Page 1 of 20

IMAGISTICĂ MEDICALĂ ndash METODE DE REZONANŢĂ

MRI IRM PET ndash PRINCIPII DE FUNCŢIONARE ŞI APLICAŢII MEDICALE

1 INTRODUCERE

Rezonanţa magnetică nucleară (RMN) a fost prevazută teoretic icircncă din 1936 de către C Garter

şi realizată practic icircn 1946 de F Bloch şi independent de E M Purcel este utilizată prima oară icircn

chimie la investigarea structurii compuşilor organici

Aparatele care realizau acest lucru se numesc spectrometre RMN Prin dezvoltarea unor tehnici

care să permit localizarea unor zone de interes aceste aparate se utilizează cu succes şi icircn studiile

clinice

Bazele utilizării fenomenului RMN icircn imagistica medicală sunt puse icircn 1972 cacircnd Lauterbur

independent de Mausfield obţin prin această metodă primele imagini icircn două dimensiuni Icircntacirclnită icircn

literatura de specialitate sub denumirea MRI (Magnetic Resonance Imaging) metoda este foarte

complexă aplicarea şi folosirea eficientă a ei necesitacircnd folosirea unor cunoştinţe din magnetism

cacircmp electromagnetic şi matematică

Principiul metodei pacientul este introdus icircntr-un cacircmp magnetic puternic peste care se

suprapune un cacircmp electromagnetic de radio-frecvenţă (RF) Cele două cacircmpuri sunt create cu ajutorul

unui magnet şi respectiv a unor antene poziţionate icircn vecinătatea ţesuturilor investigate La o anumită

frecvenţă a cacircmpului radio moleculele de apă din ţesuturile investigate absorb energie

electromagnetică După un timp această energie este eliberată sub forma unor unde electromagnetice

ce sunt recepţionate analizate şi - prin folosirea unui computer ndash transformate icircn imagine Pentru o

mai bună icircnţelegere a metodei vom face icircn prima parte o descriere a principalelor fenomene implicate

icircn MRI

Fenomenele magnetice

Au fost puse icircn evidenţă icircncă din antichitate prin descoperirea unor minerale numite magnetite

(oxid de Fe sub formă de cristale) care au proprietatea de a atrage obiecte mici de Fe ce sunt aduse icircn

apropierea lor Icircnseamnă că magnetitul icircnzestrează spaţiul din jurul său cu anumite proprietăţi şi se

spune că aceasta creează un cacircmp magnetic

De asemenea s-a observat că acest cacircmp este mai puternic icircn apropierea unor zone de pe aceste

corpuri numite poli magnetici Folosind substante care contin Fe Ni sau Co s-au construi magneţi

permanenţi

Page 2 of 20

Astfel un magnet de dimensiuni mici care se poate roti icircn jurul unei axe verticale se numeşte

ac magnetic Dacă icircn vecinătatea unui magnet este adusă pilitura de Fe se constată că ea se distribuie

de-a lungul unor linii curbe icircnchise ce s-au numit linii de cacircmp magnetic

Aducacircnd icircn diverse puncte din apropierea unui magnet permanent un ac magnetic se observă că

el se orientează după direcţia tangentei la aceste linii

Aceste observaţii experimentale au permis descrierea cacircmpului magnetic printr-o mărime

vectorială (caracterizată prin direcţie sens şi valoare sau modul) numită inducţie magnetică B Unitatea

de măsură adoptată icircn Sistemul Internaţional pentru această mărime a fost tesla (T)

Icircn general valoarea inducţiei magnetice icircn diverse puncte din vecinătatea unui magnet este

diferită caz icircn care putem spune că avem un cacircmp magnetic neuniform

Există diverse geometrii ale magneţilor pentru care icircntr-o anumită regiune din spaţiu cacircmpul

magnetic poate fi considerat icircntr-o primă aproximaţie ca fiind constant adică uniform

O noţiune des utilizată icircn rezonanţa magnetică este aceea de gradient de cacircmp Un gradient de

cacircmp apare atunci cacircnd inducţia magnetică icircşi schimbă valoarea de-a lungul unei direcţii din spaţiu

Gradienţii utilizaţi icircn RMN sunt liniari ei fiind orientaţi după cele trei direcţii (Ox Oy Oz) şi se

notează cu Gx Gy Gz Este important a se face distincţia icircntre direcţia cacircmpului magnetic (care icircn

cazul RMN se păstrează constantă fiind paralelă cu axa Oz a sistemului de referinţă) şi direcţia acestor

gradienţi Astfel existenţa unui gradient de cacircmp Gx nu icircnseamnă că are loc o modificare a direcţiei

cacircmpului magnetic extern Inducţia este orientată tot de-a lungul axei Oz modificacircndu-se doar

valoarea ei icircn puncte de pe axa Ox Dacă modificarea inducţiei de-a lungul axei Ox este liniară

spunem că avem un gradient liniar

Cacircmpul magnetic este caracterizat de liniile de cacircmp (reprezentate cu punct) şi vectorul inducţie

magnetică B Prin fiecare punct trece o singură linie de cacircmp

Sensul unei linii este indicat de polul nord al acului magnetic Pentru magnet cacircmpul magnetic

este neuniform fiind mult mai intens icircn apropierea polilor magnetici (liniile sunt mai dese) Icircn cazul

unui cacircmp uniform liniile de cacircmp magnetic şi vectorii inducţie sunt echidistante şi paralele

Valoarea gradientului este dată de modificarea inducţiei pe unitatea de lungime Astfel existenţa

unui gradient Gx=10 mTm sugerează că de-a lungul axei Ox inducţia magnetică creşte cu 10 mT pe o

distanţă de 1m Icircn cazul icircn care valoarea ar fi negativă inducţia ar scădea cu aceeaşi cantitate

Chiar dacă cea mai simplă metodă de obţinere a cacircmpurilor magnetice este utilizarea magneţilor

permanenţi ei nu se folosesc icircn tehnicile RMN Aceasta deoarece pe de o parte inducţiile obţinute

icircn acest caz (mai mici de 0 2T) sunt insuficiente pentru observarea fenomenului RMN şi pe de altă

parte datorită modificării intensităţii cacircmpului cu temperatura mediului exterior Icircn aceste condiţii se

utilizează diferite configuraţii de bobine parcurse de un curent electric (fizicianul H C Oersted a

Page 3 of 20

observat pentru prima dată icircn 1820 că un conductor parcurs de curent electric generează un cacircmp

magnetic)

Modificacircnd intensitatea curentului prin bobine se pot obţine inducţiile cerute de condiţia de

rezonanţă magnetică nucleară Din păcate valoriile mari ale curentului determină inevitabil o creştere

a temperaturii ce duce la instabilităţi ale cacircmpurilor magnetice

De aceea icircn ultimul timp se utilizează tot mai des magneţii supraconductori Bobinele acestor

magneţi sunt realizate din materiale supraconductoare care au propritatea ca icircn apropierea temperaturii

de 0 k să-şi reducă brusc rezistenţa electrică Se obţin icircn aceste condiţii valori ale inducţiei

magnetice superioare celor obţinute prin alte metode şi mult mai stabile icircn timp

Proprietăţile magnetice ale substanţelor se explică icircn fizică prin considerarea că la nivel atomic şi

molecular există curenţi electrici ce determină apariţia cacircmpurilor magnetice Aceşti curenţi se obţin

prin deplasarea particulelor constituente ale atomilor (elctroni protoni) Pe lacircngă mişcarea de

traiectorie numită şi orbită (cum este cazul electronilor) aceste particule au şi o mişcare de rotaţie icircn

jurul axei lor Aceasta se mai numeşte şi mişcare de spin şi care determină apariţia unui cacircmp

magnetic Icircn aceste condiţii protonul icircn mişcarea de spin poate fi considerat ca un magnet elementar a

cărui axă conincide cu axa de rotaţie Pentru a caracteriza din punct de vedere magnetic această

mişcare se asociază protonului o mărime vectorială numită MOMENT MAGNETIC DE SPIN notată

de obicei cu micro Chiar dacă neutronul se manifestă ca fiind neutru din punct de vedere electric posedă

totuşi un moment magnetic de spin diferit de zero Icircn nucleele mai grele decacirct ale atomului de hidrogen

momentele magnetice de spin ale protonilor şi neutronilor se combină icircntr-un mod complicat formacircnd

momentul magnetic de spin nuclear

O altă noţiune necesară icircnţelegerii procesului MRI este cacircmpul electromagnetic Pus icircn evidenţă

experimental prima oară de către Heinrich Hertz reprezintă ansamblul cacircmpurilor electric şi magnetic

care icircşi modifică valorile şi se generează reciproc Dacă printr-un conductor trece un curent electric

variabil icircn timp icircn jurul lui apar cacircmpuri electrice şi magnetice de asemenea variabile icircn timp

Cacircmpul electromagnetic astfel produs pierde legătura cu conductorul ce l-a creat (numit antena) şi se

propagă icircn spaţiu cu o viteză foarte mare (viteza de propagare a undelor electromagnetice icircn vid este

egală cu viteza luminii (3 x 108

ms) Spunem icircn acest caz că avem o undă electromagnetică O

caracteristică a undelor electromagnetice este frecvenţa de oscilaţie a cacircmpului electromagnetic notată

de obicei υ Ea se măsoară icircn hertzi (Hz) şi reprezintă numărul de oscilaţii ale cacircmpului electric sau

magnetic efectuate icircntr-o secundă

Deoarece toate undele electromagnetice pot fi considerate ca fiind constituite din cuante de

energie formacircnd un flux de particule (fotoni) ele se mai numesc şi radiaţii electromagnetice Energia

acestor particule este E= hυ unde h=constantă universală (constanta lui Planck)

Page 4 of 20

Cea mai uzuală icircmpărţire a undelor electromagnetice se face după frecvenţă icircn unde radio

microunde radiaţii X radiaţia ultravioletă radiaţia infraroşie Icircn cazul metodelor RMI se utilizează

unde radio (RF) cu frecvenţa cuprinsă icircn intervalul 1 - 10 MHz Dacă o astfel de undă are o durată de

existenţă finită se mai numeşte şi puls electromagnetic

Pulsurile RF utilizate icircn MRI au icircn componenţa lor oscilaţii de frecvenţe diferite Diferenţa

dintre frecvenţa maximă şi cea minimă formează banda de frecvenţe WB (wide band) Dacă pentru

producerea cacircmpului electromagnetic se utilizează conductoare parcurse de curenţi electrici variabili icircn

timp detecţia lor are la bază inducţia electromagnetică Fenomenul este pus icircn evidenţă pentru prima

oară de fizicianul M Faraday şi constă icircn apariţia unei tensiuni induse icircntr-un circuit electric aflat icircn

general icircntr-un cacircmp magnetic variabil icircn timp

Icircn cazul aparatelor RMI generarea şi detecţia cacircmpurilor RF se realizează de obicei cu acelaşi

sistem de bobine ce icircnconjoară ţesuturile analizate Tensiunea indusă icircn aceste bobine are alura unei

sinusoide amortizate icircn timp şi este caracterizată de trei parametri

1 Frecvenţa de oscilaţie ndash aceeaşi cu cea a cacircmpului electromagnetic care a generat-o

2 Amplitudinea ndash valoarea maximă a tensiunii Această mărime descreşte icircn timp

3 Panta descreşterii amplitudinii T Punctele de maxim ale tensiunii induse se află situate

pe o curbă descrescătoare de tip exponenţial ce poate fi modelată printr-o funcţie de tipul

