substante cu contrast negativ: aerul este folosit in examinarea articulatiilor si pneumoartrografie.

2.Substante cu contrast pozitiv: substante baritate(sulfatul de bariu este o sare insolubila, nu este degradata in mediile cu pH diferit ale tubului digestiv, nu se resoarbe,este substanta de contrast de electie in examinarea organelor cavitare abdominale)

3.Substante iodate: sunt cele mai folosite SDC. Sunt hidrosolubile, ionice sau nonionice si au eliminare elective urinara. Substantele cu eliminare biliara nu se mai folosesc astazi. Examinarea cailor biliare se face ecografic.

4.Substante de contrast cu eliminare urinaraSunt ionice sau nonionice.

4.1.SDC ionice: monomeri ionici (sunt derivati triiodati ai sarurilor acidului benzoic. Produsul cel mai cunoscut este Odiston 75%),dimeri ionici (contin doua nuclee benzenice, deci 6 atomi de iod,cationul, ca si in cazul monomerilor este sodiul sau meglumina, produsul cel mai cunoscut este Hexabrix.)

4.2.SDC nonionice : monomeri nonionici (compusii nonionici sunt formati dintr-un nucleu aromatic ce contin trei atomi de iod, un grup de cuplare si un grup polihidroxilic; evitarea folosirii cationilor prin includerea unui numar suficient de grupari hidroxil a crescut solubilitatea in apa. Cele mai utilizate substante sunt Ultravist,  Omnipaque, Iopamiro), dimeri nonionici.

Reactii sistemice acute neprevazute- aministrarea i.v. a subtantelor de contrast produce reactii cu intensitati diferite din partea organismului. Uneori reactiile chimice produse in organism nu dau simptomatologie clinica, dar alterori simptomatologia este foarte importanta, chiar dramatica, putand aparea, foarte rar, chiar decesul.

Reactiile minore apar mult mai frecvent decat cele majore. Odata cu introducerea in practica clinica a substantelor de contrast nonionice hipoosmolare, numarul cazurilor de deces a scazut foarte mult.

Reactiile sunt minore ca: greturi, gustul metalic, senzatii de caldura, roseata fetei, urticarie, eruptii cutanate, stranut, cefalee, ameteli apar la aproximativ 10% din pacienti. Aceste simptome dispar dupa oprirea injectarii si de regula nu mai apar la continuarea sa. Ele nu necesita alt tratament in afara opririi injectarii timp de aproximativ 20-30 secunde. Reactiile moderate necesita tratament, dar nu necesita terapie intensiva. Reactiile moderate pot fi de tip alergic (alergoid) sau de tip anafilactic (anafilactoid). Reactiile de tip alergoid sunt: urticarie, edem facial, spasme laringiene, stridor inspirator, spasme bronsice, eruptii cutanate, stranuturi repetate, lacrimare. In cazurile mai grave apar: diaree, dureri abdominale, varsaturi, cefalee. Tratamentul se face prin:administrare de oxigen, administrare de adrenalina (epinefrina) 0,5 mg solutie 1 mg/ml subcutanat, administrare de antihistaminice: inhibitori de H1 (difenilhidramina) sau inhibitori de H2 (cimetidina). Reactii de tip anafilactic sunt: hipotensiunea arteriala, tahicardie, paloare, care de regula se adauga peste cele de tip alergoid. Se aplica acelasi tratament. Reactii severe (grave)

Aceste reactii cuprind semnele si simptomele socului anafilactic. Apar simptome cardio-vasculare, respiratorii, neurologice. Tratamentul este cel specific socului anafilactic.Profilaxia accidentelor severe se face in primul rand prin identificarea pacientilor cu risc: alergici, tarati, cu boli cardio-vasculare, diabet zaharat si cautarea unor alternative la diagnosticul imagistic cu SDC.

Directii de cercetare

v     Diagnosticul imagistic al maladiilor organelor si sistemelor organismului uman;

v     Evaluarea imagistica a tratamentului maladiilor organelor si sistemelor organismului uman;

v     Studierea preparatelor radiofarmaceutice si substantelor de contrast;

v     Studierea efectelor nocive a radiatiilor ionizante si profilaxia lor;

v     Elaborarea noilor tehnologii si metodologii de examinare in imagistica medicala;

v     Elaborarea si studierea metodelor imagisticei interventionale cu scop diagnostic si terapeutic.

v     Elaborarea si implementarea imagisticii medicale la nivel molecular.

dentare pot artefacta imaginea si se impune indepartarea lor.

