Lezione 2 diagnostica per immagini PDF

24/09/2024 Vernuccio Federica Alysia Lo Prato - Ambra Muscu (Ripasso lezione scorsa) Il giorno internazionale della radiologia è l'8 novembre, perché la scoperta dei raggi x è avvenuta grazie a Wilhelm Röntgen nel 1895....

24/09/2024 Vernuccio Federica Alysia Lo Prato - Ambra Muscu (Ripasso lezione scorsa) Il giorno internazionale della radiologia è l'8 novembre, perché la scoperta dei raggi x è avvenuta grazie a Wilhelm Röntgen nel 1895. La radiologia si compone della: radiologia diagnostica radiologia interventistica medicina nucleare radioterapia Cos’è il DICOM? Il dicom è il formato con cui vengono salvate le immagini radiologiche che contengono sia le informazioni del paziente, l’apparecchiatura utilizzata, ma anche l’immagine stessa. Specifica la struttura dell’immagine medicale. Quando parliamo di radiazioni, i raggi x fanno parte dello spettro elettromagnetico, assieme alle microonde, onde radio, raggi gamma, raggi uv. Cosa cambia tra di esse? L’energia che dipende dalla frequenza, questa è inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda, quindi i raggi x sono quella parte dello spettro elettromagnetico ad alta frequenza e bassa lunghezza d’onda. Questo è fondamentale perché l’energia dipende dalla frequenza (en=h n). Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate da una loro frequenza e lunghezza d’onda. Cos’è l’effetto fotoelettrico? È un fenomeno con energia piu bassa in ambito dei raggi x, che si verifica tra i raggi x è la materia che è fatta di atomi. Viene colpito l’elettrone nel livello interno che verrà espulso dall’atomo, l’entroterra più esterno va nell’orbita più interna, con l’emissione di una radiazione x. Differenza con l’effetto compton? È un fenomeno con maggior energia, cut-off 70, colpisce l’elettrone dell’orbitale più esterno che esce dall’atomo cedendo parte dell’energia ed emettendo una radiazione con quella residua. RADIAZIONI Sono distinte in ionizzanti e non ionizzanti. 1 Le ionizzanti sono distinte in corpuscolari (alfa beta e neutroni) che sono direttamente ionizzanti ed elettromagnetiche (x e y), indirettamente ionizzanti. Come funziona un tubo radiogeno? Gli elettroni nell’impatto durante il frenamento producono in parte radiazioni e in parte per la transizione energetica si produce la radiazione caratteristica, ma si produce per il 99% calore e 1% radiazioni. Ma tutte queste radiazioni prodotte, cioè sia la radiazione di frenamento che quella caratteristica, fuoriescono dalla finestra o c’è un sistema di filtraggio? C’è un sistema di filtraggio che va a selezionare le particelle, raggi x con energia maggiore che servono per il processo, quindi cancella quelle a bassissima energia. Cos’è la differenza di potenziale e che ruolo svolge in tutto questo? Si applica tra catodo e anodo, agisce sulla velocità con cui gli elettroni si muovono tra catodo e anodo, quanto effettivamente possono penetrare, mentre per aumentare il numero di fotoni si deve agire sull’amperaggio perché aumenta l’effetto termoionico. Cosa intendiamo per radiopaco e radiotrasparente? Radiopaco i raggi x vengono in parte bloccati, mentre radiotrasparente come nel caso dell’aria perche i raggi x attraversano liberamente la materia. Cosa indica la Legge della dispersione quadratica? Indica che se l’energia che esce deve colpire un oggetto più vicino rispetto ad uno più lontano via via che l’oggetto si allontana, e quindi la distanza che devono percorrere è maggiore, l’energia del flusso fotonico si riduce in modo direttamente proporzionale al quadrato della distanza percorsa. Cosa intendiamo per proiezione e incidenza? L’incidenza è il percorso che effettuano i raggi x che fuoriescono dal tubo verso il paziente, mentre la proiezione è la rappresentazione dell’immagine del corpo nel radiogramma. (Fine ripasso) LA RADIOGRAFIA Cosa si deve fare prima di una radiografia? - Chiudere le porte delle sale in occasione di ogni esame radiografico, perché non possiamo consentire che i raggi x che vengono emessi possano andare al di fuori. - Far allontanare tutti gli operatori non interessati all’esame radiografico. L’unico problema si pone quando l’esame deve essere effettuato su bambini o neonati, per cui vi è la necessità della presenza del genitore accanto al bambino, quindi anche il genitore sarà esposto alle radiazioni. 