Università degli Studi di Napoli Federico II. C.d.L in TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA

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1 Università degli Studi di Napoli Federico II C.d.L in TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA CORSO INTEGRATO DI APPARECCHIATURE II (TECNICHE, APPARECCHIATURE, ANATOMIA RADIOLOGICA) 1. Introduzione - tecniche e anatomia 2. Anatomia radiografica e tomografica Anno Arturo Brunetti Dipartimento di Scienze Biomorfologiche e Funzionali Università degli Studi di Napoli Federico II IBB-CNR & CEINGE - Napoli 1

2 Alcune conoscenze di base utili per questo corso Anatomia* Diagnostica per immagini Tecnica* Argomenti Struttura del corpo, distretti anatomici, organi principali, scheletro Caratteristiche generali delle tecniche di diagnostica per immagini Proiezioni radiografiche Piani tomografici * In conflitto con l organizzazione del corso 2

3 Obiettivo Art.1 Definizione degli obiettivi formativi Il laureato deve essere in grado di applicare il metodo scientifico e sperimentale allo studio dei fenomeni anatomofisiologici e tecnologici rilevanti per la professione dimostrando di saper utilizzare allo scopo i principali fondamenti della fisica, biologia, chimica, biochimica, anatomia e fisiologia applicati ai problemi tecnologici della diagnostica per immagini; il laureato deve altresì conoscere il ruolo anatomofunzionale delle diverse strutture biologiche nell'organizzazione della cellula e dell'organismo umano. 3

4 Obiettivo Art.1 Definizione degli obiettivi formativi... apprendere le conoscenze necessarie per la comprensione dei fenomeni biologici, dei principali meccanismi di funzionamento degli organi ed apparati, un approfondita conoscenza anatomica e strutturale degli organi ed apparati, soprattutto nella loro reciproca distribuzione topografica. 4

5 Definizione Anatomia radiografica (sin. Anatomia radiologica) - lo studio dell anatomia attraverso le tecniche di diagnostica per immagini; in pratica l anatomia radiografica si studia in riferimento alla radiografia tradizionale (con o senza mezzi di contrasto), alla Tomografia Computerizzata (TC), alla Risonanza Magnetica (RM) e ecografia. 5

6 Programma del Corso di Anatomia Radiografica Introduzione tecniche diagnostiche e anatomia 2. Anatomia radiografica e tomografica 3. Anatomia radiografica del distretto cranio-encefalico 4. Anatomia tomografica del distretto cranio-encefalico 5. Anatomia radiografica del rachide 6. Anatomia tomografica del rachide 7. Anatomia radiografica dell arto superiore 8. Anatomia tomografica dell arto superiore 9. Anatomia radiografica dell arto inferiore 10. Anatomia tomografica dell arto inferiore 11. Anatomia radiografica del torace 12. Anatomia tomografica del torace: polmoni - scheletro 13. Anatomia tomografica del torace: mediastino vasi 14. Anatomia radiografica dell addome e della pelvi 15. Anatomia radiografica dell apparato gastro-enterico 16. Anatomia tomografica dell apparato gastro-enterico 17. Anatomia radiografica dell apparato genito-urinario 18. Anatomia tomografica dell apparato genito-urinario 6

7 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI: TECNICHE RADIODIAGNOSTICA ECOGRAFIA MEDICINA NUCLEARE TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA RISONANZA MAGNETICA 7

8 Modalità di formazione delle immagini diagnostiche RADIODIAGNOSTICA ECOGRAFIA MEDICINA NUCLEARE TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA RISONANZA MAGNETICA Trasmissione Riflessione Emissione Trasmissione Eccitazionerilassamento 8

9 Considerazioni generali Imaging mediante Raggi X (Radiografia, Radioscopia, TC) L immagine riflette i coefficienti di attenuazione tessutale dei raggi X. Ecografia L immagine rappresenta una mappa delle variazioni di impedenza acustica (ovvero della riflessione delle onde ultrasonore da parte dei tessuti). Medicina Nucleare L immagine è la mappa della distribuzione tessutale di un radiofarmaco (molecola marcata con un radioisotopo emettitore di raggi gamma) Risonanza Magnetica L immagine riflette la concentrazione tessutale dei nuclei di idrogeno delle molecole di acqua, modificata da diverse proprietà magnetiche tessutali 9

10 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI tipo di radiazioni utilizzate RADIAZIONI IONIZZANTI RADIAZIONI NON IONIZZANTI Radiologia - TC Medicina Nucleare Ecografia Risonanza Magnetica 10

11 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI costi CONTENUTI ELEVATI Radiologia Ecografia Medicina Nucleare (PET SPECT) TC Risonanza Magnetica 11

12 DIAGNOSTICA PER IMMAGINI informazioni ottenibili MORFOLOGICHE FUNZIONALI Radiologia - TC Ecografia Risonanza Magnetica Ecodoppler Medicina Nucleare RM funzionale 12

13 Immagini diagnostiche Immagini morfologiche Immagini funzionali Radiografia del torace Scintigrafia polmonare perfusionale

14 Diagnostica per immagini geometria delle immagini Immagini bidimensionali (planari) Immagini di volumi corporei (Radiografia - Medicina Nucleare) Immagini tomografiche Immagini di strati del corpo (tomografia) (Ecografia - TAC - RM - SPET - PET) 14