Imagistica prin Rezonanta Magnetica (RMI)

RMI permiterea obtinerea unor imagini multiplanare din organismul uman, fara utilizarea razelor X (Roentgen), facand posibila diagnosticarea cu precizie a numeroase afectiuni. Astfel se obtin imagini sub forma de sectiuni in orice plan de coordonate.

Investigatia vizualizeaza pana la cele mai mici detalii, nervi sau structuri vasculare fine, tumori etc., astfel putandu-se depista leziuni foarte mici de pana la 2 mm.

Pentru investigatie, pacientul este introdus in interiorul unui magnet, pe un suport, in pozitie orizontala. Semnalele de radio-frecventa emise de aparat ce sunt captate de corpul dvs. si care apoi sunt reemise (fenomenul de rezonanta), sunt percepute de dvs. ca zgomote repetate destul de puternice. Antene speciale fixate in zona de investigat, capteaza aceste semnale ce sunt apoi prelucrate de un calculator performant si transformate in imagini. In acest fel se obtin imagini (sectiuni) ale zonei investigate (cap, coloana, etc.) in multiple planuri. Examinarea unei zone dureaza aproximativ 30 minute.

Aceasta tehnica de investigatie nu prezinta un pericol pentru organismul uman.

Nu foloseste radiatiile X. Pentru persoanele gravide in primele 3 luni de sarcina, investigatia se efectueaza cu indicatii stricte. In unele situatii, ar putea fi necesara administrarea intavenoasa a unei substante de contrast (gadolinium). Substantele de contrast sunt in general bine tolerate.

In cazurile de alergie, pot apare unele reactii secundare ca: urticarie, greturi, etc. care se remit de la sine. Reactii de hipersensibilizare a unor organe sau a sistemului circulator sunt rare. Datorita campului magnetic puternic, la intrarea in camera magnetului nu trebuie sa aveti asupra dumneavoastra obiecte ca: ceasuri, carti de credit sau cecuri, chei, pixuri, stilouri, anumite bijuterii, sau alte obiecte feromagnetice.

La baza IRM sta capacitatea de localizare spatiala a atomilor de hidrogen din organism, care genereaza campuri magnetice de mica intensitate. Vectorii intensitate ai campului magnetic generati de nucleele de hidrogen au o distributie intamplatoare, astfel incat in ansamblu, intensitatea campului magnetic rezultant este nula, desi concentratia atomilor de hidrogen din organism este foarte mare (80%).

In prezenta unui camp magnetic intens fiecare dintre micii magneti generati de nucleele de hidrogen tind sa se orienteze pe directia campului exterior, paralel sau antiparalel cu acesta. Magnetii produsi de nucleele de hidrogen nu sunt stationari, ci se rotesc in jurul campului magnetic exterior, executand o miscare de precesie, asemanatoare unui titirez. Frecventa miscarii de precesie, numita frecventa Larmor, depiunde de natura nucleului si de intensitatea campului magnetic exterior. In cazul protonilor ea se plaseaza in domeniul undelor de radiofrecventa (RF). Prin aplicarea unui camp magnetic cu o frecventa identica cu frecventa Larmor, protonii absorb energia cuantei, ceea ce determina devierea magnetizarii produse de spini cu un unghi a carui valoare depinde de intensitatea si durata actiunii campului RF. Unghiul sub care se aplica acest camp este 90o sau 180o.

Rezonanta magnetica nucleara (RMN)

Rezonanata magnetica nucleara este un test ce foloseste cimpul magnetic si  energia undelor radio pentru a prelua imagini ale oraganelor si structurilor din interiorul corpului. In cele mai multe cazuri rezonanta magnetica nucleara furnizeaza informatii care nu pot fi oferite de alte explorari ca radiografii, echografii sau computer tomograf. Pentru testarea cu rezonanata magnetica nucleara partea din organism ce se doreste a fi studiata este plasata in interiorul unei masini speciale care este, de fapt, un magnet foarte puternic. Informatiile furnizate de catre aparat pot fi memorate si stocate intr-un computer. Fotografii sau filme ale anumitor expuneri pot fi, de asemenea, efectuate. Uneori se poate folosi si substanta de contrast pentru a oferi imagini mai clare ale organelor si structurilor studiate. Rezonanata magnetica nucleara este folosita pentru a descoperi probleme ca hemoragii, tumori, infectii, blocaje, leziuni ale: creierului, organelor interne, glandelor, vaselor de sange sau articulatiilor.

