1

Alina Adriana Feiler Ana-Maria Ungureanu

MANUAL DE RADIOLOGIE I IMAGISTIC MEDICAL

VOLUMUL

I

T O R A C E L E

Sub coordonarea Prof. univ. dr. Pscu Magda

n colaborare cu:

Maria Mogoeanu

Florin Brsteanu Ana-Maria Vesa

Cristian Socoliuc

Sorin Mooi

Dan Malia Daniela Cipu

2

Editura VICTOR BABE Piaa Eftimie Murgu 2, cam. 316, 300041 Timioara

Tel./ Fax 0256 495 210

e-mail: evb@umft.ro, calaevb@umft.ro

www.evb.umft.ro

Director general: Prof. univ. dr. Dan V. Poenaru

Director: Prof. univ. dr. Andrei Motoc

Referent tiinific: Prof. univ. univ. Andrei Motoc

Coordonator colecie: Prof. univ. dr. Eugen Sorin Boia

Colecia: MANUALE

Indicativ CNCSIS: 324

2012

Toate drepturile asupra acestei ediii sunt rezervate autorilor. Reproducerea

parial sau integral a textului sau imaginilor, pe orice suport, fr acordul scris

al autorilor, este interzis i se va sanciona conform legilor n vigoare.

ISBN general 978-606-8054-83-4

ISBN vol. 1 978-606-8054-84-1

mailto:evb@umft.rohttp://www.evb.umft.ro/

3

C U P R I N S

O scurt istorie a descoperirii razelor X ..................................................................................................................... 6

CAPITOLUL 1

RAZELE X, IMAGINEA RADIOLOGIC I PROTECIA N RADIOLOGIE ................................ 8 Ungureanu Ana-Maria, Feiler Alina Adriana, Vesa Ana-Maria

1.1 Razele Rntgen...................................................................................................................................................... 8 1.1.1 Radiaiile ...................................................................................................................................................... 8 1.1.2 Aparatul Rntgen ...................................................................................................................................... 8 1.1.3 Producerea razelor X ................................................................................................................................ 8 1.1.4 Funcionarea aparatului de Rntgen ..................................................................................................... 14

1.1.5 Propietile fizice, chimice i biologice ale razelor X ......................................................................... 14

1.2 Imaginea radiologic i formarea ei .............................................................................................................. 18 1.2.1 Legile opticii radiologice ......................................................................................................................... 18 1.2.2 Fenomenul proieciei conice .................................................................................................................. 18 1.2.3 Fenomenul sumaiei i substraciei planurilor ..................................................................................... 20 1.2.4 Fenomenul de paralax ........................................................................................................................... 20 1.2.5 Legea incidenelor tangeniale................................................................................................................ 21

1.3 Protecia n radiodiagnostic i radioterapie ................................................................................................ 21 1.3.1 Dozimetrie ................................................................................................................................................ 21 1.3.2 Protecia n radiologie ............................................................................................................................. 22

CAPITOLUL 2 INVESTIGAII RADIOIMAGISTICE ............................................................................................................ 24

Ungureanu Ana-Maria, Feiler Alina Adriana

2.1 Metode de explorare radioimagistic ........................................................................................................... 24 2.1.1 Metode clasice, radioscopia .................................................................................................................... 24 2.1.2 Radioscopia cu amplificator de imagine i televiziune ....................................................................... 24 2.1.3 Radiografia ................................................................................................................................................ 26 2.1.4 Tomografia ............................................................................................................................................... 28 2.1.5 Ultrasonografia......................................................................................................................................... 30 2.1.6 Imagistica prin rezonan magnetic .................................................................................................... 33 2.1.7 Tomografia prin emisie de pozitroni .................................................................................................... 33 2.1.8 Explorrile digitale ................................................................................................................................... 33 2.1.9 Metode de explorare radiologic cu substane de contrast ................................................................ 34

CAPITOLUL 3 DIAGNOSTICUL RADIOIMAGISTIC AL AFECIUNILOR APARATULUI RESPIRATOR... 36

teanu Florin, Mooi Sorin, Ungureanu Ana-Maria, Fei ler Al ina Adriana

3.1 Metode de investigaie ale aparatului respirator ....................................................................................... 36 3.1.1 Radioscopia toracic ................................................................................................................................ 36 3.1.2 Radiografia toracic ................................................................................................................................. 37 3.1.3 Angiografia ............................................................................................................................................... 38 3.1.4 Bronhografia ............................................................................................................................................ 38

4

3.1.5 Digrafia.................................................................................................................................................... 38 3.1.6 Tomografia liniar ................................................................................................................................. 38 3.1.7 Computer tomografia ........................................................................................................................... 38

3.1.8 Imagistica prin rezonan magnetic .................................................................................................. 39 3.1.9 Scintigrafia .............................................................................................................................................. 39

3.2 Imaginea radiologic normal a toracelui ................................................................................................ 39

3.3 Semiologia radiologic a bolilor toracelui i plmnului .................................................................... 44

3.4 Modificri radioimagistice n afeciunile toraco-pulmonare ............................................................... 47 3.4.1 Malformaii toraco-pulmonare ............................................................................................................ 47 3.4.2 Modificri radioimagistice n afeciunile traheei i bronhiilor ......................................................... 52 3.4.3 Modificri radioimagistice n pneumopatiile acute .......................................................................... 55

3.4.3.1 Pneumonia acut tipic ........................................................................................................... 55 3.4.3.2 Bronhopneumonia sau pneumonia n focare ...................................................................... 59 3.4.3.3 Pneumonia interstiial ............................................................................................................ 61 3.4.3.4 Supuraiile bronho-pulmonare.............................................................................................. 64

3.4.3.4.1 Abcesul pulmonar ...................................................................................................... 64 3.4.3.4.2 Gangrena pulmonar ................................................................................................. 67 3.4.3.4.3 Supuraiile pulmonare difuze ................................................................................... 68

3.4.4 Tuberculoza pulmonar ....................................................................................................................... 68 3.4.4.1 Tuberculoza pulmonar primar ......................................................................................... 68 3.4.4.2 Tuberculoza de diseminare..................................................................................................... 72 3.4.4.3 Tuberculoza secundar (Ftizia) .............................................................................................. 73 3.4.4.4 Plamnul operat post TBC ..................................................................................................... 81

3.4.5 Micozele pulmonare ............................................................................................................................. 82 3.4.6 Parazitozele pulmonare......................................................................................................................... 84 3.4.7 Pneumoconiozele .................................................................................................................................. 88

3.4.7.1 Silicoza ....................................................................................................................................... 89 3.4.8 Tumorile bronho-pulmonare ............................................................................................................... 92

3.4.8.1 Tumorile benigne bronho-pulmonare .................................................................................. 92 3.4.8.2 Tumori maligne bronho-pulmonare ..................................................................................... 94

3.4.9 Bolile pleurei .......................................................................................................................................... 103

CAPITOLUL 4 DIAGNOSTICUL RADIOIMAGISTIC AL AFECIUNILOR MEDIASTINALE ........................ 114

Feiler Al ina Adriana, Ungureanu Ana-Maria

4.1 Anatomia radiologic a mediastinului ...................................................................................................... 114 4.2 Modificari radioimagistice in afectiunile mediastinului ...................................................................... 114

4.2.1 Timusul normal i patologic................................................................................................................ 118 4.2.2 Hipertrofia glandei tiroide ................................................................................................................... 119 4.2.3 Chistele mediastinale ............................................................................................................................ 121 4.2.4 Afeciuni ale ganglionilor mediastinali ............................................................................................... 122 4.2.5 Afeciunile mediastinului posterior .................................................................................................... 126

CAPITOLUL 5 DIAGNOSTICUL RADIOIMAGISTIC AL AFECIUNILOR DIAFRAGMULUI ....................... 129

Ungureanu Ana-Maria, Feiler Alina Adriana

5.1 Malformaiile congenitale ale diafragmului ............................................................................................. 129

5

5.2 Modificari ale pozitiei diafragmului .......................................................................................................... 129

5.3 Herniile diafragmatice ................................................................................................................................... 131

CAPITOLUL 6 DIAGNOSTICUL RADIOIMAGISTIC AL AFECIUNILOR CORDULUI I VASELOR ....... 135

Feiler Al ina Adriana, Ungureanu Ana-Maria, Socoliuc Crist ian, Mali a Dan, Cipu Dana

6.1 Metodele de examinare radioimagistic a cordului i vaselor ........................................................... 135

6.2 Poziiile de examinare ale cordului i vaselor de la baz ..................................................................... 142

6.3 Anatomia radiologic a inimii i vaselor mari ........................................................................................ 143

6.4 Semiologia radioimgistic a bolilor cardiovasculare ............................................................................ 147

6.5 Valvulopatii ....................................................................................................................................................... 149

6.6 Afeciunile miocardului ................................................................................................................................. 156

6.7 Afeciunile pericardului ................................................................................................................................. 157

6.8 Afeciuni cardiace congenitale .................................................................................................................... 159

6.9 Afeciunile vaselor ........................................................................................................................................... 164

Bibliografie ................................................................................................................................................................. 169 Abrevieri ..................................................................................................................................................................... 169

6

O scurt istorie a descoperirii razelor X

Descoperirea razelor X n anul 1895 a reprezentat nceputul unor schimbri revoluionare n modul nostru de a nelege lumea fizic.

n iarna n care mplinea 50 de ani, n timp ce era rector la Universitatea Wurtsburg,

Wilhelm Conrad Rntgen efectua o serie de experimente cu radiaiile catodice, folosind

un tub Crookes, cnd a observat c un ecran acoperit cu un strat de sare de bariu care se

afla n apropiere devenea strlucitor ori de cte ori n tub se producea o descrcare. Cnd

a pus mna n dreptul petei fluorescente de pe peretele tubului Crookes, pe ecran a

aprut conturul slab al minii i al oaselor palmei, iar cnd a aezat o geant s-a putut

vedea clar conturul acesteia. Lsnd la o parte ndatoririle ce le avea fa de universitate i

de studeni, Rntgen i petrece urmtoarele ase sptmni n laborator, fr s mpart

nimic din noua sa descoperire cu colegii si.

Cu trei zile nainte de Crciun, i-a chemat soia n laborator, unde cu ajutorul unei plci

fotografice nvelite n hrtie neagr obine prima fotografie a minii fr carne, o

fotografie a oaselor minii soiei sale cu tot cu inelul ei pe deget. Era emis o nou

radiaie care putea s strbat cu uurin materialele care erau opace pentru lumina

obinuit. A denumit-o radiaie X datorit naturii sale enigmatice.

Rntgen a anunat descoperirea pe data de 28 decembrie 1895. Medicii au neles imediat

imensul folos pe care pe care l poate trage medicina de pe urma proprietilor radiaiilor

X de a strbate diferite corpuri. Toi cunoatem azi termenii de radioscopie i radiografie.

