METODE DE EXPLORARE RADIOIMAGISTICA

METODE DE EXPLORARE RADIOIMAGISTICA

Dispunem astazi de o mare varietate de metode de explorare radioimagistice pe care este necesar sa le selectam si sa le ierarhizam dupa anumite criterii.

Orice examinare radiologica trebuie precedata de un examen clinic competent care sa stabileasca diagnosticul prezumtiv. In functie de boala si de bolnav, radiologul alege metoda de explorare radiologica cea mai potrivita.

Metodele de explorare radiologica sunt curente si speciale, metode simple si metode cu substanta de contrast.

1 METODE DE EXPLORARE RADIOLOGICA FARA SUBSTANTA DE CONTRAST

RADIOSCOPIA

Radioscopia este metoda radiologica cea mai simpla, rapida si ieftina. Ea consta in examinarea la ecranul aparatului Roentgen a imaginilor pe care le formeaza fascicolul de raze X dupa ce a traversat o anumita regiune anatomica si se bazeaza pe urmatoarele proprietati ale razelor X: propagare in linie dreapta, penetrabilitate, absorbtie inegala si fluorescenta.

Radioscopia ne furnizeaza date importante asupra aspectului morfologic (de ansamblu, raporturile, mobilitatea, punctele dureroase ale organelor) si functional; disociaza imaginile.

Radioscopia trebuie efectuata sistematic dupa un anumit plan incepand cu examenul de ansamblu, continuand cu examenul pe regiuni, succesiv si simetric in diferite incidente. Ea trebuie sa aiba o durata scurta pentru a iradia cat mai putin bolnavul si examinatorul.

AVANTAJELE RADIOSCOPIEI

- Este o metoda ieftina;

- Permite examinarea aspectului morfologic si functional al organelor;

- Permite disocierea imaginilor prin posibilitatea examinarii bolnavului in mai multe incidente.

DEZAVANTAJELE RADIOSCOPIEI

- Nu identifica leziunile mici (sub 5-6 mm);

- Este o metoda subiectiva;

- Nu se obtine un document pentru controlul ulterior;

- Iradiaza mult bolnavul si examinatorul.

RADIOSCOPIA CU AMPLIFICATOR DE IMAGINE SI TELEVIZIUNE

Progresele realizate in domeniul electronicii au dus la cresterea calitatii acestei metode de examinare atat prin aportul informational cat si printr-o serie de alte avantaje:

- reduce doza de radiatii cu aproape 50%, asigurand protectia ideala a bolnavului si medicului

- mareste gradul de luminozitate a ecranului de 3.000 pana la 6.000 ori fata de radioscopia obisnuita

- realizeaza imagini care pot fi analizate si interpretate la lumina zilei

- evidentiaza leziuni mici

- imaginea poate fi transmisa la distanta de ecran pe aparate de televiziune aflate in alte incaperi

- imaginea poate fi inregistrata pe film radiografic sau banda magnetica cu posibilitatea redarii ei ulterioare

Amplificatorul de imagine este format dintr-un tub electronic care prezinta vid in interior si este dotat cu doua ecrane: ecranul primar situat la intrarea in tub - este format dintr-un ecran fluorescent care transforma fotonii X in fotoni luminosi si un strat fotoelectric care transforma fotonii luminosi in electroni.

Fig. 9 Amplificatorul de imagine

Acestia sunt accelerati intr-un camp electric de 15-25 KV si focalizati spre ecranul secundar care are dimensiuni mai mici, dar un efect luminos cu mult mai mare. Ecranul anodic fosforescent formeaza o imagine mai mica decat sectiunea regiunii examinate, care apoi este reflectata pe o oglinda de unde va fi transmisa pe ecranul de televiziune, la o camera fotografica (ampliofotografie) sau inregistrata pe film.

Dezvoltarea electronicii a dus la electromecanizarea manoperelor de examinare cu telecomanda, care permite o examinare la distanta, in afara incaperii in care se afla bolnavul.

RADIOGRAFIA

Radiografia este metoda de explorare radiologica care se bazeaza pe proprietatea razelor X de a impresiona emulsia filmelor radiografice pe care le face capabile dupa developare sa redea imaginea obiectului strabatut de fascicolul de raze X.

IMAGINEA RADIOGRAFICA

Emulsia fotografica expusa la fotoni X este impresionata si, prin developare, se inegreste. In acest fel filmul radiografic poate evidentia imaginea latenta continuta de fasicolul de electroni emergent din corpul traversat, inegrindu-se in zonele in care radiatiile ajung fara sa fie absorbite si ramanand mai transparenta in acele parti in care se proiecteaza formatii care au absorbit in intregime sau in masura mai mare fotonii incidenti. Deci emulsia fotografica se impresioneaza si prin developare devine cu atat mai intunecata cu cat sunt mai radiotransparente formatiile materiale traversate de fascicolul de radiatii.

Imaginea radiografica este negativul imaginii radioscopice deoarece elementele opace pentru razele X apar luminoase (albe) pe radiografii in timp ce elementele transparente dau o imagine intunecata. Astfel, la nivelul toracelui, plamanii, datorita continutului lor aeric, retin intr-o masura mica radiatiile - deoarece aerul si gazele au un coeficient de atenuare redus datorita densitatii lor mici, vor aparea pe radiografie ca imagini mai intunecate separate intre ele de imaginea alba, radioopaca, a opacitatii mediastinale.

Pentru organele abdominale, contrastul este mai putin evident: sunt vizibile imaginile ficatului, a rinichilor si a splinei, datorita in special relativei radiotransparente a unui strat subtire adipos care inconjoara aceste viscere (tesutul adipos prezinta un coeficient de atenuare inferior altor parti moi).