Razele X (radiografia)

Razele X reprezinta o forma de radiatie precum lumina sau undele radio, ce pot fi focalizate intr-un fascicul asemanator unui fascicul luminos. Spre deosebire de fasciculul luminos, razele X pot trece prin majoritatea obiectelor, inclusiv prin corpul uman. Cand un fascicul de raze X loveste un film fotografic pe acesta se imprima o imagine. Tesuturile dense din organism, precum oasele, blocheaza (absorb) o mare parte din razele X aparand albe pe filmul fotografic. Tesuturile mai putin dense, precum muschii sau organele, blocheaza mai putine raze X (mare parte din fascicului de raze X trece prin acestea) si apar pe filmul fotografic in nuante de gri. Razele X care trec numai prin aer apar negre pe radiografie.

Ultrasunetele (echografia)

Echografia este un test ce foloseste reflectia undelor sonore pentru a produce imaginea unui organ sau a unei structuri din organism. Aceasta testare nu foloseste raze X sau orice alt fel de radiatie ce se poate dovedi potential daunatoare.
Pentru testarea cu ultrasunete, un gel sau un ulei este aplicat pe piele pentru a imbunatati transmitera undelor sonore. Un instrument mic, manevrabil manual, denumit transductor, este miscat inainte si inapoi deasupra ariei ce se doreste a fi studiata. Transductorul transmite unde sonore de mare putere (aflate deasupra spectrului auditiv uman) care sunt reflectate inapoi catre acesta. Un computer analizeaza undele sonore si le converteste intr-o imagine afisata ecranul unui monitor. Imaginea produsa de ultrasunete se numeste sonograma, echograma sau scanare cu ultrasunete. Se pot realiza fotografii sau filme ale imaginilor ultrasonografice.
Ultrasunetele sunt folosite pentru studiul organelor si structurilor care sunt uniforme sau solide (precum ficatul) sau umplute cu lichid (precum vezica biliara, vezica urinara). Structurile mineralizate precum oasele sau umplute cu aer precum plamanii nu pot fi vizualizate pe sonograme.

Ultrasunetele (US) sunt o forma de energie mecanica ce se propaga sub forma unor unde de frecventa superioara limitei de perceptie a urechii umane. Omul percepe sunete cu frecventa cuprinsa intre 16 si 20.000 Hz. Sunetele cu frecventa peste limita de audibilitate umana (20 MHz) se numesc ultrasunete, iar cele cu frecventa sub aceasta, infrasunete. Daca o particula dintr-un mediu elastic executa o miscare inainte si inapoi fata de pozitia de echilibru numita oscilatie mecanica, are lor o transformare a energiei in mediul care o inconjoara.

Radiografia digitala

Receptorii digitali asigura transformarea datelor analoge in informatii digitale. Partile componente ale receptorilor digitali utilizati in radiodiagnostic sunt: detectorul de scintilatie; sistemul de conversie a energiei luminoase in energie electrica si calculatorul.

Detectorul de scintilatie se bazeaza pe proprietatea unor substante de a emite lumina la impactul cu radiatiile alfa, beta, gama sau X; el este plasat in contact cu imaginea obtinuta dupa ce radiatiile X au traversat organismul. La impactul radiatiilor X cu scintilatorul, acesta emite semnale luminoase plasate in domeniul vizibil.

Convertorul energiei luminoase in energie a curentului electric, care se bazeaza pe efectul fotoelectric. Radiatiile luminoase aplicate catodului unei celule fotoelectice determina emisia fotoelectronilor care sunt colectati la anod, generand microcurenti de diferite intensitati. Acest sistem transforma sistemul analog de date (semnalul luminos) in informatii digitale (curentul electric).

Calculatorul, care prelucreaza imaginea digitala, si o transforma in semnal video-TV.

Receptorii digitali sunt utilizati atat in radioscopie cat si in radiografie.

