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Leonardo Pace » 1.Introduzione e Radiologia Tradizionale

Diagnostica per immagini

Generalità sulla diagnostica per immagini
Le varie metodiche a disposizione
Nozioni sulla produzione dei raggi X
Il tubo radiogeno
L’apparecchio di radiologia tradizionale
Cenni sulla formazione delle immagini

Diagnostica per immagini

insieme di tecniche e metodiche che permettono di esplorare “dall’esterno” le strutture corporee attraverso la formazione di immagini che possono fornire informazioni utili per la diagnosi di malattia.

Diagnostica per immagini: le tecniche

Radiologia
Ecografia
Medicina nucleare
Tomografia computerizzata
Risonanza magnetica

Valutazione clinica

Diagnostica per immagini
Diagnostica di laboratorio
Anatomia e cito-istologia patologica

Strumenti fisici per la formazione delle immagini

Radiologia-> Raggi X
Ecografia-> Ultrasuoni
Medicina nucleare -> Raggi gamma
Tomografia computerizzata -> Raggi X
Risonanza magnetica-> Campi magnetici

Denominazione delle indagini

Radiologia-> Radiografia, Radioscopia
Ecografia-> Ecografia (Doppler)
Medicina nucleare -> Scintigrafia (SPET, PET)
Tomografia computerizzata -> TAC / TC
Risonanza magnetica-> Risonanza (magnetica)

Radiazioni impiegate nella diagnostica per immagini e nella ricerca oncologica

“Milestones”

1896

E. Haschek esegue una radiografia di una mano dopo avere iniettato nelle vene la miscela di Teichmann
N.I. Pupin scopre gli “schermi di rinforzo”
T.A. Edison costruisce il primo sistema per scopia (Vitascop)

1913: W.D. Coolidge costruisce il primo tubo radiogeno a emissione termoionica, con anodo di tungsteno
1915 – 1919: Sviluppo delle griglie antidiffusione (Bucky-Potter) delle pellicole a doppia emulsione e dei sistemi con doppi schermi di rinforzo
1930: A. Bowers costruisce il primo tubo ad anodo rotante
1930-1931: A. Vallebona e B.G. Ziedses des Plantes realizzano le prime indagini tomografiche
1949: Prima immagine ecografica
1951: R.H. Morgan e R.E. Sturm costruiscono il primo amplificatore di intensità luminosa con monitor
1960 – 1970: Costruzione delle prime sviluppatrici automatiche e sviluppo dei primi schermi di rinforzo a terre rare
1971: G. Hounsfield inventa la Tomografia Computerizzata

Radiazioni X

Sono onde elettromagnetiche di lunghezza compresa tra 0,1 e 0,3 Å
A questa frequenza le radiazioni sono molto penetranti dando origine a ionizzazione ed eccitazione sia a carico della materia vivente che quella inerte
Le radiazioni perdono intensità in misura proporzionale al quadrato della distanza

Radiologia: Tecniche e Metodiche

Radiologia: metodiche

Radiologia: tecniche

Apparecchi radiografici

Fissi
Mobili
Portatili

Radiologia tradizionale

L’apparecchiatura radiologica è costituita da:

Alimentatore
Consolle di controllo
Tubo Radiogeno
Diaframmi
(Griglia)
Cassetta portapellicola
Schermi di rinforzo
Pellicola radiografica

Il Tubo Radiogeno

Ampolla di vetro a vuoto spinto con due elettrodi:

uno negativo, catodo costituito da un filamento di Tungsteno
uno positivo, anodo costituito da un metallo pesante (es. Tungsteno e Renio)

L’anodo è soggetto a riscaldamento.

Per ridurre l’usura si ricorre, quando necessario, ad un anello che ruota, fornendo al fascio di elettroni una superficie relativamente fredda. Questi sono detti tubi radiogeni ad “anodo rotante”.

Tubo radiogeno

Tubi Radiogeni

Tubo ad anodo fisso

Tubo ad anodo rotante

Anodo rotante

Il Tubo Radiogeno

Esistono tubi specifici per applicazioni particolari.

Esempi

Tubi per micro-angiografia
Tubi per Mammografia
Tubi ad anodo fisso
Tubi per apparecchi portatili

Tubo radiogeno

Limitatori del campo

Griglia

Tipi di Griglie

Parallele
Focalizzate
Mobili

Schermi di rinforzo

Sono costituiti da sostanze in grado di emettere fotoni se stimolati ad un certa lunghezza d’onda.

Ciò permette di ottenere una maggiore conversione di raggi X in immagine.

Schermi di rinforzo

Gli schermi di rinforzo

Per ogni singolo raggio X vengono emessi circa 5000 fotoni luce (efficienza di conversione).

Velocità di conversione:

alta (rapidi ed ultrarapidi)
media
bassa (elevata risoluzione spaziale)

Più è bassa la velocità maggiore è la quantità di mAs da utilizzare.

Vantaggi degli Schermi di Rinforzo

Riduzione della dose di radiazioni
Riduzione dei tempi di esposizione
Migliore contrasto dell’immagine
Minore usura del tubo radiogeno

Schermi di rinforzo

Elementi che costituiscono uno "schermo di rinforzo"

Pellicola Radiografica

Sono costituite da un’emulsione sensibile di alogenuri di argento in uno strato di gelatina, applicata su di un supporto
Il supporto deve essere robusto, indeformabile, ininfiammabile e conservabile

La pellicola

Le radiazioni X causano ionizzazione e l’Ag+ libero precipita come Ag formando l’immagine latente
L’immagine latente deve essere poi rivelata con un procedimento chimico

La formazione dell’immagine radiologica

Le radiazioni che emergono dal tubo, opportunamente filtrate, attraversano la materia e raggiungono la pellicola
La sorgente delle radiazioni è considerata puntiforme e le radiazioni allontanandosi da questa divergono allargandosi
La distanza focale è la distanza che separa il fuoco del tubo radiogeno dalla pellicola radiografica

Alterazioni dell’immagine

Ingrandimento dell’oggetto: l’effetto di ingrandimento è proporzionale alla distanza tra l’oggetto da radiografare e la pellicola radiografica. Per ridurlo è indispensabile avvicinare quanto più possibile la struttura da esaminare alla pellicola modificando opportunamente la posizione del soggetto
Deformazione dell’oggetto: la deformazione dell’immagine si determina quando il fascio di raggi X incide obliquamente sulla struttura in esame.
Sfumatura

Alterazioni dell'immagine radiologica

Parametri per l’esecuzione di radiografie

Per incrementare l’energia del fascio di raggi X, si deve aumentare l’energia cinetica degli elettroni che colpiscono l’anodo. Pertanto, si deve aumentare la differenza di potenziale (KV) tra anodo e catodo
Per incrementare il numero di raggi X, si deve aumentare il numero degli elettroni che colpiscono l’anodo. Pertanto, si deve aumentare l’ intensità della corrente (mA) che attraversa il catodo e/o la durata dell’emissione dei raggi (s)