Ansele intestinale si stomacul nu sunt vizibile daca sunt goale; daca ele contin o cantitate oarecare de gaz capata o radiotransparenta relativa, absorbind intr-o masura mai mica fotonii X si devenind vizibile segmente mai mult sau mai putin intinse ale mulajului cavitatilor lor.

Pentru a face vizibile radiologic, indirect, cavitatile naturale ale organismului se poate recurge la umplerea acestora cu substante cu un numar atomic mai mare care astfel sunt radioopace, acestea constituind asa-zisele substante de contrast artificiale radioopace. De asemenea, se pot utiliza si substante de contrast radiotransparente, umpland aceleasi cavitati reale sau virtuale cu aer sau cu alte gaze.

Avantajele radiografiei: este o metoda obiectiva, reprezinta un document care sa se poata compara cu alte imagini, poate pune in evidenta leziunile mici chiar de cativa milimetri, iradierea bolnavului este mai mica.

Dezavantaje: este mai costisitoare decat radioscopia, necesita numeroase filme pentru a putea urmari functia unor organe.

FILMUL RADIOGRAFIC

Filmul radiografic este alcatuit dintr-un suport central de celuloza acetil acetata, de 0,15-0,25 mm sau dintr-un poliester. De o parte si de alta a acestui strat urmeza: un strat adeziv, emulsie fotosensibila (formata din bromura de argint inglobata in gelatina), un strat protector.

Filmele radiografice au diferite dimensiuni: 13/18, 18/24, 24/30, 30/40, 35/35 si 15/40 cm, iar pentru radiografiile dentare 3/4 cm. Ele sunt pastrate in cutii bine inchise, ferite de actiunea luminii.

CASETELE

Pentru efectuarea radiografiilor se utilizeaza casetele metalice care confera filmului protectia impotriva luminii si il mentine intr-un singur plan.

Caseta contine doua folii sau ecrane intaritoare impregnate cu saruri fosforescente (Wolframat de Calciu, Sulfura de Yitrium sau Titan) cu pamanturi rare (Gadolinium) care au proprietatea de a emite lumina si dupa ce actiunea razelor X a incetat impresionand filmul radiografic pe fata corespunzatoare.

CAMERA OBSCURA

Dupa expunerea la raze X a filmului radiografic, acesta este prelucrat la lumina rosie sau verde filtrata. Se scoate din caseta, se fixeaza pe o rama, apoi se introduce succesiv in tancurile de developare. Revelatorul contine substante reducatoare metol si hidrochinona care descompun sarurile de argint impresionate de razele X in granule de argint metalic, negre. Sarurile de argint nereduse sunt indepartate de hiposulfitul de sodiu continut in fixator. In final filmul este bine spalat intr-un bazin cu apa curenta si se usuca natural sau in dulapuri speciale.

Developarea filmului poate fi facuta si cu ajutorul aparatelor automate intr-un timp foarte scurt (1-3 minute) la lumina zilei. Astazi exista aparate cu magazii de clisee, transport mecanic, expunere automata, developare automata, cu laser, etc.

In continuare filmul este introdus in camera pentru transformarea si ameliorarea imaginilor:

- copii de pe radiografii cu corectarea contrastului

- transformarea (substractia) electronica sau fotografica cu imagini alb-negru sau color

- inregistrare pe CD, banda optica, etc

Ameliorarea calitatii imaginii se poate efectua prin radiografia marita direct sau prin procedee fotografice sau citirea cu lupa sau la video-viewer.

Dispozitivele electronice sau optice care amelioreaza calitatea imaginii (Logetron) efectueaza sustractia structurii de cercetat, armonizeaza si permit densimetria diferitelor elemente de pe film.

Substractia - operatia prin care se intaresc structurile de cercetat. Substractia digitala din memoria electronica a computerului reprezinta tratarea imaginii prin substractie punct cu punct a diferitelor elemente ale imaginii.

Armonizarea - accentueaza detaliile si scade contrastul de fond prin atenuarea structurilor grosolane.

Densimetria - efectuata cu celule fotoelectrice da relatii asupra gradului de mineralizare a osului, raportul sange/aer in tesutul pulmonar.

Radiografia in culori - are ca scop obtinerea de imagini mai frumoase si mai bogate in detalii de structura.

TELERADIOGRAFIA

O radiografie obisnuita se face de la distanta de 80 cm - 1 m. Distanta focar - film de 2 m este considerata distanta la care razele X sunt paralele, obtinandu-se o imagine aproape reala ca forma, dimensiuni si detalii structurale.

RADIOGRAFIA CU RAZE DURE SAU CU SUPRAVOLTAJ

Acest tip de radiografie se efectueaza cu 110 -150 KV si este utilizata pentru studiul structurii unor imagini complexe. Astfel putem identifica printr-o opacitate lichidiana un proces patologic al parenchimului pulmonar (de exemplu: putem identifica o tumora de parenchim mascata pe radiografia standard de o pleurezie), putem identifica cu usurinta vasele pulmonare, brosiile, ganglionii.

RADIOGRAFIA CU DUBLA EXPUNERE

Consta in efectuarea a doua expuneri succesive pe acelasi film. Este utilizata pentru studiul mobilitatii coastelor si diafragmului prin aprecierea gradului lor de deplasare in inspir si expir.

DIGRAFIA

Este o varianta a radiografiei cu dubla expunere. Digrafia necesita utilizarea unei grile de plumb asezata longitudinal care se interpune intre bolnav si film. Se efectueaza o prima expunere in inspir, apoi se deplaseaza grila lateral, acoperindu-se fasiile expuse si apoi se efectueaza o a doua expunere in expir profund.

POLIRADIOGRAFIA

Poliradiografia este utilizata pentru aprecierea miscarilor unui organ (de exemplu: a peristaltismului gastric) si consta in efectuarea mai multor expuneri pe acelasi film.