2  - Impedire a chiunque l’ingresso nel corso di qualunque esame. - Eliminare tutti gli oggetti metallici dal corpo del paziente e dai vestiti. - Accertarsi nelle donne in età fertile l’eventuale stato di gravidanza prima di eseguire qualsiasi esame radiografico. Questo perché se la donna ha avuto rapporti sessuali non protetti dopo l’ultima mestruazione occorre effettuare l’esame della beta hcg, anche se non sempre viene svolto. Cosa fare durante l’esame: - Durante l’erogazione delle radiazioni ionizzanti non si deve mai abbandonare la protezione offerta dalle barriere protettive né esporsi al fascio diretto di radiazioni, comprese le mani, se non per specifiche esigenze operative. - È necessario utilizzare i dispositivi di protezione individuale qualora sia necessario operare in prossimità dell’apparecchiatura radiologica. - Eventuali accompagnatori del paziente non possono entrare durante l’esecuzione dell’esame radiografico, tranne in alcuni casi. Cosa fare dopo l’esame: - Assicurarsi delle condizioni cliniche del paziente - Rimuovere l’accesso venoso se non è più necessario. - Occuparsi del rientro in reparto del paziente fino a quando non lascia la radiologia. Nell’immagine radiografica si vede il torace di una donna, ossa, sterno, clavicola, coste, cuore, vi è una radiopacità a livello polmonare a destra, nella parte medio inferiore, caratteristica tipica di una polmonite. Inoltre vi è una parte più radiotrasparente, il cosiddetto broncogramma aereo, a volte nelle polmonite il bronco rimane pieno di aria e ciò significa che se c’è più aria sarà radiotrasparente. Ci permette di capire che siamo di fronte ad una polmonite invece di un tumore perché nel caso del tumore viene occupato dalla massa, che cancellerà l’aria. Nel caso di un polmone più radiotrasparente invece ci sarà aria, quindi si tratterà di una condizione di pneumotorace. Se vi è opacità, ci sono più masse, siamo di fronte ad un processo neoplastico. I raggi x vengono utilizzati per acquisire le mammografie in cui abbiamo due proiezioni che vengono eseguite: la cranio caudale e la medio laterale obliqua. In questo caso è una ghiandola mammaria molto radiotrasparente perché è una ghiandola mammaria con una maggiore involuzione adipose. Generalmente le persone con un’età 3 avanzata hanno una riduzione della parte ghiandolare e maggiore componente adipose e perciò sarà più radiotrasparente, nelle donne giovani sarà più opaco perché presente più tessuto ghiandolare, infatti alle giovani si effettua l’ecografia, nelle pazienti più adulte, sopra i 60 anni si fa la mammografia. Si tende adesso di ridurre questa età ed usare entrambe ecografia e mammografia per le diagnosi precoci. Nel caso di ghiandola mammaria si ha tessuto e neoplasia coesistente, radiopaco è il tessuto ghiandolare, radiopaco si intende il tumore, motivo per cui, la nostra accuratezza diagnostica in medicina, cioè la nostra capacità di vedere il tumore sarebbe inferiore. Immagine della mammella con le due proiezioni, la ghiandola mammaria, prolungamento ascellare dove è presente un linfonodo, che essendo tissutale rispetto al grasso lo vediamo radiopaco. La radiografia della mano, del polso in particolare, generalmente viene fatta per la valutazione di traumi nell'adulto e nel bambino per valutare l’età ossea. TC (la tac) La Tc è stata il primo esempio di metodica radiologica in cui sono stati convertiti i dati analogici in dati digitali. Il principio della tac fu compreso intorno al 1917, però per 60 anni circa non ci fu il modo di mettere in pratica tutto ciò. Negli anni 50/60 iniziarono a portare avanti l’idea del 1917 e a comprendere come si potessero creare dei calcolatori matematici, per ricostruire dei dati numerici che si ottenevano quando il raggio x attraversava il corpo umano e colpiva un detentore. La TC (tomografia computerizzata) è una tecnica radiografica caratterizzata da un'acquisizione di tipo tomografico, è come se creassimo fette di salame, delle sezioni del corpo umano, come se lo andassimo a studiare fetta per fetta. È possibile creare fette più grandi o fette più sottili, come quando tagliamo il pane possiamo fare delle fette più grosse o più sottili, ovviamente se al suo interno è presente un olivo e facciamo la fetta troppo grossa l’oliva non la vediamo dai due estremi, se la facciamo più sottile vediamo tanti pezzi dell’oliva. Stessa cosa succede con la tc che per vedere di più dobbiamo usare degli spessori di fetta, che sono più sottili per alcuni processi e meno sottili per altri processi. (Domanda) Più sottili sono maggiori sono le radiazioni? 4 Si possono fare le fette più sottili in acquisizione e quindi aumentare la dose o fare delle fette meno sottili in acquisizione e ricostruisci a spessore più sottile. Se acquisisco a spessori inferiori aumenta la dose, però si possono acquisire degli spessori maggiori e poi fare una ricostruzione (retroricostruzione), però questi non sono dei dati reali ma dati calcolati dal ricostruttore che spalma il dato numerico ottenuto, ha calcolato per un puntino il valore di 5, allora ricostruisce in modo artificioso dividendo il membro per i numeri accanto. Quindi l’immagine che si ottiene nella retroricostruzione non è del tutto reale, questo permette di ridurre la dose perché non lo faccio in acquisizione, ma l'immagine non sarà del tutto