Bioimaging e Tecniche di Imaging
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Questions and Answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio la differenza tra una proiezione e una sezione, come nel caso di un'immagine RX?

  • Una proiezione comprime tutte le informazioni attraverso lo spessore, mentre una sezione visualizza uno strato specifico. (correct)
  • Una proiezione utilizza onde radio, mentre una sezione utilizza raggi X.
  • Una proiezione mostra solo la superficie esterna del corpo, mentre una sezione rivela l'interno.
  • Una proiezione è un'immagine 2D, mentre una sezione è sempre un volume 3D.
  • Cos'è una tomografia?

  • Un volume 3D ricostruito da sezioni virtuali del corpo. (correct)
  • Un'immagine ottenuta proiettando raggi X attraverso il corpo.
  • Un'immagine 2D che rappresenta la temperatura superficiale del corpo.
  • Un tipo di immagine che utilizza solo energia emessa spontaneamente dal corpo.
  • Quale delle seguenti modalità di bioimaging si basa sull'emissione spontanea di energia dal corpo umano?

  • Risonanza magnetica (RM).
  • Tomografia computerizzata (TC).
  • Tomografia ad emissione di positroni (PET).
  • Termografia. (correct)
  • Quale tipo di energia NON è utilizzata per acquisire immagini basate sull'interazione dei tessuti con energia inviata dall'esterno in bioimaging?

    <p>Energia nucleare. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è lo scopo principale degli agenti di contrasto utilizzati nelle bioimmagini?

    <p>Rendere più visibili alcune strutture anatomiche o seguire processi fisiologici. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti tecniche di imaging utilizza radiofarmaci?

    <p>Tomografia ad emissione di positroni (PET). (A)</p> Signup and view all the answers

    Quale tra le seguenti modalità di imaging si basa sull'utilizzo di energia elettromagnetica?

    <p>Risonanza Magnetica (RM). (D)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti opzioni descrive correttamente una caratteristica distintiva delle immagini basate sull'interazione dei tessuti con energia inviata dall'esterno?

    <p>Possono impiegare diverse forme di energia, come onde meccaniche o energia elettromagnetica. (C)</p> Signup and view all the answers

    Nella modalità elicoidale, cosa si regola principalmente per ottenere dati sufficienti per la ricostruzione dell'immagine?

    <p>La velocità di movimentazione del lettino. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quale vantaggio offre la modalità CINE-MODE rispetto alla modalità elicoidale nella TC 4D?

    <p>È più rapida nell'acquisizione grazie a calcoli più semplici。 (D)</p> Signup and view all the answers

    In quale fase del processo di TAC 4D avviene il re-binning?

    <p>Dopo la ricostruzione delle immagini。 (D)</p> Signup and view all the answers

    Quale dei seguenti fattori è determinante per stabilire il passo dell'elica (pitch) nella modalità elicoidale?

    <p>La durata del ciclo respiratorio e il tempo di ricostruzione dell'immagine。 (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è una caratteristica della modalità cine-mode rispetto alla modalità elicoidale in termini di ciclo respiratorio?

    <p>Si basa su un singolo ciclo respiratorio per set。 (B)</p> Signup and view all the answers

    Cosa calcola il software RPM (Respiratory Position Management) durante l'acquisizione di immagini TAC 4D?

    <p>La fase del segnale respiratorio。 (D)</p> Signup and view all the answers

    In quale unità di misura è generalmente espressa la fase del segnale respiratorio dopo la ricostruzione delle immagini (ad esempio, con apparecchiature GE)?

    <p>Percentuale (%)。 (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale svantaggio presenta la modalità CINE-MODE rispetto alla modalità elicoidale in termini di tempo?

    <p>Necessita di un tempo aggiuntivo per spostare il lettino tra un set e l'altro。 (B)</p> Signup and view all the answers

    In una convenzione standard per la TAC 4D, a quale fase del ciclo respiratorio corrisponde il valore 0%?