SERIOGRAFIA

In situatia in care trebuie sa se studieze diversele aspecte ale unui organ in miscare sau diferitele faze ale aceluiasi fenomen care se succed in mod rapid, exista dispozitive speciale numite seriografe care permit sa se efectueze pe aceeasi pelicula doua sau mai multe radiografii la intervale de timp mai mult sau mai putin scurte.

Seriografia este utilizata in mod curent in examenul tractului gastro-intestinal si efectuarea acestor seriografii este de regula insotita de observarea radioscopica care alege momentul cel mai potrivit pentru expunerea radiografica, realizand asa-zisele radiografii tintite.

Pentru alte examinari care privesc studiul unor fenomene care se produc in intervale de timp foarte scurte, cum ar fi de exemplu opacifierea unui teritoriu arterial sau a cavitatilor cardiace prin injectarea unei substante de contrast opaca in fluxul sanguin circulant, se utilizeaza seriografe automate care permit obtinerea de multiple radiografii in serie cu intervale scurte de timp ce pot ajunge pana la 6 imagini/secunda.

RADIOFOTOGRAFIA MEDICALA

Radiofotografia medicala este o metoda de investigatie radiologica care consta in fotografierea imaginii obtinuta la ecranul de radioscopie, pe filme de 7/7 cm sau 10/10 cm.

Aparatul pentru radiofotografie prezinta montat in fata ecranului o piramida in varful careia se adapteaza un aparat fotografic (camera Odelka bazata pe principiul oglinzilor concave).

Filmele obtinute sunt examinate cu lupa sau la un aparat de proiectie.

Metoda este foarte utila pentru depistarea afectiunilor toracice si cardiace cu extensie in masa: tbc, silicoza, cancer bronhopulmonar, malformatii cardiace, valvulopatii, etc.

AMPLIFOTOGRAFIA

Consta in efectuarea de fotografii a imaginii radiologice la amplificatorul de imagine.

STEREORADIOGRAFIA

Stereoradiografia este o metoda radiologica care permite obtinerea de imagini in relief. Tehnica consta in efectuarea a doua radiografii succesive in aceeasi incidenta deplasand tubul transversal 65 mm (distanta interpupilara). Radiografiile sunt examinate simultan cu un aparat optic special.

TOMOGRAFIA

TOMOGRAFIA LINIARA

Tomografia, stratigrafia sau planigrafia este o metoda prin care se realizeaza reprezentarea radiografica a unui singur strat din grosimea corpului examinat, pe cat posibil degajat de suprapunerea imaginilor straturilor suprapuse din alte planuri.

Metoda se bazeaza pe utilizarea unui dispozitiv care permite inprimarea unei miscari a tubului radiogen si a filmului radiografic in timpul expunerii, corpul de radiografiat ramanand nemiscat. Miscarea tubului se efectueaza pe un arc de cerc ( baleaj de 20, 40, 60 grade) al carui centru de rotatie este situat la nivelul stratului care urmeaza sa fie tomografiat. Prin aceasta metoda, straturile care sunt situate in planul axei de miscare se proiecteaza in timpul expunerii in acelasi punct de pelicula radiografica, pe cand imaginile straturilor situate deasupra si dedesubtul planului interesat se proiecteaza in permanenta in puncte diferite, ceea ce face ca imaginile lor sa se stearga producand o voalare difuza mai mult sau mai putin estompata. Aplicatiile practice ale tomografiei sunt numeroase. Astfel, la torace, eventualele cavitati parenchimatoase din masa unei condensari care nu sunt vizibile deoarece sunt acoperite de opacitatea situata anterior si posterior constituie cea mai larga utilizare. Alte utilizari ale tomografiei privesc studiul regiunii petromastoidiene pentru urechea mijlocie si interna, a laringelui, unele examinari ale aparatului urinar precum si in alte cazuri de patologie osoasa.

Tomografia poate fi efectuata cu film unic in caseta simpla sau poate fi simultana cu mai multe filme situate paralel la anumite distante de 0,5 -1 cm, corespunzatoare straturilor de tesuturi care sunt radiografiate cu o singura expunere.

Tomografia poate fi efectuata in plan frontal, sagital.

Cu toate ca tomografia conventionala constituie inca un examen complementar valoros al investigatiei radiologice in diferite conditii patologice, ea este in prezent depasita de tomografia axiala computerizata care va fi discutata in continuare.

ZONOGRAFIA

Este o tomografie efectuata cu un unghi de baleaj mic 3-6 grade obtinandu-se in acest fel imaginea unui strat de cativa cm grosime.

TOMOGRAFIA AXIALA COMPUTERIZATA ( T.A.C.)

Tomografia axiala computerizata ( T.A.C.) denumita in terminologia anglo-saxona Computed Tomography (C.T. scan) si in literatura franceza Tomodensitometrie, este o metoda de investigatie care desi se bazeaza pe utilizarea razelor X nu produce o imagine directa prin fascicolul emergent ci prin intermediul unor foarte numeroase masuratori dozimetrice cu prelucrarea matematica a datelor culese. Ea construieste prin calcul imaginea radiologica a unui strat traversal al corpului examinat.

Metoda a fost realizata in anul 1973 de inginerul englez Gotfray Hounsfield care a prezentat primele sale rezultate obtinute prin aceasta metoda a examenului craniului si a creierului. Ulterior, tehnologia aparaturii a progresat in mod rapid si a permis explorarea intregului corp fiind prezentat intr-o continua evolutie.