veritiera, soprattutto se si passa da fette tanto grandi a fette tanto piccole. Quindi la risposta è sì, se fatto in acquisizione, aumenta la dose. In base a cosa devo studiare scelgo se fare fette grandi nel caso dell’encefalo o sottili nel caso del polmone. Questo dipende anche dal tipo di patologie, dal sospetto clinico. Se viene effettuata una tc dell’encefalo per studiare delle metastasi, le fette devono essere più grosse perché si devono individuare quelle di almeno 5mm per determinare una certa consistenza, inoltre fanno spesso dei controlli ravvicinati tra i pazienti e non puoi fare dosi immane. Mentre per piccoli aneurismi di vasi, di 2-3mm, non si può fare una fetta di 5mm perché si rischia di non vederli, infatti in questo caso si deve fare un protocollo mirato, che è l’angiotc, creando fettine più sottili. Quindi non sempre quando si è acquisito la tc di un volume si possono individuare tutte le patologie che ci sono in quel volume perché il protocollo che utilizzo è mirato al quesito clinico. Parleremo di: Come si forma l’immagine TC Scansione tomografica e valori densitometrici Post-processing Innovazione tecnologica L’idea della tc nasce perché Vallebona nel 1930 capì che facendo ruotare il sistema tubo cassetta, in modo solidale si poteva studiare uno strato piuttosto che una singola proiezione, si otteneva uno strato del paziente. Si parlò di stratigrafia. Dalla stratigrafia si iniziò a capire che effettivamente se si fa ruotare del tutto il sistema tubo cassetta, si può ottenere lo spessore e non solamente lo strato, così nasce il principio della tc. 5 Prendendo in esame un oggetto, esso avrà una certa radiotrasparenza o radiopacità, cioè costituito da diverse componenti. Se devo fare una tc dell’addome avrò il fegato, colonna vertebrale, strutture che hanno una diversa possibilità di attenuazione e io devo capire quali sono tutti i valori all’interno di questo quadratino. Quindi la tc si basa sul principio che io vado a dare radiazioni dalle diverse angolazioni e in questo modo ricostruiscono la matrice, sulla base delle informazioni che il detentore registra alla rotazione del tubo, e comprendo quali sono i valori da mettere a questo livello. Il processo consiste nel retroproiettare nella matrice che si vuole ricostruire i valori ottenuti sommandoli nelle caselle relative. La matrice ottenuta esprime l’attenuazione di ogni voxel e rende conto dei risultati di ciascuna misura. *(QUESTA PARTE CHE DICE NON LA STO METTENDO PERCHÉ DICE DA QUESTO LATO ECC E NON SO CAPISCE SE NON LO SI INDICA) Effettivamente quello che si nota è che tale sistema funziona ma non è perfetto, per cui dei fisici compresero che andava applicata un’ulteriore formula matematica a questi dati, una filtrazione, distorsione ai valori ottenuti. Il primo prototipo fu creato da HOUNSFIELD insieme a CORMACK che ottennero il premio Nobel nel 1979. Il tutto nacque quando HOUNSFIELD aveva avuto l’idea ma non aveva i fondi per costruirla e l’Emi, la casa discografica dei Beatles, fu contattata da Paul McCartney e disse che una parte dei loro fondi li volevano devolvere alla costruzione del progetto di Hounsfield. L’acquisizione dei dati richiedeva 5 minuti e poi doveva avvenire la ricostruzione dei dati per ogni singola acquisizione, per ogni singola fetta richiedeva circa 20 minuti, motivo per cui ci volevano 5 giorni per acquisire una tc encefalo, per poter ricostruire e ottenere l’immagine finale. Attualmente per acquisire una tc encefalo ci vogliono non più di 2 minuti. La differenza principale è che l’unica cosa che si poteva studiare all’ora era l’encefalo perché, tutti sono organi in movimento, se studiamo il torace c’è il cuore, se studiamo l’addome il paziente respira e il diaframma si muove, per i vasi il sangue si muoveva quindi non si capiva come si potesse fare, quindi si iniziò con la tc encefalo perché la persona poteva stare ferma per tutte le ore che servivano. 6 Struttura di un sistema TC 1. Unità di scansione (gantry): generatore di alta tensione, perché è importante la corrente elettrica che arriva al tubo per poi produrre una certa quantità di fotoni x; tubo radiogeno; sistema di collimazione, per fare in modo che il fascio venga collimato, stretto nella regione che mi interessa; detettore, che nella radiografia convenzionale rappresenta la pellicola o alla cassetta radiografica più recentemente; sistema di acquisizione dei dati 2. Computer: gestisce la scansione e la ricostruzione dei dati. Ovviamente dal 1970 ad oggi i computer sono migliorati ed è questo il motivo per cui la ricostruzione delle immagini non richiede più 5 giorni, ma pochi secondi e pochi minuti per fare il totale 3. Sistemi di visualizzazione, archiviazione e riproduzione delle immagini Il detettore è il Sistema di Rilevazione, rileva il fascio di fotoni x una volta che ha attraversato il corpo