    <p>Picco di inspirazione (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è il principale problema causato da variazioni nell'ampiezza e/o nel periodo respiratorio durante una TAC 4D?

    <p>Artefatti nella ricostruzione del volume acquisito (A)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti non è una tecnica utilizzata per aiutare il paziente a mantenere un respiro regolare durante una TAC 4D?

    <p>Somministrazione di farmaci sedativi (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per 'GATED' in un protocollo di acquisizione come la GATED CT?

    <p>Acquisizione effettuata in base a un punto predefinito del ciclo respiratorio (B)</p> Signup and view all the answers

    In che modo l'uso di configurazioni multiple di punti di controllo aiuta a risolvere il problema della respirazione irregolare in TAC 4D?

    <p>Individuando e compensando le irregolarità del respiro per un riordino più accurato delle immagini (D)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il problema degli artefatti causati da una respirazione irregolare durante una TAC 4D?

    <p>Un disallineamento delle strutture anatomiche, come il fegato, che appare scorporato (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la differenza principale tra una vera acquisizione 4D e una acquisizione GATED in TC?

    <p>Nella GATED, il punto del respiro per l'acquisizione è stabilito a priori, mentre nella 4D è dinamico (D)</p> Signup and view all the answers

    Si supponga che un paziente abbia difficoltà a mantenere un ciclo respiratorio regolare durante una scansione TAC 4D. Come si dovrebbe affrontare inizialmente questo problema?

    <p>Fornire al paziente una guida vocale o visiva per aiutarlo a regolarizzare il respiro (B)</p> Signup and view all the answers

    Quale caratteristica principale distingue la PET da altre tecniche di imaging medico?

    <p>L'impiego di un mezzo di contrasto che interagisce con processi metabolici a livello molecolare. (C)</p> Signup and view all the answers

    Perché il rene e la vescica appaiono iper-intensi nelle immagini PET?

    <p>A causa dell'accumulo del mezzo di contrasto destinato all'eliminazione attraverso l'urina. (D)</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende quando si afferma che il cervello si vede 'molto bene' in una scansione PET?

    <p>Che il cervello ha un elevato tasso metabolico e quindi assorbe attivamente il mezzo di contrasto. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale principio fondamentale è alla base della capacità di visualizzare un soggetto da 'più punti di vista' utilizzando diverse forme energetiche?

    <p>La variazione nell'interazione tra le diverse forme di energia e i tessuti biologici. (A)</p> Signup and view all the answers

    In che modo la PET contribuisce alla comprensione dei processi patologici a livello molecolare?

    <p>Tracciando l'attività metabolica e la distribuzione di specifiche molecole all'interno del corpo. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quale limitazione della PET è implicita nel fatto che il mezzo di contrasto deve essere eliminato attraverso l'urina?

    <p>L'impossibilità di utilizzare la PET in pazienti con insufficienza renale acuta. (B)</p> Signup and view all the answers

    Come influisce la risoluzione spaziale della PET sulla sua capacità di rilevare piccole lesioni?

    <p>Una risoluzione spaziale elevata permette di rilevare lesioni di dimensioni inferiori. (B)</p> Signup and view all the answers

    Considerando l'interazione tra 'forma energetica' e tessuti, quale aspetto è cruciale per la corretta interpretazione delle immagini PET?

    <p>La conoscenza delle proprietà fisiche e chimiche del mezzo di contrasto e dei tessuti. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio l'indurimento del fascio (Beam hardening) in una scansione TC?

    <p>L'assorbimento parziale dei fotoni incidenti e il rilascio di fotoni, risultando in un fascio di intensità alterata. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la causa principale dell'artefatto 'Ring artifact' nelle immagini TC?

    <p>La presenza di celle difettose o non correttamente calibrate nel rivelatore. (B)</p> Signup and view all the answers

    Come può essere mitigato l'artefatto da volume parziale in una scansione TC?