Grosimea unui strat examinat prin aceasta metoda poate varia intre 1-10 mm in raport cu aparatura utilizata si cu tehnica aleasa. Principiul acestei metode este urmatorul:

Fig 10 Principiul tomografiei computerizate

Din fascicolul de fotoni X emis de un tub radiogen este utilizat numai un mic manunchi de radiatii centrale care, traversand perpendicular axa longitudinala a corpului examinat, ajunge la un detector adica un dozimetru care masoara doza emergenta si o transforma intr-o valoare numerica proportionala cu coeficientul de atenuare medie a tesuturilor explorate. Astfel computerul memoreaza un numar mare de valori, divizeaza stratul explorat in numeroase suprafete cu sectiune patrata. Pentru fiecare din microvolumele realizate de aceste masuratori computerul este capabil sa aprecieze coeficientul de atenuare si sa determine o valoare numerica de radioopacitate sau radiotransparenta.

Imaginea, reconstruita geometric de calculator, este transmisa pe un monitor si pe o memorie cu disc dau banda magnetica. Astfel examinatorul are posibilitatea sa studieze pe un monitor de televiziune imaginea construita de calculator care este constituita din puncte mai intunecate la nivelul structurilor mai radiotransparente si din puncte mai luminoase la nivelul structurilor mai radioopace.

T.A.C.-ul, in comparatie cu radiografia traditionala, permite evidentierea unor structuri a caror diferenta de radioopacitate fata de tesuturile innvecinate este atat de redusa incat ea nu poate sa fie evidentiata prin examene radiologice traditionale. De fapt, acesta este avantajul care a revolutionat in ultimii ani multe capitole ale radiodiagnosticului conventional facand in o serie de cazuri inutila utilizarea substantelor de contrast artificiale.

PANTOMOGRAFIA

Pantomografia este o metoda de explorare radiologica prin care se obtine o imagine panoramica a intregii danturi.

Fascicolul de raze X este selectat printr-o fanta si orientat spre arcadele dentare strabatand o alta fanta si impresionand filmul radiografic. Bolnavul si filmul se rotesc in sens invers. Iradierea este minima numai la nivelul arcadelor dentare.

ROENTGENCINEMATOGRAFIA

Roentgencinematografia se realizeaza filmand ecranul intaritorului de imagine. Aceasta metoda permite obtinerea de secvente cinematografice cu o frecventa pana la 100 fotograme/secunda care este utilizata de obicei in radiologia cardiologica mai ales pentru studiul arterelor coronare sau ale cavitatilor cardiace.

Inregistrarea pe banda magnetica a imaginilor radioscopice transmise in circuitul de televiziune inchisa simplifica procedeul, deoarece exclude developarea filmului facand deci posibila reproducerea imediata a inregistrarii; totusi imaginile inregistrate prin aceasta metoda sunt de o calitate inferioara celor obtinute prin roentgencinematografie, ele fiind mai mult in examenul radiologic al tractului gastro-intestinal.

XERORADIOGRAFIA

Xeroradiografia este o metoda de investigatie care se bazeaza pe proprietatea razelor X de a produce variatii de rezistenta electrica a unor cristale semiconductoare. Imaginea ei nu necesita reproducerea fotografica, ea se obtine prin prelucrare xerox. Se utilizeaza o placa de aluminiu acoperita de un strat de seleniu (reprezinta suportul si rezervorul de incarcare electrica pozitiva).

Regiunea de studiat, strabatuta de fascicolul de raze X, realizeaza pe placa de seleniu o imagine latenta care devine evidenta dupa aplicarea unei pudre de transfer formata din particule incarcate electronegativ care se depun in functie de sarcina electrica a placii. Aceasta imagine este apoi transferata pe o foaie de hartie.

TERMOGRAFIA MEDICALA

La nivelul pielii se proiecteaza radiatiile termice infrarosii emise de tesuturi si organe. Ele pot fi captate printr-un sistem optic, transformate in semnale elecrice si amplificate electronic. In continuare se realizeaza transferul semnalului electric in lumina care se inregistreaza pe ecranul fluoroscopic sau pe un film polaroid.

Portiunile calde produc imagini albe iar cele reci, negre.

Termografia este foarte utila in dermatologie, vasculopatii, exploararea tumorilor maligne, procese reumatismale.

ULTRASONOGRAFIA

Ultrasonografia este o metoda importanta de investigatie introdusa relativ recent in practica medicala. Se bazeaza pe utilizarea ultrasunetelor care sunt reflectate sub forma de ecouri in functie de proprietatile mecanice ale tesuturilor solide si lichide, proportional cu rezintenta la patrundere (impedanta a fiecarui organ).

Ultrasunetele sunt folosite in doua scopuri importante: pentru realizarea de imagini sectionale si pentru masurarea vitezelor de curgere a sangelui.

Tehnica imagistica ultrasonografica este numita ultrasonografie. Cel mai uzual tip de tehnica de masurare a vitezei de curgere este numit Doppler ultrasonic, iar metoda sonografie Doppler.

Ultrasunetele sunt unde mecanice, care au la baza oscilatiile particulelor materiei. De aceea ele nu exista in vid si au o lungime de unda peste 18000 Hz. Cele mai utilizate game de frecvente se situeaza intre 2-10MHz (1MHz = 1milion Hz).

Formarea ultrasunetelor - se bazeaza pe efectul piezoelectric: daca la extremitatile unui cristal de cuart se aplica o diferenta de potential electric acesta se deformeaza. Vibratiile mecanice ale cristalului de cuart, la randul lor produc diferente de potential.

Ultrasunetele se formeaza si sunt receptionate la nivelul transducerului. Initial se utiliza cristalul de cuart. Astazi in locul cristalului de cuart sunt utlizate ceramici sintetice (zirconat de Pb, titanat de Ba) sau mase plastice (florura de poliviniliden) care produc la o singura stimulare numai 2-3 oscilatii, ceea ce permite o rezolutie mai buna a imaginii.