(e = 271) Astfel cu cacirct valoarea parametrului T este mai mare cu atacirct descreşterea

amplitudinii tensiunii este mai lentă

Atunci cacircnd bobinele de detecţie (recepţie) sunt introduse icircntr-o suprapunere de cacircmpuri

electromagnetice de frecvenţe diferite tensiunea indusă are o formă complexă fiind formată dintr-o

suprapunere de unde sinusoidale de amplitudini şi frecvenţe de asemenea diferite Icircn acest caz se

obişnuieşte ca reprezentarea semnalului icircn funcţie de timp să fie icircnlocuită cu reprezentarea amplitudinii

semnalului icircn funcţie de frecvenţele componente

Această trecere icircntre cele două reprezentări diferite se realizează printr-o operaţie matematică

specială numită transformarea Fourier Orice semnal complex f(t) poate fi descompus icircntr-o sumă de

semnale sinusoidale de frecvenţe şi amplitudini diferite Extragerea acestor amplitudini şi frecvenţe se

realizează printr-o procedură matematică numită transformată Fourier ndash prin care se trece de la

reprezentarea unui semnal icircn funcţie de timp f(t) la reprezentarea icircn funcţie de frecvenţele sinusoidale

ce o compun f(ω)

Icircn cazul metodei MRI procedura este realizată de un calculator performant fiind esenţială icircn

obşinerea imaginii Fiecare punct al ţesutului investigat determină un semnal ce are o anumită

amplitudine frecvenţă şi fază Acestea sunt extrase din semnalele captate de bobine cu ajutorul

metodei FT Informaţia astfel obţinută este folosită la construirea imaginii (faza şi frecvenţa sunt

Page 5 of 20

folosite pentru localizarea punctului icircn planul secţiunii investigate iar amplitudinea pentru stabilirea

contrastului)

Spinul nuclear Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)

Număr cuantic magnetic de spin

Dacă am considera practic electronul ca o sferă care se roteşte icircn jurul axei proprii va avea loc

generarea unui cacircmp magnetic ndash a cărui orientare va depinde de sensul de rotaţie De aceea mişcarea de

spin a electronului se caracterizează printr-un număr cuantic de spin (s=12) icircn timp ce cacircmpul

magnetic generat se caracterizează printr-un număr cuantic magnetic de spin = 12(pentru cele două

orientări posibile)

Astfel proiecţia momentului magnetic de spin după o direcţie oz este

(5 1)

Asemănător electronului protonul se caracterizează şi el printr-o mişcare de spin care va genera

un moment magnetic de spin Deoarece masa protonului este mult mai mare decacirct cea a electronului

magnetonul nuclear

(5 2)

Este cu mult mai mic (cu aproximativ 1836 ori ndash cacirct este raportul maselor celor două particule)

Icircn acelaşi timp deşi neutronul nu are sarcină electrică el posedă totuşi moment magnetic Acest

paradox a fost explicat consideracircnd că pentru un scurt timp neutronul este disociat icircntr-un proton şi o

altă particulă negativă (mezon) al cărui moment magnetic este superior protonului Icircn aceste condiţii

fără a detalia momentul mecanic de spin al nucleului este cuantificat exprimacircndu-se prin relaţia

= ħ (5 3)

= γ = (5 4)

I = numărul cuantic de spin nuclear

γ = raportul giromagnetic

= factorul giromagnetic nuclear

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 2 of 20

Astfel un magnet de dimensiuni mici care se poate roti icircn jurul unei axe verticale se numeşte

ac magnetic Dacă icircn vecinătatea unui magnet este adusă pilitura de Fe se constată că ea se distribuie

de-a lungul unor linii curbe icircnchise ce s-au numit linii de cacircmp magnetic

Aducacircnd icircn diverse puncte din apropierea unui magnet permanent un ac magnetic se observă că

el se orientează după direcţia tangentei la aceste linii

Aceste observaţii experimentale au permis descrierea cacircmpului magnetic printr-o mărime

vectorială (caracterizată prin direcţie sens şi valoare sau modul) numită inducţie magnetică B Unitatea

de măsură adoptată icircn Sistemul Internaţional pentru această mărime a fost tesla (T)

Icircn general valoarea inducţiei magnetice icircn diverse puncte din vecinătatea unui magnet este

diferită caz icircn care putem spune că avem un cacircmp magnetic neuniform

Există diverse geometrii ale magneţilor pentru care icircntr-o anumită regiune din spaţiu cacircmpul

magnetic poate fi considerat icircntr-o primă aproximaţie ca fiind constant adică uniform

O noţiune des utilizată icircn rezonanţa magnetică este aceea de gradient de cacircmp Un gradient de

cacircmp apare atunci cacircnd inducţia magnetică icircşi schimbă valoarea de-a lungul unei direcţii din spaţiu

Gradienţii utilizaţi icircn RMN sunt liniari ei fiind orientaţi după cele trei direcţii (Ox Oy Oz) şi se

notează cu Gx Gy Gz Este important a se face distincţia icircntre direcţia cacircmpului magnetic (care icircn

cazul RMN se păstrează constantă fiind paralelă cu axa Oz a sistemului de referinţă) şi direcţia acestor

gradienţi Astfel existenţa unui gradient de cacircmp Gx nu icircnseamnă că are loc o modificare a direcţiei

cacircmpului magnetic extern Inducţia este orientată tot de-a lungul axei Oz modificacircndu-se doar

valoarea ei icircn puncte de pe axa Ox Dacă modificarea inducţiei de-a lungul axei Ox este liniară

spunem că avem un gradient liniar

Cacircmpul magnetic este caracterizat de liniile de cacircmp (reprezentate cu punct) şi vectorul inducţie

magnetică B Prin fiecare punct trece o singură linie de cacircmp

Sensul unei linii este indicat de polul nord al acului magnetic Pentru magnet cacircmpul magnetic

este neuniform fiind mult mai intens icircn apropierea polilor magnetici (liniile sunt mai dese) Icircn cazul

unui cacircmp uniform liniile de cacircmp magnetic şi vectorii inducţie sunt echidistante şi paralele

Valoarea gradientului este dată de modificarea inducţiei pe unitatea de lungime Astfel existenţa

unui gradient Gx=10 mTm sugerează că de-a lungul axei Ox inducţia magnetică creşte cu 10 mT pe o

distanţă de 1m Icircn cazul icircn care valoarea ar fi negativă inducţia ar scădea cu aceeaşi cantitate

Chiar dacă cea mai simplă metodă de obţinere a cacircmpurilor magnetice este utilizarea magneţilor

permanenţi ei nu se folosesc icircn tehnicile RMN Aceasta deoarece pe de o parte inducţiile obţinute

icircn acest caz (mai mici de 0 2T) sunt insuficiente pentru observarea fenomenului RMN şi pe de altă

parte datorită modificării intensităţii cacircmpului cu temperatura mediului exterior Icircn aceste condiţii se

utilizează diferite configuraţii de bobine parcurse de un curent electric (fizicianul H C Oersted a

Page 3 of 20

observat pentru prima dată icircn 1820 că un conductor parcurs de curent electric generează un cacircmp

magnetic)

Modificacircnd intensitatea curentului prin bobine se pot obţine inducţiile cerute de condiţia de

rezonanţă magnetică nucleară Din păcate valoriile mari ale curentului determină inevitabil o creştere

a temperaturii ce duce la instabilităţi ale cacircmpurilor magnetice

De aceea icircn ultimul timp se utilizează tot mai des magneţii supraconductori Bobinele acestor

magneţi sunt realizate din materiale supraconductoare care au propritatea ca icircn apropierea temperaturii

de 0 k să-şi reducă brusc rezistenţa electrică Se obţin icircn aceste condiţii valori ale inducţiei

magnetice superioare celor obţinute prin alte metode şi mult mai stabile icircn timp

Proprietăţile magnetice ale substanţelor se explică icircn fizică prin considerarea că la nivel atomic şi

molecular există curenţi electrici ce determină apariţia cacircmpurilor magnetice Aceşti curenţi se obţin

prin deplasarea particulelor constituente ale atomilor (elctroni protoni) Pe lacircngă mişcarea de

traiectorie numită şi orbită (cum este cazul electronilor) aceste particule au şi o mişcare de rotaţie icircn

jurul axei lor Aceasta se mai numeşte şi mişcare de spin şi care determină apariţia unui cacircmp

magnetic Icircn aceste condiţii protonul icircn mişcarea de spin poate fi considerat ca un magnet elementar a

cărui axă conincide cu axa de rotaţie Pentru a caracteriza din punct de vedere magnetic această

mişcare se asociază protonului o mărime vectorială numită MOMENT MAGNETIC DE SPIN notată

de obicei cu micro Chiar dacă neutronul se manifestă ca fiind neutru din punct de vedere electric posedă

totuşi un moment magnetic de spin diferit de zero Icircn nucleele mai grele decacirct ale atomului de hidrogen

momentele magnetice de spin ale protonilor şi neutronilor se combină icircntr-un mod complicat formacircnd

momentul magnetic de spin nuclear

O altă noţiune necesară icircnţelegerii procesului MRI este cacircmpul electromagnetic Pus icircn evidenţă

experimental prima oară de către Heinrich Hertz reprezintă ansamblul cacircmpurilor electric şi magnetic

care icircşi modifică valorile şi se generează reciproc Dacă printr-un conductor trece un curent electric

variabil icircn timp icircn jurul lui apar cacircmpuri electrice şi magnetice de asemenea variabile icircn timp

Cacircmpul electromagnetic astfel produs pierde legătura cu conductorul ce l-a creat (numit antena) şi se

propagă icircn spaţiu cu o viteză foarte mare (viteza de propagare a undelor electromagnetice icircn vid este

egală cu viteza luminii (3 x 108

ms) Spunem icircn acest caz că avem o undă electromagnetică O

caracteristică a undelor electromagnetice este frecvenţa de oscilaţie a cacircmpului electromagnetic notată

de obicei υ Ea se măsoară icircn hertzi (Hz) şi reprezintă numărul de oscilaţii ale cacircmpului electric sau

magnetic efectuate icircntr-o secundă

Deoarece toate undele electromagnetice pot fi considerate ca fiind constituite din cuante de

energie formacircnd un flux de particule (fotoni) ele se mai numesc şi radiaţii electromagnetice Energia

acestor particule este E= hυ unde h=constantă universală (constanta lui Planck)