umano, andando a vedere quanto questi fotoni sono stati attenuati lungo il loro percorso. I detettori possono essere: 1. Detettori allo Xenon 2. Detettori allo stato solido 3. Detettori Ultrafast Ceramic (UFC) Il sistema acquisizione dati riceve un segnale elettrico, cioè questo fascio di fotoni che giunge al detettore viene percepito come segnale elettrico che viene amplificato e convertito in valori digitali, indicando anche la posizione da cui proviene il dato. L’apparecchiatura tc di base consiste di: un tubo radiogeno che ruota secondo una traiettoria circolare intorno al paziente posto sull’asse di rotazione (asse z) detettori o rivelatori di radiazioni che ruotano nello stesso asse in sincronia col tubo radiogeno. Cosa fa il detettore? I detettori raccolgono i dati sotto forma di segnale elettrico che indicano quanto è stato attenuato il fascio di raggi X e attraverso una ricostruzione matematica con il ricostruttore, viene calcolata l’attenuazione delle radiazioni su ciascun punto. Ma abbiamo avuto diverse tipologie di tc, abbiamo 4 principali tipologie di tc e poi ci sono state delle innovazioni tutt’ora in miglioramento. Tc di I generazione: 7  Il fascio di raggi x è conformato a pennello Le informazioni sono raccolte da un singolo detettore Movimento di traslazione TC di II generazione: Il fascio di raggi x ha una forma a ventaglio parziale Le informazioni sono raccolte da un una fila di detettori Movimento di translazione e rotazione TC di III generazione: Il fascio di raggi x ha una forma a ventaglio Le informazioni sono raccolte da multiple file di detettori Rotazione sincrona del sistema tubo-detettori TC di IV generazione: Il fascio di raggi x ha una forma a ventaglio Le informazioni sono raccolte da una corona di detettori fissi Rotazione rotazione continua del tubo, intorno al paziente Ovviamente dalla tc di I generazione i tempi di scansione erano di 5 minuti e 30 secondi e per ogni fetta 20 minuti per ricostruire, mentre oggi in meno di 1 minuti senza mezzi di contrasto acquisiamo l’esame. 8 Cos’è il mezzo di contrasto? Viene fatto attraverso la vena e passa in tutto l’organismo, può essere utilizzato per studiare i vasi e/o i parenchimi, quindi come si distribuisce il mezzo di contrasto a livello del fegato, milza, pancreas o per studiare una lesione, se prende più o meno contrasto e come prende il contrasto, centralmente, perifericamente. Questo ci consente di studiare sia se funzionano gli organi sia per caratterizzare le lezioni, mettendo il mezzo di contrasto nella vena, questo si distribuisce dall’atrio destro, ventricolo destro, circolo polmonare, arriva alle sezioni di sinistra, poi dall’aorta in tutto l’organismo facendo tutto il percorso che fa il sangue normalmente portandosi ai vari organi. Sulla base della sua distribuzione e di quello che vogliamo studiare stabiliamo la tempistica di acquisizione delle immagini. Se voglio studiare i vasi rispetto allo studio del fegato, come si distribuisce il mezzo di contrasto nel fegato? L’acquisizione per studio dei vasi sarà prima o dopo? Immediata, invece se devo studiare la distribuzione devo aspettare del tempo. Ogni acquisizione che faccio aumenta la dose di radiazioni, motivo per cui ogni protocollo che noi acquisiamo è mirato al quesito clinico e a volte con quel protocollo posso studiare peggio i vasi rispetto al fegato. Quindi è mirato perché non posso fare tante acquisizioni per studiare tutto quello che voglio. Un’ulteriore evoluzione è stato quello della la Tc spirale, con cui l’acquisizione delle immagini non è più di tipo sequenziale ma diviene volumetrica: nell’arco di una singola scansione si acquisisce un volume corporeo. La TC spirale utilizza la rotazione continua del sistema tubo-detettori abbinata a una translazione continua del lettino porta-paziente. Si è capito che se faccio girare continuamente il tubodetettore e contemporaneamente faccio muovere il lettino, posso acquisire una spirale intorno al paziente e quindi posso acquisire più facilmente le informazioni. Se ho un paziente non collaborante e devo fare una tc encefalo, faccio una tc spirale, se invece il paziente sta fermo preferisco avere una migliore qualità dei dati, quindi non avere un esame così veloce e fare un’acquisizione spirale. Si ottiene una tc spirale e si può fare una rotazione continua unidirezionale e si acquisisce una spirale di dati intorno al paziente, anche questa spirale dei dati che faccio intorno al paziente se voglio ulteriormente velocizzare l’acquisizione, con un paziente non collaborante, posso fare delle spirali più larghe, con questo ottengo meno dati con delle immagini meno accurate, quindi è un bilancio che facciamo fra ciò che vogliamo portarci a casa, l'esame perché vogliamo capire se il paziente 9 ha grosse emorragie, es paziente encefalo perché è la condizione in cui più