    <p>Utilizzando fette molto sottili e ottenendo un'elevata risoluzione tra le fette. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la caratteristica principale dell'artefatto da volume parziale?

    <p>La rappresentazione simultanea di porzioni di organi diversi in una stessa fetta. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti tecniche può essere utilizzata per mitigare l'artefatto da indurimento del fascio (Beam hardening)?

    <p>Utilizzare la Dual Energy CT e interpolare i sinogrammi. (B)</p> Signup and view all the answers

    In quale tipo di imaging si utilizzano onde elettromagnetiche e fotoni, spesso con radiazioni ionizzanti?

    <p>Imaging Nucleare. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa succede quando si verifica l'assorbimento completo dei fotoni incidenti durante una scansione TC?

    <p>Non c'è più fascio in uscita (Photon starvation). (A)</p> Signup and view all the answers

    Se durante una scansione TC, si visualizzano dei cerchi concentrici nell'immagine finale, quale artefatto è più probabile che sia presente?

    <p>Ring artifact. (C)</p> Signup and view all the answers

    Cosa implica l'affermazione che un segnale complesso può essere rappresentato come somma di infinite sinusoidi?

    <p>Qualsiasi segnale, indipendentemente dalla sua forma, può essere analizzato e ricostruito utilizzando componenti sinusoidali. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è il ruolo dell'armonica fondamentale in relazione a un'onda quadra?

    <p>Avere la stessa frequenza dell'onda quadra e costituire la base per la costruzione di quest'ultima. (B)</p> Signup and view all the answers

    Perché è conveniente scomporre un segnale nelle sue componenti?

    <p>Per ridurre il numero di variabili necessarie a rappresentare il segnale. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'importanza della notazione di Eulero nel contesto dei segnali?

    <p>Fornisce un modo per rappresentare le grandezze sinusoidali tramite numeri complessi, utili nell'analisi di circuiti in corrente alternata. (B)</p> Signup and view all the answers

    In che modo la rappresentazione trigonometrica associata ai numeri complessi può essere interpretata geometricamente?

    <p>Come un vettore che ruota attorno all'origine con una velocità angolare pari alla pulsazione del segnale. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale informazione aggiuntiva si ottiene utilizzando la notazione di Eulero rispetto ad una rappresentazione puramente reale di un segnale?

    <p>Informazioni sulla fase e sulla direzione di propagazione del segnale. (C)</p> Signup and view all the answers

    Cosa rappresenta la spirale complessa che ruota attorno all'asse del tempo t?

    <p>La rappresentazione complessa di un segnale monodimensionale che varia nel tempo in termini di frequenza, ampiezza e pulsazione (D)</p> Signup and view all the answers

    Perché la rappresentazione complessa è essenziale per l'analisi dei segnali?

    <p>Perché fornisce un metodo per misurare la variazione del segnale, aspetto fondamentale per l'analisi. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Decomposizione di un segnale

    Il segnale complesso può essere rappresentato come somma di sinusoidi.

    Onda quadra

    Un'onda composta da una fondamentale e infinite armoniche superiori.

    Armoniche

    Sinusoidi con frequenze multiple della fondamentale.

    Notazione di Eulero

    Usa numeri complessi per rappresentare segnali con fase e ampiezza.

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    Forma trigonometrica

    Forma associata ai numeri complessi utile nella rappresentazione.

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    Pulsazione

    La velocità angolare di un segnale nella sua rappresentazione.

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    Rappresentazione complessa

    Visualizzazione di sinusoidi nel piano complesso come vettore.

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    Misurazione della variazione del segnale

    Essenziale per comprendere come cambia un segnale nel tempo.

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    Proiezioni

    Immagini su un piano ottenute da un centro, riguardano l'intero spessore attraversato.

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    Sezione

    Immagine che rappresenta solo una parte, uno strato, del volume.

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    Tomografia

    Immagini ricostruite da sezioni virtuali, formano un volume 3D.

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    Bioimmagini

    Immagini prodotte da energie emesse dal corpo o dall’energia esterna.