Page 4 of 20

Cea mai uzuală icircmpărţire a undelor electromagnetice se face după frecvenţă icircn unde radio

microunde radiaţii X radiaţia ultravioletă radiaţia infraroşie Icircn cazul metodelor RMI se utilizează

unde radio (RF) cu frecvenţa cuprinsă icircn intervalul 1 - 10 MHz Dacă o astfel de undă are o durată de

existenţă finită se mai numeşte şi puls electromagnetic

Pulsurile RF utilizate icircn MRI au icircn componenţa lor oscilaţii de frecvenţe diferite Diferenţa

dintre frecvenţa maximă şi cea minimă formează banda de frecvenţe WB (wide band) Dacă pentru

producerea cacircmpului electromagnetic se utilizează conductoare parcurse de curenţi electrici variabili icircn

timp detecţia lor are la bază inducţia electromagnetică Fenomenul este pus icircn evidenţă pentru prima

oară de fizicianul M Faraday şi constă icircn apariţia unei tensiuni induse icircntr-un circuit electric aflat icircn

general icircntr-un cacircmp magnetic variabil icircn timp

Icircn cazul aparatelor RMI generarea şi detecţia cacircmpurilor RF se realizează de obicei cu acelaşi

sistem de bobine ce icircnconjoară ţesuturile analizate Tensiunea indusă icircn aceste bobine are alura unei

sinusoide amortizate icircn timp şi este caracterizată de trei parametri

1 Frecvenţa de oscilaţie ndash aceeaşi cu cea a cacircmpului electromagnetic care a generat-o

2 Amplitudinea ndash valoarea maximă a tensiunii Această mărime descreşte icircn timp

3 Panta descreşterii amplitudinii T Punctele de maxim ale tensiunii induse se află situate

pe o curbă descrescătoare de tip exponenţial ce poate fi modelată printr-o funcţie de tipul

(e = 271) Astfel cu cacirct valoarea parametrului T este mai mare cu atacirct descreşterea

amplitudinii tensiunii este mai lentă

Atunci cacircnd bobinele de detecţie (recepţie) sunt introduse icircntr-o suprapunere de cacircmpuri

electromagnetice de frecvenţe diferite tensiunea indusă are o formă complexă fiind formată dintr-o

suprapunere de unde sinusoidale de amplitudini şi frecvenţe de asemenea diferite Icircn acest caz se

obişnuieşte ca reprezentarea semnalului icircn funcţie de timp să fie icircnlocuită cu reprezentarea amplitudinii

semnalului icircn funcţie de frecvenţele componente

Această trecere icircntre cele două reprezentări diferite se realizează printr-o operaţie matematică

specială numită transformarea Fourier Orice semnal complex f(t) poate fi descompus icircntr-o sumă de

semnale sinusoidale de frecvenţe şi amplitudini diferite Extragerea acestor amplitudini şi frecvenţe se

realizează printr-o procedură matematică numită transformată Fourier ndash prin care se trece de la

reprezentarea unui semnal icircn funcţie de timp f(t) la reprezentarea icircn funcţie de frecvenţele sinusoidale

ce o compun f(ω)

Icircn cazul metodei MRI procedura este realizată de un calculator performant fiind esenţială icircn

obşinerea imaginii Fiecare punct al ţesutului investigat determină un semnal ce are o anumită

amplitudine frecvenţă şi fază Acestea sunt extrase din semnalele captate de bobine cu ajutorul

metodei FT Informaţia astfel obţinută este folosită la construirea imaginii (faza şi frecvenţa sunt

Page 5 of 20

folosite pentru localizarea punctului icircn planul secţiunii investigate iar amplitudinea pentru stabilirea

contrastului)

Spinul nuclear Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)

Număr cuantic magnetic de spin

Dacă am considera practic electronul ca o sferă care se roteşte icircn jurul axei proprii va avea loc

generarea unui cacircmp magnetic ndash a cărui orientare va depinde de sensul de rotaţie De aceea mişcarea de

spin a electronului se caracterizează printr-un număr cuantic de spin (s=12) icircn timp ce cacircmpul

magnetic generat se caracterizează printr-un număr cuantic magnetic de spin = 12(pentru cele două

orientări posibile)

Astfel proiecţia momentului magnetic de spin după o direcţie oz este

(5 1)

Asemănător electronului protonul se caracterizează şi el printr-o mişcare de spin care va genera

un moment magnetic de spin Deoarece masa protonului este mult mai mare decacirct cea a electronului

magnetonul nuclear

(5 2)

Este cu mult mai mic (cu aproximativ 1836 ori ndash cacirct este raportul maselor celor două particule)

Icircn acelaşi timp deşi neutronul nu are sarcină electrică el posedă totuşi moment magnetic Acest

paradox a fost explicat consideracircnd că pentru un scurt timp neutronul este disociat icircntr-un proton şi o

altă particulă negativă (mezon) al cărui moment magnetic este superior protonului Icircn aceste condiţii

fără a detalia momentul mecanic de spin al nucleului este cuantificat exprimacircndu-se prin relaţia

= ħ (5 3)

= γ = (5 4)

I = numărul cuantic de spin nuclear

γ = raportul giromagnetic

= factorul giromagnetic nuclear

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 3 of 20

observat pentru prima dată icircn 1820 că un conductor parcurs de curent electric generează un cacircmp

magnetic)

Modificacircnd intensitatea curentului prin bobine se pot obţine inducţiile cerute de condiţia de

rezonanţă magnetică nucleară Din păcate valoriile mari ale curentului determină inevitabil o creştere

a temperaturii ce duce la instabilităţi ale cacircmpurilor magnetice

De aceea icircn ultimul timp se utilizează tot mai des magneţii supraconductori Bobinele acestor

magneţi sunt realizate din materiale supraconductoare care au propritatea ca icircn apropierea temperaturii

de 0 k să-şi reducă brusc rezistenţa electrică Se obţin icircn aceste condiţii valori ale inducţiei

magnetice superioare celor obţinute prin alte metode şi mult mai stabile icircn timp

Proprietăţile magnetice ale substanţelor se explică icircn fizică prin considerarea că la nivel atomic şi

molecular există curenţi electrici ce determină apariţia cacircmpurilor magnetice Aceşti curenţi se obţin

prin deplasarea particulelor constituente ale atomilor (elctroni protoni) Pe lacircngă mişcarea de

traiectorie numită şi orbită (cum este cazul electronilor) aceste particule au şi o mişcare de rotaţie icircn

jurul axei lor Aceasta se mai numeşte şi mişcare de spin şi care determină apariţia unui cacircmp

magnetic Icircn aceste condiţii protonul icircn mişcarea de spin poate fi considerat ca un magnet elementar a

cărui axă conincide cu axa de rotaţie Pentru a caracteriza din punct de vedere magnetic această

mişcare se asociază protonului o mărime vectorială numită MOMENT MAGNETIC DE SPIN notată

de obicei cu micro Chiar dacă neutronul se manifestă ca fiind neutru din punct de vedere electric posedă

totuşi un moment magnetic de spin diferit de zero Icircn nucleele mai grele decacirct ale atomului de hidrogen

momentele magnetice de spin ale protonilor şi neutronilor se combină icircntr-un mod complicat formacircnd

momentul magnetic de spin nuclear

O altă noţiune necesară icircnţelegerii procesului MRI este cacircmpul electromagnetic Pus icircn evidenţă

experimental prima oară de către Heinrich Hertz reprezintă ansamblul cacircmpurilor electric şi magnetic

care icircşi modifică valorile şi se generează reciproc Dacă printr-un conductor trece un curent electric

variabil icircn timp icircn jurul lui apar cacircmpuri electrice şi magnetice de asemenea variabile icircn timp

Cacircmpul electromagnetic astfel produs pierde legătura cu conductorul ce l-a creat (numit antena) şi se

propagă icircn spaţiu cu o viteză foarte mare (viteza de propagare a undelor electromagnetice icircn vid este

egală cu viteza luminii (3 x 108

ms) Spunem icircn acest caz că avem o undă electromagnetică O

caracteristică a undelor electromagnetice este frecvenţa de oscilaţie a cacircmpului electromagnetic notată

de obicei υ Ea se măsoară icircn hertzi (Hz) şi reprezintă numărul de oscilaţii ale cacircmpului electric sau

magnetic efectuate icircntr-o secundă

Deoarece toate undele electromagnetice pot fi considerate ca fiind constituite din cuante de

energie formacircnd un flux de particule (fotoni) ele se mai numesc şi radiaţii electromagnetice Energia

acestor particule este E= hυ unde h=constantă universală (constanta lui Planck)

Page 4 of 20

Cea mai uzuală icircmpărţire a undelor electromagnetice se face după frecvenţă icircn unde radio

microunde radiaţii X radiaţia ultravioletă radiaţia infraroşie Icircn cazul metodelor RMI se utilizează

unde radio (RF) cu frecvenţa cuprinsă icircn intervalul 1 - 10 MHz Dacă o astfel de undă are o durată de

existenţă finită se mai numeşte şi puls electromagnetic

Pulsurile RF utilizate icircn MRI au icircn componenţa lor oscilaţii de frecvenţe diferite Diferenţa

dintre frecvenţa maximă şi cea minimă formează banda de frecvenţe WB (wide band) Dacă pentru

producerea cacircmpului electromagnetic se utilizează conductoare parcurse de curenţi electrici variabili icircn

timp detecţia lor are la bază inducţia electromagnetică Fenomenul este pus icircn evidenţă pentru prima

oară de fizicianul M Faraday şi constă icircn apariţia unei tensiuni induse icircntr-un circuit electric aflat icircn

general icircntr-un cacircmp magnetic variabil icircn timp

Icircn cazul aparatelor RMI generarea şi detecţia cacircmpurilor RF se realizează de obicei cu acelaşi

sistem de bobine ce icircnconjoară ţesuturile analizate Tensiunea indusă icircn aceste bobine are alura unei

sinusoide amortizate icircn timp şi este caracterizată de trei parametri

1 Frecvenţa de oscilaţie ndash aceeaşi cu cea a cacircmpului electromagnetic care a generat-o

2 Amplitudinea ndash valoarea maximă a tensiunii Această mărime descreşte icircn timp

3 Panta descreşterii amplitudinii T Punctele de maxim ale tensiunii induse se află situate

pe o curbă descrescătoare de tip exponenţial ce poate fi modelată printr-o funcţie de tipul