Aplicaiile acestor radiaii sunt folosite astzi n mai multe domenii, nu numai n

medicin.

7

Atelierul lui Conrad Rntgen

8

CAPITOLUL

1

RAZELE X, IMAGINEA RADIOLOGIC I PROTECIA N RADIOLOGIE

Ungureanu Ana-Maria, Feiler Alin a, Vesa Ana-Maria

1.1 RAZELE RNTGEN

1.1.1 RADIAIILE

Radiaiile sunt un mod special de micare a materiei. n funcie de modul propagrii i proprietile lor, distingem:

- radiaii ondulatorii sau electromagnetice; - radiaii corpusculare.

electromagnetice razele X, gamma, razele cosmice, radiaiile ultraviolete, radiaiile luminoase, radiaiile infraroii, microundele, undele hertziene (folosite n telefonie, radar, televiziune i radiofonie). Se deosebesc ntre ele prin lungimea lor de und i prin frecven. Cu ct lungimea lor de und este mai scurt, cu att energia radiaiilor (duritatea lor) este mai mare.

corpusculare particule (ncrcate electric) direct ionizante, ca razele alfa i beta ale radiului i corpilor radioactivi; electronii, mezonii, protonii, deutronii i alte particule.

Razele X = ondulaii electromagnetice cu lungimi de und care se msoar n angstromi. Un angstrom (1) este a 10000 parte dintr-un micron, deci este egal cu 1/10000000 dintr-un

milimetru. Razele X utilizate n scopuri medicale au lungimea de und cuprins 0,06-8 angstromi, ceea ce le

confer o penetrabilitate mare. Penetrabilitatea este cea mai important proprietate a razelor X, care le face deosebit de utile n practica medical.

1.1.2 APARATUL RNTGEN

Aparatul este compus din pri principale i secundare. - prile principale sunt: tubul emitor de raze X, transformatoarele, kenotroanele, ecranul. - prile secundare: masa de comand, stativul, cablurile etc.

1.1.3 PRODUCEREA RAZELOR X

TUBUL EMITOR DE RAZE X Razele X sunt produse cnd un fascicul de electroni n micare foarte rapid este frnat brusc,

energia lor cinetic transformndu-se n energie radiant. Pentru producerea razelor X este nevoie de un tub de raze X care este alimentat de circuite electrice

adecvate prin intermediul transformatorilor i n care se produc electronii, crora li se imprim energii foarte mari, apoi sunt frnai brusc.

9

Tubul de raze X, care se ntrebuineaz n prezent, este tubul Coolidge cu vid, n care electronii se produc la catod prin nclzirea unui filament.

Tubul de raze X are pereii constituii din sticl, de form sferic, elipsoidal sau cilindric. La extremitile sale se gsesc dou prelungiri tubulare n care sunt montai cei doi electrozi, care poart numele de catod i anod. Electrozii sunt conectai la bornele unui transformator de nalt tensiune.

n tub exist vid. Sticla tubului i ceramica utilizat ca izolator, are particularitatea c rezist la presiunea atmosferic exterioar, ca i la ncrcri electrice mari i permite trecerea razelor X.

Figura 1. Tubul emitor de raze X

CATODUL este constituit dintr-o spiral metalic de tungsten, liniar sau sub form de arc, de 200-220 microni grosime.

Filamentul, liniar (unic sau filament dublu) sau circular, este nconjurat de o pies metalic cilindric n form de degetar, care este numit pies de concentraie i focalizare.

Filamentul este nclzit pn la incandescena tungstenului (2500 CELSIUS) cu ajutorul unui curent de nclzire (6-12 V), produs de transformatorul de joas tensiune (trasformator de nclzire).

Prin efect termoionic, electronii atomilor filamentului de tungsten de pe orbitele periferice se rotesc din ce n ce mai repede n jurul axului lor i se desprind de pe orbite, formnd un nor de electroni liberi. Numrul de electroni desprini este cu att mai mare, cu ct filamentul este mai puternic nclzit.

Piesa de concentrare, att prin forma i nclinarea pereilor si, ct i prin sarcina electric negativ cu care este ncrcat n circuitul de nalt tensiune, organizeaz electronii ntr-un fascicol conic, orientat cu vrful spre anod. n acest mod se produce focalizarea fasciculului de electroni.

Utiliznd transformatorul de nalt tensiune, electronii se vor deplasa cu vitez foarte mare spre anod.

Anodul poart numele i de anticatod, avnd rol de frnare a electronilor catodici.

ANODUL este constituit dintr-un bloc cilindric masiv de cupru, n care este ncorporat o pastil de tungsten, care are form ovoid sau dreptunghiular.

Pastila, care se numete focus sau focarul tubului, trebuie s aib duritate mai mare, pentru a nu se pulveriza i crateriza sub efectul bombardrii cu electroni catodici i o temperatur de topire ridicat (peste 3500C).

n momentul cnd se stabilete circuitul electric de nalt tensiune, polul pozitiv al transformatorului de nalt tensiune este reunit la anodul tubului, iar polul negativ la catod.

ntre aceste dou piese exist o diferen de potenial mare (ntre 10 kV i 400 kV, variabil dup tipul aparatului i necesitatea de moment), care face ca electronii catodici s fie atrai i s izbeasc cu putere anodul. Din frnarea brusc rezult un proces complex: , 1% se transform n

, 1% n raze X, 1% se pierde.

Pe lng rolul de focar termic, pastila anodului nmagazineaz cldura degajat n timpul funcionrii tubului.

10

Pentru a realiza o imagine radiologic de calitate, focarul optic trebuie s fie foarte mic. Pentru aceasta, planul anodului trebuie s prezinte o nclinare de 45, pentru c n acest mod suprafaa lui de proiecie (focarul optic) este de 6 ori mai mic dect a focarului termic. n acest scop se pot utiliza dou sau trei filamente catodice (corespunznd focarului mare, mijlociu, mic).

Figura 2. Schema electric a aparatului de raze X

Tuburile moderne au discul anodic constituit dintr-un bloc de grafit (capabil s nmagazineze cantiti mari de cldur). Blocul de grafit este acoperit cu o plac de Molibden i cu un strat subire de 1-2 mm de Wolfram i Rhenium.

Alte tuburi, conform dezideratului focar termic mare, focar optic mic, utilizeaz anode rotative, care au forma unui disc nclinat, cuplat la rotorul unui motor al crui stator este situat n afara tubului; acesta rotete anodul cu viteze variabile (3000/min-6000/min).

Figura 3. Desen schematic anoda rotativ

Rotaia talerului anodic permite o ncrcare a tubului de 6-10 ori mai mare dect la tubul echivalent cu anod fix, ceea ce are drept consecin, micorarea de tot attea ori a focarului tubului.

Focarul optic al tubului, la instalaiile ce funcioneaz n serviciul nostru, sunt ntre 2 mm i 1,2 mm-focar mare i 0,3 mm focarul mic (ambele n acelai tub cu filamente catodice aparte).

De asemenea, tuburile cu izolator de ceramic i tuburile cu dispozitiv electronic de protecie permit examene laborioase ca: angiocardiografia, cinefluorografia, mrirea imaginii, tomografiile.

Sisteme de rcire a anodului Anodul se nclzete puternic i pentru a obine o funcionalitate ndelungat a tubului fr ca acesta s se deterioreze, trebuie luate msuri de rcire a acestuia.

Rcirea anodului se poate face n mai multe moduri:

- cu lichide (ap, ulei special);

11

- cu aer; - la unele tuburi, anodul este prelungit pn la exteriorul tubului de raze X printr-o pies

metalic, care se continu cu un radiator cu aripioare ce ofer o suprafa mare de difuziune a cldurii (rcire prin convecie);

- n alte cazuri, anodul este gol i se prelungete n afar cu un tub care comunic cu un recipient cu ap. Apa din recipient ajut la difuziunea cldurii i rcirea tubului.

- la tuburile pentru radioterapie, care trebuie s funcioneze continuu, timp ndelungat, prin anod, care este scobit, circul un curent de ulei sau ap, care capteaz cldura anodului i o difuzeaz la distan.

MECANISMUL PRODUCERII RAZELOR X

Razele X iau natere n tubul emitor, prin , la nivelul anodului. Electronii catodici, cu energie corespunztoare curentului de nalt tensiune din tub, lovind pastila

anodic produc n atomii metalici ai acesteia, fenomene de ionizare i deci punerea n libertate de electroni. Fiecare electron catodic se comport ca un proiectil n stare s smulg atomilor anodici electroni de

pe o orbit mai periferic sau mai central a acestora, cu preul cedrii energiei lui. Electronul smuls din anod poart numele de fotoelectron i se comport la rndul su fa de atomii

anodici din jur ca un nou proiectil. Radiaiile X iau natere ca urmare a interaciunii dintre electronii animai de viteze mari, plecai de la

nivelul catodului i atomii anodului. Aceste aciuni mbrac astfel nct fasciculul de raze X este format din radiaii caracteristice i radiaii de frnare.

se produc ca urmare a interaciunii colizionale dintre electroni. Astfel, electronii catodici avnd energii mari produc dislocri ale electronului de pe straturile

centrale. Pentru refacerea echilibrului atomic, electronii periferici se deplaseaz pe straturile centrale; n acest fel, se elibereaz o cantitate de energie egal cu diferena de nivel energetic. Valoarea acestei energii este proprie atomului ionizat i nveliului electronic n care a avut loc interaciunea colizional, fotonii de raze X fiind caracteristici acesteia.

Frnarea constituie o form de interaciune ntre electroni i particulele materialului anodului.

Electronul care se deplaseaz n vecintatea unui nucleu atomic este influenat de sarcina pozitiv a acestuia fiind supus forei de atracie electrostatic, care l frneaz i i schimb direcia. Astfel, se produce o deviere a traiectoriei electronului i o reducere a energiei sale cinetice. Energia pe care o cedeaz electronul n cursul frnrii se manifest sub form de fotoni de raze X.

Astfel, fasciculul de raze X este format din i

TRANSFORMATORII Aparatul de raze X este dotat cu un i un transformator a

filamentului. Transformatorii electrici se bazeaz pe principiul induciei electromagnetice i au drept scop

transformarea curentului electric alternativ, cu o anumit diferen de potenial i intensitate (tensiune mic i intensitate mare), ntr-un curent electric cu diferen de potenial adecvat scopului nostru.

are bobina primar constituit din circa 300 spire, iar cea secundar din 90000-300000 spire, coeficientul de transformare K fiind de 300-1000.

al filamentului catodic are bobina primar cu 300 de spire i este alimentat cu 220 sau 380 V, iar bobina secundar cu 10-20 spire, elibernd la bornele sale un curent cu o tensiune de 7-14 V i cu o intensitate de 3-5 A pentru focarul de radioscopie i 5-9 A pentru focarul de radiografie.