Comparatie intre imaginile digitale si analoge

Elementul de baza al imaginii digitale este pixelul ? o suprafata patrata cu o nuanta de gri corespunzatoare densitatilor pe care le reprezinta. Imaginea radiologica este formata dintr-un numar de pixeli. Cresterea numarului de pixeli/imagine determina marirea rezolutiei imaginii. Pentru ca imaginile obtinute pe filmele cu dimensiuni 18/24 cm sa aiba o rezolutie buna este necesar ca numarul corespunzator de pixeli sa fie de 3600x4800. Imaginea digitala are urmatoarele avantaje: permite o mai buna vizualizare a zonelor cu densitati mici; chiar daca rezolutia geometrica este mai redusa fata de radiografia clasica, rezolutia de densitate este mult mai mica; ofera posibilitatea unei prelucrari ulterioare a imaginii.

Tomografia computerizata (CT)

Este o metoda imagistica de investigare tip Roentgen( cu raze X).

Computer tomograful (CT) foloseste raze X pentru a efectua imagini detaliate ale structurilor din interiorul organismului. In timpul testarii, pacientul va fi intins pe o masa conectata la scanner-ul computer tomograf-ului, un aparat de dimensiuni mari cu aspectul unui cilindru fara miez. Acesta va trimite impulsuri de raze X prin corpul pacientului. Fiecare impuls dureaza mai putin de o secunda si formeaza imaginea unei felii subtiri din organul sau zona studiata. O parte a scanner-ului se poate inclina, fapt ce permite preluarea imaginilor zonei studiate din diferite pozitii. Imaginile sunt memorate intr-un computer.Computer tomograful (CT) poate fi folosit pentru studiul oricarui organ al corpului ca ficatul, pancreasul, intestinele, rinichi, glande suprarenale, plamani si inima. De asemenea poate studia vasele de sange, oasele si maduva spinarii.O vopsea iodata (substanta de contrast) poate fi folosita pentru a face structurile si organele mai usor de observat pe imaginile computer tomograf. Substanta de contrast poate fi folosita pentru a studia fluxul sanguin, pentru a gasi tumori sau pentru a cauta alte probleme. Substanta de contrast poate fi administrata intravenos sau per os (oral), in functie de testul dorit. Imaginile computer tomograf pot fi preluate inainte sau dupa administrarea substantei de contrast.

Avantajele CT (Tomografiei Computerizate) ca metoda de diagnosticare:

v     Investigarea afectiunilor toraco-abdominale.

v     Investigarea de prima intentie in urgentele neurologice (traumatisme cranio - cerebrale si hemoragie acuta).

Contraindicatii: Graviditate

Computer-tomografia (CT) face parte din explorarile imagistice sectionale, fiind o metoda relativ recenta rezultata din combinarea utilizarii razelor X si a computerului. CT se bazeaza pe doua principii:

1. masurarea atenuarii unui fascicul de raze X ce traverseaza un corp si calculul coeficientului sau de atenuare, deci a densitatii sale radiologice
2. reconstructia imaginii unui obiect plecand de la proiectiile sale diferite, practic realizand o reproducere bidimensionala a realitatii tridimensionale.

Imaginea CT reprezinta etalarea anatomica a unei sectiuni axiale a corpului uman de o grosime prestabilita, prin masuratori ale absorbtiei razelor X facute din diverse unghiuri in jurul corpului uman.

Planul de sectiune este pentru majoritatea structurilor investigate, cel transversal sau axial, pentru fiecare sectiune tubul de raze X se roteste in jurul bolnavului, avand pe partea opusa detectorii al caror rol este de a recepta energia fotonica ce a traversat corpul uman si de a o transforma in energie luminoasa, pe care ulterior o fotodioda o transforma in semnale electrice. Aceste semnale sunt apoi digitalizate si transmise unui procesor de imagini, ce reconstruieste imaginea pe baza unui numar mare de masuratori, doza de iradiere fiind apreciabila. In timpul scanarii sunt obtinute diferite profile de atenuare sau proiectii. Profilele de atenuare sunt o colectare a datelor obtinute de la canalele de detectori la o pozitie unghiulara data a unitatii tub-detector.