frequentemente abbiamo comunque l’esigenza di fare l’esame, perché il paziente è agitato, ha subito un trauma, potremmo perdere delle minime informazioni ma vedere qualcosa di grossolano. La sedazione non sempre è possibile da fare perché questi pazienti magari prendono già altri farmaci e fare la sedazione significa dare altri farmaci e ciò potrebbe aggravare la situazione clinica, la seduzione è fattibile se c’è realmente l’esigenza e se il quadro lo permette, in ogni caso si chiamano gli anestesisti per fare la sedazione, ma anche loro spesso preferiscono aspettare, se non è necessario. Si è capito che si potevano mettere anche multiple file di detettori e si poteva acquisire una tc spirale multistrato e acquisire più fette contigue del corpo in un'unica rotazione. Grazie all’evoluzione della tc multistrato è possibile acquisire esami del cuore, organo maggiormente in movimento. La prima cosa che viene fatta quando si acquisisce un esame del cuore è la somministrazione di betabloccanti, dove è necessario perché si deve ottenere una frequenza cardiaca più bassa per fare in modo che ci sia meno movimento del cuore. I pazienti che possono avere delle aritmie, condizioni patologiche a livello del cuore, possono avere delle difficoltà ad essere sottoposti a tc del cuore. Questo di otteneva con una tc a 4 strati, via via fino a 128 strati che è quella che noi abbiamo avuto e consente di ottenere immagini fedeli al cuore stesso. Oltre ad una maggiore qualità delle immagini cambia che noi riduciamo anche la dose di radiazioni che diamo al paziente, aumentando gli strati riduco la dose di radiazioni. Nelle linee guida del 2023-2024 è stato incluso l’utilizzo della coronarotc in alcuni pazienti con dolore toracico acuto in cui non è indicato fare una coronariografia d’urgenza, mentre la coronarotc è molto accurata nella valutazioni stenosi coronariche, possibili responsabili di sintomatologie anginose, simili a quelle dell’infarto. Dual energy CT Prevede la possibilità di inviare due fasci di fotoni al paziente con diversa energia. Questo significa ottenere contemporaneamente le informazioni di attenuazione da un fascio ad alta energia e da un fascio a bassa energia, dall’integrazione delle informazioni ottenute, si riesce a fare un’analisi dei materiali e si riesce a capire, in parte, da che cosa sono costituiti 10 effettivamente alcuni elementi. È stato utile ad esempio per studiare come sono fatti i calcoli renali, perché in base alla sua composizione viene fatta una diversa terapia. Con la tc dual energy vengono inviati dal tubo due diversi fasci di fotoni, oppure esiste un’altra tipologia di tc dual energy, in cui viene inviato il singolo fascio, ma dalla parte dei detettori viene messo un sistema di filtraggio che consente di attenuare in parte le radiazioni e ottenere delle informazioni come se fosse una tc dual energy, quindi fuoriesce lo stesso fascio, perché non abbiamo due fasci che escono inizialmente diversi, ma una parte viene attenuata, resa più debole e in questo modo il corpo verrà attraversato da fotoni con la stessa energia e nell’attraversare vengono attenuati in modo diverso e quindi ottengo maggiori informazioni sul singolo paziente. Cosa significa se io invio due fasci di fotoni diversi? Quale sarà il problema principale? Perché non posso inviare 10 fotoni di raggi x, uno con energia 2-3-4…10? Perché la quantità di radiazioni è superiori. La DECT acquisisce immagini con fasci di raggi X a diversa energia. Aumenta la possibilità di studiare la composizione dei tessuti, erogando fasci di raggi X con energie variabili da 70 kV a 150kV, con filtro di stagno. La DECT è superiore alla TC a singola energia con il problema principale legato al fatto che si ha un aumento della dose di radiazioni a cui viene esposto il paziente. L’ uso di due tubi a raggi X, con diversi livelli di energia, consente di estrarre informazioni per caratterizzare la composizione chimica del materiale, è stato utile anche per quantificare quanto mezzo di contrasto viene assunto dalle lesioni. Quindi proprio perché riesco a separare i diversi materiali, con questa tc dual energy è possibile quantificare quanto mezzo di contrasto viene assunto dalle lesioni, perciò consente di ottenere molte più informazioni sul paziente, però gli studi hanno dimostrato che non sempre queste informazioni sono davvero utili, per cui ci sono dei casi selezionati in cui si può utilizzare la tc dual energy, non la facciamo a tutti i pazienti e neanche su tutte le acquisizioni, quando si fa la somministrazione del mezzo di contrasto si acquisiscono più fasi, mirate al quesito clinico, ma si preferisce dare l’acquisizione a dual energy, con doppia energia su una fase piuttosto che su un'altra in base al quesito clinico perché aumenta la dose di radiazioni a cui è sottoposto il paziente. Photon-counting CT