Radiodiagnostica e terapia, metodi radiodiagnostici. Problemi generali di radiodiagnostica. Cos’è la diagnostica delle radiazioni? Storia dello sviluppo della diagnostica delle radiazioni. In quali casi è indicato lo studio?

*Esame preventivo (la fluorografia viene eseguita una volta all'anno per escludere la patologia polmonare più pericolosa) *Indicazioni per l'uso

*Malattie metaboliche ed endocrine (osteoporosi, gotta, diabete mellito, ipertiroidismo, ecc.) *Indicazioni per l'uso

*Patologie renali (pielonefrite, urolitiasi, ecc.), nel qual caso la radiografia viene eseguita con mezzo di contrasto Pielonefrite acuta del lato destro *Indicazioni per l'uso

*Malattie del tratto gastrointestinale (diverticolosi intestinale, tumori, stenosi, ernia iatale, ecc.). *Indicazioni per l'uso

*Gravidanza – esiste la possibilità di effetti negativi delle radiazioni sullo sviluppo del feto. *Sanguinamento, ferite aperte. A causa del fatto che i vasi e le cellule del midollo osseo rosso sono molto sensibili alle radiazioni, il paziente può avvertire disturbi nel flusso sanguigno nel corpo. *Condizioni generali gravi del paziente, in modo da non aggravare le condizioni del paziente. *Controindicazioni per l'uso

*Età. Le radiografie non sono consigliate ai bambini sotto i 14 anni, poiché il corpo umano è troppo esposto ai raggi X prima della pubertà. *Obesità. Non è una controindicazione, ma l’eccesso di peso complica l’iter diagnostico. *Controindicazioni per l'uso

* Nel 1880, i fisici francesi, fratelli Pierre e Paul Curie, notarono che quando un cristallo di quarzo viene compresso e allungato su entrambi i lati, sulle sue facce appaiono cariche elettriche perpendicolari alla direzione di compressione. Questo fenomeno fu chiamato piezoelettricità. Langevin ha provato a caricare le facce di un cristallo di quarzo con l'elettricità proveniente da un generatore di corrente alternata ad alta frequenza. Allo stesso tempo, notò che il cristallo oscillava nel tempo con il cambiamento di tensione. Per migliorare queste vibrazioni, lo scienziato ha posizionato non una, ma diverse piastre tra i fogli di elettrodi d'acciaio e ha ottenuto la risonanza: un forte aumento dell'ampiezza delle vibrazioni. Questi studi di Langevin hanno permesso di creare emettitori di ultrasuoni di varie frequenze. Successivamente apparvero emettitori a base di titanato di bario, nonché altri cristalli e ceramiche, che possono essere di qualsiasi forma e dimensione.

* RICERCA ULTRASONICA La diagnostica ecografica è attualmente molto diffusa. Fondamentalmente, quando si riconoscono cambiamenti patologici negli organi e nei tessuti, vengono utilizzati gli ultrasuoni con una frequenza compresa tra 500 kHz e 15 MHz. Le onde sonore di questa frequenza hanno la capacità di passare attraverso i tessuti del corpo, riflettendosi da tutte le superfici che si trovano al confine di tessuti di diversa composizione e densità. Il segnale ricevuto viene elaborato da un dispositivo elettronico, il risultato viene prodotto sotto forma di una curva (ecogramma) o di un'immagine bidimensionale (il cosiddetto sonogramma - scanogramma ecografico).

* I problemi di sicurezza degli esami ecografici sono studiati a livello dell'Associazione internazionale di diagnostica ecografica in ostetricia e ginecologia. Oggi è generalmente accettato che gli ultrasuoni non abbiano alcun effetto negativo. * L'uso del metodo diagnostico ecografico è indolore e praticamente innocuo, poiché non provoca reazioni tissutali. Pertanto non vi sono controindicazioni all’esame ecografico. Grazie alla sua innocuità e semplicità, il metodo ad ultrasuoni presenta tutti i vantaggi nell'esame di bambini e donne incinte. *Gli ultrasuoni sono dannosi?

*TRATTAMENTO CON ULTRASUONI Attualmente il trattamento con vibrazioni ultrasoniche è molto diffuso. Vengono utilizzati principalmente gli ultrasuoni con una frequenza di 22 – 44 kHz e da 800 kHz a 3 MHz. La profondità di penetrazione degli ultrasuoni nel tessuto durante la terapia ad ultrasuoni va da 20 a 50 mm, mentre gli ultrasuoni hanno un effetto meccanico, termico, fisico-chimico, sotto la sua influenza vengono attivati ​​​​processi metabolici e reazioni immunitarie. Le caratteristiche degli ultrasuoni utilizzate in terapia hanno un pronunciato effetto analgesico, antispasmodico, antinfiammatorio, antiallergico e tonico generale, stimola la circolazione sanguigna e linfatica, come già accennato, i processi di rigenerazione; migliora il trofismo dei tessuti. Grazie a ciò, la terapia ad ultrasuoni ha trovato ampia applicazione nella clinica delle malattie interne, nell'artrologia, nella dermatologia, nell'otorinolaringoiatria, ecc.

Le procedure ad ultrasuoni vengono dosate in base all'intensità degli ultrasuoni utilizzati e alla durata della procedura. Solitamente vengono utilizzate intensità di ultrasuoni basse (0,05 - 0,4 W/cm2), meno spesso medie (0,5 - 0,8 W/cm2). La terapia ad ultrasuoni può essere effettuata in modalità di vibrazione ultrasonica continua e pulsata. La modalità di esposizione continua viene utilizzata più spesso. Nella modalità pulsata l'effetto termico e l'intensità complessiva degli ultrasuoni vengono ridotti. La modalità a impulsi è consigliata per il trattamento di malattie acute, nonché per la terapia ad ultrasuoni nei bambini e negli anziani con malattie concomitanti del sistema cardiovascolare. Gli ultrasuoni colpiscono solo una parte limitata del corpo con un'area compresa tra 100 e 250 cm 2, queste sono zone riflessogene o l'area interessata.

I fluidi intracellulari modificano la conduttività elettrica e l'acidità e cambia la permeabilità delle membrane cellulari. Il trattamento ecografico del sangue fornisce alcune informazioni su questi eventi. Dopo tale trattamento, il sangue acquisisce nuove proprietà: le difese del corpo vengono attivate, la sua resistenza alle infezioni, alle radiazioni e persino allo stress aumenta. Gli esperimenti sugli animali dimostrano che gli ultrasuoni non hanno effetti mutageni o cancerogeni sulle cellule: il tempo di esposizione e l'intensità sono così insignificanti che tale rischio è praticamente ridotto a zero. Eppure, i medici, sulla base di molti anni di esperienza nell'uso degli ultrasuoni, hanno stabilito alcune controindicazioni per la terapia ad ultrasuoni. Si tratta di intossicazioni acute, malattie del sangue, malattia coronarica con angina pectoris, tromboflebite, tendenza al sanguinamento, bassa pressione sanguigna, malattie organiche del sistema nervoso centrale, gravi disturbi nevrotici ed endocrini. Dopo molti anni di discussioni si è deciso che il trattamento con ultrasuoni non è raccomandato anche durante la gravidanza.

*Negli ultimi 10 anni è apparso un numero enorme di nuovi farmaci prodotti sotto forma di aerosol. Sono spesso utilizzati per malattie respiratorie, allergie croniche e per la vaccinazione. Le particelle di aerosol di dimensioni comprese tra 0,03 e 10 micron vengono utilizzate per l'inalazione di bronchi e polmoni e per il trattamento degli ambienti. Si ottengono utilizzando gli ultrasuoni. Se tali particelle di aerosol vengono caricate in un campo elettrico, compaiono aerosol a diffusione ancora più uniforme (i cosiddetti altamente dispersi). Trattando le soluzioni medicinali con gli ultrasuoni si ottengono emulsioni e sospensioni che non si separano a lungo e mantengono le loro proprietà farmacologiche. *Gli ultrasuoni per aiutare i farmacologi.

*Molto promettente si è rivelato anche il trasporto dei liposomi, microcapsule di grasso riempite di farmaci, nei tessuti pretrattati con gli ultrasuoni. Nei tessuti riscaldati dagli ultrasuoni a 42 - 45 * C, i liposomi stessi vengono distrutti e la sostanza farmacologica entra nelle cellule attraverso le membrane che sono diventate permeabili sotto l'influenza degli ultrasuoni. Il trasporto liposomiale è estremamente importante nel trattamento di alcune malattie infiammatorie acute, così come nella chemioterapia dei tumori, poiché i farmaci sono concentrati solo in una determinata area, con scarso effetto su altri tessuti. *Gli ultrasuoni per aiutare i farmacologi.

*La radiografia a contrasto è un intero gruppo di metodi di esame a raggi X, la cui caratteristica distintiva è l'uso di agenti radiopachi durante lo studio per aumentare il valore diagnostico delle immagini. Molto spesso, il contrasto viene utilizzato per studiare gli organi cavi, quando è necessario valutarne la posizione e il volume, le caratteristiche strutturali delle loro pareti e le caratteristiche funzionali.

Questi metodi sono ampiamente utilizzati nell'esame a raggi X del tratto gastrointestinale, degli organi del sistema urinario (urografia), nella valutazione della localizzazione e dell'estensione dei tratti fistolosi (fistolografia), delle caratteristiche strutturali del sistema vascolare e dell'efficienza del flusso sanguigno ( angiografia), ecc.

*Il mezzo di contrasto può essere invasivo, quando un mezzo di contrasto viene introdotto in una cavità corporea (intramuscolare, endovenosa, intraarteriosa) con danno alla pelle, alle mucose, oppure non invasivo, quando il mezzo di contrasto viene ingerito o introdotto in modo non traumatico attraverso altri percorsi naturali.

* Gli agenti di contrasto ai raggi X (farmaci) sono una categoria di agenti diagnostici che differiscono nella loro capacità di assorbire le radiazioni dei raggi X dai tessuti biologici. Vengono utilizzati per identificare strutture di organi e sistemi che non vengono rilevati o scarsamente identificati dalla radiografia convenzionale, dalla fluoroscopia e dalla tomografia computerizzata. *I mezzi di contrasto per raggi X sono divisi in due gruppi. Il primo gruppo comprende farmaci che assorbono le radiazioni a raggi X più deboli dei tessuti corporei (raggi X negativi), il secondo gruppo comprende farmaci che assorbono le radiazioni a raggi X in misura molto maggiore rispetto ai tessuti biologici (raggi X positivi).

*Le sostanze negative ai raggi X sono gas: anidride carbonica (CO 2), protossido di azoto (N 2 O), aria, ossigeno. Vengono utilizzati per il contrasto dell'esofago, dello stomaco, del duodeno e del colon da soli o in combinazione con sostanze radiopositive (cosiddetto doppio contrasto), per individuare patologie del timo e dell'esofago (pneumomediastino), e per la radiografia delle grandi articolazioni ( pneumoartrografia).

*Il solfato di bario è ampiamente utilizzato negli studi radiopachi del tratto gastrointestinale. Viene utilizzato sotto forma di sospensione acquosa, alla quale vengono aggiunti anche stabilizzanti, antischiuma, concianti e aromatizzanti per aumentare la stabilità della sospensione, una maggiore adesione alla mucosa e migliorare il gusto.

*Se si sospetta la presenza di un corpo estraneo nell'esofago, viene utilizzata una pasta densa di solfato di bario, che viene data da deglutire al paziente. Per accelerare il passaggio del solfato di bario, ad esempio durante l'esame dell'intestino tenue, viene somministrato freddo o gli viene aggiunto lattosio.

*Tra gli agenti radiopachi contenenti iodio vengono utilizzati principalmente composti organici di iodio idrosolubili e oli iodati. *I più utilizzati sono i composti organici dello iodio idrosolubile, in particolare verografin, urografin, iodamide, triomblast. Quando somministrati per via endovenosa, questi farmaci vengono escreti principalmente dai reni, il che è alla base della tecnica urografia, che consente di ottenere un'immagine chiara dei reni, delle vie urinarie e della vescica.

* I mezzi di contrasto contenenti iodio organico idrosolubile vengono utilizzati anche per tutti i principali tipi di angiografia, studi radiografici dei seni mascellari (mascellari), dotto pancreatico, dotti escretori delle ghiandole salivari, fistulografia

* I composti di iodio organico liquido miscelati con trasportatori di viscosità (perabrodil, ioduron B, propiliodone, chitrast), rilasciati in tempi relativamente brevi dall'albero bronchiale, vengono utilizzati per la broncografia, i composti di organoiodio vengono utilizzati per la linfografia, nonché per il contrasto degli spazi meningei del midollo spinale e ventricolografia

*Le sostanze organiche contenenti iodio, soprattutto quelle idrosolubili, causano effetti collaterali (nausea, vomito, orticaria, prurito, broncospasmo, edema laringeo, edema di Quincke, collasso, aritmia cardiaca, ecc.), la cui gravità è in gran parte determinata da il metodo, il luogo e la velocità di somministrazione, la dose del farmaco, la sensibilità individuale del paziente e altri fattori *Sono stati sviluppati moderni agenti radiopachi che hanno effetti collaterali significativamente meno pronunciati. Si tratta dei cosiddetti composti organici iodio-sostituiti dimerici e non ionici idrosolubili (iopamidolo, iopromide, omnipaque, ecc.), che causano significativamente meno complicazioni, soprattutto durante l'angiografia.

L'uso di farmaci contenenti iodio è controindicato nei pazienti con ipersensibilità allo iodio, funzionalità epatica e renale gravemente compromessa e malattie infettive acute. Se si verificano complicazioni a seguito dell'uso di farmaci a contrasto radioattivo, sono indicate misure antiallergiche di emergenza: antistaminici, corticosteroidi, somministrazione endovenosa di soluzione di tiosolfato di sodio e, se la pressione sanguigna diminuisce, terapia antishock.

*Tomografi a risonanza magnetica *Campo basso (intensità del campo magnetico 0,02 - 0,35 T) *Campo medio (intensità del campo magnetico 0,35 - 1,0 T) *Campo alto (intensità del campo magnetico 1,0 T e superiore - di norma, più di 1,5 T)

*Scanner per risonanza magnetica *Magnete che crea un campo magnetico costante ad alta intensità (per creare l'effetto NMR) *Bobina a radiofrequenza che genera e riceve impulsi a radiofrequenza (superficiali e volumetrici) *Bobina a gradiente (per controllare il campo magnetico al fine di ottenere sezioni RM) * Unità di elaborazione dati (computer)

* Scanner per risonanza magnetica Tipi di magneti Vantaggi 1) basso consumo energetico 2) bassi costi di esercizio Costi fissi 3) piccolo campo di ricezione incerta 1) basso costo Resistivo 2) bassa massa (elettromagnete 3) capacità di controllare il campo nit) 1) elevata intensità di campo Superwire 2) elevata uniformità di campo 3) basso consumo energetico Svantaggi 1) intensità di campo limitata (fino a 0,3 T) 2) massa elevata 3) nessuna possibilità di controllo del campo 1) elevato consumo energetico 2) intensità di campo limitata (fino a 0,2 T) 3) campo ampio di ricezione incerta 1) costo elevato 2) spese elevate 3) complessità tecnica

*Immagini pesate in T 1 e T 2 Immagine pesata in T 1: liquido cerebrospinale ipointenso Immagine pesata in T 2: liquido cerebrospinale iperintenso

*Mezzi di contrasto per MRI *Paramagneti - aumentano l'intensità del segnale RM accorciando il tempo di rilassamento T1 e sono mezzi di contrasto “positivi” - extracellulari (composti DTPA, EDTA e loro derivati ​​- con Mn e Gd) - intracellulari (Mn- DPDP, Mn. Cl 2) – recettore *Agenti superparamagnetici – riducono l'intensità del segnale MR allungando il tempo di rilassamento della T 2 e sono agenti “negativi” per il contrasto – complessi e sospensioni di Fe 2 O 3

*Vantaggi della risonanza magnetica * La più alta risoluzione tra tutti i metodi di imaging medico * * Nessuna esposizione alle radiazioni * Funzionalità aggiuntive (angiografia MR, ricostruzione tridimensionale, MRI con contrasto, ecc.) Possibilità di ottenere immagini diagnostiche primarie su diversi piani (assiale , frontale, sagittale, ecc.)

*Svantaggi della risonanza magnetica *Bassa disponibilità, costo elevato *Tempo di scansione MR lungo (difficoltà nello studio delle strutture in movimento) *Incapacità di studiare pazienti con alcune strutture metalliche (ferro e paramagnetiche) *Difficoltà nel valutare una grande quantità di informazioni visive ( il confine tra normale e patologico)

Uno dei metodi moderni per diagnosticare varie malattie è la tomografia computerizzata (CT, Engels, Saratov). La tomografia computerizzata è un metodo di scansione strato per strato delle aree studiate del corpo. Sulla base dei dati sull'assorbimento dei raggi X da parte dei tessuti, il computer crea un'immagine dell'organo richiesto su qualsiasi piano selezionato. Il metodo viene utilizzato per uno studio dettagliato di organi interni, vasi sanguigni, ossa e articolazioni.