Transducerul are doua functii: de emitator de ultrasunete care sunt pulsatorii. Un puls are durata de o μ/s si este transmis de 1000ori/s. In tipul ramas 999/1000 transducerul actioneaza ca receptor.

Transducerul poate fi: liniar sau sectorial (mecanic, convex).

In functie de frecventa distingem transducer de 2, 3, 5, 6, 7, 10, 30MHz.

Usurinta cu care se propaga ultrasunetele printr-un tesut depinde de masa particulei (care determina densitatea tesutului) si de fortele elastice care leaga particulele intre ele. Viteza de propagare a ultrasunetelor prin tesuturi este determinata de elasticitatea tesutului. Densitatea si elasticitatea unui tesut determina independenta acustica (rezistenta) Z=pxc, p=densitate, c=viteza de propagare a sunetului prin tesut. Cu cat diferenta de impedanta acustica este mai mare, cu atat mai puternica va fi reflectarea. Intre gaz si un tesut moale exista o diferenta de impedanta acustica foarte mare. De aceea la aplicarea transducerului pe piele este necesara utilizarea unui gel pentru a elimina aerul care ar fi oprit propagarea ultrasunetlor. La fel intre os si tesuturi moi impedanta acustica este mare, oasele restrictionand utilizarea ultrasunetelor.

Ultrasunetele emise se propaga in mediul biologic. In corpul uman propagarea ultrasunetelor se face liniar si sufera fenomene de reflexie, refractie, dispersie si difractie.

De aemenea, energia sonora este preluata de particulele din mediul de propagere si reflectie-difuzie, astfel energia fascicolului incident se pierde treptat prin absorbtie. Suma pierderilor de energie prin absorbtie si difuziune determina atenuarea.

Intalnind in calea lor diferite interfete, ultrasunetele se reflecta sub forma de ecouri. Acestea sunt receptionate de cristale, determina vibratii ale acestuia si produc diferente de potential electric.

Informatia ecografica poate fi reprezentata in mai multe moduri:

Fiecare ecou care se intoarce la transductor genereaza un semnal electric a cariu putere (amplitudine) este determinata de puterea ecoului. Transformarea semnalului electric intr-o imagine ce apare pe un monitor se bazeaza pe viteza relativ constanta de propagare a ultrasunetelor prin tesuturi. Prin masurarea timpului de la transmisia ultrasonica si pana la receptia ecoului poate fi estimata adancimea pana la care au patruns ultrasunetele. Pe parcursul perioadei de "ascultare" care urmeza emisiei fiecarui puls ultrasonic, se inregistreaza ecouri provenite de la adancimi diferite. Datorita atenuarii ultrasunetelor in tesuturi, ecourile provenite de la structurile cele mai indepartate vor fi cele mai slabe. Acest lucru este compensat prin amplificarea semnalelor electrice generate de ecourile intarziate. Cu cat ecoul ajunge mai tarziu cu atat este mai mare amplificarea aplicata cu ajutorul asa numitor gainere, compensarea castigului de timp sau controlul castigului de timp (TGC - time gain control).

Cea mai simpla afisare a ecourilor inregistrate este asa numita afisare in mod A (modul amplitudine). In acest mod, ecourile provenite de la diferite adancimi sunt prezentate ca varfuri pe o linie orizontala care indica adancimea (sau timpul). Primul ecou inregistrat dupa transmiterea pulsului ultrasonic este cel din stanga iar ecourile inregistrate mai tarziu se gasesc in partea dreapta a liniei. Puterea ecoului determina amplitudinea sau inaltimea fiecarui varf si de aici modul A. Modul A permite doar afisarea unidimensionala a modificarilor de impedanta acustica dealungul fascicolului de ultrasunete si este foarte putin utilizat.

Modului A i se pot atasa si o componenta dinamica utilizand un mod alternativ, modul M (M - miscare) sau modul TM (miscare in timp). In cazul acesta, axa adancimii este orientata vertical pe monitor. Diversele ecouri nu sunt prezentate ca variatii de-a lungul liniei ci mai repede ca puncte care au stralucire (luminozitate) in functie de puterea ecoului. Aceste puncte stralucitoare se deplaseaza pe ecran producand curbe luminoase care indica schimbarea in timp a pozitiei structurilor reflectate. Curbele de pe monitor sunt actualizate de fiecare data cand punctele ating extremitatea din dreapta ale acestuia. Curbele din modul M ofera informatii foarte detaliate despre comportamentul in miscare a structurilor reflectante de-a lungul facicolului de ultrasunete, iar metoda a fost in mod deosebit folosita in cardiologie pentru a arata modul de miscare ale valvelor cardiace.

In modul B (stralucire), ecourile sunt prezentate pe un ecran ca puncte luminoase, stralucirea fiecariu punct fiind determinata de puterea ecoului. Modul B ofera imagini bidimensionale in sectiune, ale anatomiei omului.

In zilele de inceput ale ultrasonografiei piata era dominata de scannere care produceau imagini statice. Astazi, acstea au fost inlociute cu sannere in timp real. Traductorii utilizati pentru aceasta din urma au in componenta elementele formate din cristale de dimensiuni mici, aranjate fata in fata. Folosind diverse tehnici, un fascicol ingust de ultrasunete liniar sau sectorial, scaneaza sau baleaza corpul pacientului, iar pentru fiecare pozitie (linie de scanare) sunt inregistrate ecourile produse de fascicol. O pozitie a liniei de scanare poate corespunde pozitiei unui singur element format din cristale. Ecourile provenite de la toate liniile de scanare creaza o imagine de forma dreptunghiulara sau sub forma de sector. Imaginea este dinamica si poate arata fenomene cum sunt miscarile respiratorii, pulsatiile vaselor, contractiile cardiace si miscarile fetale. Transductorul este conectat la aparatul de ultrasunete printr-un cablu flexibil care permite pozitionarea lui in orice pozitie.