Nel 2017-2018 ancora in studio, non su esseri umani, poi pian piano è stata introdotta per scopi clinici, da prima in Germania, in Italia un paio di anni fa, ma ancora in tutta la Sicilia non l’abbiamo, infatti non è molto diffusa. È caratterizzata dal detettore, cioè il rivelatore dell’attenuazione, che è modificato e riescono a quantificare fotone per fotone quanto è stata l’attenuazione. Invece di analizzare collettivamente tutto il fascio di fotoni vengono analizzati diversi fotoni singolarmente, ciò cambia il numero di informazioni che riesco ad ottenere e inoltre non aumenta la dose, perché il fascio di fotoni che esce non è un doppio fascio di 11 fotoni, non devo aumentare la dose di radiazioni, ma quello che si modifica è come vengono letti, analizzati in modo molto più accurato. Quindi si tratta di un sistema innovativo che prevede l’uso di un nuovo tipo di detettore con elevata risoluzione spaziale, poco rumore elettronico, con un miglior rapporto contrasto- rumore, bassa dose di radiazioni perché se di questo fascio posso analizzare fotone per fotone si può ridurre anche la quantità di fotoni che si devono dare, con informazioni spettrali intrinseche. Peccato che è molto costosa. Attualmente si fanno le gare consip a livello nazionale in cui si va a ribasso. Nella Struttura del sistema TC è importante il diametro del gantry, perché c’è una misura standard predefinita e il diametro del gantry impatta sulla possibilità di fare l’esame a pazienti obesi, in quanto dipende dalla circonferenza del paziente. Un’altra informazione è l’altezza tra lettino porta paziente e gantry, legata alla circonferenza della vita. Poi il lettino porta paziente, in cui impatta il peso del paziente perché riuscirà a scorrere fino ad una certa portata, se il paziente supera i 205 kg il lettino porta paziente potrà non muoversi più e magari restare bloccato. Teoricamente per i pazienti obesi si dovrebbero utilizzare dei lettini che possono pesare il peso del paziente, in assenza di questi ci si deve basare sul peso dichiarato dal paziente con la possibilità che si fermerà la tc, rendendola non funzionante anche per gli altri pazienti. Le procedure di ricostruzione digitale portano a delle immagini TC sotto forma di una matrice numerica bidimensionale composta da una quantità definita di elementi denominati pixel. La matrice è l’insieme dei pixel che costituiscono l’immagine. Scansione tomografica e valori densitometrici: La prima cosa che viene fatta è quella di acquisire lo scanogramma, quindi prima acquisiamo quella che è una sorta di radioterapia all’interno del tubo perché ci permette di definire i limiti superiori e inferiori del volume da studiare. Questo è importante perché se devo studiare l’addome non posso prendere mezzo torace, se devo studiare il torace non posso prendere gran parte dell’addome perché causerebbe danni al paziente in termini di radiazioni. Quindi non posso rischiare di dare al paziente radiazioni in più ma dall’altro lato so che il paziente ha una certa escursione respiratoria e quindi è necessario scendere un po più in basso per essere sicura che durante il movimento respiratorio il polmone venga comunque incluso totalmente. Quindi si acquisisce quello che è lo scanogramma, cioè la prima 12 immagine che mi permette di stabilire quello che è il volume che dovrò acquisire. Sullo scanogramma angolo il mio gantry, vado a valutare quanto deve essere l’inclinazione perché ad esempio a livello cranico abbiamo numerose ossa, l’osso causa attenuazione dei raggi x, pertanto è fondamentale che non faccio incontrare al fascio di raggi x l’osso contemporaneamente sennò si attenuano troppo, quindi devo angolare il mio gantry orientandolo ottagonalmente rispetto al lettino porta paziente e quindi viene angolato per acquisire le scansioni secondo determinati piani. Una volta che ho emesso il fascio di fotoni a raggi x che ha attraversato il paziente, questo segnale elettrico viene percepito dal detettore sotto forma di attenuazione, cioè quanto viene attenuato il fascio di fotoni che attraversano il paziente. Il procedimento di ricostruzione dei dati grezzi acquisiti nella scansione TC non ottiene dei valori assoluti dei coefficienti di attenuazione ma attribuisce un valore relativo all’attenuazione dell’acqua. Come si deve capire se un attenuazione è più o meno densa? Si è deciso per convenzione di dare un valore di all’attenuazione dell’acqua e di stabilire tutti gli altri valori superiori o inferiori, da -1000 a + 1000 ad esempio, rispetto all’attenuazione dell’acqua, in particolare - 1000 è rappresentato dall’aria mentre in prossimità di +1000 la corticale dell’osso stesso, all’interno dei singoli valori ci sono una serie di scale. La sostanza bianca encefalica ha un certo valore di grigio, la sostanza grigia sarà un po più bianca, il grasso più nero rispetto