La mielografia TC è un metodo che combina le funzionalità della TC e della mielografia. È classificata come metodica di imaging invasiva, poiché richiede l'introduzione di un mezzo di contrasto nello spazio subaracnoideo. A differenza della mielografia a raggi X, la mielografia TC richiede una quantità minore di mezzo di contrasto. Attualmente, la mielografia TC viene utilizzata in ambito ospedaliero per determinare la pervietà degli spazi del liquido cerebrospinale del midollo spinale e del cervello, i processi occlusivi, vari tipi di liquorrea nasale e per diagnosticare i processi cistici di localizzazione intracranica e spinale-paravertebrale.

L'angiografia computerizzata nel suo contenuto informativo è vicina all'angiografia convenzionale e, a differenza dell'angiografia convenzionale, viene eseguita senza procedure chirurgiche complesse associate all'inserimento di un catetere intravascolare nell'organo esaminato. Il vantaggio dell'angiografia TC è che consente di eseguire lo studio in regime ambulatoriale entro 40-50 minuti, elimina completamente il rischio di complicanze derivanti dalle procedure chirurgiche, riduce l'esposizione alle radiazioni del paziente e riduce il costo dello studio.

L'alta risoluzione della TC spirale consente la costruzione di modelli volumetrici (3 D) del sistema vascolare. Con il miglioramento delle attrezzature, la velocità della ricerca diminuisce costantemente. Pertanto, il tempo di registrazione dei dati durante l'angiografia TC dei vasi del collo e del cervello su uno scanner a 6 spirali richiede da 30 a 50 secondi e su uno scanner a 16 spirali - 15-20 s. Attualmente questa ricerca, inclusa l’elaborazione 3D, viene effettuata quasi in tempo reale.

* L'esame degli organi addominali (fegato, cistifellea, pancreas) viene effettuato a stomaco vuoto. * Mezz'ora prima dello studio, viene effettuato il contrasto delle anse dell'intestino tenue per una migliore visione della testa del pancreas e della zona epatobiliare (è necessario bere da uno a tre bicchieri di una soluzione di mezzo di contrasto). * Quando si esaminano gli organi pelvici, è necessario eseguire due clisteri purificanti: 6-8 ore e 2 ore prima dell'esame. Prima dell'esame, il paziente deve bere una grande quantità di liquidi per riempire la vescica entro un'ora. *Preparazione

*Le scansioni TC a raggi X espongono il paziente ai raggi X proprio come i raggi X convenzionali, ma la dose totale di radiazioni è solitamente più elevata. Pertanto, gli RCT dovrebbero essere eseguiti solo per ragioni mediche. Non è consigliabile eseguire un RCT durante la gravidanza e senza particolari necessità per i bambini piccoli. *Esposizione a radiazioni ionizzanti

*Le sale radiologiche per vari scopi devono disporre di un set obbligatorio di apparecchiature mobili e personali di radioprotezione indicate nell'Appendice 8 del San. Pi. N 2. 6. 1. 1192 -03 "Requisiti igienici per la progettazione e il funzionamento di sale radiologiche, dispositivi e conduzione di esami radiologici".

*Le sale radiologiche dovrebbero essere situate centralmente all'incrocio tra l'ospedale e la clinica nelle istituzioni mediche. È consentito collocare tali uffici negli ampliamenti degli edifici residenziali e ai piani terra.

*A tutela del personale si applicano i seguenti requisiti igienici: per il miele. per il personale, la dose efficace media annua è di 20 m 3 V (0,02 sievert) oppure la dose efficace su un periodo lavorativo (50 anni) è di 1 sievert.

* Per le persone praticamente sane, la dose efficace annuale durante l'esecuzione di esami radiologici medici preventivi non deve superare 1 m 3 V (0,001 sievert)

La protezione dalle radiazioni a raggi X consente di proteggere una persona solo quando si utilizza il dispositivo nelle istituzioni mediche. Oggi esistono diversi tipi di dispositivi di protezione, che sono divisi in gruppi: dispositivi di protezione collettiva, hanno due sottotipi: fissi e mobili; mezzi contro i raggi diretti non utilizzati; attrezzature per il personale di servizio; dispositivi di protezione destinati ai pazienti.

* Il tempo trascorso nella sfera della sorgente di raggi X dovrebbe essere minimo. Distanza dalla sorgente di raggi X. Per gli studi diagnostici la distanza minima tra il fuoco del tubo radiogeno e l'oggetto in esame è di 35 cm (distanza focale pelle). Questa distanza è garantita automaticamente dalla progettazione del dispositivo di trasmissione e registrazione.

* Le pareti e le partizioni sono costituite da 2-3 strati di mastice, verniciati con speciale vernice medica. Anche i pavimenti sono realizzati strato dopo strato con materiali speciali.

* I soffitti sono impermeabilizzati, disposti in 2-3 strati di speciale. materiali con piombo. Dipinto con vernice medica. Illuminazione sufficiente.

* La porta della sala radiologica deve essere di metallo con un foglio di piombo. Il colore è (solitamente) bianco o grigio con il segno obbligatorio di “pericolo”. I telai delle finestre devono essere realizzati con gli stessi materiali.

*Per la protezione personale si utilizzano: grembiule protettivo, colletto, gilet, gonna, occhiali, cuffia, guanti con rivestimento obbligatorio in piombo.

*I dispositivi di protezione mobili comprendono: schermi piccoli e grandi sia per il personale che per i pazienti, schermo protettivo o tenda in metallo o tessuto speciale con lamina di piombo.

Quando si utilizzano i dispositivi nella sala radiologica, tutto deve funzionare correttamente e rispettare le istruzioni regolamentate per l'utilizzo dei dispositivi. Sono obbligatorie le marcature degli strumenti utilizzati.

La tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo è particolarmente utilizzata nella pratica cardiologica e neurologica. Il metodo si basa sulla rotazione di una gamma camera convenzionale attorno al corpo del paziente. La registrazione della radiazione in vari punti del cerchio consente di ricostruire un'immagine in sezione. *SPET

La SPECT viene utilizzata in cardiologia, neurologia, urologia, pneumologia, per la diagnosi dei tumori cerebrali, per la scintigrafia del cancro al seno, delle malattie del fegato e della scintigrafia scheletrica. Questa tecnologia consente la formazione di immagini 3D, a differenza della scintigrafia, che utilizza lo stesso principio di creazione di fotoni gamma, ma crea solo una proiezione bidimensionale.

La SPECT utilizza radiofarmaci marcati con radioisotopi, i cui nuclei emettono un solo raggio gamma (fotone) durante ogni evento di decadimento radioattivo (per confronto, la PET utilizza radioisotopi che emettono positroni)

*PET La tomografia ad emissione di positroni si basa sull'utilizzo di positroni emessi dai radionuclidi. I positroni, avendo la stessa massa degli elettroni, sono carichi positivamente. Il positrone emesso interagisce immediatamente con un elettrone vicino, provocando due fotoni di raggi gamma che viaggiano in direzioni opposte. Questi fotoni vengono registrati da speciali rilevatori. Le informazioni vengono quindi trasferite a un computer e convertite in un'immagine digitale.

I positroni derivano dal decadimento beta del positrone di un radionuclide che fa parte di un radiofarmaco introdotto nell'organismo prima dello studio.

La PET consente di quantificare la concentrazione di radionuclidi e quindi di studiare i processi metabolici nei tessuti.

La scelta di un radiofarmaco adatto consente di studiare mediante PET processi diversi come il metabolismo, il trasporto di sostanze, le interazioni ligando-recettore, l'espressione genica, ecc. L'uso di radiofarmaci appartenenti a varie classi di composti biologicamente attivi rende la PET una soluzione abbastanza universale strumento della medicina moderna. Pertanto, lo sviluppo di nuovi radiofarmaci e metodi efficaci per la sintesi di farmaci già collaudati sta attualmente diventando una fase chiave nello sviluppo del metodo PET.

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Scintigrafia - (dal latino scinti - scintillare e dal greco grapho - rappresentare, scrivere) un metodo di visualizzazione funzionale che consiste nell'introdurre isotopi radioattivi (RP) nel corpo e ottenere un'immagine bidimensionale determinando la radiazione da essi emessa

I traccianti radioattivi hanno trovato il loro impiego in medicina a partire dal 1911; il loro fondatore fu György de Heves, per il quale ricevette il Premio Nobel. Dagli anni Cinquanta il campo iniziò a svilupparsi attivamente, i radionuclidi entrarono in pratica e divenne possibile osservare il loro accumulo nell'organo desiderato e la distribuzione in esso. Nella seconda metà del 20 ° secolo, con lo sviluppo delle tecnologie per la creazione di cristalli di grandi dimensioni, è stato creato un nuovo dispositivo: una gamma camera, il cui utilizzo ha permesso di ottenere immagini: gli scintigrammi. Questo metodo è chiamato scintigrafia.

*L'essenza del metodo Questo metodo diagnostico è il seguente: al paziente viene iniettato, molto spesso per via endovenosa, un farmaco costituito da una molecola vettore e una molecola marcatore. Una molecola vettore ha un'affinità per un organo specifico o un intero sistema. È lei che è responsabile di garantire che il marcatore sia concentrato esattamente dove è necessario. La molecola marcatore ha la capacità di emettere raggi γ che, a loro volta, vengono catturati dalla fotocamera a scintillazione e trasformati in un risultato leggibile.

*Le immagini risultanti sono statiche: il risultato è un'immagine piatta (bidimensionale). Questo metodo esamina molto spesso le ossa, la ghiandola tiroidea, ecc. Dinamico: il risultato dell'aggiunta di diverse curve statiche per ottenere curve dinamiche (ad esempio, quando si studia la funzione di reni, fegato, cistifellea) Studio sincronizzato con ECG - Sincronizzazione ECG permette la visualizzazione della funzione contrattile del cuore in modalità tomografica.

La scintigrafia viene talvolta definita un metodo correlato, tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT), che consente di ottenere tomogrammi (immagini tridimensionali). Molto spesso, il cuore (miocardio) e il cervello vengono esaminati in questo modo

*L'utilizzo della metodica Scintigrafica è indicato per la sospetta presenza di qualche patologia, per una malattia esistente e precedentemente identificata, per chiarire l'entità del danno d'organo, l'attività funzionale del focolaio patologico e valutare l'efficacia del trattamento

*Oggetti di studio della ghiandola endocrina, del sistema emopoietico, del midollo spinale e del cervello (diagnosi delle malattie infettive del cervello, morbo di Alzheimer, morbo di Parkinson), del sistema linfatico, dei polmoni, del sistema cardiovascolare (studio della contrattilità miocardica, rilevamento di focolai ischemici, rilevamento di embolia polmonare) organi digestivi organi emuntori sistema scheletrico (diagnosi di fratture, infiammazioni, infezioni, tumori ossei)

Gli isotopi sono specifici per un particolare organo, quindi vengono utilizzati diversi radiofarmaci per rilevare la patologia di diversi organi. Per studiare il cuore, viene utilizzato il tallio-201, il tecnezio-99 m, la ghiandola tiroidea - iodio-123, i polmoni - tecnezio-99 m, iodio-111, il fegato - tecnezio-97 m e così via

*Criteri per la selezione dei radiofarmaci Il criterio principale per la selezione è il rapporto tra valore diagnostico/esposizione minima alle radiazioni, che può manifestarsi come segue: il farmaco deve raggiungere rapidamente l'organo in esame, essere distribuito uniformemente in esso ed essere eliminato rapidamente e completamente dal corpo. Il tempo di dimezzamento della parte radioattiva della molecola deve essere sufficientemente breve affinché il radionuclide non arrechi alcun danno alla salute del paziente. Le radiazioni caratteristiche di un dato farmaco dovrebbero essere convenienti per la registrazione. I radiofarmaci non devono contenere impurità tossiche per l’uomo e non devono generare prodotti di decadimento con un lungo periodo di decomposizione

*Studi che richiedono una preparazione speciale 1. Studio funzionale della ghiandola tiroidea utilizzando ioduro di sodio 131. Per 3 mesi prima dello studio, ai pazienti è vietato: condurre uno studio con contrasto a raggi X; assumere farmaci contenenti iodio; 10 giorni prima dello studio vengono rimossi i sedativi contenenti iodio in alte concentrazioni e il paziente viene inviato al reparto di diagnostica dei radioisotopi al mattino a stomaco vuoto. 30 minuti dopo l'assunzione di iodio radioattivo, il paziente può fare colazione

2. Scintigrafia della tiroide con ioduro di sodio 131. Il paziente viene inviato al reparto al mattino a stomaco vuoto. 30 minuti dopo l'assunzione di iodio radioattivo, al paziente viene somministrata una colazione regolare. La scintigrafia tiroidea viene eseguita 24 ore dopo l'assunzione del farmaco. 3. Scintigrafia miocardica utilizzando cloruro di tallio 201. Eseguita a stomaco vuoto. 4. Scintigrafia dinamica delle vie biliari con Hida Lo studio viene effettuato a stomaco vuoto. Un'infermiera dell'ospedale porta 2 uova crude al reparto di diagnostica dei radioisotopi. 5. Scintigrafia del sistema scheletrico con pirofosfato Il paziente, accompagnato da un'infermiera, viene inviato al mattino al reparto di diagnostica isotopica per la somministrazione endovenosa del farmaco. Lo studio viene effettuato dopo 3 ore. Prima di iniziare lo studio, il paziente deve svuotare la vescica.

*Studi che non richiedono particolare preparazione Scintigrafia epatica Esame radiometrico dei tumori cutanei. Renografia e scintigrafia dei reni Angiografia dei reni e dell'aorta addominale, vasi del collo e dell'encefalo Scintigrafia del pancreas. Scintigrafia polmonare. BCC (determinazione del volume sanguigno circolante) Studio trasmissione-emissione di cuore, polmoni e grossi vasi Scintigrafia della tiroide con pertecnetato Flebografia Linfografia Determinazione della frazione di eiezione

*Controindicazioni Una controindicazione assoluta è l'allergia alle sostanze contenute nel radiofarmaco utilizzato. Una controindicazione relativa è la gravidanza. È consentito l'esame della paziente che allatta, ma è importante non riprendere l'allattamento prima che siano trascorse 24 ore dall'esame, ovvero dopo la somministrazione del farmaco

*Effetti collaterali Reazioni allergiche alle sostanze radioattive Aumento o diminuzione temporanei della pressione sanguigna Frequente bisogno di urinare

*Aspetti positivi dello studio La capacità di determinare non solo l'aspetto dell'organo, ma anche la disfunzione, che spesso si manifesta molto prima delle lesioni organiche. Con tale studio, il risultato viene registrato non sotto forma di un'immagine bidimensionale statica, ma sotto forma di curve dinamiche, tomogrammi o elettrocardiogrammi. In base al primo punto risulta evidente che la scintigrafia permette di quantificare il danno arrecato ad un organo o ad un apparato. Questo metodo non richiede praticamente alcuna preparazione da parte del paziente. Spesso si consiglia solo di seguire una determinata dieta e di interrompere l'assunzione di farmaci che potrebbero interferire con la visualizzazione

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La radiologia interventistica è una branca della radiologia medica che sviluppa i fondamenti scientifici e l'applicazione clinica delle procedure terapeutiche e diagnostiche condotte sotto il controllo della ricerca sulle radiazioni. Formazione di R. e. divenne possibile con l’introduzione dell’elettronica, dell’automazione, della televisione e della tecnologia informatica in medicina.

Gli interventi chirurgici eseguiti utilizzando la radiologia interventistica possono essere suddivisi nei seguenti gruppi: * ripristino del lume delle strutture tubulari ristrette (arterie, vie biliari, varie parti del tratto gastrointestinale); *drenaggio delle cavità degli organi interni; *occlusione del lume dei vasi sanguigni *Scopi di applicazione

Le indicazioni per le procedure interventistiche sono molto ampie, il che è associato alla varietà di problemi che possono essere risolti utilizzando metodi di radiologia interventistica. Controindicazioni generali sono le gravi condizioni del paziente, le malattie infettive acute, i disturbi mentali, lo scompenso delle funzioni del sistema cardiovascolare, del fegato, dei reni e quando si utilizzano agenti di radiocontrasto contenenti iodio - maggiore sensibilità ai preparati di iodio. *Indicazioni

Lo sviluppo della radiologia interventistica ha richiesto la creazione di un ufficio specializzato all'interno del dipartimento di radiologia. Molto spesso, si tratta di una sala angiografica per studi intracavitari e intravascolari, servita da un'équipe chirurgica di raggi X, che comprende un chirurgo radiologo, un anestesista, uno specialista in ecografia, un'infermiera operatoria, un tecnico dei raggi X, un'infermiera e un assistente di laboratorio fotografico. I dipendenti dell'équipe chirurgica radiologica devono essere esperti nei metodi di terapia intensiva e di rianimazione.

Gli interventi endovascolari a raggi X, che hanno ricevuto il maggior riconoscimento, sono procedure diagnostiche e terapeutiche intravascolari eseguite sotto controllo radiografico. I loro tipi principali sono la dilatazione endovascolare a raggi X, o angioplastica, le protesi endovascolari a raggi X e l'occlusione endovascolare a raggi X.