15 Riferimenti di posizione anatomica (da Seeley, mod) Destra Sinistra Superiore (cefalico) Superiore (cefalico) Distale Prossi male Anteriore Ventrale Posteriore Dorsale Inferiore (caudale) Inferiore (caudale) Prossimale Distale Prossimale Distale

16 Proiezioni radiografiche Antero-posteriore e Postero-anteriore (Ventro-dorsale e Dorso-ventrale) Dorso-palmare (plantare); Palmo(planto)-dorsale Cranio-Caudale e Caudo-craniale Rostro-caudale e Caudo-rostrale Latero-laterale (dx-sn e sn-dx) Mediolaterale e latero-mediale 16

17 Piani tomografici Piano sagittale Piano coronale Piano trasversale da Wikipedia 17

18 IMMAGINI PLANARI E TOMOGRAFICHE Immagine planare (volume su un piano) Immagine tomografica (singolo strato) Radiografia del ginocchio Risonanza del ginocchio

19 Immagini tomografiche Dobbiamo indicare che tipo di sezioni sono state ottenute (es. sagittali, trasversali, coronali, oblique) trasversale (assiale) sagittale coronale (frontale)

20 Immagine radiografica Radiografia del torace La trasmissione dei Raggi X dipende dalla densità e dallo spessore delle strutture attraversate 20

21 Immagine radiografica Radiografia del torace Proiezione laterale Proiezione postero-anteriore 21

22 Immagine radiografica L interazione dei raggi X con le diverse strutture del corpo permette un eccellente differenziazione e visualizzazione del tessuto osseo, caratterizzato da densità elevata. Nell immagine radiografica tradizionale su pellicola le strutture che attenuano maggiormente il fascio di raggi X (definite radiopache) appaiono chiare, mentre le strutture che si lasciano attraversare più facilmente dai raggi X (definite radiotrasparenti) appaiono proporzionalmente più scure 22

23 Tomografia Computerizzata (TC) Modalità innovativa di utilizzazione dei raggi X; introdotta all inizio degli anni 1970 Prima tecnica digitale di diagnostica per immagini Permette di ricostruire immagini di sezioni, strati delle strutture corporee Elevata risoluzione di contrasto e valutazione quantitativa della densità dei tessuti Sir Godfrey N. Hounsfield Inventore della TC e premio Nobel per la Medicina nel

24 Tomografia Computerizzata (TC) convenzionale Tubo radiogeno che ruota alternativamente in senso orario e antiorario Un fascio sottile di raggi X viene indirizzato su uno strato del corpo Rilevatori di raggi X individuano e misurano i raggi che hanno superato lo strato Un computer elabora i dati e produce immagini degli strati 24

25 Esame TC del torace Sezione trasversale aldisotto della biforcazione della trachea 25

26 Medicina Nucleare (Imaging radioistopico) Utilizzazione di radiofarmaci (sostanze marcate con radionuclidi emettitori di raggi gamma) in genere per somministrazione endovenosa Dopo la somministrazione un apparecchio fotografa la distribuzione della radioattività nel distretto corporeo di interesse o in tutto il corpo 26

27 Medicina Nucleare Scintigrafia ossea Scintigrafia ossea total body in proiezione anteriore e posteriore, eseguita a 2 ore dalla somministrazione di 99m Tc-MDP Il radiofarmaco in quantità proporzionale all attività osteoblastica; le zone di maggiore concentrazione del radiofarmaco appaiono più scure 27

28 0 Ecografia Si esegue indirizzando sulla parte da esaminare un fascio di ultrasuoni e registrando gli echi (ultrasuoni) riflessi dai tessuti Sonda Onda riflessa Superficie di separazione interfaccia Lʼ onda incidente ha unʼampiezza maggiore dellʼonda riflessa Onda incidente Rilevando il tempo di ritorno degli echi, conoscendo la velocità del suono nei tessuti molli (circa 1500 m/sec), è possibile determinare la profondità a cui gli ultrasuoni sono stati riflessi I segnali così acquisiti sono utilizzati per costruire una mappa di echi che permette di descrivere lʼanatomia macroscopica e le caratteristiche strutturali del distretto in esame 28

29 Immagine ecografica Gli echi che contribuiscono a formare l' immagine ecografica sono il risultato della riflessione del fascio ultrasonoro a livello delle interfaccie (superfici di separazione) tra strutture con velocità di trasmissione (impedenze) diverse. Nei fluidi omogenei non vi sono occasioni di riflessione, per cui le strutture che li contengono appaiono prive di echi (nere) come accade per la colecisti normale Ecografia tiroidea scansione trasversale 29

30 Risonanza Magnetica Utilizzazione di campi magnetici di elevata intensità e di onde elettromagnetiche a bassa energia Segnale ottenuto dai nuclei degli atomi di idrogeno delle molecole di acqua O H H 30

31 Risonanza Magnetica Immagini multiparametriche T1 T2 Densità protonica 31

32 Immagine digitale Eʼ una sequenza ordinata di numeri che descrivono il valore di ciascun elemento (picture element = pixel) che compone la matrice dellʼimmagine. A parità di area coperta, maggiore è il numero di pixel, maggiore è la definizione spaziale Per le immagini in bianco/nero (scala di grigio) un unico valore caratterizza il pixel, per le immagini a colori è necessaria la definizione di tre valori per ciascun colore fondamentale (Rosso, Verde e Blu) 32

33 Valutazione dell apprendimento Test diretto sulle immagini Individuazione di strutture anatomiche su immagini radiografiche