all’acqua perché attenuazione di meno i raggi x, l’aria sarà ancora più nera perché non li attenua quasi per nulla. Quindi il valore di 0 e i valori -1000 e +1000 hanno una scala di Hounsfield. (Risposta a una domanda posta da un allievo) Se il paziente presenta un’osteoporosi severa vedremo una riduzione della densità dell’osso stesso, anche se in tc non ci sono dei valori assoluti di riferimento per cui dire il paziente è osteoporotico o meno, però quando c’è una netta riduzione è più evidente e viene segnalato. Quindi così riusciamo a capire se il paziente è osteoporotico o meno, se ha delle fratture in quanto in questo caso si forma un callo osseo e l’osso diventa più bianco perché è un fenomeno riparativo. I valori ricavati prendono il nome di numeri TC. Sono calcolati in unità Hounsfield e vengono rappresentati da una formula, in cui il coefficiente di angolazione del materiale, cioè quanto effettivamente il fascio di fotoni viene attenuato da quel materiale, ad esempio l’osso, è rapportato al valore dell’acqua; quindi il valore densitometrico del parenchima epatico, osso, sangue è rapportato al valore dell’acqua. Al valore di attenuazione dell’acqua è stato arbitrariamente assegnato un numero TC pari a zero. Intorno a -100 c’è il grasso, intorno al -1000 abbiamo l’aria, il sangue fresco tra 60-90, quindi come facciamo a capire che si ha un emorragia recente o pregressa? Appunto se il sangue è fresco abbiamo valori tra 60-90, mentre via via che passa il tempo si riduce la 13 densità. Mentre per l’acqua c'è un solo valore densitometrico per l’osso possiamo avere tanti valori nell’ambito del normale. Il polmone è al di sotto dell’acqua perché contiene aria e quindi ha una minore attenuazione rispetto all’acqua e quindi valori negativi. Il parenchima renale, del fegato, la milza, il pancreas hanno più o meno la stessa entità di attenuazione. Il campo di vista (FOV) è l'area di interesse che andrò a studiare, quindi il diametro dell’area che è rappresentata nell'immagine ricostruita. FOV di scansione: area in cui vengono acquisite le immagini FOV di ricostruzione: area in cui vengono ricostruite le immagini. Una volta che ho il fov di scansione posso decidere di studiare, di ricostruire i dati senza aumentare la dose di radiazioni per studiare un particolare piuttosto che un altro. Un esempio è il paziente che deve fare lo studio dell’encefalo e del massiccio per trauma, il massiccio facciale è contenuto all’interno dell’encefalo, quindi non farò due acquisizioni perché farei due dosi di radiazioni, ma acquisisco l’encefalo con uno spessore più sottile perché per le fratture devo avere uno spessore sottile, faccio una singola acquisizione e poi ricostruisco lo studio del massiccio con un fov più stretto, per analizzare meglio quella regione, in questo modo non aumenta di molto la dose di radiazioni ai pazienti, cioè acquisisco con uno spessore inferiore perché so che dovrò studiare anche il massiccio, e rispetto ad un encefalo standard aumento un po’ la dose ma meno che facendo due diverse acquisizioni. L’area in cui viene ricostruita la matrice è la finestra. La FINESTRA tc è il numero di livelli di grigio che va da 32 a 256. L’occhio umano non riesce a risolvere tutti i valori di grigio ma solo pochi, cioè distinguere due grigio diversi se la differenza tra di essi è abbastanza chiara ed evidente, se invece uso un continum può riuscire a non differenziare tutti i diversi livelli di grigio. Quindi vengono acquisiti praticamente tutti ma poi quello che si va a vedere, quello che si setta nell’immagine, sono dei valori di grigio specifici per la visualizzazione dell’esame. L’occhio umano è in grado di distinguere un numero molto più limitato di livelli di grigio, circa 16-18, ma noi ne acquisiamo circa 4000. Quindi se devo studiare il polmone sceglierò di analizzare i valori di grigio che sono intorno ai valori negativi, la stessa finestra non va bene per studiare il fegato perché non mi consentirebbe di studiare bene l’area. La finestra è una parte limitata di valori di grigio, che sono quelli che si vogliono rappresentare nell’immagine per studiare una determinata area. Ampiezza della finestra: intervallo dei numeri TC per la rappresentazione dei toni di grigio. Centro della finestra: valore di grigio medio. Con tutte queste informazioni dico alla mia macchina, al mio sistema di ricostruzione: fammi vedere l’immagine in modo che il centro della finestra sia pari a 35 e che la finestra sia ampia 14 da 10 a 60. Mi permette di vedere i valori di grigio in questo range, perché non riuscirei a distinguerli tutti quanti e cerco di differenziare i grigio all’interno di questa finestra. (PARLA INDICANDO Le immagini) Nella parte più interna dell’encefalo ci sono i ventricoli cerebrali che contengono il liquor, più liquido rispetto al parenchima encefalico e quindi