Gli interventi interventistici extravasali comprendono manipolazioni endobronchiale, endobiliare, endoesofagea, endourinaria e di altro tipo. Gli interventi endobronchiali a raggi X comprendono il cateterismo dell'albero bronchiale, eseguito sotto il controllo dell'illuminazione televisiva a raggi X, al fine di ottenere materiale per studi morfologici da aree inaccessibili al broncoscopio. Con stenosi progressive della trachea, con ammorbidimento della cartilagine della trachea e dei bronchi, l'endoprotesi viene eseguita utilizzando protesi temporanee e permanenti in metallo e nitinolo.

* Nel 1986, Roentgen scoprì un nuovo tipo di radiazione e già nello stesso anno scienziati di talento riuscirono a rendere radiopachi i vasi di vari organi di un cadavere. Tuttavia, le limitate capacità tecniche hanno ostacolato per qualche tempo lo sviluppo dell’angiografia vascolare. * Attualmente, l'angiografia vascolare è un metodo high-tech abbastanza nuovo, ma in rapido sviluppo per diagnosticare varie malattie dei vasi sanguigni e degli organi umani.

* Nelle radiografie standard è impossibile vedere né le arterie, né le vene, né i vasi linfatici, tanto meno i capillari, poiché assorbono le radiazioni, proprio come i tessuti molli che li circondano. Pertanto, per poter esaminare i vasi e valutarne le condizioni, vengono utilizzati metodi angiografici speciali con l'introduzione di speciali agenti radiopachi.

A seconda della posizione della vena interessata, si distinguono diversi tipi di angiografia: 1. Angiografia cerebrale - studio dei vasi cerebrali. 2. Aortografia toracica – studio dell'aorta e dei suoi rami. 3. Angiografia polmonare – immagine dei vasi polmonari. 4. Aortografia addominale – esame dell'aorta addominale. 5. Arteriografia renale: rilevamento di tumori, lesioni renali e urolitiasi. 6. Arteriografia periferica - valutazione delle condizioni delle arterie delle estremità in caso di lesioni e malattie occlusive. 7. Portografia: studio della vena porta del fegato. 8. La flebografia è uno studio dei vasi delle estremità per determinare la natura del flusso sanguigno venoso. 9. L'angiografia con fluoresceina è uno studio dei vasi sanguigni utilizzato in oftalmologia. *Tipi di angiografia

L'angiografia viene utilizzata per individuare patologie dei vasi sanguigni degli arti inferiori, in particolare la stenosi (restringimento) o il blocco (occlusione) delle arterie, delle vene e dei dotti linfatici. Questo metodo viene utilizzato per: * identificare alterazioni aterosclerotiche nel flusso sanguigno, * diagnosticare malattie cardiache, * valutare la funzionalità renale; * rilevamento di tumori, cisti, aneurismi, coaguli di sangue, shunt artero-venosi; * diagnosi delle malattie della retina; *esame preoperatorio prima dell'intervento chirurgico sul cervello o sul cuore aperto. *Indicazioni per lo studio

Il metodo è controindicato per: * venografia delle tromboflebiti; * malattie infettive e infiammatorie acute; * malattia mentale; * reazioni allergiche ai farmaci contenenti iodio o ai mezzi di contrasto; * grave insufficienza renale, epatica e cardiaca; * condizioni gravi del paziente; * disfunzione tiroidea; * Malattie trasmesse sessualmente. Il metodo è controindicato nei pazienti con disturbi emorragici e nelle donne in gravidanza a causa degli effetti negativi delle radiazioni ionizzanti sul feto. *Controindicazioni

1. L’angiografia vascolare è una procedura invasiva che richiede il monitoraggio medico delle condizioni del paziente prima e dopo la procedura diagnostica. A causa di queste caratteristiche, è necessario ricoverare il paziente in ospedale ed eseguire esami di laboratorio: esame del sangue generale, esame delle urine, esame del sangue biochimico, determinazione del gruppo sanguigno e del fattore Rh e una serie di altri esami come indicato. Si consiglia alla persona di interrompere l'assunzione di alcuni farmaci che influenzano il sistema di coagulazione del sangue (ad esempio l'aspirina) diversi giorni prima della procedura. *Preparazione allo studio

2. Si consiglia al paziente di astenersi dal mangiare 6-8 ore prima dell'inizio della procedura diagnostica. 3. La procedura stessa viene eseguita utilizzando anestetici locali e alla persona vengono solitamente prescritti farmaci sedativi (calmanti) alla vigilia del test. 4. Prima dell'angiografia, ogni paziente viene testato per una reazione allergica ai farmaci utilizzati come contrasto. *Preparazione allo studio

* Dopo il pretrattamento con soluzioni antisettiche e anestesia locale, viene praticata una piccola incisione cutanea e viene individuata l'arteria necessaria. Viene forato con un ago speciale e un conduttore metallico viene inserito attraverso questo ago al livello desiderato. Un catetere speciale viene inserito lungo questo conduttore fino a un determinato punto e il conduttore insieme all'ago viene rimosso. Tutte le manipolazioni che avvengono all'interno della nave avvengono rigorosamente sotto il controllo della televisione a raggi X. Attraverso un catetere viene iniettata una sostanza radiopaca nel vaso e nello stesso momento vengono effettuate una serie di radiografie, modificando se necessario la posizione del paziente. *Tecnica angiografica

*Una volta completata la procedura, il catetere viene rimosso e sull'area della puntura viene applicata una benda sterile molto stretta. La sostanza introdotta nel vaso lascia il corpo attraverso i reni entro 24 ore. La procedura stessa dura circa 40 minuti. *Tecnica angiografica

* Condizioni del paziente dopo la procedura * Al paziente viene prescritto riposo a letto per 24 ore. Il benessere del paziente viene monitorato dal medico curante, che misura la temperatura corporea ed esamina l’area dell’intervento invasivo. Il giorno successivo, la benda viene rimossa e se le condizioni della persona sono soddisfacenti e non c’è sanguinamento nella zona della puntura, viene rimandata a casa. * Per la stragrande maggioranza delle persone, l’angiografia non comporta alcun rischio. Secondo i dati disponibili, il rischio di complicanze durante l'angiografia non supera il 5%.

*Complicanze Tra le complicazioni, le più comuni sono le seguenti: * Reazioni allergiche ai mezzi di contrasto radiologici (in particolare quelli contenenti iodio, poiché sono quelli più utilizzati) * Dolore, gonfiore ed ematomi nella sede di inserimento del catetere * Sanguinamento dopo la puntura * Funzione renale compromessa fino allo sviluppo di insufficienza renale * Lesioni a un vaso o tessuto del cuore * Disturbi del ritmo cardiaco * Sviluppo di insufficienza cardiovascolare * Infarto o ictus

Tipi di metodi diagnostici delle radiazioni

I metodi diagnostici delle radiazioni includono:

• Diagnostica a raggi X
• Ricerca sui radionuclidi
• Diagnostica ecografica
• TAC
• Termografia
• Diagnostica a raggi X

È il metodo più comune (ma non sempre il più informativo!!!) per studiare le ossa scheletriche e gli organi interni. Il metodo si basa su leggi fisiche, secondo le quali il corpo umano assorbe e disperde in modo non uniforme raggi speciali: le onde dei raggi X. La radiazione a raggi X è un tipo di radiazione gamma. Una macchina a raggi X genera un raggio che viene diretto attraverso il corpo umano. Quando le onde dei raggi X attraversano le strutture studiate, vengono disperse e assorbite da ossa, tessuti, organi interni e in uscita si forma una sorta di immagine anatomica nascosta. Per visualizzarlo vengono utilizzati schermi speciali, pellicole radiografiche (cassette) o matrici di sensori che, dopo l'elaborazione del segnale, consentono di vedere sullo schermo di un PC un modello dell'organo in esame.

Tipi di diagnostica a raggi X

Si distinguono i seguenti tipi di diagnostica radiografica:

1. La radiografia è una registrazione grafica di un'immagine su pellicola radiografica o supporto digitale.
2. La fluoroscopia è lo studio di organi e apparati mediante speciali schermi fluorescenti su cui viene proiettata un'immagine.
3. La fluorografia è una dimensione ridotta di un'immagine a raggi X, ottenuta fotografando uno schermo fluorescente.
4. L’angiografia è un insieme di tecniche a raggi X utilizzate per studiare i vasi sanguigni. Lo studio dei vasi linfatici è chiamato linfografia.
5. Radiografia funzionale: la capacità di studiare la dinamica. Ad esempio, registrano la fase di inspirazione ed espirazione durante l'esame del cuore, dei polmoni o scattano due fotografie (flessione, estensione) durante la diagnosi di malattie articolari.

Ricerca sui radionuclidi

Questo metodo diagnostico è diviso in due tipi:

• in vivo. Al paziente viene iniettato nel corpo un radiofarmaco (RP) - un isotopo che si accumula selettivamente nei tessuti sani e nei focolai patologici. Utilizzando attrezzature speciali (gamma camera, PET, SPECT), l'accumulo di radiofarmaci viene registrato, elaborato in un'immagine diagnostica e i risultati ottenuti vengono interpretati.
• in vitro. In questo tipo di studio, i radiofarmaci non vengono introdotti nel corpo umano, ma per la diagnosi vengono esaminati i mezzi biologici del corpo: sangue, linfa. Questo tipo di diagnostica presenta numerosi vantaggi: nessuna esposizione alle radiazioni per il paziente, elevata specificità del metodo.

La diagnostica in vitro consente la ricerca a livello delle strutture cellulari, essendo essenzialmente un metodo di dosaggio radioimmunologico.

La ricerca sui radionuclidi viene utilizzata come attività indipendente Metodo diagnostico a raggi X per fare una diagnosi (metastasi nelle ossa scheletriche, diabete mellito, malattia della tiroide), per determinare un ulteriore piano di esame per la disfunzione d'organo (reni, fegato) e le caratteristiche della topografia dell'organo.

Diagnostica ecografica

Il metodo si basa sulla capacità biologica dei tessuti di riflettere o assorbire le onde ultrasoniche (principio dell'ecolocalizzazione). Vengono utilizzati rilevatori speciali, che sono sia emettitori di ultrasuoni che registratori. Utilizzando questi rilevatori, un fascio di ultrasuoni viene indirizzato verso l'organo studiato, il quale “batte” il suono e lo restituisce al sensore. Utilizzando l'elettronica, le onde riflesse dall'oggetto vengono elaborate e visualizzate sullo schermo.

I vantaggi rispetto ad altri metodi sono l'assenza di esposizione alle radiazioni del corpo.

Tecniche diagnostiche ecografiche

• L’ecografia è un esame ecografico “classico”. Utilizzato per diagnosticare gli organi interni e monitorare la gravidanza.
• La dopplerografia è lo studio delle strutture contenenti fluidi (misurazione della velocità di movimento). Molto spesso utilizzato per diagnosticare il sistema circolatorio e cardiovascolare.
• La sonoelastografia è uno studio dell'ecogenicità dei tessuti con misurazione simultanea della loro elasticità (in caso di oncopatologia e presenza di un processo infiammatorio).
• Ecografia virtuale: combina Diagnostica ecografica in tempo reale con il confronto dell'immagine realizzata tramite tomografo e registrata preventivamente su una macchina ad ultrasuoni.

TAC

Utilizzando le tecniche di tomografia, è possibile visualizzare organi e sistemi in immagini bidimensionali e tridimensionali (volumetriche).

1. TC - raggi X TAC. Si basa su metodi diagnostici a raggi X. Un fascio di raggi X attraversa un gran numero di singole sezioni del corpo. Sulla base dell'attenuazione dei raggi X si forma un'immagine di una singola fetta. Utilizzando un computer, il risultato ottenuto viene elaborato e ricostruito (sommando un gran numero di fette) dell'immagine.
2. MRI - diagnostica della risonanza magnetica. Il metodo si basa sull'interazione dei protoni cellulari con magneti esterni. Alcuni elementi cellulari hanno la capacità di assorbire energia quando esposti a un campo elettromagnetico, seguito dal rilascio di un segnale speciale: la risonanza magnetica. Questo segnale viene letto da speciali rilevatori e quindi convertito in un'immagine di organi e sistemi su un computer. Attualmente considerato uno dei più efficaci Metodi diagnostici a raggi X, poiché consente di esaminare qualsiasi parte del corpo su tre piani.

Termografia

Si basa sulla capacità di registrare con apposite apparecchiature le radiazioni infrarosse emesse dalla pelle e dagli organi interni. Attualmente viene utilizzato raramente per scopi diagnostici.

Quando si sceglie un metodo diagnostico, è necessario essere guidati da diversi criteri:

• Accuratezza e specificità del metodo.
• L'esposizione alle radiazioni del corpo è una combinazione ragionevole dell'effetto biologico delle radiazioni e delle informazioni diagnostiche (se una gamba è rotta, non è necessario eseguire il test dei radionuclidi. È sufficiente eseguire una radiografia dell'area interessata).
• Componente economica. Quanto più complessa è l'attrezzatura diagnostica, tanto più costoso sarà l'esame.

È necessario iniziare la diagnosi con metodi semplici, per poi utilizzare quelli più complessi (se necessario) per chiarire la diagnosi. Le tattiche dell'esame sono determinate da uno specialista. Essere sano.

METODI DI DIAGNOSTICA DELLE RADIAZIONI

Radiologia

METODI DI DIAGNOSTICA DELLE RADIAZIONI
La scoperta dei raggi X segnò l'inizio di una nuova era nella diagnostica medica: l'era della radiologia. Successivamente, l'arsenale di strumenti diagnostici è stato reintegrato con metodi basati su altri tipi di radiazioni ionizzanti e non ionizzanti (radioisotopi, metodi ad ultrasuoni, risonanza magnetica). Anno dopo anno, i metodi di ricerca sulle radiazioni sono stati migliorati. Attualmente svolgono un ruolo di primo piano nell’identificazione e nella definizione della natura della maggior parte delle malattie.
In questa fase dello studio hai un obiettivo (generale): essere in grado di interpretare i principi per ottenere un'immagine diagnostica medica utilizzando vari metodi di radiazione e lo scopo di questi metodi.
Il raggiungimento di un obiettivo comune è assicurato da obiettivi specifici:
essere in grado di:
1) interpretare i principi per ottenere informazioni utilizzando raggi X, radioisotopi, metodi di ricerca ad ultrasuoni e risonanza magnetica;
2) interpretare lo scopo di questi metodi di ricerca;
3) interpretare i principi generali della scelta del metodo ottimale di ricerca sulle radiazioni.
È impossibile raggiungere gli obiettivi di cui sopra senza le conoscenze e le competenze di base insegnate presso il Dipartimento di Fisica Medica e Biologica:
1) interpretare i principi di produzione e le caratteristiche fisiche dei raggi X;
2) interpretare la radioattività, la radiazione risultante e le loro caratteristiche fisiche;
3) interpretare i principi di produzione delle onde ultrasoniche e le loro caratteristiche fisiche;
5) interpretare il fenomeno della risonanza magnetica;
6) interpretare il meccanismo dell'azione biologica di vari tipi di radiazioni.