CT-urile moderne au aproximativ 1.400 de proiectii la 360o sau aproximativ 4 proiectii pe grad. Fiecare profil de atenuare cuprinde datele obtinute de la aproximativ 1.500 de canale de detectori, aproximativ 30 de canale pe grad in cazul deschiderii de 50 o a fasciculului de radiatii.

Schema de ansamblu a unei unitati CT cuprinde:

1. sistemul de achizitie a datelor,
2. sistemul de procesare a datelor,
3. sistemul de vizualizare si stocare a datelor,
4. sistemul de comanda a ansamblului.
5. Sistemul de achizitie a datelor cuprinde tubul de radiatii X, detectorii si o serie de elemente electronice asociate, toate montate intr-un cadru denumit GANTRY.

Aceste componente au cunoscut schimbari considerabile de-a lungul timpului. Tuburile sunt de capacitate medie si nu difera principial de cele clasice. Detectorii pot fi solizi, gazosi sau semiconductori. Detectorii gazosi constau din camere de ionizare in care circula Xenon sub presiune (nu mai mult de 25 atmosfere). Aceste camere (mai mult de 700) sunt confectionate simultan in cursul fabricatiei, iar Xenonul circula liber, presiunea lui fiind constanta. Peretele camarutelor este confectionat din placute de Tugnsten subtire, care servesc ca electrozi, reducand radiatiile difuzate si ajungand la colimarea fasciculului. Detectorii solizi sunt confectionati din iodura de cesiu si tungstat de cadmiu marcati cu un senzor de silicon care va permite detectorilor sa aiba o deschidere mica si sa fie bine impachetati. Avem aproximativ 600-1.200 de detectori amplasati pe un segment de cerc denumit "banana de detectori" in cazul aparatelor de generatia a 3-a. Diferenta dintre detectorii solizi si cei gazosi consta in: gradul de conversie a energiei (100% in cazul detectorilor solizi si doar 60-80% in cazul detectorilor gazosi); ionizarea remanenta (puternica in cazul detectorilor solizi si absenta in cazul detectorilor gazosi).

Componentele sistemului de achizitie au cunoscut schimbari spectaculare de-a lungul timpului: prima generatie folosea un singur tub si un singur detector, efectuand miscari de rotatie si translatie in jurul corpului. Dezavantajul major al acestei instalatii era timpul lung de scanare; generatia a 2-a folosea de asemenea miscarea de rotatie si translatie, dar erau folositi mai multi detectori, iar fasciculul era sub forma de evantai; generatia a 3-a a permis renuntarea la miscarea de translatie, tubul si detectorul efectuand numai miscare de rotatie, iar unghiul de divergenta era deschis in asa fel ca sa cuprinda intreg corpul. Rotatia detectorilor concomitent cu tubul a permis o mai buna colimare a detectorilor, reducerea radiatiilor difuzate si a zgomotului de imagine si in consecinta o ameliorare considerabila a calitatii imaginii; generatia a 4-a are in general aceleasi principii ca si generatia a 3-a, dar detectorii sunt ficsi, dispusi circular, pe 360 o in timp ce tubul se roteste in jurul corpului. Colimarea stramta a detectorilor limiteaza numarul de proiectii. Pentru a compensa aceasta, detectorii trebuie colimati larg, ceea ce duce la cresterea radiatiei difuzate si a zgomotului de imagine si in consecinta o diminuare a rezolutiei de densitate.

Aceste patru generatii de CT constituie CT clasica sau conventionala, in care grosimea sectiunii si distanta dintre ele sunt prestabilite. Pauza scurta dintre sectiune, rezervata miscarii mesei pentru sectiunea urmatoare, permite de asemenea reluarea respiratiei si evitarea in acest fel a artefactelor de miscare.

Datele colectate de la fiecare sectiune sunt stocate separat: CT-spirala sau "volumetrica" presupune miscarea continua a mesei si rotirea continua a tubului in timp ce pacientul avanseaza in Gantry. Raportul dintre viteza mesei/rotatie (nu per secunda) si grosimea sectiunii este cunoscut sub denumirea de PITCH. Reconstructia imaginii este facuta dintr-un singur set de date la grosimea si intervalul dorit.