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    Termografia

    Immagine basata sulla temperatura del corpo che interagisce con un sensore.

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    Risonanza Magnetica

    Immagini ottenute dall’interazione di onde radiofrequenza con il corpo.

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    Agenti di contrasto

    Sostanze iniettate per rendere visibili strutture anatomiche.

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    Energia Photoniche

    Energia da raggi X, RX e altre forme per immagini mediche.

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    Photon starvation

    Assorbimento completo dei fotoni incidenti in un materiale con alto numero atomico.

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    Beam hardening

    Indurimento del fascio fotonico, con assorbimento e rilascio parziale dei fotoni.

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    Artefatto da volume parziale

    Rappresentazione di parti sovrapposte di organi in un'unica immagine durante l'acquisizione.

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    Risoluzione delle fette

    Importanza di ottenere fette sottili per mitigare artefatti da volume parziale.

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    Ring artifact

    Artefatto visibile come cerchi a causa di celle difettose nel rivelatore.

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    Cella difettosa

    Cella nel rivelatore che non calibra correttamente il segnale.

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    Intervenzione di Dual Energy CT

    Tecnica per mitigare artefatti usando dati da due diverse energie di fotoni.

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    Imaging nucleare

    Tecnica di imaging che utilizza onde elettromagnetiche e radiazioni ionizzanti.

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    Ciclo respiratorio regolare

    Fasi di inspirazione ed espirazione costanti e stabili.

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    Artefatti nella TAC

    Imprecisioni nelle immagini causate da variazioni respiratorie.

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    Ampiezza respiratoria

    Grado di espansione e contrazione dei polmoni durante il respiro.

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    Feedback al paziente

    Indicazioni per aiutare il paziente a respirare regolarmente.

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    Gated CT

    Acquisizione prospettica delle immagini basata sul respiro.

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    Controllo visivo del respiro

    Utilizzo di strumenti visivi per guidare la respirazione.

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    Sorting basato su ampiezza/fase

    Tecniche per riordinare correttamente le immagini in base alla respirazione.

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    Configurazioni multiple di punti di controllo

    Metodi articolati per compensare le irregolarità nel respiro.

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    PET (Tomografia a Emissione di Positroni)

    Tecnica di imaging medicale che utilizza mezzi di contrasto per visualizzare processi metabolici nel corpo.

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    Zone iper-intense

    Aree nel corpo che mostrano maggiore attività in una PET, come rene, fegato e vescica.

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    Mezzodi contrasto

    Sostanza iniettata per migliorare la visibilità degli organi durante imaging come la PET.

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    Eliminazione tramite urina

    Processo attraverso cui il mezzo di contrasto viene rimosso dal corpo, principalmente attraverso i reni.

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    Cervello in PET

    Il cervello è un'area ben visibile nella PET grazie all'incorporazione di contrasto nelle cellule cerebrali.

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    Forme energetiche in PET

    Diverse energie usate nella PET influenzano l'immagine e la visibilità dei tessuti.

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    Interazione con i tessuti

    Il modo in cui diverse forme di energia interagiscono con i tessuti del corpo per generare immagini nella PET.

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    Formazione di un'immagine

    Processo in cui si creano immagini a partire da dati metabolici e interazioni energetiche nel corpo.

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    Modalità Elicoidale

    Metodo di acquisizione standard in cui si imposta la velocità del lettino per ottenere dati sufficienti nel pattern elicoidale.

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    Pitch Factor

    Rapporto tra il passo dell'elica e la velocità del lettino, influenzato dal ciclo respiratorio.

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    Modalità Cine-mode

    Metodo che richiede meno tempo per acquisire dati, basato su un singolo ciclo respiratorio per set.

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    Tempo di Ricostruzione

    Tempo necessario per formare un'immagine dopo l'acquisizione dei dati.

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    Re-binning

    Processo di riordinamento delle immagini in base alla fase del segnale respiratorio.