sarà più ipodenso. Tutto ciò che è più nero sarà ipodenso, tutto ciò che è più bianco sarà iperdenso. Le metodiche di diagnostica per immagine sull’osso non hanno un’accuratezza diagnostica elevata per patologia neoplastiche, per cui si deve ricorrere alla medicina nucleare in particolare alla scintigrafia ossea. La medicina nucleare a differenza della diagnostica per immagini aggiunge il dato metabolico. La semeiotica TC si basa sulla valutazione qualitativa o visiva delle immagini. Le valutazioni densitometriche visive sono di ordine relativo, definiscono una maggiore o minore densità rispetto a un tessuto sano o circostante: Lesioni ipodense = densità minore, tutto ciò che sarà più nero Lesioni isodense = uguale densità Lesioni iperdense = densità maggiore, tutto ciò che sarà più bianco SPIEGA IMMAGINI Può determinare una via più ipodensa la presenza di acqua, quindi di edema, oppure la presenza di un ischemia, cioè se arriva un minore afflusso e quindi la presenza di fluidi e di edema può determinare l’insorgenza di lesioni ipodense. Nel caso di un’emorragia, iperdensa quindi sarà più bianca, non ho bisogno di usare il mezzo di contrasto perché sarà già evidente di suo. Quando è isodensa come faccio a capire qual è l’area che io devo prendere in considerazione? Posso non vederla e quindi devo fare il mezzo di contrasto, però posso proprio non vederlo, per questo serve che i clinici abbiano un orientamento adeguato, perché se viene con un sospetto sanguinamento, ci può essere un timore ma se non ho il sospetto di tumore non faccio il contrasto, perché questo è un farmaco e può dare reazioni allergiche ed eliminato attraverso i reni può dare insufficienza renale, non posso rischiare di causare un danno se non c’è in effetti una necessità. Oltre a poter fare una valutazione ad occhio di iso/ipo/iper-denso, posso anche fare una valutazione quantitativa delle informazioni che ho ottenuto. Quando è isodensa per capire l’aria da prendere in considerazione come si fa? Posso non vederla quindi dovrò fare il mezzo di contrasto solo nel caso di possibile tumore perché il contrasto è un farmaco che può causare altre problematiche. Il sangue attenua i raggi. 15 Posso andare a mettere una regione di interesse in un’area che vogliamo studiare e possiamo dare un valore quantitativo di densità. Il valore di densità rappresenta il valore numerico medio di tutti i pixels nella ROI (regione di interesse). Cosa fare prima dell’esame: Accertarsi dell’identità del paziente. Effettuare la registrazione del paziente nel sistema radiologico qualora necessario. Controlla che sia presente tutto quanto occorre per l’esecuzione dell’esame: richiesta, creatininemia. Chiedere al paziente di eventuali allergie: valutare eventuali precedenti di allergie a mezzo di contrasto se è necessario utilizzare mezzi di contrasto e riportare le allergie al medico radiologo. Alle donne, chiedere se esiste un rischio potenziale di gravidanza. Al paziente quando vogliamo fare il mezzo di contrasto mettiamo una cannula venosa, esse hanno una diversa grandezza, importante sapere la presenza di dimensioni diverse perché sulla base della dimensione della cannula il flusso a cui si può andare è maggiore o minore, se ho un azzurrino posso usare un flusso basso, se ho un verde o un nero posso andare a flussi superiori, importante andare a flussi superiori soprattutto per gli studi angiografici, quando devo studiare i vasi, perché essi sono da studiare subito e devono essere il primo punto in cui va il contrasto quindi devo usare una velocità di infusione molto alta. Mentre quando devo studiare il parenchima del fegato il contrasto ci può arrivare più lentamente e quindi usare una cannula più piccola. (Il contrasto attenua le radiazioni) Se necessario procedere al reperimento di un accesso venoso, a seconda della tipologia dell’esame. Fornire informazioni sul mezzo di contrasto: informare il paziente che si avvertirà un lieve dolore transitorio dovuto alla puntura dell'ago e una sensazione di rossore a causa del mezzo di contrasto IV. Chiedere al paziente di rimanere fermo: durante l'esame avvisare il paziente di rimanere fermo e di riferire immediatamente sintomi. Informare sulla durata della procedura: informare il paziente che la procedura richiede da cinque a dieci minuti a seconda del tipo di scansione TC e che deve provare a rilassarsi e rimanere immobile. Rimuovere eventuali oggetti metallici sul corpo del paziente (protesi dentarie mobili, reggiseno, cinture, chiavi, telefonino). Perché il metallo attenua i raggi x e non lo fa passare causando artefatti. Posizionare il paziente in decubito supino. Le braccia vanno poste sopra la testa del paziente se vogliamo valutare torace o addome; oppure lungo i fianchi se vogliamo valutare collo ed encefalo per evitare artefatti da indurimento del fascio. 16 17