Avantajele CT-spirala sunt: 

v     reducerea timpului de explorare (un examen de abdomen este efectuat numai in 1-2 minute, fiind necesare 2-3 spire, fiecare de aproximativ 25-30 secunde);

v     nu depinde de respiratia si inconstanta miscarilor respiratorii;

v     ameliorarea detectabilitatii leziunilor in special a celor mici;

v     reducerea cantitatii de SDC utilizata si in consecinta a costului examinarii;

v     posibilitatea reformatarii rapide in planuri multiple sau a reconstruirii;

v     reducerea dozei de iradiere a bolnavului.

Sistemul de procesare a datelor. Semnalele electrice rezultate in urma conversiei energiei luminoase a detectorilor de catre fotodioda sunt numerizate (matematizate) si stocate pe o matrice de reconstructie, iar apoi comparate cu matricea implementata in aparat. Fiecarui patratel al matricei ii corespunde o unitate de densitate exprimata printr-o nuanta de gri. Matricea initiala avea 80/80 de patratele, iar astazi aparatele moderne au 2048/2048 sau 4096/4096 de unitati de densitate. Cu cat aceste unitati de densitate sunt mai mici cu atat imaginea va fi mai buna. Unitatea de volum constituenta a imaginii este denumita VOXEL, iar corespondentul bidimensional al voxelului PIXEL. Pixelul reprezinta, prin urmare, suma valorilor dintr-un voxel si este cea mai mica unitate constituenta a imaginii.

Unitatea de masura a densitatii este denumita ?Unitate Hounsfield? (UH) si este definita ca si a 1/1000 din diferenta de densitate dintre apa si aer sau 1/1000 din diferenta de densitate dintre aer si compacta osoasa.

Grila de densitati este arbitrara, densitatea aerului fiind considerata -1000, a apei 0, iar densitatea osoasa +1000 (sau mai mult in functie de performantele aparatului).

Vizualizarea datelor si comanda ansamblului

Imaginea obtinuta dupa reconstructie este prezentata pe monitorul din incaperea in care se gaseste consola.

Operatorul are posibilitatea prelucrarii imaginii si ameliorarii datelor unei imagini deja achizitionata, dar are la indemana si o serie de elemente operationale pe care le selecteaza inaintea scanarii si de care va depinde in mare masura calitatea imaginii:

1.voltajul este proportional cu volumul scanat (cu cat este mai mare cu atat penetrabilitatea este mai mare, iar valorile densitometrice mai corecte);

2.miliamperajul trebuie sa fie optim, un miliamperaj prea mic ducand la artefacte de fotopenie;

3.colimarea este folosita in functie de scop, sectiunile fine vor avea un zgomot foarte ridicat si trebuiesc efectuate cu KV ridicat, ceea ce duce la cresterea iradierii bolnavului si uzura tubului;

4.pasul sau incrementul este distanta cu care se deplaseaza masa pe care este asezat bolnavul, fiind de regula egala cu grosimea sectiunii. Este un parametru tehnic foarte important care determina in mare masura calitatea examinarii, dar si durata ei. Leziunile mici trebuiesc examinate cu sectiuni fine, cele mari cu sectiuni groase, evetual discontinue. Calitatea unei imagini reformatate sau reconstruite va fi cu atat mai buna cu cat sectiunile sunt mai fine;

5.zoomul (marirea imaginii)  poate fi prospectiv sau retrospectiv, ultimul obtinandu-se prin marirea imaginii dupa achizitie, lucru care scade considerabil calitatea imaginii.

Stocarea imaginilor obtinute poate fi facuta pe discul computerului, pe disc optic, CD, etc. Imaginea stocata poate fi revazuta ulterior si eventual inregistrata pe film radiografic ori fotografic.

6.densitatea tesuturilor/fereastra- densitatea unei structuri este reprezentata prin nuante de gri si depinde de cantitatea de radiatii atenuate. Structurile cu o densitate mare produc o atenuare importanta a radiatiilor, iar pe ecran apar in nuante de culoare gri deschis spre alb, avand un numar CT mare. Cele cu densitate mica: grasimea, bila, urina, sunt reprezentate pe ecran de nuante gri inchis spre negru si au valori de atenuare mici sau negative.

Imaginea poate fi imbunatatita pe ecran prin modificarea numarului de trepte de gri (largimea ferestrei) sau prin nivelul la care fereastra este setata (nivelul ferestrei).