12

Autotransformatorul sau transformatorul cu trepte servete la reglarea duritii razelor X i este un transformator cu mai multe prize, conectat la pupitrul de la care, printr-un comutator, se pot lua mai multe tensiuni diferite cu care se alimenteaz primarul transformatorului de nalt tensiune.

Reglarea intensitii fasciculului de raze X (bogia lui n raze X), se face prin reglarea curentului de nclzire a filamentului prin intermediul unui reostat, care modific tensiunea din primarul transformatorului de nclzire.

CHENOTROANELE (SUPAPE, VENTILE) Curentul electric din bobina secundar i transformatorul de nalt tensiune este un curent

alternativ. Prin tubul de raze X, circuitul de nalt tensiune nu se stabilete dect dinspre catod-A spre anod +B, alternan n care se produc razele X. n alternana urmtoare, cnd sensul curentului de la reea se schimb, curentul electric de nalt tensiune ar trece dinspre borna B a transformatorului devenit pol negativ spre anodul tubului; aici din cauz c anodul este rece i n jurul lui nu se gsesc electroni, circuitul se ntrerupe i n tub nu se produc raze X.

Dac anodul tubului a devenit incandescent i este nroit prin funcionare ndelungat, atunci alternana invers a curentului de nalt tensiune gsete n jurul anodului suficieni electroni cu ajutorul crora se stabilete circuitul de nalt tensiune n tub n sens invers; electronii anodului pot bombarda filamentul fragil al catodului (care se poate vaporiza) i scot tubul din uz.

Pentru a preveni trecerea curentului electric n sens invers, deci arderea filamentului catodic, pentru a asigura permanent negativ la catod i pozitiv la anod deci pentru a se utiliza ntreaga valoare a curentului alternativ, se ntrebuineaz chenotroane (supape sau ventile), iar n prezent dispozitive cu seleniu.

CUPOLA TUBULUI DE RAZE X Tubul emitent de raze X este nvelit la exterior de o cupol metalic, de form cilindric, construit

din oel sau alam i cptuit n interior cu un strat de plumb; spaiul dintre tub i pereii cupolei este umplut cu ulei, ce joac rol de izolator pentru nalta tensiune i contribuie la rcirea tubului prin difuziunea cldurii de la tub la cupol. Cupola permite trecerea ntr-o singur direcie a fasciculului util pentru examinare sau pentru tratament, loc unde se gsete o fereastr prevzut cu un diafragm i un filtru din aluminiu precum i un vizor luminos necesar pentru delimitarea fasciculului.

Diafragmul este format din 4 plci de plumb, dou orizontale i dou verticale care pot fi activate cu ajutorul unui buton sau manete de la nivelul ecranului.

Rolul cupolei mai const n: - protejarea personalului contra naltei tensiuni, - mpiedicarea difuziunii n camera de radiologie a radiaiilor extrafocale nocive i a luminii ce

se produce n tub n timpul funcionrii, - protejarea de lovituri a sticlei tubului.

CALITATEA I CANTITATEA RAZELOR X Fasciculul de raze produs n tubul de raze se caracterizeaz prin:

- duritatea razelor, care reprezint calitatea razelor X de a ptrunde prin diferite corpuri i - intensitatea razelor X, care corespunde cantitii de raze X emis n unitatea de timp.

Pentru ntrebuinarea razelor X n practic trebuie s existe posibilitatea de a varia duritatea lor (penetrabilitatea, calitatea) i intensitatea fasciculului (cantitatea lor).

DURITATEA RAZELOR X depinde de diferena de potenial dintre catod i anod, dat de transformatorul de nalt tensiune, diferen de potenial care imprim fasciculului catodic de electroni o anumit vitez (energie cinetic).

Cu ct energia electronilor ce se lovesc pe anod este mai mare, cu att razele X care iau natere au lungimi de und mai scurt i posibiliti de ptrundere mai mari, se spune c sunt RAZE MAI DURE.

13

Cu ct viteza electronilor din fasciculul catodic este mai mic, razele X care iau natere pe anod au lungime de und mai mare, sunt mai puin penetrante i se spune c sunt RAZE MOI.

ntre 45-60 kV, razele produse sunt raze moi ntrebuinate pentru diagnostic. ntre 60-70 kV razele X sunt de duritate mijlocie. ntre 75-135 kV sunt radiaii dure. n fasciculul de raze X care pleac de la tub, radiaia nu este omogen (nu are aceeai lungime de

und). Cu ajutorul filtrelor ce se pun n calea fasciculului de raze X la tub, radiaiile moi sunt oprite i absorbite, radiaiile care ajung la corpul omenesc sunt de lungime de und mai uniform i de penetrabilitate mai mare.

INTENSITATEA FASCICULULUI DE RAZE X este n funcie de numrul de electroni care se izbesc de anod, deci de gradul de nclzire a filamentului catodic, respectiv de intensitatea curentului de nclzire i de diferena de potenial dintre bornele bobinei secundare de la transformatorul de nclzire.

Dac este nevoie de un fascicul mai bogat n raze se nclzete mai puternic spirala catodic i invers.

ECRANUL APARATULUI RNTGEN Ecranul reprezint partea aparatului pe care se formeaz imaginea radiologic. El este prevzut cu o

folie de 35/35cm impregnat cu sruri fluorescente (platinocianura de bariu, sulfur de zinc, tungstatul de calciu), care au proprietatea de a lumina atta timp, ct asupra lor acioneaz razele X. Fasciculul heterogen rezultat din absorbia razelor X care strbat corpul, produc grade diferite de luminozitate a ecranului.

n faa foliei se gsete un geam impregnat cu sruri de plumb, care au rol de protecie. Imaginile radiologice obinute pe ecran pot fi radiografiate pe film, ecranul fiind prevzut cu un

sistem special de efectuare a unor radiografii de ansamblu sau seriate. Pentru eliminarea radiaiilor secundare atunci cnd examinm regiuni anatomice cu diametru

antero-posterior mare, ntre bolnav i ecran se interpune diafragmul Potter-Bucky sau grila antidifuzoare. Compresiunea regiunilor anatomice moi se efectueaz cu ajutorul unui dispozitiv de compresie

dreptunghiular sau rotund, care permite disocierea elementelor anatomice suprapuse i fixarea leziunilor n vederea efecturii de radiografii. Ecranul este prevzut cu o serie de butoane cu roluri diferite; pun n funcie i ntrerup aparatul, mobilizeaz diafragmele, coboar i ridic stativul etc.

ACCESORIILE APARATULUI de RAZE X (PRILE SECUNDARE)

MASA D

Servete la reglarea intensitii i duritii razelor X i la punerea n funcie a aparatului.

Instrumentul de msur a tensiunii se numeste voltmetru, este intercalat pe circuitul primar al transformatorului de nalt tensiune i este ncorporat n masa de comand. El este gradat convenional i msoar n voli (V) tensiunea din bobina primar i n kilovoli (kV) tensiunea din bobina secundar.

n masa de comand se mai afl un ampermetru, necesar pentru msurarea intensitii curentului de joas tensiune i miliampermetru, necesar pentru msurarea intensitii curentului de nalt tensiune.

Practic, este necesar ca kilovoltajul i miliamperajul s fie modulate de la masa de comand n aa fel nct s corespund cerinelor noastre.

De exemplu, pentru o radioscopie pulmonar este nevoie de 55 kV i 3 mA, pentru o radioscopie gastric sunt necesari 70 kV i 4 mA, pentru radiografii osoase este nevoie de 40-50 mA, pentru radiografii pulmonare este nevoie 200-300 mA.

Aparatele moderne cu ecran ntritor de imagine pot funciona n regim de radioscopie numai cu 1,5 mA.

14

La aparatele moderne curentul de nclzire al filamentului, care este reglabil, este redat prin produsul cu timpul de expunere n valori miliamperi secunde [mA/s]. n masa de comand mai sunt ncorporate butoane i comutatoare, care stabilesc circuitele electrice pentru punerea n funciune i oprirea motoarelor de la ventilator, de la masa basculant i diafragm, lumina alb i roie.

STATIVUL este o mas vertical care poate fi nclinat pn la poziia Trendelenburg. La stativ sunt anexate: ecranul radiologic, diferite piese ajuttoare (mnerele pentru diafragm, grila pentru radioscopie, conul compresor pentru stomac, dispozitivul Albrecht pentru radiografii intite, rame pentru casete). n locul ecranului convenional, la aparatele moderne se poate adapta i scoate ecranul ntritor de imagine cu posibiliti multiple de transmitere i nregistrare, camera de luat vederi pentru transmiterea imaginii la monitorul de televiziune, aparat pentru executat fotografii de la ecran (amplifotografii).

CABLURILE DE NALT TENSIUNE unesc transformatorul cu tubul radiologic.

1.1.4 FUNCIONAREA APARATULUI RNTGEN

Se pune n funcie transformatorul de nclzire i se stabilete circuitul filamentului catodic, ce devine incandescent i elibereaz electronii care constitue proiectile cu ajutorul crora se vor produce raze X la nivelul anodului, care i frneaz brusc.

Dup aceea se stabilete circuitul de nalt tensiune sau circuitul anodic. n acest moment catodul tubului se ncarc cu electricitate negativ, iar anodul cu electricitate pozitiv; n acest mod se stabilete o diferen mare de potenial ntre cei doi poli ai tubului.

Electronii care au i ei o sarcin negativ sunt respini de ctre piesa de concentraie legat de catod (avnd aceeai sarcin electric) i sunt atrai cu o vitez mare de ctre piesa anodic ncrcat cu electricitate pozitiv; prin intermediul fasciculului de electroni se nchide circuitul de nalt tensiune prin focalizarea fasciculului de electroni spre anodul tubului.

n momentul n care torentul de electroni catodici lovete cu putere piesa anodic, iau natere razele X, se produce cldur i lumin.

1.1.5 PROPRIETILE FIZICE, CHIMICE i BIOLOGICE ale RAZELOR X

Razele X au proprieti fizice, chimice i biologice.

Pe PROPRIETILE FIZICE se bazeaz utilizarea lor n medicin. Se consider c razele X se propag n vid cu o vitez de 300 000 Km pe secund. Razele X se produc la nivelul anodului i se propag n mod sferic i n linie dreapt n jurul lui.

Parte din radiaii sunt oprite de metalul anodului nclinat fa de axul tubului i practic, este utilizat un singur fascicul conic care trece prin deschiztura cupolei i care este reglat mai mic sau mai mare, cu ajutorul diafragmelor.

n cazul examenului radiologic, baza conului este reprezentat de ecranul radiologic sau de clieul radiografic, iar vrful conului-punctiform este reprezentat de focarul tubului.