Scannerele moderne utilizeaza tehnici digitale. Semnalele electrice analogice care sunt generate in cristalul transductorului de catre ecouri sunt digitalizate, fiind creata o matrice digitala a imaginii pe baza puterii semnalului. La imaginea finala prezentata pe monitor, pixelii primesc tonuri de gri in functie de numarul corespunzator in matricea digitala.

Sistemul Doppler

Masurarea vitezei de curgere a sangelui folosind ultrasunetele se bazeaza pe fenomenul general prin care frecventa unei unde este dependenta de viteza relativa dintre emitatorul si receptorul acesteia. Acesta este efectul Doppler care este aplicabil la orice fel de unda, atat electromagnetica (lumina) cat si mecanica (ultrasunete).

La sonografia Doppler a vaselor sangvine, in corp este transmis un fascicol ingust de ultrasunete ce provine dintr-un traductor Doppler. Daca fascicolul de ultrasunete intersecteaza un vas de sange sau cordul, hematiile vor reflecta o mica parte din ultrasunete. Daca hematiile se deplaseaza spre traductorul Doppler, ecourile reflectate vor avea o frcventa mai inalta decat cele emise de traductor, iar atunci cand se deplaseaza in sens contrar, frecventa va fi mai mica decat cea a ultrasunetelor emise.

In principiu, exista doua modalitati de transmitere si receptie a ultrasunetelor in aplicatiile Doppler: modul unda continua (CW) si modul Doppler pulsator (PD). In cazul modului unda continua, traductorul Doppler are duoa cristale separate, un cristal transmite continuu iar celalalt receptioneaza continuu ecourile. Acest concept permite masurarea vitezelor foarte mari. Vitezele sunt masurate simultan pentru o gama larga de adancimi si nu este posibila masurarea selectiva a vitezelor de la o anumita adancime prestabilita. In cazul modului Doppler pulsator unul si acelasi cristal realizeaza atat transmisia cat si receptia ultrasunetelor. Ultrasunetele sunt transmise sub forma de pulsuri, ecourile fiind inregistrate in timpul de asteptare dintre doua pulsuri succesive. Intervalul de timp dintre transmisia si receptia ecoului determina adancimea la care sunt masurate vitezele de curgere ale unor volume foarte mici (volum esantion) de-a lungul fascicolului de ultrasunete dat. Vitezele maxime ce pot fi masurate sunt considerabil mai mici decat cele ce pot fi masurate in modul unda continua.

Cele mai uzuale aparate Doppler utilizate sunt asa numitele scannere duplex care combina ultrasonografia in timp real si sonografia Doppler pulsatoare. La scanarea duplex directia fascicolului Doppler este suprapusa pe imaginea in mod B iar dimensiunea si pozitia volumului esantion de-a lungul fascicolului poate fi selectata cu ajutorul unor markeri electronici. Atunci cand un cursor electronic este pozitionat manual, paralel cu directia de curgere a sangelui, se realizeaza masurarea automata a unghiului Doppler si se afiseaza viteza reala de curgere. Daca se masoara aria sectiunii poate fi calculat si debitul sangelui.

O dezvoltare ulterioara a scanarii duplex este Doppler-ul color. Pe o imagine in timp real, in mod B, se suprapun culori pentru a indica prezenta unui curent sangvin. Tesuturile stationare sunt afisate in tonuri de gri iar vasele in culori (tonuri de albastru, rosu, galben, verde) in functie de viteza medie relativa si directia de curgere. Imaginile codificate color ofera o imagine de ansamblu foarte buna asupra diferitelor vase si directii de curgere existente dar informatiile cantitative oferite cu ajutorul acestei metode sunt mai putin precise decat din cele doua metode prezentate anterior. Astfel Dopplerul color este intotdeauna combinat cu ecografia Doppler pulsatoare iar imaginile color servesc ca un foarte bun ghid pentru plasarea esantionului de volum pentru metoda Doppler pulsatoare.

IMAGISTICA PRIN REZONANTA MAGNETICA NUCLEARA

IRM constituie o metoda de investigatie care se bazeaza pe fenomenul fizic al rotatiei protonilor de hidrogen in jurul axului propriu care se numeste spin.

In stare de repaus, protonii de H din corpul omenesc sunt orientati anarhic. Daca ii supunem unui camp magnetic static intens care actioneaza din afara corpului la o temperatura joasa, ei se aliniaza cu axul lor paralel sau antiparalel cu directia campului magnetic. Sub actiunea unui alt camp exterior, protonii isi pierd orientarea si alinierea revenind la pozitia lor initiala de echilibru, trec printr-o faza de tangaj care consta intr-o miscare de rotatie analoga miscarii unui titirez in timpul careia emit un semnal de rezonanta receptionat de bobinele detectoare. Amplitudinea semnalului receptionat este proportionala cu numarul de nuclei din proba. Protonii de H care se vad mai bine sunt cei legati de apa si grasimi. Aceste doua medii dense in protoni apar albe, osul (15 % apa) apare negru ca si plamanul. Fluidele in miscare avand protonii in miscare au semnale foarte slabe.(jos-imagini rezonanta magnetica-abdomen, respectiv coloana cervicala)

Semnalele si imaginea sunt receptionate de un oscilograf catodic. Programarea datelor de tratament al informatiilor in computer se face ca si la CT.

Alte informatii sunt obtinute prin determinarea timpului de relaxare care caracterizeaza transferul de energie intre nuclei si mediul inconjurator si timpul de relaxare spin-spin care caracterizeaza schimbul de energie intre nuclei.