1. Metodi di ricerca a raggi X
L'esame a raggi X gioca ancora un ruolo importante nella diagnosi delle malattie umane. Si basa sui diversi gradi di assorbimento dei raggi X da parte di vari tessuti e organi del corpo umano. I raggi vengono assorbiti in misura maggiore nelle ossa, in misura minore - negli organi parenchimali, nei muscoli e nei fluidi corporei, ancor meno - nel tessuto adiposo e quasi non vengono trattenuti nei gas. Nei casi in cui gli organi vicini assorbono equamente i raggi X, non sono distinguibili durante l'esame radiografico. In tali situazioni si ricorre al contrasto artificiale. Di conseguenza, l'esame radiografico può essere effettuato in condizioni di contrasto naturale o di contrasto artificiale. Esistono molte diverse tecniche di esame radiografico.
L'obiettivo (generale) dello studio di questa sezione è quello di essere in grado di interpretare i principi per ottenere immagini radiografiche e lo scopo dei vari metodi di esame radiografico.
1) interpretare i principi dell'acquisizione di immagini mediante fluoroscopia, radiografia, tomografia, fluorografia, tecniche di ricerca con contrasto, tomografia computerizzata;
2) interpretare lo scopo della fluoroscopia, radiografia, tomografia, fluorografia, tecniche di ricerca con contrasto, tomografia computerizzata.
1.1. raggi X
Fluoroscopia, cioè ottenere un'immagine d'ombra su uno schermo traslucido (fluorescente) è la tecnica di ricerca più accessibile e tecnicamente semplice. Ci permette di giudicare la forma, la posizione e le dimensioni dell'organo e, in alcuni casi, la sua funzione. Esaminando il paziente in varie proiezioni e posizioni del corpo, il radiologo ottiene una comprensione tridimensionale degli organi umani e della patologia identificata. Quanto più radiazioni vengono assorbite dall'organo o dalla formazione patologica in esame, tanto meno raggi colpiscono lo schermo. Pertanto, un tale organo o formazione proietta un'ombra sullo schermo fluorescente. E viceversa, se un organo o una patologia sono meno densi, allora più raggi li attraversano e colpiscono lo schermo, facendolo diventare chiaro (bagliore).
Lo schermo fluorescente si illumina debolmente. Pertanto, questo studio viene effettuato in una stanza buia e il medico deve adattarsi all'oscurità entro 15 minuti. Le moderne macchine a raggi X sono dotate di convertitori elettro-ottici che amplificano e trasmettono l'immagine radiografica a un monitor (schermo TV).
Tuttavia, la fluoroscopia presenta notevoli svantaggi. In primo luogo, provoca una significativa esposizione alle radiazioni. In secondo luogo, la sua risoluzione è molto inferiore a quella della radiografia.
Questi svantaggi sono meno pronunciati quando si utilizza la scansione televisiva a raggi X. Sul monitor è possibile modificare la luminosità e il contrasto, creando così condizioni di visualizzazione migliori. La risoluzione di tale fluoroscopia è molto più elevata e l'esposizione alle radiazioni è inferiore.
Tuttavia, qualsiasi screening è soggettività. Tutti i medici devono fare affidamento sull’esperienza del radiologo. In alcuni casi, per oggettivare lo studio, il radiologo esegue delle radiografie durante la copia. Allo stesso scopo viene effettuata anche una registrazione video dello studio mediante scansione televisiva a raggi X.
1.2. Radiografia
La radiografia è un metodo di esame a raggi X in cui un'immagine viene ottenuta su una pellicola radiografica. La radiografia è un negativo rispetto all'immagine visibile sullo schermo fluoroscopico. Pertanto, le aree chiare sullo schermo corrispondono alle aree scure della pellicola (le cosiddette luci) e viceversa, le aree scure corrispondono alle aree chiare (ombre). Le radiografie producono sempre un'immagine planare con la somma di tutti i punti situati lungo il percorso del raggio. Per ottenere una rappresentazione tridimensionale è necessario scattare almeno 2 fotografie su piani tra loro perpendicolari. Il vantaggio principale della radiografia è la capacità di documentare i cambiamenti rilevabili. Inoltre, ha una risoluzione significativamente maggiore rispetto alla fluoroscopia.
Negli ultimi anni ha trovato applicazione la radiografia digitale, in cui piastre speciali fungono da ricevitori di raggi X. Dopo l'esposizione ai raggi X, su di essi rimane un'immagine latente dell'oggetto. Durante la scansione delle lastre con un raggio laser, l'energia viene rilasciata sotto forma di bagliore, la cui intensità è proporzionale alla dose di radiazione a raggi X assorbita. Questo bagliore viene registrato da un fotorilevatore e convertito in formato digitale. L'immagine risultante può essere visualizzata su un monitor, stampata su una stampante e salvata nella memoria del computer.
1.3. Tomografia
La tomografia è un metodo a raggi X per l'esame strato per strato di organi e tessuti. Sui tomogrammi, a differenza dei raggi X, si ottengono immagini di strutture situate su qualsiasi piano, ad es. l'effetto somma è eliminato. Ciò si ottiene attraverso il movimento simultaneo del tubo radiogeno e della pellicola. L'avvento della tomografia computerizzata ha drasticamente ridotto l'uso della tomografia.
1.4. Fluorografia
La fluorografia viene solitamente utilizzata per condurre esami radiologici di screening di massa, in particolare per rilevare patologie polmonari. L'essenza del metodo è fotografare un'immagine da uno schermo a raggi X o da uno schermo di un amplificatore ottico-elettronico su una pellicola fotografica. La dimensione del telaio è solitamente 70x70 o 100x100 mm. Sui fluorogrammi, i dettagli dell'immagine sono visibili meglio che con la fluoroscopia, ma peggio che con la radiografia. Anche la dose di radiazioni ricevuta dal soggetto è maggiore rispetto alla radiografia.
1.5. Metodi di esame radiografico in condizioni di contrasto artificiale
Come accennato in precedenza, numerosi organi, soprattutto quelli cavi, assorbono i raggi X quasi allo stesso modo dei tessuti molli circostanti. Pertanto, non vengono rilevati durante l'esame a raggi X. Per la visualizzazione vengono contrastati artificialmente mediante l'iniezione di un agente di contrasto. Molto spesso, a questo scopo vengono utilizzati vari composti di ioduro liquido.
In alcuni casi è importante ottenere un'immagine dei bronchi, soprattutto in caso di bronchiectasie, difetti bronchiali congeniti o presenza di una fistola bronchiale interna o broncopleurica. In questi casi, uno studio con l'uso di bronchi bronchiali - broncografia - aiuta a stabilire una diagnosi.
I vasi sanguigni non sono visibili alle radiografie convenzionali, ad eccezione dei vasi polmonari. Per valutare la loro condizione, viene eseguita l'angiografia: un esame a raggi X dei vasi sanguigni utilizzando un agente di contrasto. Durante l’arteriografia viene iniettato un agente di contrasto nelle arterie e durante la venografia nelle vene.
Quando si inietta un mezzo di contrasto in un'arteria, l'immagine normalmente mostra in sequenza le fasi del flusso sanguigno: arterioso, capillare e venoso.
Gli studi con contrasto sono di particolare importanza quando si studia il sistema urinario.
Esistono urografia escretoria (escretoria) e pielografia retrograda (ascendente). L'urografia escretoria si basa sulla capacità fisiologica dei reni di catturare i composti organici iodati dal sangue, concentrarli ed espellerli nelle urine. Prima dello studio, il paziente necessita di una preparazione adeguata: la pulizia dell'intestino. Lo studio viene effettuato a stomaco vuoto. Di solito nella vena cubitale vengono iniettati 20-40 ml di una delle sostanze urotropiche. Quindi, dopo 3-5, 10-14 e 20-25 minuti, vengono scattate le foto. Se la funzione secretoria dei reni è ridotta, viene eseguita l'urografia per infusione. In questo caso, al paziente viene iniettata lentamente una grande quantità di mezzo di contrasto (60-100 ml), diluita con una soluzione di glucosio al 5%.
L'urografia escretoria consente di valutare non solo la pelvi, i calici, gli ureteri, la forma generale e le dimensioni dei reni, ma anche il loro stato funzionale.
Nella maggior parte dei casi, l'urografia escretoria fornisce informazioni sufficienti sul sistema renale-pelvico. Tuttavia, in casi isolati, quando per qualche motivo questo fallisce (ad esempio, con una significativa diminuzione o assenza della funzione renale), viene eseguita la pielografia ascendente (retrograda). Per fare ciò, un catetere viene inserito nell'uretere al livello desiderato, fino al bacino, attraverso di esso viene iniettato un mezzo di contrasto (7-10 ml) e vengono scattate delle foto.
Per lo studio delle vie biliari vengono attualmente utilizzate la colografia transepatica percutanea e la colecistocolangiografia endovenosa. Nel primo caso il mezzo di contrasto viene iniettato attraverso un catetere direttamente nel dotto biliare comune. Nel secondo caso, il mezzo di contrasto somministrato per via endovenosa negli epatociti si mescola con la bile e viene escreto con essa, riempiendo i dotti biliari e la cistifellea.
Per valutare la pervietà delle tube di Falloppio, viene utilizzata l'isterosalpingografia (metroslpingografia), in cui un mezzo di contrasto viene iniettato attraverso la vagina nella cavità uterina utilizzando una siringa speciale.
Una tecnica radiografica a contrasto per lo studio dei dotti di varie ghiandole (mammaria, salivare, ecc.) è chiamata duttografia, mentre vari tratti fistolosi sono chiamati fistulografia.
Il tratto digestivo viene studiato in condizioni di contrasto artificiale utilizzando una sospensione di solfato di bario, che il paziente assume per via orale durante l'esame dell'esofago, dello stomaco e dell'intestino tenue, e viene somministrata retrogradamente durante l'esame del colon. La valutazione delle condizioni del tratto digestivo viene necessariamente effettuata mediante fluoroscopia con una serie di radiografie. Lo studio del colon ha un nome speciale: irrigoscopia con irrigografia.
1.6. TAC
La tomografia computerizzata (CT) è un metodo di esame a raggi X strato per strato, che si basa sull'elaborazione computerizzata di più immagini a raggi X di strati del corpo umano in sezione trasversale. Intorno al corpo umano, lungo la circonferenza sono posizionati più sensori di ionizzazione o scintillazione, che catturano la radiazione di raggi X che è passata attraverso il soggetto.
Utilizzando un computer, il medico può ingrandire l'immagine, evidenziare e ingrandire le sue varie parti, determinare le dimensioni e, cosa molto importante, stimare la densità di ciascuna area in unità convenzionali. Le informazioni sulla densità dei tessuti possono essere presentate sotto forma di numeri e istogrammi. Per misurare la densità viene utilizzata la scala Hounswild con un range di oltre 4000 unità. La densità dell'acqua è considerata il livello di densità zero. La densità delle ossa varia da +800 a +3000 unità H (Hounswild), tessuto parenchimale - entro 40-80 unità H, aria e gas - circa -1000 unità H.
Le formazioni dense alla TC sono visibili più chiare e sono dette iperdense, le formazioni meno dense sono visibili più chiare e sono dette ipodense.
Gli agenti di contrasto vengono utilizzati anche per migliorare il contrasto nelle scansioni TC. I composti di ioduro somministrati per via endovenosa migliorano la visualizzazione dei focolai patologici negli organi parenchimali.
Un vantaggio importante dei moderni tomografi computerizzati è la capacità di ricostruire un'immagine tridimensionale di un oggetto utilizzando una serie di immagini bidimensionali.
2. Metodi di ricerca sui radionuclidi
La possibilità di ottenere isotopi radioattivi artificiali ha permesso di ampliare l'ambito di applicazione dei traccianti radioattivi in ​​vari rami della scienza, compresa la medicina. L'imaging dei radionuclidi si basa sulla registrazione della radiazione emessa da una sostanza radioattiva all'interno del paziente. Pertanto, ciò che accomuna la diagnostica a raggi X e quella dei radionuclidi è l’uso delle radiazioni ionizzanti.
Le sostanze radioattive, chiamate radiofarmaci (RP), possono essere utilizzate sia per scopi diagnostici che terapeutici. Tutti contengono radionuclidi: atomi instabili che decadono spontaneamente con il rilascio di energia. Un radiofarmaco ideale si accumula solo negli organi e nelle strutture destinate all’imaging. L'accumulo di radiofarmaci può essere causato, ad esempio, da processi metabolici (la molecola trasportatrice può far parte di una catena metabolica) o dalla perfusione locale dell'organo. La capacità di studiare le funzioni fisiologiche parallelamente alla determinazione dei parametri topografici e anatomici è il vantaggio principale dei metodi diagnostici dei radionuclidi.
Per l'imaging vengono utilizzati radionuclidi che emettono raggi gamma, poiché le particelle alfa e beta hanno una bassa penetrazione nei tessuti.
A seconda del grado di accumulo del radiofarmaco si distingue tra focolai “caldi” (con accumulo aumentato) e focolai “freddi” (con accumulo ridotto o nullo).
Esistono diversi metodi per testare i radionuclidi.
L'obiettivo (generale) dello studio di questa sezione è quello di essere in grado di interpretare i principi per ottenere immagini di radionuclidi e lo scopo di vari metodi di ricerca sui radionuclidi.
Per fare ciò è necessario essere in grado di:
1) interpretare i principi di acquisizione delle immagini durante la scintigrafia, la tomografia computerizzata a emissione (singolo fotone e positrone);
2) interpretare i principi per ottenere le curve radiografiche;
2) interpretare lo scopo della scintigrafia, della tomografia computerizzata ad emissione, della radiografia.
La scintigrafia è il metodo di imaging dei radionuclidi più comune. Lo studio viene effettuato utilizzando una gamma camera. Il suo componente principale è un cristallo di scintillazione a forma di disco di ioduro di sodio di grande diametro (circa 60 cm). Questo cristallo è un rilevatore che cattura la radiazione gamma emessa dal radiofarmaco. Davanti al cristallo, sul lato del paziente, si trova uno speciale dispositivo di protezione al piombo, un collimatore, che determina la proiezione della radiazione sul cristallo. Fori paralleli sul collimatore facilitano la proiezione sulla superficie del cristallo di una rappresentazione bidimensionale della distribuzione dei radiofarmaci in scala 1:1.
I fotoni gamma che colpiscono un cristallo di scintillazione provocano lampi di luce (scintillazione) su di esso, che vengono trasmessi ad un tubo fotomoltiplicatore, che genera segnali elettrici. Sulla base della registrazione di questi segnali viene ricostruita un'immagine di proiezione bidimensionale della distribuzione dei radiofarmaci. L'immagine finale può essere presentata in formato analogico su pellicola fotografica. Tuttavia, la maggior parte delle gamma camera può anche creare immagini digitali.
La maggior parte degli studi scintigrafici vengono eseguiti dopo la somministrazione endovenosa di un radiofarmaco (l'eccezione è l'inalazione di xeno radioattivo durante la scintigrafia polmonare per inalazione).
La scintigrafia perfusionale polmonare utilizza macroaggregati o microsfere di albumina marcate con 99mTc, che vengono trattenute nelle arteriole polmonari più piccole. Le immagini sono ottenute in proiezioni dirette (anteriore e posteriore), laterali e oblique.
La scintigrafia scheletrica viene eseguita utilizzando difosfonati marcati con Tc99m che si accumulano nel tessuto osseo metabolicamente attivo.
Per studiare il fegato vengono utilizzate l'epatobiliscintigrafia e l'epatoscintigrafia. Il primo metodo studia la funzione biliare e biliare del fegato e le condizioni delle vie biliari - la loro pervietà, conservazione e contrattilità della cistifellea, ed è uno studio scintigrafico dinamico. Si basa sulla capacità degli epatociti di assorbire alcune sostanze organiche dal sangue e di trasportarle nella bile.
L'epatoscintigrafia - scintigrafia statica - consente di valutare la funzione barriera del fegato e della milza e si basa sul fatto che i reticolociti stellati del fegato e della milza, purificando il plasma, fagocitano le particelle della soluzione colloidale radiofarmaceutica.
Per studiare i reni viene utilizzata la nefroscintigrafia statica e dinamica. L'essenza del metodo è ottenere un'immagine dei reni fissando in essi radiofarmaci nefrotropici.
2.2. Tomografia computerizzata delle emissioni
La tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT) è particolarmente ampiamente utilizzata nella pratica cardiologica e neurologica. Il metodo si basa sulla rotazione di una gamma camera convenzionale attorno al corpo del paziente. La registrazione della radiazione in vari punti del cerchio consente di ricostruire un'immagine in sezione.
La tomografia a emissione di positroni (PET), a differenza di altri metodi di esame dei radionuclidi, si basa sull'uso di positroni emessi dai radionuclidi. I positroni, avendo la stessa massa degli elettroni, sono carichi positivamente. Il positrone emesso interagisce immediatamente con un elettrone vicino (una reazione chiamata annichilazione), provocando due fotoni di raggi gamma che viaggiano in direzioni opposte. Questi fotoni vengono registrati da speciali rilevatori. Le informazioni vengono quindi trasferite a un computer e convertite in un'immagine digitale.
La PET consente di quantificare la concentrazione di radionuclidi e quindi di studiare i processi metabolici nei tessuti.
2.3. Radiografia
La radiografia è un metodo per valutare la funzione di un organo attraverso la registrazione grafica esterna dei cambiamenti nella radioattività sopra di esso. Attualmente, questo metodo viene utilizzato principalmente per studiare le condizioni dei reni: la radiorenografia. Due rilevatori scintigrafici registrano le radiazioni sui reni destro e sinistro, il terzo sul cuore. Viene effettuata un'analisi qualitativa e quantitativa dei renogrammi ottenuti.
3. Metodi di ricerca sugli ultrasuoni
Per ultrasuoni si intendono le onde sonore con una frequenza superiore a 20.000 Hz, vale a dire sopra la soglia uditiva dell’orecchio umano. Gli ultrasuoni vengono utilizzati in diagnostica per ottenere immagini in sezione (fette) e misurare la velocità del flusso sanguigno. Le frequenze più comunemente utilizzate in radiologia sono nell'intervallo 2-10 MHz (1 MHz = 1 milione di Hz). La tecnica di imaging ecografico è chiamata ecografia. La tecnologia per misurare la velocità del flusso sanguigno si chiama Dopplerografia.
L'obiettivo (generale) dello studio di questa sezione è imparare a interpretare i principi per ottenere immagini ecografiche e lo scopo dei vari metodi di ricerca ecografica.
Per fare ciò è necessario essere in grado di:
1) interpretare i principi per ottenere informazioni durante l'ecografia e la dopplerografia;
2) interpretare lo scopo dell'ecografia e della dopplerografia.
3.1. Sonografia