Razele X produc fenomene de luminescen atunci cnd ele cad i se absorb n anumite substane cristaline, semicristaline sau fluide, de exemplu ecrane sau folii care conin anumite sruri ca tungstat de calciu, sulfur de zinc i cadmiu, platinocianur de bariu, de calciu, titan sau pmnturi rare-godolinium, care emit n zonele albastru i verde ale spectrului. Absorbia razelor X care cad pe aceste substane schimb poziia electronilor pe orbite i fac ca atomul s treac n stare de excitaie.

Revenirea lui la starea fundamental se face prin emisia energiei absorbite de la fotonii de raze X incideni, sub form de radiaii de luminescen (caracteristice srurilor respective).

15

Fenomenele de luminescen pe care le produc se caracterizeaz n general prin ntrzierea emisiei luminoase fa de absorbia de raze X i sunt de dou feluri: de fluorescen i de fosforescen i ele stau la baza fabricaiei ecranului radioscopic i foliilor ntritoare din casetele pentru radiografii precum i a utilizrii cristalelor de scintilaie din detectoarele de izotopi.

nu are remanen i dureaz numai att timp ct razele X cad pe ecranul sensibil, n timp din caseta de radiografie, persist i dup ntreruperea fasciculului de raze X; foliile ntritoare au remanen i impresioneaz filmul i dup expunerea la razele X.

EFECTUL FOTOCHIMIC Razele X pot produce anumite reacii chimice: impresioneaz emulsia fotografic, acionnd asupra srurilor de argint i permit astfel obinerea de radiografii. n practic, energia razelor X este utilizat pentru producerea luminescenei foliilor ntre care se gsesc filmele radiologice n timpul expunerii.

Intensitatea fasciculului de raze X scade progresiv cu ct se deprteaz de focarul tubului, proporional cu ptratul distanei (legea lui LAMBERT) i acest fapt este important de tiut att pentru calcularea timpului de expunere la radiografii, dar mai ales n radioterapie, unde distana focus-piele joac un rol mare n stabilirea dozei.

PENETRABILITATEA (duritatea) RAZELOR X Este proprietatea fundamental pe care se bazeaz utilizarea lor n medicin i este o calitate definit prin lungimea de und, determinat de diferena de potenial dintre anod i catod. Mrind diferena de potenial, prin sporirea kilovoltajului la bornele transformatorului, se obin raze X din ce n ce mai dure, cu lungime de und din ce n ce mai mic i cu putere de ptrundere din ce n ce mai mare.

Fasciculul de raze X ntlnind n calea sa corpul omenesc sau diferite alte obiecte este absorbit n parte, intensitatea lui scade, iar energia lui se transform n radiaii secundare, lumin, cldur i fenomene fotochimice, o parte din fascicul rmne neabsorbit i trece mai departe de corpul ntlnit sub forma unui fascicul atenuat.

Absorbia razelor X comport dou aspecte: aspectul calitativ i cantitativ.

1. A const n formarea radiaiilor secundare, care altereaz calitatea imaginii radiologice.

Razele secundare care rezult din efectul Compton, efectul Thomson, formarea de perechi de electroni i efectul fotoelectric, sunt nocive n diagnostic pentru c fac penumbr cu imagine imprecis, fluu, dar sunt utile n radioterapie pentru c mbogesc fasciculul principal i sporesc doza.

n diagnostic, razele secundare se ndeprteaz cu grila antidifuzoare LYSHOLN n radioscopie sau grila POTTER-BUCKY n radiografie, cu ajutorul unui localizator cilindric sau tronconic adaptat la deschiderea cupolei i prin diafragmarea strns a fasciculului incident la plecarea lui din tub cu diafragmul cu 4 sau 8 volete; de asemenea prin compresiunea regiunii cu care se subiaz prile moi prin care trece fasciculul de raze X i se reduce n acest mod difuziunea secundar.

GRILA de tip LYSHOLN sau POTTER-BUCKY este constituit din lamele de plumb paralele ntre ele i separate prin lamele de lemn sau de aluminiu.

Lamelele de plumb sunt astfel orientate fa de focarul tubului nct permit trecerea numai pentru fotonii perpendiculari pe clieu (focalizarea grilei sau a potter-ului).

Radiaiile secundare care sunt orientate n alte sensuri dect radiaiile primare directe sunt oprite de lamelele de plumb ale grilei. n timpul expunerii radiografiei, grila cu lamele de plumb se mic pentru a evita ca lamelele opace s se vad pe clieu.

16

Figura 4. Grila Potter Bucky

2. A n corpul omenesc depinde de numrul atomic al elementelor din tabloul lui MENDELEEV (notat cu Z), de lungimea de und, de densitatea esuturilor prin care trece fasciculul de raze X i de grosimea regiunii iradiate.

Conform legii elaborate de Bragg i Pierce, absorbia este proporional cu puterea a patra a numrului atomic. Iat de ce diferitele pri moi ale corpului omenesc compuse din carbon, hidrogen, oxigen, azot sunt mai transparente la raze X i absorb mai puine raze X dect oasele compuse din calciu i fosfor, elemente care au numr atomic mare A=40 pentru Ca i A=32 pentru fosfor i despre care se spune c sunt opace la razele X. n acest mod se creaz contraste ntre dou esuturi diferite, ntre dou medii cu structur diferit.

Tot datorit acestei modaliti de absorbie, rezult c atomii de iod cu Z=53 sau de bariu cu Z=56 care se gsesc n compoziia chimic a substanelor de contrast ntrebuinate n radiologie absorb foarte multe raze X constituind un contrast pozitiv; oxigenul i aerul sunt ntrebuinate pentru contrast negativ. Plumbul cu Z=82 n foie de anumite grosimi oprete complet razele X, nct este ntrebuinat pentru confecionarea dispozitivelor, ecranelor, paravanelor, orurilor de protecie n radiologie.

Absorbia este proporional cu puterea a 3-a a lungimii de und, cu ct se sporete kilovoltajul, razele X vor fi de lungime de und mai mic, deci i absorbia va fi mai mic; razele X, fiind dure, sunt mai penetrante nu se absorb i aproape tot fasciculul va strbate organismul ceea ce explic de ce nu vom avea contraste radiologice.

Absorbia razelor X depinde de densitatea corpului strbtut (cu numrul de atomi dintr-un volum dat). Osul, masa hepatic, sunt mai dense i absorb mai multe raze X.

Absorbia este direct proporional cu grosimea regiunii de examinat.

Efectul de ionizare i efectul biologic vor fi studiate odat cu problemele de radiobiologie i cele de radioterapie.

Cunoscnd proprietile fizice ale razelor X, ne explicm mai uor fenomenele optice i biologice care se produc n diagnostic sau n radioterapie:

- formarea imaginii radiologice i diferitele ei particulariti, - efectele terapeutice sau nocive ale razelor X.

PROPRIETILE CHIMICE Razele X modific culoarea platinicianurii de bariu, din verde n galben, apoi brun i aceast

proprietate era folosit n trecut pentru dozarea razelor X. Razele X impresioneaz placa fotografic care conine n structura ei bromura de argint,

transformnd-o ntr-o subhalogenur.

17

Ele modific conductibilitatea unor metale cum ar fi seleniu proprietate care este i ea folosit n dozimetrie.

PROPRIETILE BIOLOGICE Sub influena razelor X toate esuturile biologice sufer o serie de modificri n funcie de doza de

radiaii absorbite care pot merge pn la moartea celulei. Efectele biologice au la baz proprietatea de ionizare a razelor X. n doze mici radiaiile au aciune

de biostimulare. Primele modificri apar n nucleul celulelor care se fragmenteaz, iar armtura nuclear se

disperseaz n citoplasm i celula se distruge. Modificrile biologice sunt dependente i de tipul de celule care a fost iradiat. Din acest punct de

vedere exist celule radiosensibile i celule radiorezistente. Sensibilitatea celulelor la radiaii este cu att mai mare cu ct:

- activitatea reproductoare este mai mare, - perioada i evoluia cariochinetic este mai lung, - morfologia i funciile sunt mai puin fixate.

Razele X, chiar dac sunt aplicate local, au i o aciune general asupra organismului. Diferitele cantiti de raze pe care le primete organismul, la diferite intervale de timp se nsumeaz

constituind aciunea cumulativ a radiaiei ionizante. n cazul iradierii multiple, ntre iradieri esuturile se refac parial i pentru a obine acelai efect

biologic este necesar s aplicm o doz total mai mare, ca n cazul unei iradieri unice. esuturile cele mai radiosensibile sunt esuturile hematopoetice. esutul limfoid, splina, ganglionii

limfatici, limfocitele sunt distruse repede de doze relativ mici. La fel n mduva osoas limfocitele sunt primele elemente care sunt distruse de razele ionizante.

Dac doza nu a fost mare, ele ncep s se refac dup o sptmn. Radiosensibilitatea esutului mieloid este mai mic ca a esutului limfoid.

Celulele eritrocitare sunt i mai puin radiosensibile. Cu ct celula este mai matur cu att este mai radiorezistent. Globulele roii sunt radiorezistente. Mduva osoas poate fi distrus de doze mari de radiaii. Dozele mai mici permit refacerea ei din celulele rmase.

Aciunea radiaiilor asupra testiculului i ovarului este diferit cu faza n care se gsesc celulele germinative.

Spermatogoniile i foliculii n cretere sunt foarte radiosensibili. Cu ajutorul razelor X se poate obine castrarea. Radiaiile X produc mutaii att n celulele germinative ct i n celulele somatice. Dup iradierea ovarului i testiculului cu doze mici se produc modificri ale cromozomilor i

genelor (mutaii). Astfel se obin anomalii de form ale cromozomilor, transpoziii (schimbri de fragmente ntre cromozomi), modificri ale mecanismului kariokinetic.

Mutaiile legate de gene pot fi: - dominante care apar la prima generaie nscut dup iradierea glandelor sexuale; - mutaii recesive care apar dup mai multe generaii.

Consecinele mutaiilor sunt: sterilitatea la prima generaie, malformaii congenitale, moarte fetal intrauterin sau postpartum.

Dozele de radiaii se nsumeaz i se transmit generaiilor urmtoare, producnd n afara leziunilor genetice, leucoze.

Necunoscndu-se precis doza de radiaii care poate induce aceste modificri, este de recomandat evitarea iradierii gonadelor la femeile tinere i a produsului de concepie n primele 3 luni.

Radioterapia i efectuarea de numeroase radiografii ale aceleai regiuni sunt contraindicate la tinerii de ambele sexe pn la vrsta de 40 de ani.

18

1.2 IMAGINEA RADIOLOGIC I FORMAREA EI

Imaginea radiologic se formeaz avnd la baz proprietile razelor X de a se propaga n linie dreapt, de a ptrunde i a fi absorbite de organe i esuturi, de a produce luminescena ecranului fluorescent sau fosforescent, de a impresiona filmul radiografic.