TOMOGRAFIA PRIN EMISIE DE POZITRONI

Unele componente ale materiei vii O, C, N, prin bombardarea cu particole accelerate de ciclotron pot fi aduse in starea de izotopi radioactivi. Iau nastere astfel izotopi radioactivi artificiali care au proprietatea de a emite pozitroni o perioada foarte scurta de timp. Intalnind electroni, ei produc 2 radiatii electromagnetice ( 2 fotoni ) care se propaga liniar in directii opuse. Un sistem de detectori, cate doi la fiecare capat de ax, se activeaza cand sunt loviti simultan de fotoni si inregistreza radiatii. Un ordinator inregistreaza numarul de atomi emitatori, densitatea lor, situatia si durata emisiei. Datele obtinute apar pe un ecran si sunt inregistrate pe computer.

EXPLORARILE DIGITALE

Achizitionarea imaginilor digitale consta in convertirea imaginii in date numerice, numit sistem analog digital, si readucerea pe ecran printr-un convertitor digital analog a imaginii digitale memorate pe calculator.

Rezolutia imaginii este limitata la un numar de puncte, date orizontale si verticale. Cu cat sunt mai multe puncte, imaginea este mai clara.

Imaginea este definita printr-un numar de nuante de gri.

Angiografia digitala se bazeaza pe fenomenul de substractie numerica. Ea permite injectarea unei cantitati mici de substanta de contrast in vena, fara a fi necesare injectarile prin sonde intraabdominale.

In ultimul timp asistam la o dezvoltare vertiginoasa a aparaturii medicale creatoare de imagini, o adevarata imagotehnologie pentru care termenul cel mai potrivit pare a fi acela de imagistica medicala.

Imagistica medicala cuprinde:

a) imagistica radiologica care utilizeaza raze X, Gama, tomografia computerizata, tomografia cu emisie de pozitroni, medicina nucleara, radioscopia televizata, radiografia digitala, angiografia cu substractia digitala, IRM.

b) imagistica fara radiatii ionizante, endoscopia, camerele video atasate la microscopie, termografie, etc.

Incepand din 1976 a fost introdusa o subspecialitate a radiologiei - radiologia interventionala care utilizeaza si perfectioneaza diferite tehnici de diagnostic si terapie: colangiografia transparieto-hepatica, ERCP - dilatarile arteriale transluminale, extractii de calculi, introducere de stenturi, etc.

Aparitia unor asmenea tehnici in imagistica medicala pune problema stabilirii unui algoritm in utilizarea lor, pe care il face radiologul in functie de boala si bolnav.

2 METODE DE EXPLORARE RADIOLOGICA CU SUBSTANTE DE CONTRAST

Radioscopia, radiografia si tomografia axiala computerizata permit evidentierea unor organe si formatii patologice a caror grosime si coeficient de atenuare realizeaza un contrast natural cu tesuturile din jur. Acest contrast poate fi marit sau chiar creat cand el nu exista prin intermediul asa-ziselor substante de contrast artificiale. Acestea sunt constituite din elemente sau compusi cu o greutate specifica diferita a tesuturilor examinate si care intrand in spatii virtuale sau in cavitati naturale realizeaza un mulaj si produc imagini de o opacitate corespunzatoare in cazul substantelor de contrast radioopace sau de o transparenta majora in cazul substantelor de contrast radiotransparente sau gazoase.

Contrastul prin opacitate poate fi marit chiar si in unele organe sau tesuturi prin injectarea substantei de contrast in circulatie. Prin aceasta metoda se pot evidentia in primul rand ramificatiile vasculare opacifiate si apoi organele sau tesuturile prin distributia sangelui opacifiat in teritoriul arteriolo-capilar al acestor structuri.

Substantele de contrast, desi nu sunt produse medicamentoase in sensul strict al cuvantului deoarece nu produc nici un efect terapeutic, trebuie sa fie cunoascute de toti medicii practicieni pentru ca in recomandarea utilizarii lor in vederea efectuarii unor examene radiologice cu substanta de contrast sa fie cunoscute riscurile la care poate fi expus bolnavul si sa fie apreciat beneficiul ce poate fi obtinut in urma acestor examinari proportional cu riscul care-l comporta.

ISTORIC

Primele incercari de utilizare a unor substante de contrast artificiale au inceput inca din secolul trecut dar numai in 1910 a fost propusa utilizarea sulfatului de bariu pentru examenul radiologic al aparatului digestiv. In 1912 Sicard si Forestier introduc utilizarea uleiului iodat pentru explorarea canalului rahidian. Aceasta substanta a fost utilizata apoi in opacifierea arborelui bronsic (bronhografia), a traiectelor fistuloase (fistulografia), a cavitatii uterine (histerosalpingografia) si in alte scopuri. In prezent, substantele de contrast iodate liposolubile sunt utilizate in special pentru realizarea limfografiilor si a sialografiilor.

In ce priveste vizualizarea cailor excretorii urinare, ea incepe din 1906 cand Voelber si Von Lichtenberg au obtinut opacifierea retrograda a ureterului si cavitatilor pieloureterale cu suspensii coloidale de metale grele; urografia obtinuta prin injectarea intravenoasa a unor substante care sunt eliminate prin rinichi si care opacifiaza in acest fel urina, vizualizand caile excretorii, a fost introdusa in practica in 1928 de Binz si Rath. Un proces remarcabil in aceasta metoda a fost obtinuta in 1953-1954 prin realizarea unor substante de contrast hidrosolubile tri-iodate care prezinta un contrast superior si o toleranta mai buna. Aceste substante servesc si la opacifierea cavitatilor cardiace si a sistemului vascular periferic.