L'ecografia viene eseguita facendo passare un fascio di ultrasuoni strettamente diretto attraverso il corpo del paziente. Gli ultrasuoni vengono generati da uno speciale trasduttore, solitamente posizionato sulla pelle del paziente sopra l'area anatomica da esaminare. Il sensore contiene uno o più cristalli piezoelettrici. L'applicazione di un potenziale elettrico a un cristallo porta alla sua deformazione meccanica, e la compressione meccanica del cristallo genera un potenziale elettrico (effetto piezoelettrico inverso e diretto). Le vibrazioni meccaniche del cristallo generano ultrasuoni, che vengono riflessi da vari tessuti e ritornano al trasduttore come eco, generando vibrazioni meccaniche del cristallo e quindi segnali elettrici della stessa frequenza dell'eco. Ecco come viene registrato l'eco.
L'intensità degli ultrasuoni diminuisce gradualmente man mano che attraversa il tessuto corporeo del paziente. La ragione principale di ciò è l'assorbimento degli ultrasuoni sotto forma di calore.
La porzione non assorbita degli ultrasuoni può essere diffusa o riflessa al trasduttore dai tessuti sotto forma di eco. La facilità con cui gli ultrasuoni possono attraversare i tessuti dipende in parte dalla massa delle particelle (che determina la densità del tessuto) e in parte dalle forze elastiche che attraggono le particelle tra loro. La densità e l'elasticità di un tessuto determinano insieme la sua cosiddetta resistenza acustica.
Maggiore è la variazione dell'impedenza acustica, maggiore è la riflessione degli ultrasuoni. Esiste una grande differenza nell’impedenza acustica nell’interfaccia tessuto molle-gas e quasi tutti gli ultrasuoni vengono riflessi da essa. Pertanto, viene utilizzato un gel speciale per eliminare l'aria tra la pelle del paziente e il sensore. Per lo stesso motivo l'ecografia non consente la visualizzazione delle zone situate dietro l'intestino (poiché l'intestino è pieno di gas) e del tessuto polmonare contenente aria. Esiste anche una differenza relativamente ampia nell’impedenza acustica tra i tessuti molli e l’osso. La maggior parte delle strutture ossee precludono quindi l'ecografia.
Il modo più semplice per visualizzare l'eco registrato è la cosiddetta modalità A (modalità ampiezza). In questo formato, gli echi provenienti da diverse profondità sono rappresentati come picchi verticali su una linea di profondità orizzontale. L'intensità dell'eco determina l'altezza o l'ampiezza di ciascuno dei picchi visualizzati. Il formato A-mode fornisce solo un'immagine unidimensionale delle variazioni dell'impedenza acustica lungo la linea di passaggio del fascio ultrasonoro e viene utilizzato in diagnostica in misura estremamente limitata (attualmente solo per l'esame del bulbo oculare).
Un'alternativa alla modalità A è la modalità M (M - movimento, movimento). In questa immagine, l'asse di profondità sul monitor è orientato verticalmente. Vari echi vengono riflessi come punti, la cui luminosità è determinata dall'intensità dell'eco. Questi punti luminosi si muovono sullo schermo da sinistra a destra, creando così curve luminose che mostrano la posizione mutevole delle strutture riflettenti nel tempo. Le curve M-mode forniscono informazioni dettagliate sul comportamento dinamico delle strutture riflettenti situate lungo il fascio di ultrasuoni. Questo metodo viene utilizzato per ottenere immagini dinamiche unidimensionali del cuore (pareti della camera e lembi della valvola cardiaca).
La modalità più utilizzata in radiologia è la modalità B (B - luminosità). Questo termine significa che l'eco viene rappresentato sullo schermo sotto forma di punti, la cui luminosità è determinata dall'intensità dell'eco. La modalità B fornisce un'immagine anatomica in sezione bidimensionale (slice) in tempo reale. Le immagini vengono create sullo schermo sotto forma di rettangolo o settore. Le immagini sono dinamiche e possono mostrare fenomeni come movimenti respiratori, pulsazioni vascolari, battiti cardiaci e movimenti fetali. Le moderne macchine ad ultrasuoni utilizzano la tecnologia digitale. Il segnale elettrico analogico generato nel sensore viene digitalizzato. L'immagine finale sul monitor è rappresentata da sfumature di scala di grigi. Le aree più chiare sono chiamate iperecogene, le aree più scure sono chiamate ipo e anecoiche.
3.2. Dopplerografia
La misurazione della velocità del flusso sanguigno mediante ultrasuoni si basa sul fenomeno fisico secondo cui la frequenza del suono riflesso da un oggetto in movimento cambia rispetto alla frequenza del suono inviato quando viene ricevuto da un ricevitore stazionario (effetto Doppler).
Durante l'esame Doppler dei vasi sanguigni, un fascio di ultrasuoni generato da uno speciale sensore Doppler viene fatto passare attraverso il corpo. Quando questo raggio attraversa un vaso o una camera cardiaca, una piccola parte degli ultrasuoni viene riflessa dai globuli rossi. La frequenza delle onde eco riflesse da queste cellule in movimento verso il sensore sarà superiore alle onde emesse dal sensore stesso. La differenza tra la frequenza dell'eco ricevuto e la frequenza degli ultrasuoni generati dal trasduttore è chiamata spostamento di frequenza Doppler, o frequenza Doppler. Questo spostamento di frequenza è direttamente proporzionale alla velocità del flusso sanguigno. Quando si misura il flusso, lo spostamento di frequenza viene misurato continuamente dallo strumento; La maggior parte di questi sistemi converte automaticamente la variazione della frequenza degli ultrasuoni in velocità relativa del flusso sanguigno (ad esempio, in m/s), utilizzando la quale è possibile calcolare la velocità reale del flusso sanguigno.
Lo spostamento di frequenza Doppler rientra solitamente nella gamma di frequenze udibili dall'orecchio umano. Pertanto, tutte le apparecchiature Doppler sono dotate di altoparlanti che consentono di ascoltare lo spostamento della frequenza Doppler. Questo "suono del flusso" viene utilizzato sia per rilevare i vasi sia per valutare semiquantitativamente la natura del flusso sanguigno e la sua velocità. Tuttavia, una tale visualizzazione del suono è di scarsa utilità per una stima accurata della velocità. A questo proposito, uno studio Doppler fornisce una rappresentazione visiva della velocità del flusso, solitamente sotto forma di grafici o sotto forma di onde, dove l'asse y è la velocità e l'ascissa è il tempo. Nei casi in cui il flusso sanguigno è diretto verso il sensore, il grafico del dopplerogramma si trova sopra l'isolina. Se il flusso sanguigno è diretto lontano dal sensore, il grafico si trova sotto l'isolinea.
Esistono due opzioni fondamentalmente diverse per emettere e ricevere ultrasuoni quando si utilizza l'effetto Doppler: onda costante e pulsata. Nella modalità onda continua, il sensore Doppler utilizza due cristalli separati. Un cristallo emette continuamente ultrasuoni, mentre l'altro riceve echi, consentendo di misurare velocità molto elevate. Poiché le velocità vengono misurate simultaneamente su un ampio intervallo di profondità, non è possibile misurare selettivamente le velocità a una profondità specifica e predeterminata.
In modalità pulsata, lo stesso cristallo emette e riceve gli ultrasuoni. Gli ultrasuoni vengono emessi in impulsi brevi e gli echi vengono registrati durante i periodi di attesa tra le trasmissioni degli impulsi. L'intervallo di tempo tra la trasmissione dell'impulso e la ricezione dell'eco determina la profondità alla quale vengono misurate le velocità. Il Doppler pulsato può misurare le velocità del flusso in volumi molto piccoli (chiamati volumi di controllo) situati lungo il fascio di ultrasuoni, ma le velocità più elevate disponibili per la misurazione sono significativamente inferiori a quelle che possono essere misurate utilizzando il Doppler a onda continua.
Attualmente la radiologia utilizza i cosiddetti scanner duplex, che combinano l'ecografia e la dopplerografia pulsata. Con la scansione duplex, la direzione del fascio Doppler si sovrappone all'immagine in modalità B e quindi è possibile, utilizzando marcatori elettronici, selezionare la dimensione e la posizione del volume di controllo lungo la direzione del fascio. Spostando il cursore elettronico parallelamente alla direzione del flusso sanguigno, viene misurato automaticamente lo spostamento Doppler e viene visualizzata la velocità reale del flusso.
La visualizzazione a colori del flusso sanguigno è un ulteriore sviluppo della scansione duplex. I colori sono sovrapposti all'immagine in modalità B per mostrare la presenza di sangue in movimento. I tessuti fissi vengono visualizzati in tonalità di una scala di grigi, mentre i vasi vengono visualizzati a colori (tonalità di blu, rosso, giallo, verde, determinate dalla velocità relativa e dalla direzione del flusso sanguigno). L'immagine a colori dà un'idea della presenza di vari vasi e flussi sanguigni, ma le informazioni quantitative fornite da questo metodo sono meno precise rispetto agli studi con onda continua o Doppler pulsato. Pertanto, la visualizzazione a colori del flusso sanguigno è sempre combinata con l'ecografia Doppler pulsata.
4. Metodi di ricerca della risonanza magnetica
L'obiettivo (generale) dello studio di questa sezione è imparare a interpretare i principi per ottenere informazioni dai metodi di ricerca sulla risonanza magnetica e interpretarne lo scopo.
Per fare ciò è necessario essere in grado di:
1) interpretare i principi per ottenere informazioni dalla risonanza magnetica e dalla spettroscopia di risonanza magnetica;
2) interpretare lo scopo della risonanza magnetica e della spettroscopia di risonanza magnetica.
4.1. Risonanza magnetica
La risonanza magnetica (MRI) è la “più giovane” delle metodiche radiologiche. Gli scanner per risonanza magnetica consentono di creare immagini in sezione trasversale di qualsiasi parte del corpo su tre piani.
I componenti principali di uno scanner MRI sono un potente magnete, un trasmettitore radio, una bobina di ricezione a radiofrequenza e un computer. L'interno del magnete è un tunnel cilindrico abbastanza grande da contenere un adulto.
L'imaging RM utilizza campi magnetici che vanno da 0,02 a 3 Tesla (tesla). La maggior parte degli scanner MRI hanno un campo magnetico orientato parallelamente all'asse lungo del corpo del paziente.
Quando un paziente viene posto all'interno di un campo magnetico, tutti i nuclei di idrogeno (protoni) nel suo corpo ruotano nella direzione di questo campo (come l'ago di una bussola allineato con il campo magnetico terrestre). Inoltre, gli assi magnetici di ciascun protone iniziano a ruotare attorno alla direzione del campo magnetico esterno. Questo movimento rotatorio è chiamato precessione e la sua frequenza è chiamata frequenza di risonanza.
La maggior parte dei protoni sono orientati parallelamente al campo magnetico esterno del magnete ("protoni paralleli"). Il resto procede in modo antiparallelo al campo magnetico esterno (“protoni antiparalleli”). Di conseguenza, i tessuti del paziente vengono magnetizzati e il loro magnetismo è orientato esattamente parallelamente al campo magnetico esterno. La quantità di magnetismo è determinata dall'eccesso di protoni paralleli. L'eccesso è proporzionale all'intensità del campo magnetico esterno, ma è sempre estremamente piccolo (nell'ordine di 1-10 protoni per 1 milione). Il magnetismo è anche proporzionale al numero di protoni per unità di volume di tessuto, cioè densità protonica. L'enorme numero (circa 1022 per ml di acqua) di nuclei di idrogeno contenuti nella maggior parte dei tessuti fornisce un magnetismo sufficiente ad indurre una corrente elettrica nella bobina ricevente. Ma un prerequisito per indurre corrente nella bobina è un cambiamento nell'intensità del campo magnetico. Ciò richiede onde radio. Quando brevi impulsi elettromagnetici a radiofrequenza attraversano il corpo del paziente, i momenti magnetici di tutti i protoni ruotano di 90º, ma solo se la frequenza delle onde radio è uguale alla frequenza di risonanza dei protoni. Questo fenomeno è chiamato risonanza magnetica (risonanza - oscillazioni sincrone).
La bobina di rilevamento si trova all'esterno del paziente. Il magnetismo del tessuto induce una corrente elettrica nella bobina e questa corrente è chiamata segnale MR. I tessuti con grandi vettori magnetici inducono segnali forti e appaiono luminosi - iperintensi sull'immagine, mentre i tessuti con piccoli vettori magnetici inducono segnali deboli e appaiono scuri - ipointensi sull'immagine.
Come affermato in precedenza, il contrasto nelle immagini RM è determinato dalle differenze nelle proprietà magnetiche dei tessuti. L'entità del vettore magnetico è determinata principalmente dalla densità protonica. Gli oggetti con un numero ridotto di protoni, come l'aria, inducono un segnale MR molto debole e appaiono scuri nell'immagine. L'acqua e altri liquidi dovrebbero apparire sulle immagini RM come aventi una densità protonica molto elevata. Tuttavia, a seconda della modalità utilizzata per ottenere l'immagine RM, i fluidi possono produrre immagini luminose o scure. La ragione di ciò è che il contrasto dell'immagine non è determinato solo dalla densità dei protoni. Anche altri parametri giocano un ruolo; i due più importanti sono T1 e T2.
Per ricostruire un'immagine sono necessari diversi segnali MR, ad es. Diversi impulsi a radiofrequenza devono essere trasmessi attraverso il corpo del paziente. Nell'intervallo tra l'applicazione degli impulsi, i protoni subiscono due diversi processi di rilassamento: T1 e T2. La rapida attenuazione del segnale indotto è in parte il risultato del rilassamento T2. Il rilassamento è una conseguenza della graduale scomparsa della magnetizzazione. I liquidi e i tessuti simili ai fluidi hanno tipicamente tempi T2 lunghi, mentre i tessuti e le sostanze solidi hanno tipicamente tempi T2 brevi. Quanto più lungo è il T2, tanto più luminoso (leggero) appare il tessuto, cioè dà un segnale più intenso. Le immagini RM in cui il contrasto è determinato prevalentemente dalle differenze in T2 sono chiamate immagini pesate in T2.
Il rilassamento T1 è un processo più lento rispetto al rilassamento T2, che consiste nell'allineamento graduale dei singoli protoni lungo la direzione del campo magnetico. In questo modo viene ripristinato lo stato precedente all'impulso a radiofrequenza. Il valore T1 dipende in gran parte dalla dimensione delle molecole e dalla loro mobilità. Di norma, T1 è minimo per i tessuti con molecole di medie dimensioni e mobilità media, ad esempio il tessuto adiposo. Le molecole più piccole e più mobili (come nei liquidi) e le molecole più grandi e meno mobili (come nei solidi) hanno un valore T1 più alto.
I tessuti con T1 minimo indurranno i segnali MR più forti (ad esempio, il tessuto adiposo). In questo modo, questi tessuti risulteranno luminosi nell'immagine. I tessuti con T1 massimo indurranno di conseguenza i segnali più deboli e saranno scuri. Le immagini RM in cui il contrasto è determinato prevalentemente dalle differenze in T1 sono chiamate immagini pesate in T1.
Le differenze nell'intensità dei segnali RM ottenuti da diversi tessuti immediatamente dopo l'esposizione a un impulso a radiofrequenza riflettono le differenze nella densità protonica. Nelle immagini pesate in densità protonica, i tessuti con la densità protonica più elevata inducono il segnale RM più forte e appaiono più luminosi.
Pertanto, nella risonanza magnetica ci sono molte più possibilità di modificare il contrasto delle immagini rispetto a tecniche alternative come la tomografia computerizzata e l'ecografia.
Come accennato in precedenza, gli impulsi RF inducono segnali MR solo se la frequenza degli impulsi corrisponde esattamente alla frequenza di risonanza dei protoni. Questo fatto rende possibile ottenere segnali MR da uno strato sottile di tessuto preselezionato. Bobine speciali creano piccoli campi aggiuntivi in ​​modo che l'intensità del campo magnetico aumenti linearmente in una direzione. La frequenza di risonanza dei protoni è proporzionale all'intensità del campo magnetico, quindi aumenterà linearmente nella stessa direzione. Emettendo impulsi a radiofrequenza con una gamma di frequenze ristretta predeterminata, è possibile registrare segnali RM solo da uno strato sottile di tessuto, la cui gamma di frequenze di risonanza corrisponde alla gamma di frequenze degli impulsi radio.
Nell'imaging RM, l'intensità del segnale del sangue statico è determinata dalla “ponderazione” selezionata dell'immagine (in pratica, il sangue statico nella maggior parte dei casi viene visualizzato come luminoso). Al contrario, il sangue circolante praticamente non genera un segnale RM, risultando quindi un efficace mezzo di contrasto “negativo”. I lumi dei vasi sanguigni e le camere del cuore appaiono scuri e sono chiaramente delimitati dai tessuti stazionari più luminosi che li circondano.
Esistono, tuttavia, speciali tecniche di risonanza magnetica che consentono di visualizzare il sangue circolante come luminoso e il tessuto stazionario come scuro. Sono utilizzati nell'angiografia MR (MRA).
Gli agenti di contrasto sono ampiamente utilizzati nella risonanza magnetica. Tutti hanno proprietà magnetiche e modificano l'intensità dell'immagine dei tessuti in cui si trovano, accorciando il rilassamento (T1 e/o T2) dei protoni che li circondano. Gli agenti di contrasto più comunemente utilizzati contengono lo ione metallico paramagnetico gadolinio (Gd3+) legato a una molecola trasportatrice. Questi agenti di contrasto vengono somministrati per via endovenosa e si distribuiscono in tutto il corpo in modo simile agli agenti di contrasto radiologici idrosolubili.
4.2. Spettroscopia di risonanza magnetica
Un'unità MR con un'intensità del campo magnetico di almeno 1,5 Tesla consente la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) in vivo. La MRS si basa sul fatto che i nuclei atomici e le molecole in un campo magnetico causano cambiamenti locali nell'intensità del campo. I nuclei di atomi dello stesso tipo (ad esempio l'idrogeno) hanno frequenze di risonanza che variano leggermente a seconda della disposizione molecolare dei nuclei. Il segnale RM indotto dopo l'esposizione a un impulso a radiofrequenza conterrà queste frequenze. Come risultato dell'analisi della frequenza di un segnale RM complesso, viene creato uno spettro di frequenza, ad es. caratteristica ampiezza-frequenza che riporta le frequenze in essa presenti e le corrispondenti ampiezze. Un tale spettro di frequenze può fornire informazioni sulla presenza e sulla concentrazione relativa di diverse molecole.
Diversi tipi di nuclei possono essere utilizzati nella MRS, ma i due più frequentemente studiati sono i nuclei di idrogeno (1H) e fosforo (31P). È possibile una combinazione di imaging RM e spettroscopia MR. La MRS in vivo consente di ottenere informazioni su importanti processi metabolici nei tessuti, ma questo metodo è ancora lontano dall'uso di routine nella pratica clinica.

