BAZE FIZICE SI TEHNICE ALE RADIO-IMAGISTICIICATEDRA DE RADIOLOGIE SI IMAGISTICA MEDICALA SUUBUMF CAROL DAVILA

RADIOLOGIA STANDARDRaza X = flux energetic fotonic produs de generatorul de Rx (tub radiogen)Surs vector (fascicolul de radiaii) corp de radiografiat (modulator) receptor decodor

I. SURSA= anoda tubului Rx.Tubul radiogen:Format din anod /catod /conintorul (din sticl)Catodul filament de tungsten (2300C)Anodulpies metalic situat opus catodului (din metale greu fuzibile)form de disc cu suprafaa nclinat fa de axul lung al tubului cu 15-20destinat frnrii electronilor provenii din catodtuburile moderne anode rotative1.discul anodului2.axul de rotaie3.rotorul anodului4.filamentul catodului5.peretele de sticl al tubului6.statorul anodului

Accesoriile tubului radiogenn afara tubuluiscop: optimizarea omogenitii i transmisiei fascicolului de raze

1.cupola rol:protecie mecanic a tubuluioprete alte radiaiilimiteaz dimensiunile fascicoluluiconine uleiul destinat rcirii tubului

2.diafragmul rol: modeleaz dimensiunea i formarea fascicolului

3.centrorul rol: obiectiveaz limitele fascicolului

4.filtrul rol:absorbia razelor moi din fascicolul emisomogenizarea fascicolului

II. VECTORUL= fascicolul de radiaiiradiaie incident:fascicolul de radiaii (form conic) ce traverseaz atmosfera de la fereastra cupolei pn la corpul de radiografiatradiaia absorbit:radiaia incident care nu mai prsete obiectul radiografiat pierzndu-se din fascicolradiaia rezidual:ce rmne din fascicol dup pierderea radiaiei absorbitee purttoarea informaiei diagnosticeradiaie secundar:sursa principal de iradiere a mediului nconjurtor

Proprietatile razelor X. AplicatiiPropagare sub forma de fascicul conicLuminiscenta (fluorescenta + fosforescenta): transformare in energie luminoasa la interactiunea cu substante ca : sulfat de Zn si Cd, platicianura de Ba aplicatii: ecranul radioscopic, ecranele intaritoareAbsorbtia + difuziune = atenuare; absorbtia ~ Z, , , grosimea structurii strabatute aplicatii: contrastul in imagine, substante de contrast (Ba, I), protectie cu PbDivergenta: scaderea intensitatii fascicolului cu patratul distantei aplicatii: radioterapiePenetrabilitate : functie de lungimea de unda (raze dure / moi)Efecte biologice (ionizare) aplicatii: radioterapieEfectul fotochimic asupra filmului

Opacitati de intensitati variabileTransparente

III. MODULATOR=corpul de radiografiatmodifica intensitatea fascicolului de raze X prin absorbtia diferita a acestuia la trecerea prin structurile care-l compun, transformandu-l intr-un fascicol neomogen

IV. RECEPTORULfascicolul de radiaie rezidual este obiectivat pe un mediu sensibil fotografic ( strat de bromura de argint)razele X favorizeaza reducerea bromurii de argint la argint oxidat de catre substantele reducatoare din revelator argintul oxidat este un precipitat negru in functie de intensitatea variabila a fascicolului apar tonuri de gri

Formarea imaginii :Principiile geometrice ale formrii imaginiiLegea proiectiei conice: cu ct obiectul se afl situat mai departe de film i mai aproape de surs, proiecia lui este mai mult mritLegea proiectiei oblice: un obiect al crui plan este oblic fa de film se proiecteaz deformatLegea incidentei tangentialeLegea proiectiei ortogradeLegea sumatiei si sustractieiLegea paralaxeiMrimea imaginii dependinde de distana obiect-surs i obiect-film; 1,2,3 obiecte de aceeai mrime; f focarul tubului radiogen; F film.