7.Nivelul ferestrei reprezinta densitatea medie a structurilor din aria scanata si trebuie aleasa pentru a fi cat mai aproape de densitatea medie a tesutului examinat.

Largimea ferestrei reprezinta diferenta dintre densitatea cea mai mica si cea mare de pe imagine. Largimea ferestrei trebuie sa fie cu atat mai mare cu cat diferenta de densitate dintre structurile studiate va fi mai mare si mai stramta pentru structurile cu diferente mici de densitate. O fereastra stramta avand contrastul cel mai ridicat va acoperi numai o portiune redusa din grila de densitati.

In general nivelul de densitate pentru majoritatea structurilor din organism se situeaza intre +10 si +90 UH. Structurile cu continut aeric si lipomatos au valori negative. Astfel, un lipom are valoare de atenuare de -50 UH. Administrarea SDC modifica semnificativ densitatea tesuturilor a caror valoare creste cu 40-60 UH. Pentru tesuturile moi nivelul ferestrei va fi in jur de 50 UH, iar largimea ei la aproximativ 350. Pentru torace se va utiliza o fereastra de tesuturi moi care va permite studiul structurilor mediastinale si o fereastra de parenchim cu nivel la aproximativ -500 si largimea la aproximativ +2000. Studiul craniului va necesita de asemenea o fereastra de parenchim cu nivel la aproximativ +35 UH si largimea la aproximativ +80 si o fereastra osoasa pentru studiul calotei si a bazei craniului nivel la aproximativ +500 si largime la aproximativ +1500 ( imagini_ct).

Diferentierea intre tubular si nodular pe imaginea CT este esentiala dar poate fi extrem de dificila in conditiile in care densitatea acelor structuri este apropiata. Urmarirea secventiala a sectiunilor proximal si distal de sectiunea in studiu poate ajuta la elucidarea aspectului ca si folosirea contrastului i.v.. De regula imaginile nodulare sunt vizibile doar pe una sau doua sectiuni, in timp ce un vas sau o masa musculara poate fi urmarita pe mai multe sectiuni.

Administrarea SDC

Diferentierea structurilor normale de cele patologice sau chiar a celor normale intre ele este adesea foarte dificila datorita valorilor de atenuare apropiate ale acestora. Pentru ca o structura sa fie perceputa separat este necesar ca intre ea si structurile adiacente sa existe o diferenta de densitate de 4-6 UH.

Administrarea SDC conduce la cresteri cu 40-60 UH a densitatii, accentuand diferentele de densitate intre tesuturi si permitand individualizarea lor. Structurile din jur determina in mod substantial calitatea si aspectul imaginii. Un hematom cerebral va aparea hiperdens datorita faptului ca masa cerebrala are valori de densitate inferioare sangelui proaspat, pe cand un hematom hepatic va aparea hipodens, parenchimul hepatic avand valori densitometrice superioare sangelui. Administrarea SDC poate fi facuta pe diferite cai (i.v., oral, endorectal, endovaginal, etc).

Indicatiile administrarii SDC sunt:

v     precizarea vascularizatiei masei tumorale;

v     diferentierea intre o masa tumorala si o malformatie vasculara;

v     identificarea structurilor tubului digestiv;

v     diferentierea elementelor hilului hepatic ori pulmonar;

v     evaluarea tractului urinar;

v     detectarea leziunilor focale (hepatice, pancreatice, cerebrale, etc) si precizarea naturii lor;

v     identificarea pachetului vascular, raporturilor sale cu masa tumorala.

Tehnica administrarii SDC este aleasa de examinator. Pentru contrastul i.v. poate fi in bolus (cantitate mare in timp scurt). Pentru celelalte cai de administrare tehnica trebuie adaptata scopului urmarit.

Metodologia examinarii trebuie sa tina cont si de comportamentul particular al unor structuri la administrarea contrastului. In investigarea etajului abdominal superior trebuie sa se tina cont ca pancreasul se incarca si se "spala"  inaintea splinei si a ficatului si ca atare scanarea va incepe cu el.

Artefactele

Prezenta artefactelor ingreuneaza interpretarea imaginilor, iar cunoasterea lor prezinta importanta deosebita atat pentru evitarea sau diminuarea lor cat si pentru evitarea falselor interpretari.