(e = 271) Astfel cu cacirct valoarea parametrului T este mai mare cu atacirct descreşterea

amplitudinii tensiunii este mai lentă

Atunci cacircnd bobinele de detecţie (recepţie) sunt introduse icircntr-o suprapunere de cacircmpuri

electromagnetice de frecvenţe diferite tensiunea indusă are o formă complexă fiind formată dintr-o

suprapunere de unde sinusoidale de amplitudini şi frecvenţe de asemenea diferite Icircn acest caz se

obişnuieşte ca reprezentarea semnalului icircn funcţie de timp să fie icircnlocuită cu reprezentarea amplitudinii

semnalului icircn funcţie de frecvenţele componente

Această trecere icircntre cele două reprezentări diferite se realizează printr-o operaţie matematică

specială numită transformarea Fourier Orice semnal complex f(t) poate fi descompus icircntr-o sumă de

semnale sinusoidale de frecvenţe şi amplitudini diferite Extragerea acestor amplitudini şi frecvenţe se

realizează printr-o procedură matematică numită transformată Fourier ndash prin care se trece de la

reprezentarea unui semnal icircn funcţie de timp f(t) la reprezentarea icircn funcţie de frecvenţele sinusoidale

ce o compun f(ω)

Icircn cazul metodei MRI procedura este realizată de un calculator performant fiind esenţială icircn

obşinerea imaginii Fiecare punct al ţesutului investigat determină un semnal ce are o anumită

amplitudine frecvenţă şi fază Acestea sunt extrase din semnalele captate de bobine cu ajutorul

metodei FT Informaţia astfel obţinută este folosită la construirea imaginii (faza şi frecvenţa sunt

Page 5 of 20

folosite pentru localizarea punctului icircn planul secţiunii investigate iar amplitudinea pentru stabilirea

contrastului)

Spinul nuclear Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)

Număr cuantic magnetic de spin

Dacă am considera practic electronul ca o sferă care se roteşte icircn jurul axei proprii va avea loc

generarea unui cacircmp magnetic ndash a cărui orientare va depinde de sensul de rotaţie De aceea mişcarea de

spin a electronului se caracterizează printr-un număr cuantic de spin (s=12) icircn timp ce cacircmpul

magnetic generat se caracterizează printr-un număr cuantic magnetic de spin = 12(pentru cele două

orientări posibile)

Astfel proiecţia momentului magnetic de spin după o direcţie oz este

(5 1)

Asemănător electronului protonul se caracterizează şi el printr-o mişcare de spin care va genera

un moment magnetic de spin Deoarece masa protonului este mult mai mare decacirct cea a electronului

magnetonul nuclear

(5 2)

Este cu mult mai mic (cu aproximativ 1836 ori ndash cacirct este raportul maselor celor două particule)

Icircn acelaşi timp deşi neutronul nu are sarcină electrică el posedă totuşi moment magnetic Acest

paradox a fost explicat consideracircnd că pentru un scurt timp neutronul este disociat icircntr-un proton şi o

altă particulă negativă (mezon) al cărui moment magnetic este superior protonului Icircn aceste condiţii

fără a detalia momentul mecanic de spin al nucleului este cuantificat exprimacircndu-se prin relaţia

= ħ (5 3)

= γ = (5 4)

I = numărul cuantic de spin nuclear

γ = raportul giromagnetic

= factorul giromagnetic nuclear

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 4 of 20

Cea mai uzuală icircmpărţire a undelor electromagnetice se face după frecvenţă icircn unde radio

microunde radiaţii X radiaţia ultravioletă radiaţia infraroşie Icircn cazul metodelor RMI se utilizează

unde radio (RF) cu frecvenţa cuprinsă icircn intervalul 1 - 10 MHz Dacă o astfel de undă are o durată de

existenţă finită se mai numeşte şi puls electromagnetic

Pulsurile RF utilizate icircn MRI au icircn componenţa lor oscilaţii de frecvenţe diferite Diferenţa

dintre frecvenţa maximă şi cea minimă formează banda de frecvenţe WB (wide band) Dacă pentru

producerea cacircmpului electromagnetic se utilizează conductoare parcurse de curenţi electrici variabili icircn

timp detecţia lor are la bază inducţia electromagnetică Fenomenul este pus icircn evidenţă pentru prima

oară de fizicianul M Faraday şi constă icircn apariţia unei tensiuni induse icircntr-un circuit electric aflat icircn

general icircntr-un cacircmp magnetic variabil icircn timp

Icircn cazul aparatelor RMI generarea şi detecţia cacircmpurilor RF se realizează de obicei cu acelaşi

sistem de bobine ce icircnconjoară ţesuturile analizate Tensiunea indusă icircn aceste bobine are alura unei

sinusoide amortizate icircn timp şi este caracterizată de trei parametri

1 Frecvenţa de oscilaţie ndash aceeaşi cu cea a cacircmpului electromagnetic care a generat-o

2 Amplitudinea ndash valoarea maximă a tensiunii Această mărime descreşte icircn timp

3 Panta descreşterii amplitudinii T Punctele de maxim ale tensiunii induse se află situate

pe o curbă descrescătoare de tip exponenţial ce poate fi modelată printr-o funcţie de tipul

(e = 271) Astfel cu cacirct valoarea parametrului T este mai mare cu atacirct descreşterea

amplitudinii tensiunii este mai lentă

Atunci cacircnd bobinele de detecţie (recepţie) sunt introduse icircntr-o suprapunere de cacircmpuri

electromagnetice de frecvenţe diferite tensiunea indusă are o formă complexă fiind formată dintr-o

suprapunere de unde sinusoidale de amplitudini şi frecvenţe de asemenea diferite Icircn acest caz se

obişnuieşte ca reprezentarea semnalului icircn funcţie de timp să fie icircnlocuită cu reprezentarea amplitudinii

semnalului icircn funcţie de frecvenţele componente

Această trecere icircntre cele două reprezentări diferite se realizează printr-o operaţie matematică

specială numită transformarea Fourier Orice semnal complex f(t) poate fi descompus icircntr-o sumă de

semnale sinusoidale de frecvenţe şi amplitudini diferite Extragerea acestor amplitudini şi frecvenţe se

realizează printr-o procedură matematică numită transformată Fourier ndash prin care se trece de la

reprezentarea unui semnal icircn funcţie de timp f(t) la reprezentarea icircn funcţie de frecvenţele sinusoidale

ce o compun f(ω)

Icircn cazul metodei MRI procedura este realizată de un calculator performant fiind esenţială icircn

obşinerea imaginii Fiecare punct al ţesutului investigat determină un semnal ce are o anumită

amplitudine frecvenţă şi fază Acestea sunt extrase din semnalele captate de bobine cu ajutorul

metodei FT Informaţia astfel obţinută este folosită la construirea imaginii (faza şi frecvenţa sunt

Page 5 of 20

folosite pentru localizarea punctului icircn planul secţiunii investigate iar amplitudinea pentru stabilirea

contrastului)

Spinul nuclear Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)

Număr cuantic magnetic de spin

Dacă am considera practic electronul ca o sferă care se roteşte icircn jurul axei proprii va avea loc

generarea unui cacircmp magnetic ndash a cărui orientare va depinde de sensul de rotaţie De aceea mişcarea de

spin a electronului se caracterizează printr-un număr cuantic de spin (s=12) icircn timp ce cacircmpul

magnetic generat se caracterizează printr-un număr cuantic magnetic de spin = 12(pentru cele două

orientări posibile)

Astfel proiecţia momentului magnetic de spin după o direcţie oz este

(5 1)

Asemănător electronului protonul se caracterizează şi el printr-o mişcare de spin care va genera

un moment magnetic de spin Deoarece masa protonului este mult mai mare decacirct cea a electronului

magnetonul nuclear

(5 2)

Este cu mult mai mic (cu aproximativ 1836 ori ndash cacirct este raportul maselor celor două particule)

Icircn acelaşi timp deşi neutronul nu are sarcină electrică el posedă totuşi moment magnetic Acest

paradox a fost explicat consideracircnd că pentru un scurt timp neutronul este disociat icircntr-un proton şi o

altă particulă negativă (mezon) al cărui moment magnetic este superior protonului Icircn aceste condiţii

fără a detalia momentul mecanic de spin al nucleului este cuantificat exprimacircndu-se prin relaţia

= ħ (5 3)

= γ = (5 4)

I = numărul cuantic de spin nuclear

γ = raportul giromagnetic

= factorul giromagnetic nuclear

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 5 of 20

folosite pentru localizarea punctului icircn planul secţiunii investigate iar amplitudinea pentru stabilirea

contrastului)

Spinul nuclear Rezonanţa magnetică nucleară (RMN)

Număr cuantic magnetic de spin

Dacă am considera practic electronul ca o sferă care se roteşte icircn jurul axei proprii va avea loc

generarea unui cacircmp magnetic ndash a cărui orientare va depinde de sensul de rotaţie De aceea mişcarea de

spin a electronului se caracterizează printr-un număr cuantic de spin (s=12) icircn timp ce cacircmpul

magnetic generat se caracterizează printr-un număr cuantic magnetic de spin = 12(pentru cele două

orientări posibile)

Astfel proiecţia momentului magnetic de spin după o direcţie oz este

(5 1)

Asemănător electronului protonul se caracterizează şi el printr-o mişcare de spin care va genera

un moment magnetic de spin Deoarece masa protonului este mult mai mare decacirct cea a electronului

magnetonul nuclear

(5 2)

Este cu mult mai mic (cu aproximativ 1836 ori ndash cacirct este raportul maselor celor două particule)

Icircn acelaşi timp deşi neutronul nu are sarcină electrică el posedă totuşi moment magnetic Acest

paradox a fost explicat consideracircnd că pentru un scurt timp neutronul este disociat icircntr-un proton şi o

altă particulă negativă (mezon) al cărui moment magnetic este superior protonului Icircn aceste condiţii

fără a detalia momentul mecanic de spin al nucleului este cuantificat exprimacircndu-se prin relaţia

= ħ (5 3)

= γ = (5 4)

I = numărul cuantic de spin nuclear

γ = raportul giromagnetic

= factorul giromagnetic nuclear

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 6 of 20

Deşi modul de icircmperechere a spinilor protonilor şi neutronilor este destul de complicat mărimea

numărului I poate fi obţinută pe baza unor reguli semiempirice

Astfel dacă nucleul conţine un număr par de protoni şi neutroni spinurile acestora se

compensează numărul cuantic de spin fiind I=0 De aceea aceste nuclee nu au moment

magnetic şi conform celor discutate icircn paragraful dedicat fenomenelor magnetice ele nu

interacţionează cu cacircmpul magnetic

Dacă numărul de protoni sau de neutroni este impar atunci valoarea maximă a lui I este un

număr impar de 12

Atunci cacircnd atacirct numărul de protoni cacirct şi cel de neutroni sunt impare valoarea lui este un

număr par de frac12 adică valori de forma 1 2 3 4

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de intensitate H momentele magnetice nucleare tind să

se orienteze paralel cu cacircmpul

De fapt datorită agitaţiei termice această aliniere nu este perfectă astfel icircncacirct ele efectuează o

mişcare de rotaţie icircn jurul cacircmpului numită şi precesie Larmor

Icircn stare fundamentală protonii se vor găsi icircn stare de energie joasă trecerea pe nivelul

superior fiind posibilă prin absorbţia unei cantităţi de energie egală cu diferenţa ∆E Această energie ar

putea fi absorbită de la un cacircmp electromagnetic de frecvenţă υ atunci cacircnd este icircndeplinită aşa numita

condiţie de rezonanţă magnetică nucleară RMN

hυ = ∆E = H (5 10)