Opacifierea cailor biliare se obtine prin utilizarea unor compusi care sunt eliminati de catre celula hepatica odata cu bila produsa de aceasta. Dupa utilizarea unei serii de asemenea substante a caror eficienta era moderata s-a obtinut un progres decisiv in acest domeniu abia in anul 1952 odata cu preparatele unor substante de contrast tri-iodate, administrabile pe cale orala fara toxicitate, in dozele necesare si cu un contrast ridicat. Un an mai tarziu, a fost realizata si o substanta de contrast injectabila care, secretata odata cu bila, dupa 15-30 minute de la injectare opacifiaza suficient, pentru a fi evidentiate canalele biliare si coledocul, pentru ca dupa o ora sa fie evidentiata si vezicula biliara.

Recent au fost introduse substante de contrast nonionice care sunt mai bine tolerate de organism, avand o osmolaritate mai redusa (Ultravist, Iopamiro, Omnipaq, etc.)

Din punct de vedere al comportamentului, distingem substante de contrast pozitive si substante de contrast negative.

Substantele de contrast radiotransparente sunt constituite din gaze (aer, oxigen, bioxid de carbon, protoxid de azot) si ele sunt utilizate pentru realizarea unui contrast negativ artificial in organele cavitare (stomac, colon, cai excretorii urinare) sau in cavitatile naturale reale sau virtuale (ventricoli cerebrali, cavitati articulare, cavitatea peritoneala, mediastin sau spatiu retroperitoneal).

Substanta de contrast cea mai frecvent utilizata este aerul atmosferic, in locul caruia multi practicieni prefera oxigenul pentru o presupusa solubilitate mai buna in sange si o absorbtie mai rapida. In realitate, si cu acest gaz se pot produce embolii cand el este injectat din greseala direct intr-un vas. Din aceste motive este preferabil utilizarea protoxidului de carbon care au o solubilitate de aproximativ 20 de ori mai mare decat oxigenul in sange.

Investigatiile cele mai frecvente efectuate cu substante de contrast radio-transparente sunt: pneumoencefalografia, pneumoperitoneul, retropneumo-peritoneul si pneumomediastinul.

Uneori pot fi asociate ambele tipuri de substante de contrast realizandu-se examinari complexe cum ar fi pneumoginecografia asociata cu histerosalpingografia, examenul radiologic in dublu contrast al stomacului, colonului, vezicii urinare sau al cavitatilor articulare.

FENOMENELE DE INTOLERANTA, REACTII ADVERSE SI INCIDENTELE PRODUSE DE SUBSTANTELE DE CONTRAST IODATE

Fenomenele de intoleranta care pot apare in urma utilizarii substantelor de contrast iodate sunt de regula usoare si dispar spontan. Aceste fenomene pot fi digestive (caldura abdominala, greata, varsaturi), respiratorii (prurit nazal, stranut, tuse, senzatie de constrictie laringiana), nervoase (senzatie de neliniste, cefalee, tulburari vizuale). Aceste manifestari nu necesita, in general, nici o terapie speciala si dispar chiar in timpul injectarii substantei de contrast; unele manifestari cutanate (urticaria localizata) dispar 5-10 minute mai tarziu.

Mai rare, manifestarile de intoleranta grave, pot fi si mortale. Ele sunt cutanate (urticarie gigantiforma, eritrodermie generalizata, crize astmatice, edem pulmonar acut, edem al glotei), nervoase (convulsii, coma), digestive (dureri abdominale acute, varsaturi incoercibile), cardiovasculare (colaps, stop cardiac). Manifestarile de intoleranta respiratorii si cardiovasculare grave apar de regula chiar in cursul injectarii, uneori dupa introducerea unor cantitati minime de substanta de contrast la inceputul injectarii. Este stabilit faptul ca fenonemele de intoleranta, in special cele mai grave nu sunt legate de cantitatea de substanta de contrast injectata sau de viteza de injectare. Metodele de testare preventiva a sensibilitatii la substantele de contrast (conjunctivale, intradermice, etc.) s-au dovedit a fi inutile si ele au fost definitiv abandonate. In ce priveste testul intravenos el poate constitui uneori in sine cauza unui fenomen de intoleranta chiar grav. In consecinta, se poate afirma ca fenomenele de intoleranta a substantei de contrast, inclusiv cele mai grave, sunt absolut imprevizibile. Avand in vedere faptul ca utilizarea substantei de contrast poate expune intotdeauna bolnavul la un anume risc, trebuie ca examinarile radiologice care se bazeaza pe utilizarea unor asemenea substante sa fie indicate numai atunci cand ele sunt absolut indispensabile si nu pot fi inlocuite cu alte metode. Se pare ca singura contraindicatie a utilizarii substantelor de contrast este lipsa unor indicatii corecte la investigatia respectiva. In cazurile in care este absolut necesara efectuarea unor asmenea investigatii la persoanele care au antecedente de manifestari alergice, de insuficienta hepato-renala sau cardiaca sau cand examinarile au un risc ridicat ca in coronarografie, angiocardiopneumografie, etc., este recomandabila colaborarea cu un medic reanimator iar examinarea sa fie efectuata numai in laboratoare dotate corespunzator cu mijloace de rezolvare a respectivelor complicatii.

In cazul in care reactia adversa se produce, este necesar:

- intreruperea administrarii de substanta de contrast

- punctionarea, cateterizarea unei vene cu ajutorul unei flexule si instalarea perfuziei

- administrarea de hemisuccinat de hidrocortizon in doze variabile intre 100 - 1000 mg

- administarea de antihistaminice

- tratament simptomatic (noradrenalina, diazepam, calciu)

- solicitarea serviciului de ATI, in cazul in care, cu mijloacele mai sus mentionate, nu se obtin rezultate.