5. Principi generali per la scelta del metodo ottimale di ricerca sulle radiazioni
Lo scopo dello studio di questa sezione corrisponde al suo nome: imparare a interpretare i principi generali della scelta del metodo ottimale di ricerca sulle radiazioni.
Come mostrato nelle sezioni precedenti, esistono quattro gruppi di metodi di ricerca sulle radiazioni: raggi X, ultrasuoni, radionuclidi e risonanza magnetica. Per utilizzarli efficacemente nella diagnosi di varie malattie, un medico deve essere in grado di scegliere tra questa varietà di metodi quello ottimale per una specifica situazione clinica. In questo caso, si dovrebbe essere guidati dai seguenti criteri:
1) informatività del metodo;
2) l'effetto biologico delle radiazioni utilizzate in questo metodo;
3) accessibilità ed economicità del metodo.

Contenuto informativo dei metodi di ricerca sulle radiazioni, ad es. la loro capacità di fornire al medico informazioni sullo stato morfologico e funzionale dei vari organi è il criterio principale per la scelta del metodo ottimale di ricerca sulle radiazioni e sarà trattata in dettaglio nelle sezioni della seconda parte del nostro libro di testo.
Le informazioni sull'effetto biologico delle radiazioni utilizzate nell'uno o nell'altro metodo di ricerca sulle radiazioni si riferiscono al livello iniziale di conoscenze e abilità acquisite nel corso di fisica medica e biologica. Tuttavia, data l'importanza di questo criterio quando si prescrive un metodo di radioterapia a un paziente, è necessario sottolineare che tutti i metodi a raggi X e con radionuclidi sono associati a radiazioni ionizzanti e, di conseguenza, causano la ionizzazione nei tessuti del corpo del paziente. Se questi metodi vengono eseguiti correttamente e vengono rispettati i principi della radioprotezione, non rappresentano una minaccia per la salute e la vita umana, perché tutti i cambiamenti da essi causati sono reversibili. Allo stesso tempo, il loro uso irragionevolmente frequente può portare ad un aumento della dose totale di radiazioni ricevuta dal paziente, ad un aumento del rischio di tumori e allo sviluppo di reazioni radioattive locali e generali nel suo corpo, di cui imparerai in dettaglio dai corsi di radioterapia e igiene delle radiazioni.
Il principale effetto biologico degli ultrasuoni e della risonanza magnetica è il riscaldamento. Questo effetto è più pronunciato con la risonanza magnetica. Pertanto i primi tre mesi di gravidanza sono considerati da alcuni autori come una controindicazione assoluta alla RM a causa del rischio di surriscaldamento del feto. Un'altra controindicazione assoluta all'utilizzo di questa metodica è la presenza di un oggetto ferromagnetico, il cui movimento può essere pericoloso per il paziente. Le più importanti sono le clip ferromagnetiche intracraniche sui vasi sanguigni e i corpi estranei ferromagnetici intraoculari. Il più grande pericolo potenziale ad essi associato è il sanguinamento. Anche la presenza di pacemaker costituisce una controindicazione assoluta alla RM. Il funzionamento di questi dispositivi può essere influenzato dal campo magnetico e, inoltre, nei loro elettrodi possono essere indotte correnti elettriche in grado di riscaldare l'endocardio.
Il terzo criterio per la scelta del metodo di ricerca ottimale – accessibilità e rapporto costo-efficacia – è meno importante dei primi due. Tuttavia, quando si indirizza un paziente per un esame, qualsiasi medico dovrebbe ricordare che dovrebbe iniziare con metodi più accessibili, comuni e meno costosi. Il rispetto di questo principio è innanzitutto nell'interesse del paziente, al quale verrà diagnosticata in tempi più brevi.
Pertanto, quando si sceglie il metodo ottimale di ricerca sulle radiazioni, il medico dovrebbe essere guidato principalmente dal suo contenuto informativo e, tra diversi metodi simili nel contenuto informativo, prescrivere quello che è più accessibile e ha un minore impatto sul corpo del paziente.

Creato 21 dicembre 2006

La diagnostica delle radiazioni ha compiuto progressi significativi negli ultimi tre decenni, principalmente grazie all’introduzione della tomografia computerizzata (CT), degli ultrasuoni (US) e della risonanza magnetica (MRI). Tuttavia, l'esame iniziale del paziente si basa ancora sui tradizionali metodi di imaging: radiografia, fluorografia, fluoroscopia. Metodi tradizionali di ricerca sulle radiazioni si basano sull'uso dei raggi X scoperti da Wilhelm Conrad Roentgen nel 1895. Non riteneva possibile trarre benefici materiali dai risultati della ricerca scientifica, poiché “... le sue scoperte e invenzioni appartengono all'umanità, e. non devono essere ostacolati in alcun modo da brevetti, licenze, contratti o dal controllo di qualsiasi gruppo di persone”. I metodi tradizionali di ricerca sui raggi X sono chiamati metodi di visualizzazione della proiezione, che, a loro volta, possono essere suddivisi in tre gruppi principali: metodi analogici diretti; metodi analogici indiretti; metodi digitali Nei metodi analogici diretti, l'immagine si forma direttamente in un mezzo che riceve le radiazioni (pellicola radiografica, schermo fluorescente), la cui reazione alle radiazioni non è discreta, ma costante. I principali metodi di ricerca analogici sono la radiografia diretta e la fluoroscopia diretta. Radiografia diretta– metodo di base della diagnostica delle radiazioni. Consiste nel fatto che i raggi X che attraversano il corpo del paziente creano un'immagine direttamente sulla pellicola. La pellicola radiografica è rivestita con un'emulsione fotografica contenente cristalli di bromuro d'argento, che vengono ionizzati dall'energia fotonica (maggiore è la dose di radiazioni, maggiore è la formazione di ioni argento). Questa è la cosiddetta immagine latente. Durante il processo di sviluppo, l'argento metallico forma aree scure sulla pellicola e durante il processo di fissaggio i cristalli di bromuro d'argento vengono lavati via e sulla pellicola compaiono aree trasparenti. La radiografia diretta produce immagini statiche con la migliore risoluzione spaziale possibile. Questo metodo viene utilizzato per ottenere radiografie del torace. Attualmente, la radiografia diretta viene utilizzata raramente per ottenere una serie di immagini a pieno formato negli studi angiografici cardiaci. Fluoroscopia diretta (transilluminazione) sta nel fatto che la radiazione che attraversa il corpo del paziente, colpendo lo schermo fluorescente, crea un'immagine di proiezione dinamica. Attualmente questo metodo non viene praticamente utilizzato a causa della bassa luminosità dell'immagine e dell'elevata dose di radiazioni al paziente. Fluoroscopia indiretta ha quasi completamente sostituito la transilluminazione. Lo schermo fluorescente fa parte di un convertitore ottico-elettronico, che aumenta la luminosità dell'immagine di oltre 5000 volte. Il radiologo ha potuto lavorare alla luce del giorno. L'immagine risultante viene riprodotta dal monitor e può essere registrata su pellicola, videoregistratore, disco magnetico o ottico. La fluoroscopia indiretta viene utilizzata per studiare processi dinamici, come l'attività contrattile del cuore, il flusso sanguigno attraverso i vasi

La fluoroscopia viene anche utilizzata per identificare calcificazioni intracardiche, rilevare la pulsazione paradossa del ventricolo sinistro del cuore, la pulsazione dei vasi situati nelle radici dei polmoni, ecc. Nei metodi digitali di diagnostica delle radiazioni, informazioni primarie (in particolare, l'intensità di X raggi, segnale eco, proprietà magnetiche dei tessuti) è presentato sotto forma di matrice (righe e colonne di numeri). La matrice digitale viene trasformata in una matrice di pixel (elementi visibili dell'immagine), dove a ciascun valore numerico viene assegnata una particolare tonalità della scala di grigi. Un vantaggio comune di tutti i metodi digitali di diagnostica delle radiazioni rispetto a quelli analogici è la capacità di elaborare e archiviare i dati utilizzando un computer. Una variante della radiografia a proiezione digitale è l'angiografia a sottrazione digitale (digitale). Per prima cosa viene eseguita una radiografia digitale nativa, poi viene eseguita una radiografia digitale dopo somministrazione intravascolare di un mezzo di contrasto, quindi la prima viene sottratta dalla seconda immagine. Di conseguenza, viene ripreso solo il letto vascolare. TAC– un metodo per ottenere immagini tomografiche (“fette”) nel piano assiale senza sovrapporre immagini di strutture adiacenti. Ruotando attorno al paziente, il tubo radiogeno emette fasci di raggi a ventaglio finemente collimati e perpendicolari all'asse maggiore del corpo (proiezione assiale). Nei tessuti studiati, una parte dei fotoni dei raggi X viene assorbita o diffusa, mentre l'altra parte viene distribuita a speciali rivelatori altamente sensibili, generando in questi ultimi segnali elettrici proporzionali all'intensità della radiazione trasmessa. Quando rilevano differenze nell'intensità della radiazione, i rilevatori CT sono due ordini di grandezza più sensibili rispetto alla pellicola radiografica. Un computer (processore speciale) che funziona utilizzando un programma speciale valuta l'attenuazione del raggio primario in varie direzioni e calcola gli indicatori di "densità dei raggi X" per ciascun pixel nel piano della sezione tomografica. Sebbene inferiore alla radiografia a figura intera in termini di risoluzione spaziale, la TC è significativamente superiore ad essa in termini di risoluzione del contrasto. La TC spirale (o elicoidale) combina la rotazione costante del tubo radiogeno con il movimento traslatorio del lettino con il paziente. Come risultato dello studio, il computer riceve (ed elabora) informazioni su un’ampia gamma del corpo del paziente e non su una sezione. La TC spirale consente di ricostruire immagini bidimensionali su vari piani e consente la creazione di immagini virtuali tridimensionali di organi e tessuti umani. La TC è un metodo efficace per rilevare tumori cardiaci, rilevare complicanze dell'infarto miocardico e diagnosticare malattie pericardiche. Con l'avvento della tomografia computerizzata a spirale multistrato (multi-fila), è possibile studiare la condizione delle arterie coronarie e degli shunt. Diagnostica dei radionuclidi (imaging dei radionuclidi) si basa sulla rilevazione della radiazione emessa da una sostanza radioattiva situata all'interno del corpo del paziente. Introdotti al paziente per via endovenosa (meno spesso per inalazione), i radiofarmaci sono una molecola trasportatrice (che determina il percorso e la natura della distribuzione del farmaco nel corpo del paziente), che include un radionuclide, un atomo instabile che decade spontaneamente con il rilascio di energia. Poiché i radionuclidi che emettono fotoni gamma (radiazioni elettromagnetiche ad alta energia) vengono utilizzati per scopi di imaging, come rilevatore viene utilizzata una gamma camera (fotocamera a scintillazione). Per gli studi sui radionuclidi del cuore vengono utilizzati vari farmaci marcati con tecnezio-99t e tallio-201. Il metodo consente di ottenere dati sulle caratteristiche funzionali delle camere cardiache, sulla perfusione miocardica, sull'esistenza e sul volume della secrezione di sangue intracardiaco.La tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT) è una variante dell'imaging di radionuclidi in cui una gamma camera ruota attorno il corpo del paziente. La determinazione del livello di radioattività da diverse direzioni consente di ricostruire sezioni tomografiche (simili alla TC a raggi X). Questo metodo è attualmente ampiamente utilizzato nella ricerca cardiaca. La tomografia a emissione di positroni (PET) utilizza l'effetto di annichilazione di positroni ed elettroni. Gli isotopi che emettono positroni (15O, 18F) vengono prodotti utilizzando un ciclotrone. Nel corpo del paziente, un positrone libero reagisce con l'elettrone più vicino, il che porta alla formazione di due fotoni γ, che si diffondono in direzioni strettamente diametrali. Sono disponibili rilevatori speciali per rilevare questi fotoni. Il metodo consente di determinare la concentrazione di radionuclidi e prodotti di scarto etichettati con essi, in conseguenza della quale è possibile studiare i processi metabolici in vari stadi della malattia.Il vantaggio dell'imaging dei radionuclidi è la capacità di studiare le funzioni fisiologiche, lo svantaggio è la bassa risoluzione spaziale. Cardiologico tecniche di ricerca ecografica non comportano potenziali danni da radiazioni agli organi e ai tessuti del corpo umano e nel nostro paese si riferiscono tradizionalmente alla diagnostica funzionale, il che impone la necessità di descriverli in un capitolo separato. Risonanza magnetica (MRI)– un metodo di diagnostica per immagini in cui il vettore di informazioni sono le onde radio. Quando esposti a un forte campo magnetico uniforme, i protoni (nuclei di idrogeno) dei tessuti corporei del paziente si allineano lungo le linee di questo campo e iniziano a ruotare attorno ad un asse lungo con una frequenza rigorosamente definita. L'esposizione a impulsi di radiofrequenza elettromagnetica laterali corrispondenti a questa frequenza (frequenza di risonanza) porta all'accumulo di energia e alla deflessione dei protoni. Dopo che gli impulsi si fermano, i protoni ritornano nella loro posizione originale, rilasciando l'energia accumulata sotto forma di onde radio. Le caratteristiche di queste onde radio dipendono dalla concentrazione e dalle posizioni relative dei protoni e dalle relazioni degli altri atomi nella sostanza studiata. Il computer analizza le informazioni provenienti dalle antenne radio situate attorno al paziente e costruisce un'immagine diagnostica secondo un principio simile alla creazione di immagini in altri metodi tomografici. La risonanza magnetica è il metodo in più rapido sviluppo per valutare le caratteristiche morfologiche e funzionali del cuore e dei vasi sanguigni e dispone di un'ampia varietà di tecniche applicate. Metodo angiocardiografico utilizzato per studiare le camere del cuore e dei vasi sanguigni (compresi quelli coronarici). Un catetere viene inserito nel vaso (molto spesso l'arteria femorale) utilizzando il metodo di puntura (utilizzando il metodo Seldinger) sotto controllo fluoroscopico. A seconda del volume e della natura dello studio, il catetere viene fatto avanzare nell'aorta e nelle camere cardiache e viene eseguito il contrasto, ovvero l'introduzione di una certa quantità di agente di contrasto per visualizzare le strutture studiate. Lo studio viene filmato con una cinepresa o registrato con un videoregistratore in diverse proiezioni. La velocità del passaggio e la natura del riempimento dei vasi e delle camere del cuore con un mezzo di contrasto consentono di determinare i volumi e i parametri della funzione dei ventricoli e degli atri del cuore, la consistenza delle valvole, degli aneurismi, stenosi e occlusioni vascolari. Allo stesso tempo è possibile misurare la pressione sanguigna e la saturazione di ossigeno (sondaggio cardiaco), metodo attualmente in fase di sviluppo sulla base del metodo angiografico radiologia interventistica– un insieme di metodi e tecniche minimamente invasivi per il trattamento e la chirurgia di una serie di malattie umane. Pertanto, l'angioplastica con palloncino, la ricanalizzazione meccanica e di aspirazione, la trombectomia, la trombolisi (fibrinolisi) consentono di ripristinare il normale diametro dei vasi sanguigni e il flusso sanguigno attraverso di essi. Lo stent (protesi) dei vasi migliora i risultati dell'angioplastica transluminale percutanea con palloncino per restenosi e distacchi intimali dei vasi e consente di rinforzarne le pareti in caso di aneurismi. I cateteri a palloncino di grande diametro vengono utilizzati per eseguire la valvuloplastica - espansione delle valvole cardiache stenotiche. L'embolizzazione angiografica dei vasi consente di arrestare l'emorragia interna e di “spegnere” la funzione di un organo (ad esempio, la milza con ipersplenismo). L'embolizzazione di un tumore viene eseguita in caso di sanguinamento dai suoi vasi e per ridurre l'afflusso di sangue (prima dell'intervento chirurgico). La radiologia interventistica, essendo un complesso di metodi e tecniche minimamente invasivi, consente il trattamento delicato di malattie che in precedenza richiedevano un intervento chirurgico. Oggi, il livello di sviluppo della radiologia interventistica dimostra la qualità dello sviluppo tecnologico e professionale degli specialisti in radiologia. Pertanto, la diagnostica radiologica è un complesso di vari metodi e tecniche di imaging medico, in cui le informazioni vengono ricevute ed elaborate da immagini trasmesse, emesse e riflesse radiazioni elettromagnetiche. In cardiologia, la radiodiagnostica ha subito cambiamenti significativi negli ultimi anni e ha assunto un posto fondamentale sia nella diagnosi che nel trattamento delle malattie cardiache e vascolari.