Se obţine astfel valoarea frecvenţei de rezonanţă

υ = H h (5 11)

Spectrul RMN

Reprezentacircnd grafic intensitatea energiei absorbite icircn funcţie de intensitatea cacircmpului magnetic

atunci cacircnd se icircndeplineşte condiţia RMN nucleele absorb energie de la cacircmpul electromagnetic iar

graficul astfel obţinut va conţine o bandă de absorbţie

Acest grafic se numeşte spectru RMN Acest fenomen icircşi găseşte aplicabilitatea icircn elucidarea

structurii compuşilor organici deoarece cele mai multe combinaţii organice au icircn structura lor atomi de

hidrogen

Deşi condiţia de rezonanţă s-ar putea obţine şi prin modificarea frecvenţei cacircmpului

electromagnetic din punct de vedere practic este mai comod sa se modifice treptat intensitatea

cacircmpului magnetic

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 7 of 20

Trebuie precizat că intensitatea cacircmpului magnetic icircn care se găseşte nucleul nu este identică cu

cea aplicată din exterior

Se poate considera că valoarea intensităţii locale a cacircmpului verifică relaţia

H = +

= cacircmpul magnetic generat de icircnvelişul electronic al nucleului

Acesta va depinde şi de modul icircn care protonul este legat icircn moleculă Cu alte cuvinte

intensitatea la care se produce rezonanţa poartă informaţii despre structura chimică a compusului

analizat De aceea spectrul RMN este deosebit de util icircn analiza calitativă

Referitor la intensitatea cacircmpului magnetic precizăm că ea este datorată efectului

diamagnetic exercitat de electronii din jurul nucleului De aceea cacircmpul magnetic extern este parţial

ecranat de prezenţa acestora iar gradul de ecranare depinde de felul cum nucleul (protonul) este legat icircn

moleculă Frecvent utilizat icircn explicarea spectrului RMN este cazul alcoolului etilic Icircn acest compus

atomul de hidrogen legat cu cel de oxigen este cel mai puţin ecranat De aceea primul maxim ( ) ce

apare la valori mici ale cacircmpului magnetic corespunde grupării O-H Din punct de vedere al gradului de

ecranare urmează protonii grupării C şi C

Pe de altă parte aşa cum este firesc intensitatea benzilor este direct proporţională cu numărul

atomilor de hidrogen

Folosirea poziţiei maximelor la identificarea unui compus nu este recomandată datorită

variaţiilor de poziţie ce pot să apară la modificarea unor parametri precum cacircmpul magnetic sau

frecvenţa

Deoarece menţinerea acestor parametri la valori constante nu poate fi realizată se preferă

măsurarea distanţelor dintre aceste maxime şi unul ales drept referinţă (sau standard)

Icircn alegerea standardului trebuie ţinut cont ca spectrul său să aibă un singur maxim cacirct mai icircngust

cacirct mai intens şi de preferinţă să fie poziţionat la una din extremităţile axei ox a spectrului

Frecvent utilizat este tetrametilsilanul (abreviat TMS formula (C Si ) icircn care există un

maxim intens datorat prezenţei celor 12 atomi de hidrogen Fiind puternic ecranaţi maximul se obţine

la valori mari ale intensităţii cacircmpului magnetic extern De manţionat că standardul este fie introdus icircn

aparat anterior analizei probei (standard extern) fie este dizolvat icircn probă (standard intern)

Icircn aceste condiţii poziţiile diferitelor grupări se exprimă prin deplasarea chimică δ definită

astfel

δ = (ppm) (5 13)

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 8 of 20

H(standard) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzător standardului

H(grupare) = valoarea intensităţii cacircmpului corespunzătoare grupării analizate

Datorită diferenţelor foarte mici icircntre intensităţile cacircmpului magnetic se preferă exprimarea icircn

părţi per milion ndash ppm Valorile acestor deplasări sunt cunoscute ele fiind folosite la identificarea

grupărilor moleculei analizate Icircn ceea ce priveşte dispozitivul experimental componenta principală

este magnetul icircn interiorul căruia se introduce proba care trebuie să fie lichidă Aceasta deoarece icircn

cazul solidelor benzile de absorbţie sunt foarte lungi metoda nefiind potrivită analizei calitative

2 POSIBILITAŢI DE UTILIZARE PRACTICĂ A RMN

Rezonanţa magnetică nucleară are la bază două fenomene

Rezonanţa (transferul de energie icircntre două sisteme ce oscilează cu aceeaşi frecvenţă)

Magnetismul nuclear

Cele două sisteme icircntre care are loc transferul de energie sunt icircn acest caz cacircmpul

electromagnetic şi specia nucleară aflată icircntr-un cacircmp magnetic extern Icircn legătură cu specia nucleară

prezintă interes pentru imagistica nucleară atomul de hidrogen De aceea adesea această rezonanţă se

mai numeşte şi rezonanţa protonului

Corpul uman conţine aproximativ 70 apă Fiecare moleculă are asociaţi 2 atomi de hidrogen

covalent legaţi de un atom de oxigen Există icircn organismul adultului aproximativ 5 nuclee de

hidrogen care icircn absenţa cacircmpului magnetic extern au o orientare haotică a momentelor magnetice

individuale

Icircn prezenţa unui cacircmp magnetic extern de inducţie B aceste momente tind să devină orientate icircn

direcţia cacircmpului sau icircn sens contrar acestuia adică paralel respectiv antiparalel

Cele două orientări sunt rezultatul existenţei a două stări energetice asociate interacţiei dintre

momentul magnetic şi cacircmpul magnetic Alinierea paralelă corespunde unei stări energetice mai

scăzute icircn timp ce alinierea antiparalelă corespunde unei stări energetice mai ridicate Dacă sistemul

nu are energie termică (adică se află la zero grade Kelvin) toate momentele magnetice ar avea o

configuraţie paralelă La temperatura camerei icircnsă populaţia protonică este distribuită icircntre cele două

stări energetice după o lege frecvent icircntacirclnită icircn fizică legea Boltzmann

Icircn termeni practici aceasta icircnseamnă că populaţiile din stările paralel şi antiparalel sunt aproape

egale Din fiecare milion de nuclee sau momente magnetice plasate icircntr-un cacircmp magnetic de 1 5 T la

25 grade Celsius icircn medie doar 5 vor fi preferenţial paralel aliniate cu cacircmpul Deşi spunem că sunt

aliniate cu cacircmpul magnetic extern momentele magnetice nucleare nu pot icircnsă rămacircne statice ci mai

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 9 of 20

degrabă se rotesc icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic analog unor titireze mecanice Această mişcare

se numeşte precesie

Frecvenţa de precesie numită şi frecvenţa Larmor ( depinde de mărimea inducţiei cacircmpului

magnetic extern şi este dată de ecuaţia Larmor = unde γ este factorul giromagnetic care

pentru hidrogen are valoarea γ2π =42 57 x MHzT Astfel la o inductie de 1 5 T spinul protonic

efectuează o mişcare de precesie icircn jurul direcţiei cacircmpului magnetic cu o frecvenţă de 63 86 MHz

La nivel macroscopic ansamblul de momente magnetice nucleare formează magnetizarea (M)

probei Ea reprezintă de fapt suma tuturor momentelor magnetice din 1 de substanţă Această

mărime este direct proporţională şi cu concentraţia protonică

Deoarece frecvenţa de precesie Larmor depinde de cacircmpul magnetic icircnseamnă că la nivel

microscopic vor avea loc variaţii locale ale inducţiei

Chiar dacă magnetul asigură un cacircmp uniform există totuşi factori pertutbatori cum ar fi de

exemplu prezenţa pacienţilor ce determină neuniformităţi ale cacircmpului Diferitele ţesuturi ale

organismului se magnetizează diferit determinacircnd astfel variaţii locale ale inducţiei magnetice

3 PRINCIPIUL FORMĂRII IMAGINII

Imaginea obţinută prin RMN se obţine din analiza semnalelor electrice produse de cacircmpurile

electromagnetice emise de protonii ţesuturilor analizate Amplitudinea acestor semnale este direct

proporţională cu magnetizarea transversală ce caracterizează punctele de emisie iar frecvenţa lor este

egală cu frecvenţa de precesie Larmor Pentru a putea obţine imaginea ar trebui să obţinem poziţia

acestor puncte şi contrastul lor Dacă cacircmpul magnetic extern ar fi păstrat uniform frecvenţa acestor

semnale ar fi egale (frecvenţa Larmor corespunzătoare mişcării de spin fiind aceeaşi) Icircn aceste condiţii

este practic imposibilă obţinerea de informaţii privind poziţia punctelor sursă Aflarea poziţiei devine

icircnsă posibilă prin suprapunerea peste cacircmpul magnetic uniform a unor gradienţi de cacircmp orientaţi

după anumite direcţii Icircn aceste condiţii frecvenţele de precesie Larmor ale zonelor analizate diferă de-

a lungul direcţiei gradientului Aplicacircnd transformata Fourier asupra semnalului electric obţinut icircn acest

caz este posibilă extragerea frecvenţelor Larmor iar cunoscacircnd gradientul se poate astfel determina

poziţia punctelor Icircn felul acesta s-ar obţine imaginea punctelor aflate de-a lungul direcţiei gradientului

de cacircmp Imaginile obţinute prin RMN sunt de două feluri bidimensionale (2D) şi tridimensionale

(3D) Unitatea de bază ce caracterizează o imagine 2D este pixelul dimensiunea unei imagini fiind

reprezentată de numărul de pixeli Nx şi Ny existenţi după cele două direcţii transversale OX şi OY

Astfel o imagine de 256x256 icircnseamnă că este formată dintr-un număr de 64537 pixeli Cu cacirct

numărul punctelor ce intră icircn componenţa unei imagini este mai mare cu atacirct spunem că rezoluţia

spaţială este mai bună Atunci cacircnd aceşti pixeli au şi o a treia dimensiune se obţine unitatea de bază a