Dac fasciculul de raze X strbate toracele, constituit din organe i esuturi cu compoziie chimic, densitate i grosimi variate, absorbia va fi inegal, iar imaginea rezultat pe ecranul fluoroscopic va consta din zone mai luminose sau mai ntunecate.

Pe filmul radiografic reprezentarea este invers celei de pe ecranul fluorescent, zonele luminoase vor aprea negre (radiotransparente), iar zonele ntunecate albe (radioopace).

Coastele i claviculele au o structur dens i absorb o cantitate mai mare de raze X astfel gradul de luminozitate a ecranului va fi mai mic.

Muchii toracici, tendoanele i aponevrozele absorb o cantitate mai mic de raze X dect oasele; organele parenchimatoase pline (cordul i vasele, ficatul, rinichii, splina) ori lichidele, las s treac prin ele o parte din fascicul i de aceea, n dreptul lor, ecranul se va lumina discret, iar filmul radiografic se va nnegri nuanat, n raport cu grosimea i densitatea lor.

esutul adipos absoarbe de 10 ori mai puin razele X dect muchii i organele din jurul crora se gsete, pe care le scoate n eviden.

Aerul i gazele, care au densitate de 1000 ori mai mic dect a prilor moi, absorb o cantitate mai mic de raze X i contribuie la contrastarea organelor pe care le mrginesc.

esutul pulmonar cu structur spongioas i coninut aeric ca i camera cu aer a stomacului, nu absorb aproape deloc razele X din fasciculul incident i, la ieirea din torace, ajung n cantitate mare i lumineaz ecranul sau nnegresc puternic filmul.

n regiunea mediastinal, radiaiile fiind absorbite aproape n ntregime, att de schelet, ct i de organele din mediastin, ecranul rmne complet ntunecat, iar srurile de argint din filmul radiografic rmn nemodificate.

Absorbia inegal determin relieful radiologic constituit din nuane de umbr i nuane de lumin (grade de opacitate i grade de transparen), care creeaz contrastul natural ntre diferite organe i esuturi avnd ca rezultat imaginea radiologic care red forma acestor organe i, de multe ori, structura esuturilor.

1.2.1 LEGILE OPTICII RADIOLOGICE

Particularitile imaginii radiologice care decurg din proprietile fizice ale razelor X, menionate mai sus sunt generate de anumite legi ale opticii radiologice cum sunt:

- legea proieciei conice, - legea tentelor, - legea sumaiei i substraciei planurilor, - legea incidenelor tangeniale i a celor ortograde (apariia liniilor nete i a contururilor).

1.2.2 FENOMENUL PROIECIEI CONICE

Imaginea pe care o realizeaz un obiect interpus ntre sursa de raze i ecran sau film prezint caracteristicile proieciei unui corp tridimensional ntr-un plan bidimensional, precum i defectele proieciei conice, adic ea apare mrit i deformat.

MRIREA IMAGINII RADIOLOGICE

Imaginea rezultant a unui obiect pe ecranul sau filmul radiografic este mai mare dect cea real, mrirea este dependent de situaia obiectului fa de sursa de raze X i fa de ecran.

19

Figura 5. Mrirea imaginii radiografice

Dac dorim ca imaginea obiectului s aib dimensiuni ct mai apropiate de cele reale, trebuie s apropiem obiectul ct mai mult de ecran sau s ndeprtm tubul ct mai mult de obiect; de exemplu: pentru a nu mri i deforma imaginea organelor toracice (cord, desen pulmonar) se utilizeaz proiecia paralel (ortodiagrama), care se obine la distan de 1,8-2 m (teleradiografia).

Uneori n practica medical este nevoie s mrim imaginea pentru a obine mai multe detalii de structur. Pentru aceasta apropiem tubul de regiunea de examinat i ndeprtm filmul la distan de 40 cm (macroradiografia).

DEFORMAREA IMAGINII OBIECTELOR O sfer n calea fasciculului de raze X realizeaz o imagine mrit, dar cu aceeai form dac

fasciculul conic este perpendicular pe obiect. Dac fasciculul este oblic, imaginea sferei apare ca un oval, cu att mai alungit, cu ct fasciculul conic de raze este mai departe de normala perpendicular pe film.

Figura 6. Deformarea imaginii radiologice

20

De acest fapt trebuie s inem seama n practic. Pentru a evita deformrile obiectelor se cere ca raza central s cad perpendicular pe planul de proiecie. De exemplu, capul femural sau capul humeral care anatomic sunt rotunde, pe radiografia cu fascicul oblic de raze X pot fi deformate optic i apar ovale.

Un obiect metalic lung (glonte de arm, ac de cusut, sau un cui metalic) dac este orientat n sensul fasciculului de raze X se proiecteaz pe ecran ca un punct opac i este cel mai tipic exemplu de proiecie axial direct sau ortorontgenograd.

Dac se schimb poziia obiectului sau dac se mobilizeaz focarul tubului, lsnd obiectul pe loc, acul de exemplu, va fi proiectat cu forma sa, imaginea fiind orientat diferit n raport cu locul unde se afl focarul emitor, iar dimensiunile vor fi mai mici sau mai mari n raport cu deprtarea de ecran.

De aici rezult c pentru a obine date ct mai apropiate de realitate, n ce privete forma i poziia unor constituente normale i patologice din organism este nevoie s se efectueze dou radiografii n incidene perpendiculare una pe alta (fa i profil).

1.2.3 FENOMENUL SUMAIEI I SUBSTRACIEI PLANURILOR

Imaginea radiologic a oricrui segment al corpului omenesc reprezint suma imaginilor diferitelor organe i esuturi, care caracterizeaz din punct de vedere anatomic acel segment, care sunt strbtute de razele X, plan cu plan aa cum sunt ele aezate n spaiu i rein din fasciculul de raze X cantiti diferite, n raport cu densitatea i structura lor, conform legilor absorbiei ale lui Bragg i Pierce.

Opacitatea mediastinului este o imagine complex care rezult din suma imaginilor tuturor organelor ce sunt surprinse n calea fasciculului de raze X pe linia mijlocie a toracelui n poziia P.A., n proiecie central direct. Din aceast cauz, nu putem aprecia starea fiecrui organ din mediastin.

n regiunea n care, n calea fasciculului de raze X, se afl organe opace i corpuri transparente, acestea din urm micoreaz intensitatea umbrei cauzate de primele prin efectul substraciei. De exemplu, traheea se observ prin umbra coloanei vertebrale graie acestui fenomen. Substracia joac un rol important i la nivelul regiunilor i segmentelor cu structur anatomic mai simpl.

Efectul sumaiei intervine n toate imaginile radiologice i din cauza ei, uneori, sunt mascate detalii, ceea ce constituie un dezavantaj. Aa se explic de ce leziuni de anumite dimensiuni nu se vd pe radiografie, fiind mascate de imaginea esutului normal din jur.

1.2.4 FENOMENUL de PARALAX

Paralaxa reprezint fenomenul de disociere a elementelor unei imagini sumate. Imaginea radiologic a mediastinului rezult din sumaia imaginilor tuturor organelor situate n calea

fasciculului de raze X. Disocierea acestor organe, care anatomic se gsesc n planuri diferite, se face pe baza proieciei oblice.

Figura 7. Paralaxa

21

Dac se rotete bolnavul sau se deplaseaz tubul, obiectele situate n planuri diferite, deci la distane de ecran sau de focarul tubului, i schimb poziia ntre ele i are loc fenomenul denumit PARALAX. Obiectul care se deplaseaz cel mai puin, cnd ncercm disocierea planurilor, este cel situat mai aproape de ecran.

ROLUL DIMENSIUNILOR FOCARULUI ANODIC Imaginea radiologic este cu att mai clar, conturul cu att mai net, detaliile desenului cu att mai precise, cu ct focarul tubului este mai fin. Pentru acelai obiect, imaginea are caractere precise n cazul tubului cu focar fin punctiform i prezint fenomenul de penumbr n cazul tubului cu focarul mare.

1.2.5 LEGEA INCIDENELOR TANGENIALE

O lege optic particular imaginilor radiologice este legea incidenelor tangeniale, care ne explic de ce pe imaginea radiografic pot aprea linii opace nete dungi sau contururi precise n cazul n care raza incident atinge tangenial suprafaa unui obiect opac la razele X sau cnd fasciculul incident atinge suprafaa, care separ obiecte de opacitate diferit.

Astfel, scizura orizontal dreapt se vede pe radiografia n inciden de fa atunci cnd raza incident este tangent la planul scizural.

1.3 PROTECIA n RADIODIAGNOSTIC i RADIOTERAPIE

1.3.1 DOZIMETRIE

Dozimetria este un factor fundamental n studiul fenomenelor biologice produse de radiaii. Deoarece fotonii X produc n orice organism viu efecte biologice de diferite grade sau diferite tipuri

n raport cu cantitatea energiei cedate, apare ca absolut necesar cunoaterea cu precizie a dozei absorbite de indivizi sau de diferitele esuturi expuse radiaiilor. Acest lucru constituie o premis indispensabil pentru orice problem de protecie, pentru a evita ca ntr-o populaie n general sau la indivizi expui profesional s se produc leziuni datorit unei utilizri necorespunztoare a unor surse radiante. n afara acestora, evalurile dozimetrice sunt necesare n radiodiagnostic pentru cunoaterea unui bilan ntre riscul pe care l pot produce bolnavului investigaiile radiologice i beneficiul obinut prin aceste investigaii.

n sfrit, msurtorile dozimetrice permit concepia planurilor radioterapeutice cu care se vor iradia focarele patologice, de obicei de natur neoplazic, cu doze suficiente pentru a se obine scopul urmrit, crund n acelai timp pe ct este posibil toate esuturile sntoase din jur. Pentru scopuri medicale intereseaz deci n primul rnd cunoaterea dozelor n ce privete energia absorbit de esuturi: cantitatea energiei absorbite depinde de calitatea i cantitatea fotonilor X incideni.

Exist metode i uniti de msur ale calitii i cantitii fotonilor X.

1. Calitatea fotonilor X este caracterizat de energia lor. Fasciculul de raze X emis de un punct este policromatic, pentru c el este constituit din fotoni de diverse energii.

Avnd n vedere c fotonii de energie minor sunt oprii de sticla tubului sau de o filtrare suplimentar din aluminiu la tuburile utilizate n radiodiagnostic sau din cupru, zinc, la tuburile utilizate n radioterapie profund, calitatea unui fasciculul de fotoni X este definit de energia maxim a fotonilor exprimat n keV, coresponznd tensiunii aplicate la polii tubului care este exprimat n kVp adic tensiunea maxim sau tensiunea de vrf.

Fotonii X de energie mai mare, mai penetrani, corespund razelor dure n timp ce razele moi sunt acelea dotate cu energie mai mic fiind mai puin penetrante.