Formarea imaginii : Factori de perturbare a imaginii:Sursa fasciculului:focar optic de form liniar apariia penumbrei n vecintatea contururilor imaginii obiectului.

zona de penumbr este mai larg cnd obiectul este situat mai aproape de surs.

un obiect cu dimensiuni mai mici dect focarul optic nu va putea fi reprezentat net n imagine.

Micarea obiectului sau a sursei tergerea contururilor obiectelor reprezentate.

V. DECODORUL= staia final la care ajunge informaia = ochiul i creierul utilizatoruluianaliza informaiei presupune integrarea ntr-un context clinic, biologic i imagisticLanul informaional reprezentat de imaginea radiologic

TOMOGRAFIA COMPUTERIZATADefiniie: reprezint o metod de imagistic n care, cu ajutorul unui fascicol colimat de raze X, se produce imaginea unui plan selectat din regiunea de interes.

Principiul metodei:

msurarea atenurii unui fascicol de raze X care strbate un corp i calculul coeficientului de absorbie, deci a densitii.reconstrucia imaginii unui obiect n funcie de diversele sale proiecii.

Aparatura:TubulCircuitele de rcire: ulei-ap / ulei-aerColimatorul Detectorii: cu iodur de cesiu sau cu xenon presurizatn decursul timpului au existat mai multe tehnologii CT:sistem rotaie-translaie cu detector unicsistem rotaie-translaie cu detectori multipliisistem rotator cu detectori mobilisistem de rotaie cu detectori staionariComputerul:reconstruiete imagineastocheaz imagineaGantry-ul: se poate bascula nainte-napoi cu un unghi variind ntre 15-39 Masa pentru bolnav: calitile ei sunt apreciate n funcie de viteza cu care poate introduce bolnavul n gantry i precizia cu care vine la o anumit distan(0,5-1mm).

computertomograf rapid (fast CT, dynamic scanner)computertomograf spiral (spiral CT, ultrafast CT)computertomograf multislice

Formarea imaginiiImaginea CT este o matrice de elemente individualeO matrice este un tablou rectangular cu m coloane i n linii care are m x n ptrate elementare.Volumul studiat este descompus n mici elemente de volum numite voxeli = volumul elementar.Mrimea unui voxel depinde de:cmpul de reconstrucie (FOV field of view)mrimea matricei (64, 128, 256, 512, 1024 elemente)grosimea seciunii (1-20mm)Pixelul= imagine elementara

Mrimea unui pixel= FOV/ mrimea matricei

Formarea imaginiiare 3 timpi distinci:1. Scanarea: fascocolul de raze X strbate structura de examinat fcnd o rotaie de 360 n jurul bolnavului fiecare detector efectueaza peste 1000 de masuratori de densitati2. Reconstrucia imaginii: computerul proceseaz datele obinute i formeaz o imagine numeric a seciunii, coeficienii de atenuare fiind organizai n matrice. n funcie de valoarea coeficientului de atenuare si pozitia in spatiu, fiecare structur intern va putea fi recunoscut.Din coeficientul de atenuare a luat natere unitatea de densitate=UH.Apa = 0 UH, Aer = - 1000 UH, os = + 1000 UH3. Vizualizarea imaginii: este obinut dup o conversie digital-analogic ce permite ca unei valori numerice sa-i corespund un anumit nivel de gri pe un monitor TVFereastra = intervalul de densiti reprezentate de totalitatea scrii de gri-uri a monitorului.fereastr larg: imagine cu contrast moderatfereastr ngust: contrast foarte bunnivelul ferestrei trebuie adaptat la valoarea medie a densitii structurii studiate

Indici de performanta ai CTRezoluia spaial = distana minim la care 2 elemente geometrice matriceale, puncte sau linii pot fi percepute corect (separat):n CT: 0,5-1,5 mmn radiografia standard: 0,2-0,4 mmn mamografie: 0,1mm