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 10 of 20

unei imagini 3D numită voxel Icircn ceea ce priveşte dimensiunile acestor unităţi ele sunt corelate cu

dimensiunile cacircmpului de vedere imagistic şi respectiv cu grosimea d a secţiunii analizate Astfel

volumul unui voxel este

Volum_ voxel = d unde Dx Dy sunt dimensiunile cacircmpului de vedere după cele

două direcţii Icircn literatură acest termen este icircntacirclnit sub denumirea FOV (field of view) şi este cuprinsa

icircntre 20-40 cm El reprezintă de fapt dimensiunile regiunii din ţesutul investigat ce apare pe ecranul

aparatului

Obţinerea unei imagini de calitate necesită atacirct stabilirea unei rezoluţii spaţiale ridicate (prin

creşterea numărului de pixeli după cele două direcţii) cacirct şi obţinerea unui raport semnal zgomot SNR

(signalnoise rate) cacirct mai mare

Măsurarea unei mărimi este icircn orice domeniu influenţată de o serie de factori perturbatori de

erori Totalitatea acestor factori reprezintă zgomotul (noise) care icircn cazul metodei MRI icircşi face

simţită prezenţa printr-o creştere a dimensiunii pixelilor

Icircn literatura de specialitate din acest domeniu fenomenul este icircntacirclnit sub numele de bdquocreşterea

granulaţieirdquo fiind datorat acţiunii a două cauze principale

Mişcarea aleatoare a ionilor moleculari ce intră icircn componenţa corpului uman ( o sarcină

icircncărcată electric aflată icircn mişcare generează cacircmp electromagnetic)

Rezistenţa electrică a bobinelor de detecţie

Zgomotul nu poate fi eliminat complet astfel icircncacirct se caută soluţii pentru ca semnalul util emis

de tranziţiile spinului nuclear să fie mult mai mare decacirct semnalul perturbator adică să avem un raport

SN cacirct mai mare

Icircn imagistica medicală apare necesitatea de a obţine cacirct mai multe detalii dintr-o imagine Acest

lucru necesită micşorarea dimensiunilor cacircmpului vizual (Dx şi Dy) şisau creşterea numărului de pixeli

după cele două direcţii (Nx şi Ny) Oricare din aceste două variante duce la o micşorare a raportului

SN De aceea icircn funcţie de scopul urmărit de operator pentru a nu micşora considerabil acest raport

se poate mări numărul de excitaţii n Icircn acest caz va creşte timpul achiziţiei imaginii existacircnd

posibilitatea apariţiei unor erori datorate mişcării pacientului O soluţie ar fi utilizarea unor tehnici

rapide de achiziţie a imaginii

O altă problemă ce apare frecvent icircn metodele de imagistică medicală este existenţa artefactelor

Acestea reprezintă structuri ce apar pe imagine Ele nu sunt datorate structurii anatomice a organelor

investigate Icircn general ele apar prin mişcarea pacientului sau a existenţei unor mişcări fiziologice

(mişcarea respiratorie fluxul sanguin mişcarea cordului) Deşi s-au dezvoltat diverse tehnici

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 11 of 20

eliminarea lor completă nu este posibilă Esenţial este identificarea lor din imaginile RMI evitacircnd

astfel stabilirea unui diagnostic medical eronat

Există două metode principale folosite icircn achiziţionarea unei imagini metoda reconstrucţiei din

proiecţie (proiection reconstruction ndash PR) şi metoda transformatei Fourier bidimensionale (2D FT)

Prima dintre ele folosită in cazul CT constă icircn achiziţionarea unor proiecţii ale obiectului

investigat urmată de refacerea imaginii tridimensionale prin folosirea unor algoritmi numerici speciali

Această metodă a fost folosită icircn primele icircncercări de obţinere a imaginilor prin rezonanţă magnetică Icircn

general se preferă metoda transformatei Fourier bidimensională ce prezintă o serie de avantaje

Comparativ cu prima metodă 2DFT este mai puţin influenţată de neomogenitatea cacircmpului magnetic

de existenţa artefactelor de mişcare prezentacircnd un raport SN mai bun Icircn cazul metodei 2DFT se

achiziţioneză imagini plane Selecţia unei secţiuni transversale se realizează prin aplicarea unui gradient

de cacircmp Gz orientat de-a lungul axei z Ţinacircnd cont că precisa Larmor depinde de valoarea inducţiei

spinii aflaţi de-a lungul acestei direcţii vor avea propria frecvenţă de precesie Pentru a realiza selecţia

secţiunii A (de grosime ∆z) proba va trebui iradiată cu un puls RF de 90 ce va trebui sa aiba un

spectru de frecvenţe cuprins icircntre f1 şi f2 (adică să fie format dintr-o suprapunere de sinusoide cu

frecvenţele cuprinse icircn acest interval) Aceste valori sunt de fapt frecvenţe Larmor ce corespund celor

două feţe ale secţiunii considerate Gradientul astfel aplicat de-a lungul direcţiei z este numit gradient

de selectarea a secţiunii (gradient slice selection)

Practic prin această operaţie are loc numai rotirea cu 90 a spinilor existenţi icircn secţiunea selectată

de aceea semnalele recepţionate vor proveni numai din această secţiune

Grosimea feliei selectate este direct proporţională cu lărgimea de bandă a pulsului RF şi invers

proporţională cu gradientul de cacircmp De aceea modificarea acestora duce la creşterea sau micşorarea

ei Dacă undele emise au aceeaşi frecvenţă imaginea nu poate fi obţinută

Reprezentacircnd frecvenţa faza icircntr-un spaţiu bidimensional (plan) se obţine bdquospaţiul Krdquo Folosind

transformata Fourier informaţia existentă icircn acest spaţiu este folosită pentru obţinerea unei imagini

formată din Nx şi Ny pixeli Pentru ca acest lucru să fie posibil o secvenţă de lucru se repetă pentru Ny

valori distincte ale gradientului de codarea a fazei ( acest gradient duce la o modificarea ainducţiei şi

implicit a frecvenţei Larmor de-a lungul axei Oy spinii aflaţi icircn cacircmpuri magnetice mai intense se vor

roti mai repede) Icircn aceste condiţii timpul necesar obţinerii unei imagini devine T=TR xNy x n unde n

este numărul de excitaţii succesive Deoarece reducerea zgomotului se poate efectua printr-un proces de

mediere asupra semnalelor achiziţionate este de preferat a se realiza mai multe excitaţii Astfel dacă

timpul de repetiţie este de 1s rezoluţia imaginii de 256x256 de puncte şi se realizează 2 excitaţii

timpul de obţinere al acestor imagini este T=2x256x1 = 512 secunde Dacă este necesară obţinerea mai

multor secţiuni timpul total creşte considerabil De aceea pentru micşorarea lui se preferă fie alegerea

unei rezoluţii inferioare sau folosirea unor tehnici de achiziţie mult mai rapide

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 12 of 20

Icircn anumite cazuri este necesară suprimarea unor semnale provenite de la anumite ţesuturi Este

cazul grăsimilor a căror mişcare determină apariţia unor semnale nedorite (artefacte) De aceea s-a

dezvoltat o tehnică de achiziţie inversie-reversie IR (Inversion Recovery)

Secvenţa Inversie ndashReversie (IR) constă dintr-o succesiune de trei pulsuri

Un puls iniţial de ce va roti magnetizarea icircn sens invers cacircmpului magnetic (icircn acest

caz magnetizarea va avea o valoare negativă)

Un puls de ce va roti spinii cu 90 grade

Un puls de ce va determina ca şi icircn cazul secvenţei SE o refazare a spinilor icircn

scopul producerii ecoului Intervalul de timp dintre primul puls de şi cel de se numeşte

timp de inversie (TI)

După icircncetarea acţiunii pulsului iniţial de vectorul magnetizare aflat icircn sens invers cacircmpului

magnetic se va roti din nou spre poziţia iniţială (paralelă) Icircn cazul acestui proces la un moment dat el

se va găsi icircn planul transversal

Dacă icircn acest moment este iniţiat pulsul de spinii se vor roti spre direcţia cacircmpului şi vor da un

semnal nul Astfel prin alegerea corespunzătoare a timpului de inversie se poate anula semnalul ce

provine de la un anumit ţesut Icircn cazul grăsimilor folosirea unui timp de inversie scurt de aproximativ

150 ms anulează semnalul emis Metoda este icircntacirclnită icircn aceste condiţii sub numele de STIR ( Short TI

Inversion Recovery) De asemenea icircn anumite situaţii este necesară şi anularea semnalului provenit de

la lichidul cefalorahidian caz icircn care secvenţa se numeşte FLAIR (Fluid Attenuated Inversion

Recovery) Dacă imaginea formată ţine cont de valorile negative ale magnetizării longitudinale spunem

că avem o imagine reală Imaginile reale ale unor ţesuturi au un puternic contrast negru (magnetizări

negative) şi alb icircn cazul magnetizărilor pozitive Ţesuturile suprimate vor avea un constrast gri

asemănător imaginii de fond

Icircn cazul imaginii modul icircn formarea imaginii nu se ţine cont de semnul magnetizării

longitudinale Practic contează numai modulul acestei mărimi iar ţesuturile suprimate vor avea un fond

negru pe imaginea RM

Pregătirea probei pentru măsurătorile RMN

Chiar icircn condiţiile icircn care se dispune de un spectometru RMN multinuclear dotat cu toate

accesoriile ce permit executarea experimentelor de rezonanţă multiplă şi acumularea spectrelor precum

şi oricare din artificiile instrumentale descrise mai sus obţinerea unui spectru RMN utilizabil şi icircn

general calitatea informaţiei analitice furnizate de spectru depinde icircntr-o proporţie apreciabilă adesea

hotaracirctoare de modul de pregătire a probei Icircn cele ce urmează se vor trata problemele legate de acest

subiect examinacircndu-se condiţiile pe care trebuie sa le icircndeplinească proba supusă analizei

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 13 of 20

Celula de masură

Icircn practică totalitatea aparatelor RMN de uz curent proba supusă analizei este conţinută icircntr-un

tub cilindric confecţionat dintr-o sticlă de bună calitate cu rezistenţă mecanică Sticla trebuie să

prezinte de asemenea calităţi termice satisfacatoare şi mai ales să fie lipsită de impurităţi paramagnetice

Tubul de analiză de regulă calibrat prin şlefuire icircn interior şi exterior astfel ca rotirea să decurgă icircn

condiţiile unei stabilităţi mecanice cacirct mai ridicate iar icircnregistrarea propriu-zisă precum şi intoducerea

şi scoaterea din cavitatea de rezonanţă să se facă fără riscul spargerii fiolei icircn aparat