Aprecierea exact a calitii unui fascicul de fotoni X se poate face prin spectrometrie. n practic se utilizeaz aprecierea cu ajutorul aa zisului strat semivalent, adic grosimea exprimat n mm a unui anumit material care poate s njumteasc intensitatea unui fascicul de fotoni X, aceasta constituind

22

o metod de evaluare a calitii fasciculului de radiaii mai precis dect simpla indicare a valorilor tensiunii maxime. n radiologia medical pentru calitatea unui fascicul se indic n mod curent energia maxim a fotonilor exprimat n keV sau n MeV.

2. Dozimetria cantitativ are trei aspecte distincte: doza de iradiere, doza absorbit, doza echivalent.

Doza de emisie este cantitatea de radiaii emise; ea este exprimat n R (rem), unitate care n prezent tinde s fie schimbat prin utilizarea unei noi uniti de msur a sistemului internaional, SI, prin unitatea de Coulomb/kg (C/kg aer). Aceast unitate de msur reprezint numrul de ionizri produse de fotonii X n aer. Doza absorbit corespunde cantitii de energie absorbit de un corp expus la radiaii i este exprimat n rad sau dup SI n Gy (gray). Un Gy este egal cu 100 razi. Doza echivalent este o unitate de msur care reprezint aprecierea efectelor biologice secundare unor iradieri n raport cu energia fotonilor incideni i mai ales cu tipul de iradiere (fotonii X i gama, particule elementare). De exemplu, la aceleai cantiti de energii absorbite, efectele biologice produse de fotonii X de 1MeV sunt mai mici dect cele produse de particulele grele de aceeai energie.

nmulind doza absorbit cu un factor de calitate, care ine cont de acest fenomen se obine doza echivalent care este exprimat n rem sau dup SI n Sv (sievert). Un Sv este egal cu 100 rem.

Metodele de msurtori cantitative ale radiaiilor ionizante se bazeaz pe diferite fenomene fizice sau chimice cum ar fi: ionizarea gazelor (contoare Geiger-Muller), ionizarea i excitarea unor corpuri solide (contoare cu scintilaii), modificarea conductibilitii electrice a unor substane (dozimetria cu semiconductori), nnegrirea peliculelor fotografice (dozimetre fotografice).

1.3.2 PROTECIA n RADIOLOGIE

Au fost fixate doze limit ce pot fi suportate de organism fr pericol, nivelul lor pentru ntreg corpul fiind de maximum:

- 100 mR pe sptmn - 5 rem pe an - 50 rem pn la vrsta de 30 ani - 200 rem pentru viaa ntreag.

Aceste valori au fost stabilite de Comisia Internaional de Protecie n radiologie care le recomand

ca doze de toleran pentru cei care muncesc n mediu cu radiaii. Pentru populaia expus nu se va depi doza de 150 mrem pe an. Efectele radiaiilor sunt

considerate somatice i genetice. Efectele somatice pot fi locale sau generale. Leziunile locale pot fi evitate prin efectuarea corect a radiografiilor i radioscopiilor. n practica radiologic sunt puine cazuri de modificri generale ale organismului uman rezultate n urma expunerii pentru radiodiagnostic, totui unii autori menioneaz un numr mai mare de cazuri de leucemie la copii a cror mame au fost supuse n timpul sarcinii la examene radiologice cum ar fi pelvimetria radiografic i care astfel au primit doze mari de radiaii a ntregului corp al ftului. Totodat este evident faptul c incidena leucemiei este mai mare la radiologi dect la ali medici care nu au fost expui la doze importante de radiaii. La fel, se noteaz o cretere a frecvenei cancerului tiroidian la bolnavii care au fost iradiai pentru timus n copilrie.

Experienele pe animale au artat c iradierea ntregului corp poate scurta mult viaa acestora, dar dozele aplicate n acest caz trebuie s fie destul de mari.

23

Riscurile genetice trebuie considerate mai mult prin evaluarea ntregii populaii dect pe baza unor cazuri individuale. Efectul genetic se bazeaz pe producerea de mutaii al cror numr este direct proporional cu doza gonadal, indiferent de intensitatea sau de intervalul de timp dintre expuneri.

n indicarea examenelor radiologice, trebuie avute n vedere avantajele acestora, cu evitarea unor expuneri inutile. De asemenea, ele nu trebuie repetate la intervale scurte de timp. De aceea, orice medic care utilizeaz o aparatur radiologic sau apeleaz la serviciile ei, trebuie s cunoasc riscurile, avantajele i limitele examenului radiologic pe care l efectueaz sau l solicit pentru evaluarea corect a procentajului risc, beneficiu. Pentru scderea iradierii i a efectelor ei exist o serie de msuri ce trebuie riguros respectate, cum ar fi:

- Filtrarea. Orice tub de raze trebuie s fie prevzut cu un filtru de 2 mm al att n radioscopie ct i n radiografie. Aceast msur duce la o scdere apreciabil a procentajului de raze de lungime mai mare cu protejarea pielii.

- Localizatoarele, sub form de conuri sau diafragme au rolul de a delimita suprafaa i deci volumul corpului supus iradierii.

- Tehnica voltajelor nalte reduce considerabil doza total de iradiere. - Distana. Doza de iradiere este invers proporional cu ptratul distanei de la surs, de aceea este

foarte important pstrarea unei distane maxime n radiografie, iar n radioscopie tubul trebuie s aib o distan minim pn la bolnav de 60-70 cm.

- Dispozitive de protecie. Exist diferite dispozitive pentru acoperirea acelor pri din corp care nu intereseaz examenul, ca orul de cauciuc plumbat, benzi speciale care acoper pelvisul i gonadele.

- Filmele i ecranele, de maxim sensibilitate sunt elemente importante care contribuie la reducerea dozei de iradiere.

- ntritoarele de imagine, contribuie n mod semnificativ att la reducerea iradierii bolnavului ct i a personalului medical.

- Radioscopia. Din cauza dozelor mari primite de bolnavi n timpul radioscopiilor, acestea trebuie reduse la minim i nlocuite pe ct posibil cu radiografia. De asemenea, este indicat ca aparatul de raze s fie dotat cu un ceas de cronometrare a duratei radioscopiei pentru deconectarea automat n cazul depirii unei anumite durate. Orice examen radiologic trebuie fcut cu o protecie adecvat a bolnavilor, posibil cnd se iau precauiile indicate. Aceast protecie este mai important la persoanele tinere sub 30 de ani. Femeile gravide trebuie protejate n mod deosebit cu evitarea complet sau reducerea la minimum a iradierii ftului n uter.

24

CAPITOLUL

2

INVESTIGAII RADIOIMAGISTICE

Ungureanu Ana-Maria, Feiler Alina

2.1 METODE de EXPLORARE RADIOIMAGISTIC

Dispunem astzi de o mare varietate de metode de explorare radioimagistice, pe care este necesar s le selectm i s le ierarhizm dup anumite criterii.

Orice examinare radio-imagistic trebuie precedat de un examen clinic competent, care s stabileasc diagnosticul prezumtiv. n funcie de boal i de bolnav, radiologul alege metoda de explorare radio-imagistic adecvat.

2.1.1 METODE CLASICE, RADIOSCOPIA

Radioscopia este metoda radiologic cea mai simpl, rapid i ieftin. Ea const n examinarea la ecranul aparatului Rentgen a imaginilor pe care le formeaz fasciculul de raze X, dup ce a traversat o anumit regiune anatomic i se bazeaz pe urmtoarele proprieti ale razelor X: propagare n linie dreapt, penetrabilitate, absorbie inegal i fluorescen.

Radioscopia ne furnizeaz date importante asupra aspectului morfologic (de ansamblu, raporturile, mobilitatea, punctele dureroase ale organelor) i funcional; disociaz imaginile.

Radioscopia trebuie efectuat sistematic, dup un anumit plan ncepnd cu examenul de ansamblu, continund cu examenul pe regiuni, succesiv i simetric n diferite incidene. Ea trebuie s aib o durat scurt pentru a iradia ct mai puin bolnavul i examinatorul.

Avantaje: - metod ieftin; - permite examinarea aspectului morfologic i funcional al organelor; - permite disocierea imaginilor, prin posibilitatea examinrii bolnavului n mai multe

incidene.

Dezavantaje: - nu identific leziunile mici (sub 5-6 mm); - metod subiectiv; - nu se obine un document pentru controlul ulterior; - iradiaz mult bolnavul.

2.1.2 RADIOSCOPIA cu AMPLIFICATOR de IMAGINE i TELEVIZIUNE

Progresele realizate n domeniul electronicii au dus la creterea calitii acestei metode de examinare, att prin aportul informaional, ct i printr-o serie de alte avantaje:

- reduce doza de radiaii cu aproape 50%, asigurnd protecia ideal a bolnavului i medicului; - mrete gradul de luminozitate a ecranului de 3.000 pn la 6.000 de ori fa de radioscopia

obinuit; - realizeaz imagini care pot fi analizate i interpretate la lumina zilei;

25

- evideniaz leziuni mici; - imaginea poate fi transmis la distan de ecran pe aparate de televiziune aflate n alte

ncperi; - imaginea poate fi nregistrat pe film radiografic sau band magnetic cu posibilitatea redrii

ei ulterioare.

Amplificatorul de imagine este format dintr-un tub electronic care prezint vid n interior i este dotat cu dou ecrane: ecranul primar situat la intrarea n tub este format dintr-un ecran fluorescent care transform fotonii X n fotoni luminoi i un strat fotoelectric care transform fotonii luminoi n electroni.

Figura 8. Amplificatorul de imagine

Acetia sunt accelerai ntr-un cmp electric de 15-25 KV i focalizai spre ecranul secundar care are dimensiuni mai mici, dar un efect luminos cu mult mai mare. Ecranul anodic fosforescent formeaz o imagine mai mic dect seciunea regiunii examinate, care apoi este reflectat pe o oglind de unde va fi transmis pe ecranul de televiziune, la o camer fotografic (ampliofotografie) sau nregistrat pe film.

Dezvoltarea electronicii a dus la electromecanizarea manoperelor de examinare cu telecomand, care permite o examinare la distan, n afara ncperii n care se afl bolnavul.

2.1.3 RADIOGRAFIA

Radiografia este metoda de explorare radiologic care se bazeaz pe proprietatea razelor X de a impresiona emulsia filmelor radiografice, pe care le face capabile, dup developare, s redea imaginea obiectului strbtut de fasciculul de raze X.

Imaginea radiografic Emulsia fotografic expus la fotoni X este impresionat i, prin developare, se nnegrete. n acest

fel filmul radiografic poate evidenia imaginea latent coninut de fasiculul de electroni emergent din corpul traversat, nnegrindu-se n zonele n care radiaiile ajung fr s fie absorbite i rmnnd mai transparent n acele pri n care se proiecteaz formaii, care au absorbit n ntregime sau n msur mai mare fotonii incideni. Deci emulsia fotografic se impresioneaz i prin developare devine cu att mai ntunecat cu ct sunt mai radiotransparente elementele materiale traversate de fasciculul de radiaii.