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    Algoritmi di Ordinamento

    Algoritmi che combinano la fase e l'ampiezza del segnale respiratorio per migliorare la ricostruzione delle immagini.

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    Sinogrammi

    Data binari temporali divisi per numero di bin programmati nelle immagini ricostruite.

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    Fase del Segnale Respiratorio

    Posizione del cosθ del segnale respiratorio, utilizzata per riordinare le immagini.

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    Study Notes

    Introduzione

    • Bioimmagini in italiano significa diagnostica per immagini dal punto di vista clinico.
    • È un'area della medicina, ingegneria e fisica che si occupa di generare immagini interne del paziente per diagnosi e trattamenti.
    • La Image guidance utilizza le tecniche di imaging per migliorare gli esiti terapeutici.

    Storia delle bioimmagini

    • L'inizio risale alla scoperta dei raggi X nel 1895.
    • L'evoluzione è avvenuta con progressi tecnologici, passando da una maggiore importanza alla risoluzione spaziale (immagini 2D e 3D) alla risoluzione temporale (immagini dinamiche) e alla digitalizzazione.

    Classificazione delle bioimmagini

    • Mappe: Rappresentano una grandezza fisica sulla superficie corporea, utili per identificare zone vascolarizzate per la diagnosi di lesioni. Utilizzate anche in chirurgia estetica.
    • Proiezioni: Immagini su un piano di proiezione, ad esempio raggi X sul torace.
    • Tomografie: Immagini ricostruite da sezioni virtuali del corpo, come le TC, la RM o la PET (tomografia a emissione di positroni), che possono mostrare diverse grandezze fisiche e strutture anatomiche.

    Energia nelle bioimmagini

    • Emissione spontanea: Energia proveniente dal corpo umano, come la termografia che misura la temperatura.
    • Interazione con energia esterna: Energia inviata dall'esterno come raggi X, raggi gamma, onde meccaniche (ultrasuoni) o onde elettromagnetiche (ad es., risonanza magnetica).
    • Agenti di contrasto: Sostanze iniettate nel corpo per migliorare la visibilità di determinate strutture.

    Formazione di un'immagine

    • Le interazioni tra la fonte di energia e l'oggetto della scena possono essere: riflessione, trasmissione e assorbimento.
    • La funzione bidimensionale rappresenta le variazioni di intensità lungo gli assi x e y.

    Caratteristiche delle immagini

    • Risoluzione: descrive la capacità di un sistema di separare nel dominio spaziale dettagli adiacenti in un'immagine. Si parla di risoluzione spaziale, tempo urale, spettrale e radiometrica.
    • Contrasto: capacità di distinguere varie aree in base ai livelli di grigio o colore dell'immagine.
    • Rapporto Segnale/Rumore (SNR): rapporto tra il segnale (l'informazione relativa all'oggetto di interesse) e il rumore (interferenze non rilevanti).
    • Frequenza spaziale: indica la rapidità della variazione del contenuto delle immagini (densità).

    Analisi dei segnali nello spazio e nella frequenza

    • La sinusoide semplice è un segnale che oscilla nel tempo. Le sue caratteristiche sono ampiezza, pulsazione e periodo, risolvibili con equazioni e diagrammi.
    • Risoluzione spaziale, risoluzione spettrale, radiometrica, temporale.
    • Contrasto (o risoluzione in contrasto): identificazione di differenze in un'immagine.
    • Rapporto segnale/rumore (SNR) e contrasto/rumore: la capacità della tecnica di distinguere dettagli.
    • Analogico e digitale: i segnali si possono descrivere in maniera analogica (continua nel tempo) o digitale (discretizzata nel tempo).

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    Scopri le differenze tra proiezioni e sezioni nell'imaging medico con questo quiz. Esaminerai varie tecniche di bioimaging, inclusa la tomografia e l'uso degli agenti di contrasto. Testa le tue conoscenze sulle modalità di imaging e le loro caratteristiche distintive.

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