Substanţa de analizat

Icircn principiu substanţa supusă analizei trebuie adusă icircn condiţiile de puritate care să ofere

certitudinea că proprietăţile observate se datorează numai unei anumite specii moleculare şi pot fi

corelate univoc cu structura acesteia Această cerinţă icircşi pătrează fireşte valabilitatea şi icircn cazul RMN

si trebuie icircndeplinită cu deosebită scupulozitate dacă se urmăreşte chiar determinarea parametrilor

spectrali RMN ca atare cu scopuri de analiză structurala mai amănunţită sau pentru stabilirea unor

valori de referinţă Trebuie icircnsă subliniat că RMN-ul prezintă ca metodă de analiză unele particularităţi

foarte avantajoase care atenuează severitatea condiţiilor de puritate impuse probei in unele cazuri

Astfel sensibilitatea relativă redusă a spectometriei RMN face ca spectrul obţinut de la o probă să

reflecte aproape exclusiv icircn multe cazuri substanţa care reprezintă 80-90din speciile moleculare

prezente-impurităţile dau semnale abia diferenţiate faţă de zgomot Icircn plus icircntocmai ca şi icircn

spectometria IR dar icircntr-o măsură mult mai mare semnalele de absorbţie caracteristice ale unei serii

icircntregi de compuşi străini care eventual pot totaliza sensibil 50 din amestecul analizat De aceea

contrar opiniei destul de răspandite este mult mai raţional să se utilizeze intensiv specometrele RMN

din dotarea laboratoarelor şi să se supună analizei şi probe din amestecurile brute de reacţie sau din

diferitele etape intermediare ale proceselor de izolare a compuşilor utili din produşi naturali Mai ales

atunci cand substanţele sunt solubile icircn sovenţi curent accesibili(tetraclorura sau sulfura de carbon) şi nu

necesită medii derutante un spectru făcut la timp poate scuti zile icircntregi de prelucrare a unor produse de

reacţie care se soldează uneori cu concluzia că substanţa căutată nici nu era prezentă icircn materialul brut

Spectometrul RMN este prin excelenţă un aparat de anliză structurală şi acest gen de probleme unde dă

rezultate aproape neicircntrecute trebuie desigur să aibă prioritate dar pe lacircngă acestea se pot executa cu

eficienţă economică globală deosebită şi analize de detectare a unor grupe funcţionale elemente

structurale sau compuşi chimici pe parcusrul lucrărilor curente avacircnd icircn vedere rapiditatea

selectivitatea şi caracterul nedestructiv al acestei metode Icircn mod curent cantităţile de substanţă

necesare pentru analiză sunt de ordinul a 50-100 mg

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 14 of 20

Solvenţii

Imagistica prin rezonanţă magnetică (IRM) este cea mai utilizată metodă imagistică

vizualizează structura creierului icircn toată complexitatea sa precum si bolile care icircl pot afecta

Progresele medicale recente s-au concretizat icircntr-o metoda nouă de vizualizare a anatomiei umane

de cea mai mare profunzime şi acurateţe icircnregistrate pacircnă acum Rezonanţa magnetică nu

foloseşte razele X ci examinează comportamentul protonilor icircn contact cu moleculele de grăsime

şi apă din diferite ţesuturi Protonii se magnetizează cacircnd sunt plasaţi icircntr-un cacircmp magnetic de

15-20000 de ori mai puternic decacirct cacircmpul magnetic terestru acest fapt determinacircnd modificări

cuantificabile ale moleculelor de hidrogen din organism Energia de radio-frecvenţă sub forma

undelor radio stimulează protonii care vor emite semnale de putere foarte mică

Aceste semnale sunt amplificate şi transformate icircn imagini digitale de un computer de mare

putere Prin desincronizarea pulsurilor de unde radio se obţin o serie de secvenţe imagistice icircn diferite

planuri Examinarea RMN permite evaluarea directă a creierului nu numai in planul transversal utilizat

de CT dar si in plan sagital sau frontal Medicul poate varia grosimea secţiunilor icircn funcţie de obiectul

investigaţiei icircn mod curent icircntre 2-10 mm Creşterea grosimii determină scăderea calităţii imaginii şi

favorizează apariţia artefactelor (imagini false) Pentru vizualizarea integrală a creierului poate fi nevoie

de pacircnă la 30 de secţiuni Imaginile de rezonanţă magnetică sunt apoi analizate icircn mod sistematic

pentru observarea prezenţei unor eventuale afecţiuni sau anomalii cerebrale

Deşi este foarte scumpă icircn comparaţie cu alte metode imagistice de exemplu radiografia simplă

această metodă imagistică furnizează mai multe informaţii decacirct orice alt tip de investigaţie radiologică

şi este utilă icircn mod special icircn examinarea celui mai complex dintre organe adică creierul

IRM este utilă mai ales pentru că furnizează imagini de icircnaltă vizibilitate ale ţesuturilor moi care

nu sunt detectate ca atare de radiografii sau imaginile CT (computer tomograf) La nivel cerebral

examinarea IRM poate face distincţia icircntre substanţa albă cu conţinut relativ de grăsime substanţa

cenuşie cu conţinut mai ridicat de apă şi fasciculele nervoase mai structurate ale măduvei spinării

Structurile dense cum ar fi oasele nu se văd pe imaginile RMN şi de aceea reprezintă o metodă

ideală de explorare şi analizare a interiorului cutiei craniene şi a coloanei vertebrale

O malformaţie arterio-venoasă (MAV) se localizează de obicei la suprafaţa creierului Cel mai

adesea venele se dilată foarte mult pentru că sunt supuse unei presiuni sangvine ridicate prezentă icircn

mod normal numai la nivelul arterelor Vasele astfel modificate pot comprima zonele vitale ale

creierului determinacircnd icircn acest fel apariţia unor simptome cracteristice ca de exemplu convulsiile

Hemoragiile produse la nivelul vaselor dilatate care inundă ţesutul cerebral din jur pot avea un efect

catastrofal prin producerea de leziuni cerebrale extinse termenul folosit icircn mod usual pentru o

hemoragie cerebrală fiind cel de ldquoaccident vascularrdquo

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 15 of 20

Tulburările neurologice se manifestă adesea prin simptome de tipul durerilor de cap vertij şi

accidente vasculare sau atacuri tranzitorii determinate de obstrucţiile de la nivelul vaselor de sacircnge IRM

este foarte utilă pentru vizualizarea următoarelor afecţiuni

Tumori ale creierului şi ale măduvei spinării acestea includ meningioamele şi sarcoidoza

leptomeninegeală (care ia naştere de la nivelul icircnvelişurilor fibroase ale creierului)

Anomalii vasculare şi anatomice ca accidentul vascular hemoragiile şi hidrocefalia

afecţiune caracterizată printr-un exces de lichid icircn jurul creierului

Afectările tecii de mielină prin care sunt distruse fibrele din jurul celulelor nervoase ca icircn

scleroza multiplă

Avantaje majore

O imagine precisă a organismului RMN-ul permite obţinerea unei imagini de bună calitate icircn

planuri multiple in două sau trei dimensiuni Aproape toate părţile corpului pot fi distinse organele

toracelui (inima plămacircnii bronhiile pleura etc) organele digestive (ficatul splina pancreasul căile

biliare intestinul colonul rectul etc) organele genitor-urinare (rinichii ovarele uterul prostata sacircnul

etc) coloana vertebrală si măduva spinării

RMN-ul furnizează informaţii cu privire la anatomie

dimensiunea şi volumul organelor punerea icircn evidenţă a tumorilor dimensiunea lor şi

eventual natura lor (canceroasă sau benignă)

RMN-ul permite detectarea malformaţiilor a inflamaţiilor a hematoamelor icircn formare RMN-ul

este deosebit de util pentru studiul ţesuturilor moi al tendoanelor al ligamentelor al muşchilor care nu

pot fi observaţi complet cu ajutorul imagisticii obişnuite Astfel este posibilă stabilirea cauzei unei

dureri la nivelul unei articulaţii Aceasta este una dintre cele mai bune metode de examinare icircn vederea

diagnosticării traumatismelor legate de practicarea unui sport

Principalele informaţii obţinute

hemoragii senilizare tumori (creier)

scleroza icircn plăci (măduva spinării)

hernia de disc patologia infecţioasă (coloana vertebrală)

probleme diverse la nivelul articulaţiilor (umeri coate pumni şolduri genunchi glezne)

tulburări arteriale (arterele cerebrale cervicale etc)

RMN-ul furnizează informaţii preţioase icircn cazul problemelor cardiace şi vasculare Este de

asemenea posibilă icircmbunătăţirea depistării unei patologii cum ar fi tumorile prin injectarea

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 16 of 20

intravenoasă a unui produs de contrast Gadolinium Un alt avantaj major icircl reprezintă inocuitatea

acestei tehnici care utilizează un principiu fizic neinvaziv care nu produce radioactivitate icircn radiologia

clasică sunt utilizate razele X şi razele gama care sunt radioactive Icircn cazul RMN-ului nu există nici un

risc de iradiere

Contraindicaţii şi precauţii de utilizare

Icircn măsura icircn care RMN-ul utilizează un cacircmp magnetic puternic nici un obiect metalic sau

feromagnetic nu trebuie să pătrundă icircn sala de examinare (cum ar fi cesuri bijuterii plăci osoase

implanturi corpuri străine metalice intraoculare etc) Anumite persoane sunt incompatibile cu

efectuarea unui RMN şi este deci necesar să ne asigurăm de acest lucru

Persoanele care au stimulatoare cardiace valve cardiace metalice pompe cu insulină nu pot

beneficia de această tehnică (puterea magnetului ar putea determina dereglare şi chiar oprirea

stimulatorului cardiac) De asemenea nervozitatea pacientului este un factor important deoarece cea mai

mică mişcare poate cauza o imagine de proastă calitate şi a sta icircnchis icircntr-un cilindru pe toată perioada

examinării (icircntre 30-50 minute) suportacircnd un zgomot puternic poate fi dificil pentru unii pacienţi

Se propune introducerea unor căşti la care să se poată asculta muzică dar chiar şi aşa anumite

persoane nu pot face faţă unei astfel de icircncercări De asemenea claustrofobia reprezintă un factor de

limitare deoarece persoana trebuie să stea icircntinsă icircntr-un tunel stracircmt Icircn prezent există aparate care nu

sunt icircnchise fiind astfel mai puţin ldquosufocanterdquo Nu icircn ultimul racircnd obezitatea poate limita accesul icircn

tunelul foarte stracircmt

Costul mediu al unui examen medical este de aproximativ 250 de euro Perioada de aşteptare este

icircn medie 14 zile Costurile acestor aparate (icircntre 800000 şi 1000000 de euro) precum şi costurile

legate de icircntreţinerea lor sunt foarte mari limitacircnd astfel achiziţionarea acestora