Imaginea radiografic este negativul imaginii radioscopice, deoarece elementele opace pentru razele X apar luminoase (albe) pe radiografii n timp ce elementele transparente dau o imagine ntunecat. Astfel,

26

la nivelul toracelui, plmnii, datorit coninutului lor aeric, rein ntr-o msur mic radiaiile deoarece aerul i gazele au un coeficient de atenuare redus. Datorit densitii lor mici, vor aprea pe radiografie ca imagini mai ntunecate separate ntre ele de imaginea alb, radioopac, a opacitii mediastinale.

Pentru organele abdominale, contrastul este mai puin evident: sunt vizibile imaginile ficatului, a rinichilor i a splinei, datorit n special relativei radiotransparene a unui strat subire adipos care nconjoar aceste viscere (esutul adipos prezint un coeficient de atenuare inferior altor pri moi).

Ansele intestinale i stomacul nu sunt vizibile dac sunt goale; dac ele conin o cantitate oarecare de gaz dobndesc o radiotransparen relativ, absorbind ntr-o msur mai mic fotonii X i devenind vizibile segmente mai mult sau mai puin ntinse ale mulajului cavitilor lor.

Pentru a face vizibile radiologic, indirect, cavitile naturale ale organismului se poate recurge la umplerea acestora cu substane cu un numr atomic mai mare care astfel sunt radioopace, acestea constituind aa-zisele substane de contrast artificiale radioopace. De asemenea, se pot utiliza i substane de contrast radiotransparente, umplnd aceleai caviti reale sau virtuale cu aer sau cu alte gaze.

Avantajele radiografiei: - este o metod obiectiv; - reprezint un document, care s se poat compara cu alte imagini; - poate pune n eviden leziunile mici chiar de civa milimetri; - iradierea bolnavului este mai mic.

Dezavantaje: - este mai costisitoare dect radioscopia; - necesit numeroase filme pentru a putea urmri funcia unor organe.

Filmul radiografic Filmul radiografic este alctuit dintr-un suport central de celuloz acetil acetat, de 0,15-0,25 mm

sau dintr-un poliester. De o parte i de alta a acestui strat urmez: un strat adeziv, emulsie fotosensibil (format din bromur de argint nglobat n gelatin), un strat protector.

Filmele radiografice au diferite dimensiuni: 13/18, 18/24, 24/30, 30/40, 35/35 i 15/40 cm, iar pentru radiografiile dentare 3/4 cm. Ele sunt pstrate n cutii bine nchise, ferite de aciunea luminii.

Casetele Pentru efectuarea radiografiilor se utilizeaz casetele metalice, care confer filmului protecia

mpotriva luminii i l menine ntr-un singur plan. Caseta conine dou folii sau ecrane ntritoare impregnate cu sruri fosforescente (Wolframat de

Calciu, Sulfur de Yitrium sau Titan), cu pmnturi rare (Gadolinium), care au proprietatea de a emite lumin i dup ce aciunea razelor X a ncetat, impresionnd filmul radiografic pe faa corespunztoare.

Camera obscur Dup expunerea la raze X a filmului radiografic, acesta este prelucrat la lumina roie sau verde

filtrat. Se scoate din caset, se fixeaz pe o ram, apoi se introduce succesiv n tancurile de developare. Revelatorul conine substane reductoare (metol i hidrochinon), care descompun srurile de argint impresionate de razele X n granule de argint metalic, negre. Srurile de argint nereduse sunt ndeprtate de hiposulfitul de sodiu coninut n fixator. n final filmul este bine splat ntr-un bazin cu ap curent i se usuc natural sau n dulapuri speciale.

Developarea filmului poate fi fcut i cu ajutorul aparatelor automate ntr-un timp foarte scurt (1-3 minute) la lumina zilei. Astzi exist aparate cu magazii de cliee, transport mecanic, expunere automat, developare automat, cu laser etc.

27

n continuare, filmul este introdus n camer pentru transformarea i ameliorarea imaginilor: - copii de pe radiografii cu corectarea contrastului; - transformarea (substracia) electronic sau fotografic cu imagini alb-negru sau color; - nregistrare pe CD, band optic etc.

Ameliorarea calitii imaginii se poate efectua prin radiografia mrit direct sau prin procedee

fotografice sau citirea cu lup sau la video-viewer. Dispozitivele electronice sau optice care amelioreaz calitatea imaginii (Logetron) efectueaz

substracia structurii de cercetat, armonizeaz i permit densimetria diferitelor elemente de pe film.

Sub operaia prin care se ntresc structurile de cercetat. Substracia digital, din memoria electronic a computerului, reprezint tratarea punct cu punct a diferitelor elemente ale imaginii.

Armonizarea accentueaz detaliile i scade contrastul de fond prin atenuarea structurilor grosolane.

Densimetria efectuat cu celule fotoelectrice, d relaii asupra gradului de mineralizare a osului, raportul snge/aer n esutul pulmonar.

Radiografia n culori are ca scop obinerea de imagini mai frumoase i mai bogate n detalii de structur.

Radiografia cu raze dure sau cu supravoltaj Acest tip de radiografie se efectueaz cu 110-150 KV i este utilizat pentru studiul

structurii unor imagini complexe. Astfel putem identifica printr-o opacitate lichidian un proces patologic al parenchimului pulmonar (de exemplu: putem identifica o tumor de parenchim mascat pe radiografia standard de o pleurezie), putem identifica cu uurin vasele pulmonare, broniile, ganglionii.

Radiografia cu dubl expunere Const n efectuarea a dou expuneri succesive pe acelai film. Este utilizat pentru studiul

mobilitii coastelor i diafragmului prin aprecierea gradului lor de deplasare n inspir i expir.

Poliradiografia Poliradiografia este utilizat pentru aprecierea micrilor unui organ (de exemplu: a

peristaltismului gastric) i const n efectuarea mai multor expuneri pe acelai film.

Seriografia n situaia n care trebuie s se studieze diversele aspecte ale unui organ n micare sau

diferitele faze ale aceluiai fenomen, care se succed n mod rapid, exist dispozitive speciale numite seriografe, care permit s se efectueze pe aceeai pelicul dou sau mai multe radiografii la intervale de timp mai mult sau mai puin scurte.

Seriografia este utilizat n mod curent n examenul tractului gastro-intestinal i efectuarea acestor seriografii este de regul nsoit de observarea radioscopic, care alege momentul cel mai potrivit pentru expunerea radiografic, realiznd aa-zisele radiografii intite.

Radiofotografia medical

Radiofotografia medical este o metod de investigaie radiologic care const n fotografierea imaginii obinut la ecranul de radioscopie, pe filme de 7/7 cm sau 10/10 cm.

Aparatul pentru radiofotografie prezint montat n faa ecranului o piramid n vrful creia se adapteaz un aparat fotografic (camer Odelka bazat pe principiul oglinzilor concave).

Filmele obinute sunt examinate cu lupa sau la un aparat de proiecie. Metoda este foarte util pentru depistarea afeciunilor toracice i cardiace cu extensie n

mas: TBC, silicoz, cancer bronhopulmonar, malformaii cardiace, valvulopatii etc.

Amplifotografia Const n efectuarea de fotografii a imaginii radiologice la amplificatorul de imagine.

28

Stereoradiografia Stereoradiografia este o metod radiologic care permite obinerea de imagini n relief.

Tehnica const n efectuarea a dou radiografii succesive n aceeai inciden deplasnd tubul transversal 65 mm (distan interpupilar). Radiografiile sunt examinate simultan cu un aparat optic special.

2.1.4 TOMOGRAFIA

TOMOGRAFIA LINIAR Tomografia, stratigrafia sau planigrafia este o metod prin care se realizeaz reprezentarea

radiografic a unui singur strat din grosimea corpului examinat, pe ct posibil degajat de suprapunerea imaginilor straturilor suprapuse din alte planuri.

Metoda se bazeaz pe utilizarea unui dispozitiv care permite imprimarea unei micri a tubului radiogen i a filmului radiografic n timpul expunerii, corpul de radiografiat rmnnd nemicat. Micarea tubului se efectueaz pe un arc de cerc (baleaj de 20, 40, 60) al crui centru de rotaie este situat la nivelul stratului care urmeaz s fie tomografiat. Prin aceast metod, straturile care sunt situate n planul axei de micare se proiecteaz n timpul expunerii n acelai punct pe pelicula radiografic, pe cnd imaginile straturilor situate deasupra i dedesubtul planului interesat, se proiecteaz n permanen n puncte diferite, ceea ce face ca imaginile lor s se tearg, producnd o voalare difuz mai mult sau mai puin estompat.

Aplicaiile practice ale tomografiei sunt numeroase. Astfel, la torace, eventualele caviti din masa unei condensri, care nu sunt vizibile deoarece sunt acoperite de opacitatea situat anterior i posterior constituie cea mai larg utilizare. Alte utilizri ale tomografiei privesc studiul regiunii petro-mastoidiene pentru urechea mijlocie i intern, a laringelui, unele examinri ale aparatului urinar precum i n alte cazuri de patologie osoas.

Tomografia poate fi efectuat cu film unic n caset simpl sau poate fi simultan cu mai multe filme situate paralel la anumite distane de 0,5-1 cm, corespunztoare straturilor de esuturi care sunt radiografiate cu o singur expunere.

Tomografia poate fi efectuat n plan frontal, sagital.

ZONOGRAFIA Este o tomografie efectuat cu un unghi de baleaj mic 3-6 obinndu-se n acest fel imaginea unui strat de civa cm grosime.

TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTERIZAT Tomografia T.A.C.) denumit n terminologia anglo-saxon Computed Tomography

(C.T. scan) i n literatura francez Tomodensitometrie, este o metod de investigaie care dei se bazeaz pe utilizarea razelor X nu produce o imagine direct prin fasciculul emergent, ci prin intermediul unor foarte numeroase msurtori dozimetrice cu prelucrarea matematic a datelor culese. Ea construiete, prin calcul, imaginea radiologic a unui strat transversal al corpului examinat.

Metoda a fost realizat n anul 1973 de inginerul englez Gotfray Hounsfield, care a prezentat primele sale rezultate obinute prin aceast metod a examenului craniului i a creierului. Ulterior, tehnologia aparaturii a progresat n mod rapid i a permis explorarea ntregului corp, fiind prezentat ntr-o continu evoluie.

Grosimea unui strat examinat prin aceast metod poate varia, n raport cu aparatura utilizat i cu tehnica aleas.