Exista in principal doua tipuri de artefacte:

1.Artefacte inerente (rezultate in principal din prelucrarea datelor)

v     Alinierea gresita a detectorilor cu raze X

v     Inomogenitati in emisia fasciculului

v     Erori de masurare

v     Artefacte de coasta

v     Artefacte de fosa posterioara "stripe artefacte"

v     Artefacte de malfunctie (de aparat si utilizator):

v     Ring artefact (eroare de detectori)

2.Artefacte de miscare (pot fi diminuate prin sedarea pacientului, reducerea timpului de scanare si coordonarea respiratiei)

Efectul de volum partial este artefactul cel mai frecvent intalnit. Este datorat folosirii unei sectiuni prea groase fata de dimensiunile structurii de interes. Operatorul determina grosimea sectiunii in functie de regiunea explorata. Pentru torace si abdomen se folosesc sectiuni de 8 sau 10 mm, in timp ce baza craniului, fosa posterioara sau coloana trebuiesc examinate cu sectiuni mai fine, 2-5 mm. O structura poate fi inclusa in grosimea unei sectiuni in intregime sau numai partial. Valoarea densitometrica a voxelului depinde de media atenuarii tuturor structurilor din interiorul ei. Daca o structura are imagini nete pe o sectiune, ea va aparea bine definita (cazul aortei sau cavei abdominale). Efectul de volum partial survine atunci cand structura nu ocupa in intregime grosimea unei sectiuni ? de exemplu cand structura include o parte a corpului vertebral si o parte a discului adiacent, definirea leziunii va fi slaba. Aceasta se intampla si in cazul organelor care se "subtiaza" in cadrul unei sectiuni precum polul renal sau vezica biliara.

Pregatirea examinarii presupune informarea pacientului despre metodologia examinarii, posibile reactii la substantele de contrast si efectul nociv al examinarii dar si a medicului asupra unor date menite sa previna eventualele accidente sau sa ajute la interpretare precum: existenta unor episoade alergice anterioare la substanta de contrast iodate sau a unor boli alergizante; functia renala (nivelul crescut al creatininei contraindica explorarea cu contrast, iar la pacientii care urmeaza dializa pentru insuficienta renala cronica explorarea CT cu contrast va preceda cu cel mult 24 sau 48 ore dializa); functia tiroidei (administrarea contrastului la hipertiroidieni poate cauza crize tireotoxice, iar la cei care urmeaza tratament cu iod radioactiv ineficientizeaza tratamentul prin blocarea tiroidei); nivelul glicemiei (se impun precautii in administrarea contrastului la diabetici); investigatiile CT sau prin alte metode imagistice anterioare pot ajuta la elaborarea diagnosticului sau prin comparatie la precizarea gradului de raspuns ori evolutie a bolii; prezenta substantei baritate in tubul digestiv de la o explorare anterioara impun amanarea examenului CT cu 2-3 zile;

prezenta unor obiecte metalice in regiunea examinata precum cercei ori proteze.

Imagistica medicala cuprinde:

v     Imagistica folosind radiatii X

v     Imagistica folosind ultrasuneta

v     Imagistica folosind radioizotopi

v     Imagistica de rezonanta magnetica nucleara

Pentru determinarea unui diagnostic complex si a unui tratament eficient se recomanda evaluarea posibilitatilor metodelor imagistice.

Bibliografie

v     Initiere in electronica biomedicala. Bioelectricitate. Masurari biofizice,Radu Negoescu, Editura Tehnica, Bucuresti, 1985

v     Bioelectromagnetism, Mihaela Morega, Editura MATRIX ROM, Bucuresti, 1999

v     Fundamentele biofizicii medicale, Aurel Popescu, (vol. I), Editura ALL, Bucuresti, 1994

v     Efecte biologice ale radiatiilor electromagnetice de radiofrecventa si microunde, M.Zamfirescu, G.Sajin, I.Rusu, E.Kovacs, Editura Medicala, Bucuresti 2000

v     Bazele ecografiei clinice, Badea Gh., Badea R., A. Valeanu, P. Mircea, S. Dudea. Ed. Medicala, Bucuresti 1994

Siteuri web

v     www.sfatulmedicului.ro

v     www.etc.ugal.ro

v     www.cnaa.acad.md

v     www.hosptm.ro

v     info.med.yale.edu

v     https://radiologyeducation.com