4 APARATUL PETCT

Combină tomografia computerizată şi tomografia cu emisie de pozitroni cu aplicaţii deosebite

mai ales icircn domeniul oncologiei cu ajutorul căruia bolnavii pot fi acum diagnosticaţi cu o mai mare

acurateţe

PET-ul oferă medicului informaţia pe care tomografia computerizată nu o poate aduce Este vorba

despre detalii legate de metabolismul unor organe sau al unor tumori Studiul PET icircncepe cu injectarea

intravenoasă a unei substanţe pe bază de glucoză ce se ataşează de izotopul fluor18 Ţesuturile active

din punct de vedere metabolic sau cele cu rata de multiplicare anormal crescută (tumorile) consumă

zahărul radioactiv icircn cantitate mult crescută faţă de alte ţesuturi sau organe Acumularea radiotrasorului

duce la emisia de radiaţii gamma care sunt transformate de computer icircn imagini Aceste imagini indică

zonele ldquofierbinţirdquo din punct de vedere metabolic semnalacircnd ţesuturile cu activitate metabolică crescută

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 17 of 20

Cu ajutorul acestei metode de investigare se pot diagnostica cu o acurateţe mult mai mare diferite

cancere se poate observa localizarea mărimea şi răspacircndirea tumorilor cu mai multă precizie şi se

poate stabili tratamentul cel mai bun Urmărirea recidivelor este mult mai uşoară apelacircnd la scanarea

PET

Printre tipurile de cancer ce pot fi diagnosticate şi evaluate cu această tehnologie se numără

cancerul de sacircn cancerele digestive (esofagian gastric de colon) genitale (col ovar endometrial)

cancerul pulmonar limfoamele şi cancerele osoase

Alte ramuri medicale icircn care PETCT şi-a găsit aplicabilitatea sunt neurologia şi cardiologia Icircn

domeniul neurologiei metoda poate diagnostica focarele epileptice şi poate stabili necesitatea

tratamentului chirurgical boala Alzheimer etc

Icircn cardiologie PETCT este folosit petru studiul inimii pentru diagnosticul afecţiunilor

coronariene şi bolilor miocardice Investigaţia PETCT nu este o examinare care se face de rutină ci

numai la indicaţia precisă a medicului dacă celelalte teste nu au fost concludente (fiind foarte scumpă)

CT şi IRM oferă informaţii de ordin morfologic permiţacircnd stadializarea unor tumori ale

pancreasului PET prin evaluarea cu o sensibilitate icircnaltă a gradului de malignitate a condus icircn ultimii

ani la o stadializare mai precisă Limitele explorărilor PET sunt reprezentate de fixarea nespecifică a

radiofarmaceuticului la nivelul leziunilor de tip inflamator (pancreatită acută) şi de lipsa informaţiilor de

tip morfologic anatomic tehnica fiind cu precădere una funcţională

Imagistica de fuziune digitală este capabilă de a suprapune informaţii obţinute prin două sau mai

multe tehnici imagistice combinacircnd avantajele fiecăreia Pentru practica clinică a adus o creştere a

sensibilităţii şi specificităţii diagnosticului Cel mai important cacircştig al acestei tehnici este posibilitatea

de a corela icircn acelaşi timp datele de morfologie macroscopică (structuri anatomice vizibile CT) cu

informaţii de tip funcţional (hipercaptarea radiofarmaceuticului din PET)

PET-ul (Positron Emission Tomography) este o tehnică a medicinii nucleare care produce imagini

tridimensionale a proceselor funcţionale ale corpului ca circulaţia sacircngelui utilizarea oxigenului

metabolismul glucozei

PET-ul (tomograful cu emisie de pozitroni) este un aparat cu un dispozitiv de scanare rotund cu un

orificiu icircn mijloc similar CT-ului sau RMN-ului Icircnăuntrul aparatului sunt multiple bdquoinele detectoarerdquo

(care detectează pozitronii-particule subatomice) Acestea icircnregistrează emisia energiei produsă de

radiotrasorul din corpul pacientului (pentru creier se foloseşte frecvent TRIUMF adică 2-fluoro-2-deoxi-

D-Glucoza (FDG) dar şi glucoza oxigenul sau carbonul-substanţe care sunt folosite icircn mod natural icircn

procesele metabolice alte substanţe care pot fi utilizate mai ales pentru ţinerea sub observaţie a

circulaţiei sacircngelui sunt azotul sau galiul) Un computer icircnregistrează imaginile obţinute de la scanerul

PET-ului

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 18 of 20

PET şi PETCT sunt utilizate icircn

1 detectarea cancerului

2 identificarea metastazelor

3 evaluarea eficienţei unui tratament (de exemplu tratamentul cancerului)

4 identificarea recidivelor unui anumit tip de cancer după ce pacientul a urmat un tratament

5 ţinerea sub observaţie a circulaţiei sacircngelui către inimă a funcţionării normale a cordului precum şi

a creierului

6 determinarea efectelor atacului de cord a infarctului miocardic asupra unor zone ale inimii

7 identificarea unor zone a cordului unde ar putea să se execute anumite proceduri ca angioplastia sau

bypass-ul arterelor coronare

8 evaluarea bolilor creierului precum tumorile tulburările de memorie crizele sau alte tulburări ale

sistemului nervos central

De asemenea PET-ul mai poate fi utilizat

1 pentru detectarea unor boli precum Alzheimer Parkinson boala Huntington epilepsia sau accidentul

vascular cerebral

2 pentru localizarea celor mai bune zone ale creierului favorabile unor proceduri chirurgicale

3 evaluarea creierului icircn urma unei traume pentru a detecta hematoamele hemoragiile

4 evaluarea icircn detaliu a unor leziuni ale plămacircnilor detectate la radiografii sau computer tomograf a

toracelui

5 pentru detectarea tumorilor mult mai devreme decacirct cu alte modalităţi de diagnostic

Radiografiile produc imagini trimiţacircnd raze X icircn corp dintr-o sursă exterioară Spre deosebire de

acestea procedurile medicinii nucleare utilizează material radioactiv numit radiotrasor care este injectat

icircn circulaţia sangvină icircnghiţit sau inhalat ca gaz Acest material radioactiv se acumulează la nivelul unui

organ sau a unei zone a corpului care va fi examinată unde emite o cantitate mică de energie sub forma

razelor gamma O cameră gamma scanerul PET detectează energia şi cu ajutorul unui computer

creează imagini oferind detalii atacirct asupra structurii cacirct şi a funcţiei organului sau ţesutului icircn corpul

pacientului (de exemplu oferă detalii fine a metabolismului glucozei icircn creier)

Majoritatea procedurilor nucleare sunt nedureroase şi sunt rar asociate cu discomfort sau efecte

secundare Dacă radiotrasorul este administrat intravenos pacientul va simţi doar o icircnţepătură uşoară

cacircnd acul este introdus icircn venă De asemenea dacă materialul radioactiv este injectat icircn braţ pacientul

poate simţi o senzaţie răcoroasă care icircnsă nu are efecte secundare Dacă este icircnghiţit radiotrasorul nu

are gust iar dacă este inhalat pacientul nu va simţi nici o diferenţă faţă de aerul ambiental Icircn anumite

proceduri este introdus un cateter icircn vezica urinară care poate cauza un discomfort temporar Este

important ca pacientul să rămacircnă nemişcat icircn timp ce se icircnregistrează imaginile Deşi imagistica

nucleară nu produce durere ar putea să apară o stare de discomfort cauzată de faptul că pacientul trebuie

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 19 of 20

să stea nemişcat sau icircntr-o anumită poziţie pentru a fi icircnregistrate imaginile Dacă pacientul este

claustrofob ar putea să aibă o stare de anxietate icircn timpul scanării

Cantitatea mică de radiotrasor din corp se va pierde icircn scurt timp (icircn primele ore sau zile după

testare) prin procese naturale (prin urină sau fecale) Este indicat ca pacientul să bea multă apă pentru ca

materialul radioactiv să se elimine mai rapid

Beneficiile aparatului PETCT

imagistica nucleara oferă informaţii care nu pot fi obţinute cu alte proceduri

prin identificarea schimbărilor la nivel celular PET-ul poate detecta mai devreme decacirct

MRI-ul sau CT-ul anumite convulsii sau boli

este utilizat de peste cinci decenii şi nu s-au raportat reacţii adverse pe termen lung deoarece

dozajul materialului radioactiv este foarte mic

nivelul de acurateţe creşte deoarece ambele scanări sunt făcute icircn acelaşi timp fără ca

pacientul să-şi schimbe poziţia asta icircnseamnă că posibilitatea de eroare va fi mai mică

Riscuri şi dezavantaje

reacţii alergice (rare)

injectarea radiotrasorului poate cauza o uşoară durere sau roşeaţă care vor trece icircnsă rapid

femeile ar trebui sa informeze radiologul dacă este icircnsărcinată sau dacă alăptează

tehnicile PET sunt foarte scumpe şi nu sunt compensate

Scanarea PET poate da rezultate false dacă balanţele chimice din corp nu sunt normale De

exemplu pentru pacienţii diabetici sau pentru cei care au macircncat cu cacircteva ore icircnainte de examinare

rezultatele testelor pot fi afectate datorită concentraţiei de glucoză din sacircnge sau a nivelului sangvin de

insulină

PET-ul este folosit icircn oncologie cardiologie (pentru determinarea aterosclerozei sau altor boli

vasculare de exemplu aşa-numitul bdquomiocard hibernalrdquo sau atacul de cord) neurologie neuropsihologie

(pentru a examina procesele psihologice sau alte tulburări ale activităţii creierului) psihiatrie (pentru

determinarea schizofreniei tulburărilor de stare) farmacologie (medicamente noi care sunt testate pe

animale -icircn special şobolani sau maimuţe- şi cu ajutorul aparatului PET sunt studiate efectele acestora)

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html

Page 20 of 20

5 BIBLIOGRAFIE

Ioan Silberg-Spectometria RMN a compusilor organici Editura Dacia 1978

J Neamtu P G Anoaica-Aplicatii ale radiariitlor electromagnetice in domeniul medical

Editura Medicala Universitara 2006

Ioana Gabriela Lupescu Dragos Cuzino-Rezonanta magnetica hepato-bilio-pancreatica

Editura Universitara bdquoCarol Davilardquo 2003

Zoia Stoica-Imagistica prin computer tomograf si rezonanta magnetica Editura Medicala

Universitara 2005

Revista ldquoInteriorul Corpului Umanrdquo Nr10 ISSN 1791-6011 editura ldquoDeAgostinirdquo

Revista ldquoCorpul Omenescrdquo editura ldquoEditions Atlasrdquo

httpen wikipedia orgwikiPositron_emission_tomography

httpwww radiologyinfo orgeninfo cfmPG=pet

httpwww healthsystem virginia eduUVaHealthadult_radiologypet cfm

httplegacyweb triumf cawelcomepetscan html