La radiodiagnostica e la radioterapia sono componenti della radiologia medica (come viene comunemente chiamata all'estero questa disciplina).

La radiodiagnostica è una disciplina pratica che studia l'uso di varie radiazioni al fine di riconoscere numerose malattie, studiare la morfologia e la funzione di organi e sistemi umani normali e patologici. La diagnostica delle radiazioni comprende: radiologia, inclusa la tomografia computerizzata (CT); diagnostica dei radionuclidi, diagnostica ecografica, risonanza magnetica (MRI), termografia medica e radiologia interventistica associata all'esecuzione di procedure diagnostiche e terapeutiche sotto il controllo dei metodi di ricerca sulle radiazioni.

Il ruolo della radiodiagnostica in generale e in odontoiatria in particolare non può essere sopravvalutato. La diagnostica delle radiazioni è caratterizzata da una serie di caratteristiche. In primo luogo, ha un uso diffuso sia nelle malattie somatiche che in odontoiatria. Nella Federazione Russa ogni anno vengono eseguiti oltre 115 milioni di esami radiografici, oltre 70 milioni di esami ecografici e oltre 3 milioni di esami con radionuclidi. In secondo luogo, la diagnostica delle radiazioni è informativa. Con il suo aiuto, viene stabilito o integrato il 70-80% delle diagnosi cliniche. La diagnostica con radiazioni viene utilizzata per 2000 malattie diverse. Gli esami dentistici rappresentano il 21% di tutti gli esami radiografici nella Federazione Russa e quasi il 31% nella regione di Omsk. Un'altra caratteristica è che le apparecchiature utilizzate nella diagnostica delle radiazioni sono costose, in particolare i computer e gli scanner per risonanza magnetica. Il loro costo supera 1 - 2 milioni di dollari. All'estero, a causa del prezzo elevato delle apparecchiature, la radiodiagnostica (radiologia) è la branca della medicina più impegnativa dal punto di vista finanziario. Un'altra caratteristica della radiodiagnostica è che la radiologia e la diagnostica dei radionuclidi, per non parlare della radioterapia, rappresentano un pericolo di radiazioni per il personale di questi servizi e per i pazienti. Questa circostanza obbliga i medici di tutte le specialità, compresi i dentisti, a tenere conto di questo fatto quando prescrivono esami radiografici.

La radioterapia è una disciplina pratica che studia l’utilizzo delle radiazioni ionizzanti a fini terapeutici. Attualmente la radioterapia dispone di un ampio arsenale di fonti di radiazioni quantistiche e corpuscolari utilizzate in oncologia e nel trattamento di malattie non tumorali.

Attualmente nessuna disciplina medica può fare a meno della radiodiagnostica e della radioterapia. Non esiste praticamente alcuna specialità clinica in cui la radiodiagnostica e la radioterapia non siano associate alla diagnosi e al trattamento di varie malattie.

L'odontoiatria è una di quelle discipline cliniche in cui l'esame radiografico occupa il posto principale nella diagnosi delle malattie dell'apparato dentale.

La diagnostica delle radiazioni utilizza 5 tipi di radiazioni che, in base alla loro capacità di provocare la ionizzazione dell'ambiente, sono classificate come radiazioni ionizzanti o non ionizzanti. Le radiazioni ionizzanti comprendono i raggi X e le radiazioni dei radionuclidi. Le radiazioni non ionizzanti comprendono le radiazioni ultrasoniche, magnetiche, a radiofrequenza e infrarosse. Tuttavia, quando si utilizzano queste radiazioni, possono verificarsi singoli atti di ionizzazione negli atomi e nelle molecole, che, tuttavia, non causano alcun danno agli organi e ai tessuti umani e non sono dominanti nel processo di interazione delle radiazioni con la materia.

Caratteristiche fisiche fondamentali della radiazione

La radiazione a raggi X è una vibrazione elettromagnetica creata artificialmente in tubi speciali di macchine a raggi X. Questa radiazione fu scoperta da Wilhelm Conrad Roentgen nel novembre 1895. I raggi X appartengono allo spettro invisibile delle onde elettromagnetiche con lunghezze d'onda comprese tra 15 e 0,03 Angstrom. L'energia dei quanti, a seconda della potenza dell'apparecchiatura, varia da 10 a 300 o più KeV. La velocità di propagazione dei quanti di raggi X è di 300.000 km/sec.

I raggi X hanno determinate proprietà che ne determinano l'uso in medicina per la diagnosi e il trattamento di varie malattie. La prima proprietà è la capacità penetrante, la capacità di penetrare i corpi solidi e opachi. La seconda proprietà è il loro assorbimento nei tessuti e negli organi, che dipende dal peso specifico e dal volume dei tessuti. Più il tessuto è denso e voluminoso, maggiore è l'assorbimento dei raggi. Pertanto, il peso specifico dell'aria è 0,001, il grasso 0,9, i tessuti molli 1,0, il tessuto osseo 1,9. Naturalmente, le ossa avranno il maggiore assorbimento dei raggi X. La terza proprietà dei raggi X è la loro capacità di provocare il bagliore delle sostanze fluorescenti, che viene utilizzato quando si effettua la transilluminazione dietro lo schermo di un apparecchio diagnostico a raggi X. La quarta proprietà è fotochimica, grazie alla quale si ottiene un'immagine su una pellicola fotografica a raggi X. L'ultima, quinta proprietà è l'effetto biologico dei raggi X sul corpo umano, che sarà oggetto di una conferenza separata.

I metodi di ricerca a raggi X vengono eseguiti utilizzando una macchina a raggi X, il cui dispositivo comprende 5 parti principali:

• - Emettitore di raggi X (tubo radiogeno con sistema di raffreddamento);
• - dispositivo di alimentazione (trasformatore con raddrizzatore di corrente elettrica);
• - ricevitore di radiazioni (schermo fluorescente, cassette di pellicola, sensori a semiconduttore);
• - dispositivo treppiede e tavolo per il posizionamento del paziente;
• - Controllo remoto.

La parte principale di qualsiasi apparecchio diagnostico a raggi X è il tubo a raggi X, costituito da due elettrodi: il catodo e l'anodo. Una corrente elettrica continua viene fornita al catodo, che illumina il filamento del catodo. Quando all'anodo viene applicata un'alta tensione, gli elettroni, a causa di una differenza di potenziale, volano via dal catodo con elevata energia cinetica e vengono decelerati all'anodo. Quando gli elettroni vengono decelerati, si formano i raggi X: raggi di bremsstrahlung che emergono dal tubo a raggi X con una certa angolazione. I moderni tubi a raggi X hanno un anodo rotante, la cui velocità raggiunge i 3000 giri al minuto, che riduce significativamente il riscaldamento dell'anodo e aumenta la potenza e la durata del tubo.

Il metodo a raggi X in odontoiatria cominciò ad essere utilizzato poco dopo la scoperta dei raggi X. Inoltre, si ritiene che la prima fotografia a raggi X in Russia (a Riga) abbia catturato le mascelle di un pesce sega nel 1896. Nel gennaio 1901 apparve un articolo sul ruolo della radiografia nello studio dentistico. In effetti, la radiologia dentale è una delle prime branche della radiologia medica. Cominciò a svilupparsi in Russia quando apparvero le prime sale a raggi X. La prima sala radiologica specializzata presso l'Istituto odontoiatrico di Leningrado fu aperta nel 1921. A Omsk, le sale radiologiche per uso generale (dove venivano scattate anche fotografie dentali) furono aperte nel 1924.

Il metodo a raggi X comprende le seguenti tecniche: fluoroscopia, ovvero l'ottenimento di un'immagine su uno schermo fluorescente; radiografia: ottenere un'immagine su una pellicola radiografica collocata in una cassetta radiotrasparente, dove è protetta dalla luce ordinaria. Questi metodi sono i principali. Altri includono: tomografia, fluorografia, densitometria a raggi X, ecc.

Tomografia: acquisizione di immagini strato per strato su pellicola radiografica. La fluorografia è la produzione di un'immagine radiografica più piccola (72×72 mm o 110×110 mm) come risultato del trasferimento fotografico dell'immagine da uno schermo fluorescente.

Il metodo a raggi X comprende anche studi speciali radiopachi. Quando si conducono questi studi, vengono utilizzate tecniche e dispositivi speciali per ottenere immagini a raggi X, e sono chiamati radiopachi perché lo studio utilizza vari agenti di contrasto che bloccano i raggi X. Le tecniche di contrasto includono: angio-, linfo-, uro-, colecistografia.

Il metodo a raggi X comprende anche la tomografia computerizzata (CT, RCT), sviluppata dall'ingegnere inglese G. Hounsfield nel 1972. Per questa scoperta, lui e un altro scienziato, A. Cormack, ricevettero il Premio Nobel nel 1979. I tomografi computerizzati sono attualmente disponibili a Omsk: nel Centro diagnostico, nell'Ospedale clinico regionale, nell'Ospedale clinico del bacino centrale di Irtyshka. Il principio della TC a raggi X si basa sull'esame strato per strato di organi e tessuti con un sottile fascio pulsato di raggi X in sezione trasversale, seguito dall'elaborazione computerizzata delle sottili differenze nell'assorbimento dei raggi X e l'acquisizione secondaria di un'immagine tomografica dell'oggetto in studio su un monitor o pellicola. I moderni tomografi computerizzati a raggi X sono costituiti da 4 parti principali: 1- sistema di scansione (tubo radiogeno e rilevatori); 2 - generatore ad alta tensione - fonte di alimentazione di 140 kV e corrente fino a 200 mA; 3 - pannello di controllo (tastiera di controllo, monitor); 4 - un sistema informatico progettato per l'elaborazione preliminare delle informazioni ricevute dai rilevatori e per ottenere un'immagine con una stima della densità dell'oggetto. La TC presenta numerosi vantaggi rispetto all'esame radiologico convenzionale, principalmente la sua maggiore sensibilità. Consente di differenziare i singoli tessuti l'uno dall'altro, differendo in densità entro l'1-2% e persino nello 0,5%. Con la radiografia, questa cifra è del 10-20%. La TC fornisce informazioni quantitative precise sulla dimensione della densità dei tessuti normali e patologici. Quando si utilizzano agenti di contrasto, il metodo del cosiddetto potenziamento del contrasto endovenoso aumenta la possibilità di identificare più accuratamente le formazioni patologiche e di condurre una diagnosi differenziale.

Negli ultimi anni è apparso un nuovo sistema a raggi X per ottenere immagini digitali (digitali). Ogni immagine digitale è composta da molti punti individuali, che corrispondono all'intensità numerica del bagliore. Il grado di luminosità dei punti viene catturato in un dispositivo speciale: un convertitore analogico-digitale (ADC), in cui il segnale elettrico che trasporta informazioni sull'immagine a raggi X viene convertito in una serie di numeri, cioè digitali avviene la codifica dei segnali. Per trasformare le informazioni digitali in un'immagine su uno schermo televisivo o su un film, è necessario un convertitore digitale-analogico (DAC), in cui l'immagine digitale viene trasformata in un'immagine analogica visibile. La radiografia digitale sostituirà gradualmente la radiografia convenzionale su pellicola, poiché è caratterizzata da una rapida acquisizione delle immagini, non richiede un trattamento fotochimico della pellicola, ha una maggiore risoluzione, consente l'elaborazione matematica delle immagini, l'archiviazione su supporti magnetici e fornisce una dose di radiazioni significativamente inferiore alla radiografia convenzionale. il paziente (circa 10 volte), aumenta il rendimento dell'ufficio.

Il secondo metodo di diagnostica delle radiazioni è la diagnostica dei radionuclidi. Come sorgenti di radiazioni vengono utilizzati vari isotopi radioattivi e radionuclidi.

La radioattività naturale fu scoperta nel 1896 da A. Becquerel, quella artificiale nel 1934 da Irène e Joliot Curie. Molto spesso nella diagnostica dei radionuclidi vengono utilizzati radionuclidi (RN) emettitori gamma e radiofarmaci (RP) con emettitori gamma. Un radionuclide è un isotopo le cui proprietà fisiche ne determinano l'idoneità per gli studi radiodiagnostici. I radiofarmaci sono agenti diagnostici e terapeutici a base di nuclidi radioattivi, sostanze di natura inorganica o organica, la cui struttura contiene un elemento radioattivo.

Nello studio dentistico e nella diagnostica dei radionuclidi in generale, sono ampiamente utilizzati i seguenti radionuclidi: Tc 99 m, In-113 m, I-125, Xe-133, meno spesso I-131, Hg-197. In base al loro comportamento nell'organismo, i radiofarmaci utilizzati per la diagnostica dei radionuclidi sono convenzionalmente divisi in 3 gruppi: organotropi, tropici rispetto al focus patologico e senza selettività o tropismo pronunciati. Il tropismo dei radiofarmaci può essere diretto, quando il farmaco è incluso nel metabolismo specifico delle cellule di un determinato organo in cui si accumula, e indiretto, quando si verifica una concentrazione temporanea di radiofarmaci nell'organo lungo il percorso del suo passaggio o escrezione. dal corpo. Inoltre, si distingue anche la selettività secondaria, quando un farmaco, non avendo la capacità di accumularsi, provoca trasformazioni chimiche nell'organismo che causano la comparsa di nuovi composti già accumulati in determinati organi o tessuti. Il veicolo di lancio più comune attualmente è Tc 99 m, che è un nuclide figlia del molibdeno radioattivo Mo 99. Il Tc 99 m si forma in un generatore in cui il Mo-99 decade per decadimento beta per formare Tc-99 m a lunga vita. Quest'ultimo, al momento del decadimento, emette quanti gamma con un'energia di 140 keV (l'energia tecnicamente più conveniente). L'emivita del Tc 99 m è di 6 ore, sufficiente per tutti gli studi sui radionuclidi. Viene escreto dal sangue nelle urine (30% entro 2 ore) e si accumula nelle ossa. La preparazione dei radiofarmaci a base della marcatura Tc 99 m viene effettuata direttamente in laboratorio utilizzando una serie di reagenti speciali. I reagenti, secondo le istruzioni fornite con i kit, vengono miscelati in un certo modo con l'eluato (soluzione) di tecnezio e in pochi minuti si forma un radiofarmaco. Le soluzioni radiofarmaceutiche sono sterili e apirogene e possono essere somministrate per via endovenosa. Numerosi metodi di diagnostica dei radionuclidi sono divisi in 2 gruppi a seconda che il radiofarmaco venga introdotto nel corpo del paziente o venga utilizzato per studiare campioni isolati di mezzi biologici (plasma sanguigno, urina e pezzi di tessuto). Nel primo caso i metodi vengono combinati in un gruppo di studi in vivo, nel secondo caso in vitro. Entrambi i metodi presentano differenze fondamentali nelle indicazioni, nelle tecniche di esecuzione e nei risultati ottenuti. Nella pratica clinica vengono spesso utilizzati studi complessi. Gli studi in vitro sui radionuclidi vengono utilizzati per determinare la concentrazione di vari composti biologicamente attivi nel siero del sangue umano, il cui numero attualmente raggiunge più di 400 (ormoni, farmaci, enzimi, vitamine). Sono utilizzati per diagnosticare e valutare patologie dei sistemi riproduttivo, endocrino, ematopoietico e immunologico del corpo. La maggior parte dei moderni kit di reagenti si basano sul dosaggio radioimmunologico (RIA), proposto per la prima volta da R. Yalow nel 1959, per il quale l'autore vinse il Premio Nobel nel 1977.

Recentemente, insieme alla RIA, è stata sviluppata una nuova tecnica di analisi dei radiorecettori (RRA). Anche il PRA si basa sul principio dell'equilibrio competitivo tra un ligando marcato (antigene marcato) e la sostanza in esame nel siero, ma non con gli anticorpi, bensì con i legami recettoriali della membrana cellulare. La RRA differisce dalla RIA per il periodo di tempo più breve necessario per stabilire la tecnica e per la specificità ancora maggiore.

I principi di base degli studi sui radionuclidi in vivo sono:

1. Studio delle caratteristiche di distribuzione dei radiofarmaci somministrati negli organi e nei tessuti;

2. Determinazione della dinamica dell'assorbimento del radiofarmaco nel paziente. I metodi basati sul primo principio caratterizzano lo stato anatomico e topografico di un organo o sistema e sono chiamati studi statici sui radionuclidi. I metodi basati sul secondo principio consentono di valutare lo stato delle funzioni dell'organo o del sistema studiato e sono chiamati studi dinamici sui radionuclidi.