Principiul acestei metode este urmtorul:

29

Figura 9. Principiul tomografiei computerizate

Din fasciculul de fotoni X emis de un tub radiogen este utilizat numai un mic mnunchi de radiaii centrale care, traversnd perpendicular axa longitudinal a corpului examinat, ajunge la un detector adic un dozimetru, care msoar doza emergent i o transform ntr-o valoare numeric proporional cu coeficientul de atenuare medie a esuturilor explorate. Astfel computerul memoreaz un numr mare de valori, divizeaz stratul explorat n numeroase suprafee cu seciune ptrat. Pentru fiecare din microvolumele realizate de aceste msurtori, computerul este capabil s aprecieze coeficientul de atenuare i s determine o valoare numeric de radioopacitate sau radiotransparen.

Imaginea, reconstruit geometric de calculator, este transmis pe un monitor i pe o memorie cu disc dau band magnetic. Astfel examinatorul are posibilitatea s studieze pe un monitor imaginea construit de calculator, care este constituit din puncte mai ntunecate la nivelul structurilor mai radiotransparente i din puncte mai luminoase la nivelul structurilor mai radioopace.

T.A.C.-ul, n comparaie cu radiografia tradiional, permite evidenierea unor structuri a cror diferen de radioopacitate fa de esuturile nvecinate este att de redus nct ea nu poate s fie evideniat prin examene radiologice tradiionale.

Figura 10. Computer tomografie axial abdominal

30

PANTOMOGRAFIA Pantomografia este o metod de explorare radiologic prin care se obine o imagine panoramic a ntregii danturi. Fasciculul de raze X este selectat printr-o fant i orientat spre arcadele dentare, strbtnd o alt fant i impresionnd filmul radiografic. Bolnavul i filmul se rotesc n sens invers. Iradierea este

minim, numai la nivelul arcadelor dentare.

2.1.5 ULTRASONOGRAFIA

Ultrasonografia se bazeaz pe utilizarea ultrasunetelor, care sunt reflectate sub form de ecouri n funcie de proprietile esuturilor solide i lichide, proporional cu rezistena la ptrundere (impedan a fiecrui organ).

Tehnica imagistic ultrasonografic este numit ultrasonografie. Cel mai uzual tip de tehnic de msurare a vitezei de curgere este numit Doppler ultrasonic, iar metoda sonografie Doppler.

Ultrasunetele sunt unde mecanice, care au la baz oscilaiile particulelor materiei. De aceea ele nu exist n vid i au o lungime de und peste 18000 Hz. Cele mai utilizate game de frecvene se situeaz ntre 2-10 MHz (1MHz = 1milion Hz).

Formarea ultrasunetelor se bazeaz pe efectul piezoelectric: dac la extremitile unui cristal de cuar se aplic o diferen de potenial electric, acesta se deformeaz. Vibraiile mecanice ale cristalului de cuar, la rndul lor produc diferene de potenial.

Ultrasunetele se formeaz i sunt recepionate la nivelul transducerului. Iniial se utiliza cristalul de cuar. Astzi n locul cristalului de cuar sunt utilizate ceramici sintetice (zirconat de Pb, titanat de Ba) sau mase plastice (florura de poliviniliden) care produc la o singur stimulare numai 2-3 oscilaii, ceea ce permite o rezoluie mai bun a imaginii.

Transducerul are funcie de emitor de ultrasunete, care sunt pulsatorii. Un puls are durata de o /s i este transmis de 1000 ori/s. n timpul rmas 999/1000, transducerul acioneaz ca receptor.

Transducerul poate fi: liniar sau sectorial (mecanic, convex). n funcie de frecven distingem transducer de 2, 3, 5, 6, 7, 10, 30 MHz. Uurina cu care se propag ultrasunetele printr-un esut depinde de masa particulei (care determin

densitatea esutului) i de forele elastice care leag particulele ntre ele. Viteza de propagare a ultrasunetelor prin esuturi este determinat de elasticitatea esutului. Densitatea i elasticitatea unui esut determin impedana acustic (rezistena) Z=pxc (p=densitate, c=viteza de propagare a sunetului prin esut). Cu ct diferena de impedan acustic este mai mare, cu att mai puternic va fi reflectarea. ntre gaz i un esut moale exist o diferen de impedan acustic foarte mare. De aceea la aplicarea transducerului pe piele este necesar utilizarea unui gel pentru a elimina aerul care ar fi oprit propagarea ultrasunetelor. La fel ntre os i esuturi moi impedana acustic este mare, oasele restricionnd utilizarea ultrasunetelor.

Ultrasunetele emise se propag n mediul biologic. n corpul uman propagarea ultrasunetelor se face liniar i sufer fenomene de reflexie, refracie, dispersie i difracie.

De asemenea, energia sonor este preluat de particulele din mediul de propagare i reflecie-difuzie, astfel energia fasciculului incident se pierde treptat prin absorbie. Suma pierderilor de energie prin absorbie i difuziune determin atenuarea.

ntlnind n calea lor diferite interfee, ultrasunetele se reflect sub form de ecouri. Acestea sunt recepionate de cristale, determin vibraii ale acestuia i produc diferene de potenial electric.

Informaia ecografic poate fi reprezentat n mai multe moduri. Fiecare ecou care se ntoarce la transductor genereaz un semnal electric a crui putere

(amplitudine) este determinat de puterea ecoului. Transformarea semnalului electric ntr-o imagine ce apare pe un monitor, se bazeaz pe viteza relativ constant de propagare a ultrasunetelor prin esuturi.

31

Prin msurarea timpului de la transmisia ultrasonic i pn la recepia ecoului poate fi estimat adncimea pn la care au ptruns ultrasunetele. Pe parcursul perioadei de ascultare care urmeaz emisiei fiecrui puls ultrasonic, se nregistreaz ecouri provenite de la adncimi diferite. Datorit atenurii ultrasunetelor n esuturi, ecourile provenite de la structurile cele mai ndeprtate vor fi cele mai slabe. Acest lucru este compensat prin amplificarea semnalelor electrice generate de ecourile ntrziate. Cu ct ecoul ajunge mai trziu, cu att este mai mare amplificarea aplicat cu ajutorul aa numitor gainere, compensarea ctigului de timp sau controlul ctigului de timp (TGC time gain control).

Cea mai simpl afiare a ecourilor nregistrate este aa numita n acest mod, ecourile provenite de la diferite adncimi sunt prezentate ca vrfuri pe o linie orizontal care indic adncimea (sau timpul). Primul ecou nregistrat dup transmiterea pulsului ultrasonic este cel din stnga, iar ecourile nregistrate mai trziu se gsesc n partea dreapt a liniei. Puterea ecoului determin amplitudinea sau nlimea fiecrui vrf i de aici modul A. Modul A permite doar afiarea unidimensional a modificrilor de impedan acustic de-a lungul fasciculului de ultrasunete i este foarte puin utilizat.

Modului A i se pot ataa i o component dinamic utiliznd un mod alternativ, modul M (M - sau n cazul acesta, axa adncimii este orientat vertical pe monitor. Diversele ecouri nu sunt prezentate ca variaii de-a lungul liniei, ci ca puncte care au strlucire (luminozitate) n funcie de puterea ecoului. Aceste puncte strlucitoare se deplaseaz pe ecran producnd curbe luminoase, care indic schimbarea n timp a poziiei structurilor reflectate. Curbele de pe monitor sunt actualizate de fiecare dat cnd punctele ating extremitatea din dreapta ale acestuia. Curbele din modul M ofer informaii foarte detaliate despre comportamentul n micare a structurilor reflectante de-a lungul faciculului de ultrasunete, iar metoda a fost n mod deosebit folosit n cardiologie pentru a arta modul de micare al valvelor cardiace.

n , ecourile sunt prezentate pe un ecran ca puncte luminoase, strlucirea fiecrui punct fiind determinat de puterea ecoului. Modul B ofer imagini bidimensionale n seciune, ale anatomiei omului.

Figura 11. Ultrasonografie abdominal

n zilele de nceput ale ultrasonografiei, piaa era dominat de scannere care produceau imagini statice. Astzi, acestea au fost nlocuite cu scannere n timp real. Transductorii utilizai pentru aceasta din urm au n component elementele formate din cristale de dimensiuni mici, aranjate fa n fa. Folosind diverse tehnici, un fascicul ngust de ultrasunete liniar sau sectorial, scaneaz sau baleaz corpul pacientului, iar pentru fiecare poziie (linie de scanare) sunt nregistrate ecourile produse de fascicul. O poziie a liniei de scanare poate corespunde poziiei unui singur element format din cristale. Ecourile provenite de la toate

32

liniile de scanare creaz o imagine de form dreptunghiular sau sub form de sector. Imaginea este dinamic i poate arta fenomene cum sunt micrile respiratorii, pulsaiile vaselor, contraciile cardiace i micrile fetale. Transductorul este conectat la aparatul de ultrasunete printr-un cablu flexibil care permite poziionarea lui n orice poziie.

Scannerele moderne utilizeaz tehnici digitale. Semnalele electrice analogice, care sunt generate n cristalul transductorului de ctre ecouri sunt digitalizate, fiind creat o matrice digital a imaginii pe baza puterii semnalului. La imaginea final prezentat pe monitor, pixelii primesc tonuri de gri n funcie de numrul corespunztor n matricea digital.

SISTEMUL DOPPLER Msurarea vitezei de curgere a sngelui folosind ultrasunetele se bazeaz pe fenomenul general prin

care frecvena unei unde este dependent de viteza relativ dintre emitorul i receptorul acesteia. Acesta este efectul Doppler, care este aplicabil la orice fel de und, att electromagnetic (lumina), ct i mecanic (ultrasunete).

La sonografia Doppler a vaselor sangvine, n corp este transmis un fascicul ngust de ultrasunete ce provine dintr-un transductor Doppler. Dac fasciculul de ultrasunete intersecteaz un vas de snge sau cordul, hematiile vor reflecta o mic parte din ultrasunete. Dac hematiile se deplaseaz spre transductorul Doppler, ecourile reflectate vor avea o frecven mai nalt dect cele emise de transductor, iar atunci cnd se deplaseaz n sens contrar, frecvena va fi mai mic dect cea a ultrasunetelor emise.

n principiu, exist dou modaliti de transmitere i recepie a ultrasunetelor n aplicaiile Doppler: i modul Doppler pulsator (PD).

n cazul modului und continu, traductorul Doppler are dou cristale separate, un cristal transmite continuu, iar cellalt recepioneaz continuu ecourile. Acest concept permite msurarea vitezelor foarte mari. Vitezele sunt msurate simultan pentru o gam larg de adncimi i nu este posibil msurarea selectiv a vitezelor de la o anumit adncime prestabilit.

n cazul modului Doppler pulsator unul i acelai cristal realizeaz att transmisia, ct i recepia ultrasunetelor. Ultrasunetele sunt transmise sub form de pulsuri, ecourile fiind nregistrate n timpul de ateptare dintre dou pulsuri succesive. Intervalul d