Rezoluia de densitate = diferena de densitate a 2 esuturi care s poat fi observate separat.n radiografia convenional: 10%n CT: 0,25-0,5%

Avantajele CTdiferentiaza intre ele densitati radiologice putin diferiterealizarea de cupe transversale (axiale) inaccesibile radiologiei standardiradierea pacientului este limitata pe zona studiata (fata de tomografia conventionala in care pentru fiecare sectiune este iradiat tot segmentul respectiv)ptr. CT spiral si multislice:rapiditatescanarea intregului volum, fara a sari tehnici de reconstructie MPR, 3D avansateinvestigatie de electie a vaselor si vascularizatiei parenchimelor dupa adm. s.c.Inconvenientele CT secventialnumar limitat de cupe, ce dau doar o imagine fragmentara (nu avem vederea de ansamblu din Rx)exclusiv cupe axiale (cu exceptia craniului unde se pot efectua si cupe coronale directe)

INVESTIGATIA PRIN REZONANTA MAGNETICAIRM foloseste proprietatile magnetice ale protonilor de hidrogen din corpul omenesc ce contine peste 90% apametoda se bazeaz pe propietatea protonilor de H+ plasai ntr-un cmp magnetic puternic (0,2-3T) i excitai printr-o und de RF (impuls), de a emite un semnal, care este tratat informatic i convertit n imagine. AVANTAJE:metoda neinvazivareprezentare multiplanaracontrast spontan intertisular foarte bun

Principiile formrii imaginii RMfiecare proton este un dipol magnetic, avand o miscare de rotatie in jurul axului propriu , orientat la intamplarepacientul e introdus intr-un camp magnetic de intensitate crescuta ce aliniaza toti protonii din organism pe aceeasi directiecu ajutorul unor bobine de gradienti se induce un alt camp magnetic,oscilant, de scurta durata,adica o unda de radiofrecventa, care sa determine rezonanta nucleilor (schimb de energie intre doua sisteme care oscileaza cu aceeasi frecventa frecventa de rezonanta)Oprirea campului magnetic ce a interactionat cu campul magnetic principal determina intoarcerea la pozitia de echilibru = relaxarelongitudinala relaxare spin-retea, refacandu-se magnetizatia longitudinala T1transversala relaxare spin-spin, legata de neomogenitatile de camp de origine moleculara T2tesuturile au timpi de relaxare diferiti, ceea ce determina contrastul spontan in RM (lichidele :T1 si T2 lungi, grasimea : T1 si T2 scurti)magnetizatia depinde si de concentratia protonilor: semnal crescut lichide, edemsemnal absent corticale osoase,calcificari, aersubstantele de contrast paramagnetice scad timpii de relaxare

Principiile formrii imaginii RMTR= timp de repetitie corespunde timpului de recuperare a magnetizatiei longitudinala, stabilind la ce interval se reaplica impulsul de RFconditioneaza ponderarea in T1 a unei secvente (cu cat TR e mai scurt, cu atat secventa e mai ponderata in T1)TE = timp de ecoumomentul la care este masurat semnalulconditioneaza ponderarea in T2 (cu cat TE e mai lung, cu atat secventa e mai ponderata in T2)

ECOGRAFIAse bazeaza pe studiul modificarilor suferite de un fascicul de ultrasunete care traverseaza medii cu proprietati acustice diferite la zona de contact dintre doua medii diferite apar fenomene de reflexie, refractie si absorbtie ale undelor incidente undele reflectate = ecouri sunt receptionate si decodificate

sursa de US = transductorul (emitator+receptor)

traversarea unor medii cu un coeficient de atenuare foarte mare os, calcificari, calculi- determina absorbtia totala a fasciculului incident con de umbra posterior

interfata dintre aer si orice alta structura reflexie totala a fasciculului fenomenul de reverberatie imagine in coada de cometa

structurile lichidiene, grasimea : intarire posterioara

Semiologic: imagini hipo/ hiper/ anecogene