Esistono diversi metodi per misurare la radioattività del corpo o di sue parti dopo la somministrazione di radiofarmaci.

Radiometria. Si tratta di una tecnica per misurare l'intensità del flusso di radiazioni ionizzanti per unità di tempo, espressa in unità convenzionali - impulsi al secondo o minuto (imp/sec). Per le misurazioni vengono utilizzate apparecchiature radiometriche (radiometri, complessi). Questa tecnica viene utilizzata per studiare l'accumulo di P 32 nei tessuti cutanei, per studiare la ghiandola tiroidea, per studiare il metabolismo delle proteine, del ferro e delle vitamine nel corpo.

La radiografia è un metodo di registrazione continua o discreta dei processi di accumulo, ridistribuzione e rimozione dei radiofarmaci dal corpo o dai singoli organi. A questo scopo vengono utilizzate le radiografie, in cui un misuratore di velocità di conteggio è collegato a un registratore che disegna una curva. La radiografia può contenere uno o più rilevatori, ciascuno dei quali effettua misurazioni indipendentemente l'uno dall'altro. Se la radiometria clinica è intesa per misurazioni singole o ripetute della radioattività del corpo o di sue parti, utilizzando la radiografia è possibile tracciare la dinamica dell'accumulo e della sua eliminazione. Un tipico esempio di radiografia è lo studio dell'accumulo e della rimozione di radiofarmaci dai polmoni (xeno), dai reni, dal fegato. La funzione radiografica nei dispositivi moderni è combinata in una gamma camera con la visualizzazione degli organi.

Imaging di radionuclidi. Metodologia per creare un quadro della distribuzione spaziale negli organi dei radiofarmaci introdotti nel corpo. L'imaging di radionuclidi comprende attualmente i seguenti tipi:

• a) scansione,
• b) scintigrafia con gamma camera,
• c) tomografia ad emissione di positroni a singolo fotone e a due fotoni.

La scansione è un metodo per visualizzare organi e tessuti utilizzando un rilevatore a scintillazione che si muove sul corpo. Il dispositivo che conduce lo studio è chiamato scanner. Lo svantaggio principale è la lunga durata dello studio.

La scintigrafia è l'acquisizione di immagini di organi e tessuti registrando su una gamma camera la radiazione emanata dai radionuclidi distribuiti negli organi e tessuti e nell'organismo nel suo insieme. La scintigrafia è attualmente il metodo principale di imaging dei radionuclidi in clinica. Permette di studiare i processi di distribuzione che si verificano rapidamente dei composti radioattivi introdotti nel corpo.

Tomografia a emissione di fotone singolo (SPET). La SPET utilizza gli stessi radiofarmaci della scintigrafia. In questo dispositivo, i rilevatori sono situati in una tomocamera rotazionale, che ruota attorno al paziente, consentendo, dopo l'elaborazione computerizzata, di ottenere un'immagine della distribuzione dei radionuclidi nei diversi strati del corpo nello spazio e nel tempo.

Tomografia a emissione di due fotoni (TPET). Per il DFET, un radionuclide che emette positroni (C 11, N 13, O 15, F 18) viene iniettato nel corpo umano. I positroni emessi da questi nuclidi si annichilano vicino ai nuclei degli atomi dotati di elettroni. Durante l'annichilazione, la coppia positrone-elettrone scompare, formando due raggi gamma con un'energia di 511 keV. Questi due quanti, che si diffondono in direzioni strettamente opposte, vengono registrati da due rilevatori posizionati anch'essi in direzioni opposte.

L'elaborazione del segnale del computer consente di ottenere un'immagine tridimensionale e a colori dell'oggetto di ricerca. La risoluzione spaziale del DFET è peggiore di quella della tomografia computerizzata a raggi X e della risonanza magnetica, ma la sensibilità del metodo è fantastica. DFET permette di rilevare cambiamenti nel consumo di glucosio, etichettato con C 11, nel “centro dell'occhio” del cervello, quando si aprono gli occhi; è possibile identificare cambiamenti nel processo di pensiero per determinare il cosiddetto. "anima", situata, come credono alcuni scienziati, nel cervello. Lo svantaggio di questo metodo è che il suo utilizzo è possibile solo se è disponibile un ciclotrone, un laboratorio radiochimico per ottenere nuclidi di breve durata, un tomografo a positroni e un computer per l'elaborazione delle informazioni, che è molto costoso e ingombrante.

Nell’ultimo decennio, la diagnostica ecografica basata sull’utilizzo delle radiazioni ultrasoniche è entrata su un ampio fronte nella pratica sanitaria.

La radiazione ultrasonica appartiene allo spettro invisibile con una lunghezza d'onda di 0,77-0,08 mm e una frequenza di oscillazione superiore a 20 kHz. Le vibrazioni sonore con una frequenza superiore a 10 9 Hz sono classificate come ipersuoni. Gli ultrasuoni hanno alcune proprietà:

• 1. In un mezzo omogeneo, gli ultrasuoni (US) si distribuiscono rettilineamente alla stessa velocità.
• 2. Al confine di mezzi diversi con densità acustica disuguale, una parte dei raggi viene riflessa, un'altra parte viene rifratta, continuando la loro propagazione lineare, e la terza viene attenuata.

L'attenuazione ultrasonica è determinata dalla cosiddetta IMPEDENZA - attenuazione ultrasonica. Il suo valore dipende dalla densità del mezzo e dalla velocità di propagazione dell'onda ultrasonica al suo interno. Quanto più elevato è il gradiente della differenza di densità acustica del mezzo di confine, tanto maggiore è la riflessione delle vibrazioni ultrasoniche. Ad esempio, al confine della transizione degli ultrasuoni dall'aria alla pelle, viene riflesso quasi il 100% delle vibrazioni (99,99%). Ecco perché durante l'esame ecografico è necessario lubrificare la superficie della pelle del paziente con gelatina acquosa, che funge da mezzo di transizione che limita la riflessione delle radiazioni. Gli ultrasuoni vengono riflessi quasi completamente dalle calcificazioni, determinando un forte indebolimento dei segnali ecografici sotto forma di traccia acustica (ombra distale). Al contrario, quando si esaminano cisti e cavità contenenti liquido, appare una traccia dovuta all'amplificazione compensatoria dei segnali.

Tre metodi di diagnostica ecografica sono più diffusi nella pratica clinica: esame unidimensionale (ecografia), esame bidimensionale (scansione, ecografia) e dopplerografia.

1. L'ecografia unidimensionale si basa sulla riflessione degli impulsi U3, che vengono registrati sul monitor sotto forma di raffiche verticali (curve) su una linea retta orizzontale (linea di scansione). Il metodo unidimensionale fornisce informazioni sulle distanze tra gli strati di tessuto lungo il percorso dell'impulso ultrasonoro. L'ecografia unidimensionale è ancora utilizzata nella diagnosi di malattie del cervello (ecoencefalografia), dell'organo della vista e del cuore. In neurochirurgia l'ecoencefalografia viene utilizzata per determinare la dimensione dei ventricoli e la posizione delle strutture diencefaliche mediane. Nella pratica oftalmologica, questo metodo viene utilizzato per studiare le strutture del bulbo oculare, le opacità del vitreo, il distacco della retina o della coroide e per chiarire la posizione di un corpo estraneo o di un tumore nell'orbita. In una clinica cardiologica, l'ecografia valuta la struttura del cuore sotto forma di una curva su un monitor video chiamata ecogramma M (movimento).

2. Scansione ecografica bidimensionale (ecografia). Consente di ottenere un'immagine bidimensionale degli organi (metodo B, luminosità - luminosità). Durante l'ecografia, il trasduttore si muove in direzione perpendicolare alla linea di propagazione del fascio ultrasonoro. Gli impulsi riflessi si fondono sotto forma di punti luminosi sul monitor. Poiché il sensore è in costante movimento e lo schermo del monitor è illuminato a lungo, gli impulsi riflessi si fondono, formando un'immagine in sezione trasversale dell'organo esaminato. I dispositivi moderni hanno fino a 64 gradi di gradazione del colore, chiamata “scala di grigi”, che fornisce differenze nelle strutture di organi e tessuti. Il display produce un'immagine in due qualità: positiva (fondo bianco, immagine nera) e negativa (fondo nero, immagine bianca).

La visualizzazione in tempo reale mostra immagini dinamiche di strutture in movimento. È fornito da sensori multidirezionali con un massimo di 150 o più elementi - scansione lineare, o da uno, ma che eseguono movimenti oscillatori rapidi - scansione settoriale. Un'immagine dell'organo esaminato durante l'ecografia in tempo reale appare sul monitor video immediatamente dal momento dell'esame. Per studiare gli organi adiacenti alle cavità aperte (retto, vagina, cavità orale, esofago, stomaco, colon), vengono utilizzati speciali sensori intrarettali, intravaginali e altri sensori intracavitari.

3. L'ecolocalizzazione Doppler è un metodo di esame diagnostico ecografico di oggetti in movimento (elementi del sangue), basato sull'effetto Doppler. L'effetto Doppler è associato a un cambiamento nella frequenza dell'onda ultrasonica percepita dal sensore, che si verifica a seguito del movimento dell'oggetto studiato rispetto al sensore: la frequenza del segnale eco riflesso dall'oggetto in movimento è diversa dalla frequenza del segnale emesso. Esistono due modifiche dell'ecografia Doppler:

• a) - continua, che è più efficace quando si misurano velocità elevate del flusso sanguigno in luoghi di costrizione vascolare, tuttavia, la dopplerografia continua presenta uno svantaggio significativo: fornisce la velocità totale dell'oggetto e non solo il flusso sanguigno;
• b) - La dopplerografia a impulsi è esente da questi svantaggi e consente di misurare basse velocità a grandi profondità o alte velocità a basse profondità in diversi piccoli oggetti di controllo.

La dopplerografia viene utilizzata clinicamente per studiare la forma dei contorni e dei lumi dei vasi sanguigni (restringimenti, trombosi, singole placche sclerotiche). Negli ultimi anni, nella clinica diagnostica ecografica, è diventata importante la combinazione di ecografia e dopplerografia (la cosiddetta ecografia duplex), che consente di identificare immagini di vasi sanguigni (informazioni anatomiche) e ottenere una registrazione della curva del flusso sanguigno in essi (informazioni fisiologiche), anche nelle moderne macchine ad ultrasuoni è presente un sistema che permette di colorare flussi sanguigni multidirezionali in diversi colori (blu e rosso), la cosiddetta mappatura color Doppler. L'ecografia duplex e la mappatura dei colori consentono di monitorare l'afflusso di sangue alla placenta, le contrazioni cardiache nel feto, la direzione del flusso sanguigno nelle camere del cuore, determinare il flusso inverso del sangue nel sistema della vena porta, calcolare il grado di stenosi vascolare, ecc.

Negli ultimi anni sono diventati noti alcuni effetti biologici sul personale durante gli esami ecografici. L'effetto degli ultrasuoni attraverso l'aria influenza principalmente il volume critico, che è il livello di zucchero nel sangue, si notano cambiamenti elettrolitici, si verificano aumenti di affaticamento, mal di testa, nausea, tinnito e irritabilità. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, questi segni non sono specifici e hanno una colorazione soggettiva pronunciata. Questo problema richiede ulteriori studi.

La termografia medica è un metodo per registrare la radiazione termica naturale del corpo umano sotto forma di radiazione infrarossa invisibile. La radiazione infrarossa (IR) è prodotta da tutti i corpi con una temperatura superiore a meno 237 0 C. La lunghezza d'onda dell'IIR è compresa tra 0,76 e 1 mm. L'energia della radiazione è inferiore a quella dei quanti di luce visibile. L'IR viene assorbito e debolmente diffuso e ha proprietà sia ondulatorie che quantistiche. Caratteristiche del metodo:

• 1. Assolutamente innocuo.
• 2. Alta velocità di ricerca (1 - 4 min.).
• 3. Abbastanza accurato: rileva fluttuazioni di 0,1 0 C.
• 4. Ha la capacità di valutare contemporaneamente lo stato funzionale di diversi organi e sistemi.

Metodi di ricerca termografica:

• 1. La termografia a contatto si basa sull'uso di pellicole indicatrici termiche su cristalli liquidi in un'immagine a colori. Colorando l'immagine con un righello calorimetrico si valuta la temperatura dei tessuti superficiali.
• 2. La termografia a infrarossi remota è il metodo termografia più comune. Fornisce un'immagine del rilievo termico della superficie corporea e la misurazione della temperatura in qualsiasi parte del corpo umano. Una termocamera remota consente di visualizzare il campo termico di una persona sullo schermo del dispositivo sotto forma di immagine in bianco e nero o a colori. Queste immagini possono essere registrate su carta fotochimica e si può ottenere un termogramma. Utilizzando i cosiddetti stress test attivi: freddo, ipertermico, iperglicemico, è possibile identificare violazioni iniziali, anche nascoste, della termoregolazione della superficie del corpo umano.

Attualmente la termografia viene utilizzata per rilevare disturbi circolatori, infiammatori, tumorali e alcune malattie professionali, soprattutto durante l'osservazione del dispensario. Si ritiene che questo metodo, pur avendo una sensibilità sufficiente, non abbia un'elevata specificità, il che rende difficile un ampio utilizzo nella diagnosi di varie malattie.

Le ultime conquiste della scienza e della tecnologia consentono di misurare la temperatura degli organi interni mediante la loro stessa radiazione di onde radio nella gamma delle microonde. Queste misurazioni vengono effettuate utilizzando un radiometro a microonde. Questo metodo ha un futuro più promettente rispetto alla termografia a infrarossi.

Un grande evento dell’ultimo decennio è stata l’introduzione nella pratica clinica di un metodo diagnostico veramente rivoluzionario, la risonanza magnetica nucleare, attualmente chiamata risonanza magnetica (la parola “nucleare” è stata rimossa per non provocare radiofobia nella popolazione). . Il metodo della risonanza magnetica (MRI) si basa sulla cattura delle vibrazioni elettromagnetiche di determinati atomi. Il fatto è che i nuclei atomici contenenti un numero dispari di protoni e neutroni hanno il proprio spin magnetico nucleare, cioè momento angolare di rotazione del nucleo attorno al proprio asse. Tra questi atomi figura l'idrogeno, un componente dell'acqua, che nel corpo umano arriva fino al 90%. Un effetto simile è prodotto da altri atomi contenenti un numero dispari di protoni e neutroni (carbonio, azoto, sodio, potassio e altri). Pertanto ogni atomo è come un magnete e in condizioni normali gli assi del momento angolare si trovano in modo casuale. In un campo magnetico dell'intervallo diagnostico con una potenza dell'ordine di 0,35-1,5 T (l'unità di misura del campo magnetico prende il nome da Tesla, uno scienziato serbo e jugoslavo con 1000 invenzioni), gli atomi sono orientati nella direzione di il campo magnetico è parallelo o antiparallelo. Se in questo stato viene applicato un campo di radiofrequenza (dell'ordine di 6,6-15 MHz), si verifica la risonanza magnetica nucleare (la risonanza, come è noto, avviene quando la frequenza di eccitazione coincide con la frequenza naturale del sistema). Questo segnale a radiofrequenza viene captato da rilevatori e un'immagine viene creata attraverso un sistema informatico basato sulla densità protonica (più protoni nel mezzo, più intenso è il segnale). Il segnale più luminoso è prodotto dal tessuto adiposo (alta densità protonica). Al contrario, il tessuto osseo, a causa di una piccola quantità di acqua (protoni), fornisce il segnale più piccolo. Ogni tessuto ha il proprio segnale.

La risonanza magnetica presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di diagnostica per immagini:

• 1. Nessuna esposizione alle radiazioni,
• 2. Nella maggior parte dei casi di diagnostica di routine non è necessario utilizzare agenti di contrasto poiché la risonanza magnetica consente di vedere Con Vasi, soprattutto grandi e medi, senza contrasto.
• 3. La capacità di ottenere immagini su qualsiasi piano, comprese tre proiezioni anatomiche ortogonali, in contrasto con la tomografia computerizzata a raggi X, dove lo studio viene effettuato in proiezione assiale, e in contrasto con gli ultrasuoni, dove l'immagine è limitata (longitudinale , trasversale, settoriale).
• 4. Alta risoluzione nell'identificazione delle strutture dei tessuti molli.
• 5. Non è necessaria una preparazione speciale del paziente per lo studio.

Negli ultimi anni sono comparsi nuovi metodi di diagnostica delle radiazioni: ottenendo un'immagine tridimensionale utilizzando la tomografia a raggi X computerizzata a spirale, è emerso un metodo che utilizza il principio della realtà virtuale con un'immagine tridimensionale, la diagnostica dei radionuclidi monoclonali e alcuni altri metodi che sono in fase sperimentale.

Pertanto, questa conferenza fornisce una descrizione generale dei metodi e delle tecniche di radiodiagnostica; una descrizione più dettagliata di essi sarà fornita nelle sezioni private.