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Leonardo Meomartino » 7.Geometria dell'immagine RX – Posizione e Proiezione - Convenzioni - Errori ed artefatti radiografici


Geometria dell’immagine RX

Una radiografia è una rappresentazione 2-D (planare) di un oggetto 3-D (volume). L’immagine radiografica dipende dall’orientamento dell’oggetto radiografato rispetto al fascio radiogeno, dalla distanza focale (distanza fuoco-pellicola), dalla direzione del fascio radiogeno rispetto alla pellicola e dalle dimensioni della macchia focale. Inoltre, i raggi X del fascio radiogeno sono tra loro divergenti per cui il fascio nel suo complesso ha una forma conica.

Da ciò deriva:

  • perdita della percezione della profondità;
  • ingrandimento e distorsione dell’oggetto;
  • presenza di un’ombra aggiuntiva lungo i profili (sfocatura).

Geometria dell’immagine RX: perdita della profondità

La perdita della profondità nelle immagini radiografiche è una conseguenza del fatto che esse sono una rappresentazione proiettata dell’oggetto esaminato. Per questo, per comprendere meglio un oggetto radiografato, questo deve essere valutato da almeno due punti di vista ortogonali fra loro.
Nell’immagine schematica (fig. 1), si dimostra come le ombre proiettate di tre differenti solidi sono praticamente identiche in una delle proiezioni e che solo la proiezione ortogonale alla precedente permette di comprenderne la reale forma.

Fig. 1

Fig. 1


Geometria dell’immagine RX: perdita della profondità (segue)

Per rendersi conto della perdita della profondità è anche utile l’esempio raffigurato nella figura 2.
Diversi oggetti comuni sono stati radiografati disponendoli prima su di un lato e poi su un altro ortogonale al precedente. Come è evidente, la contemporanea valutazione delle due immagini permette di riconoscere l’oggetto.

Fig 2: 1=pila; 2=lettera piombata; 3=graffa metallica; 4=vite; 5=siringa; 6=bullone; 7=spillatrice

Fig 2: 1=pila; 2=lettera piombata; 3=graffa metallica; 4=vite; 5=siringa; 6=bullone; 7=spillatrice


Geometria dell’immagine RX: perdita della profondità (segue)

La perdita della percezione della “profondità” nell’immagine radiografica rende necessaria l’adozione di almeno due proiezioni per avere una migliore interpretazione del quadro clinico.
Negli esempi riportati in figura (fig. 3 e 4), le due proiezioni, LL e DV, del torace permettono non solo di identificare ma anche di posizionare da un punto di vista spaziale la lesione polmonare (nodulo metastatico di adenocarcinoma mammario) nel lobo diaframmatico dx.

Fig. 3: RX torace cane, proiezione LL, nodulo polmonare (frecce)

Fig. 3: RX torace cane, proiezione LL, nodulo polmonare (frecce)

Fig. 4: RX torace cane, proiezione DV, nodulo polmonare (frecce)

Fig. 4: RX torace cane, proiezione DV, nodulo polmonare (frecce)


Geometria dell’immagine RX: perdita della profondità (segue)

La perdita della profondità associata alla sovrapposizione tra le varie strutture anatomiche esaminate può essere fonte di errori diagnostici causati dalla visione “parziale” del distretto anatomico oggetto di indagine.
Gli esempi in figura (fig. 5 e 6), dimostrano come, in almeno una delle due proiezioni, non sia possibile identificare la patologia (frattura dell’olecrano) o valutare correttamente la guarigione di una frattura radio-ulnare.

 

Fig. 5: RX avambraccio sinistro cane, proiezione Cr-Ca e ML, frattura olecrano (freccia)

Fig. 5: RX avambraccio sinistro cane, proiezione Cr-Ca e ML, frattura olecrano (freccia)

Fig. 6: RX avambraccio sinistro cane, proiezione Cr-Ca e ML, incipiente callo deforme con marcato recurvato

Fig. 6: RX avambraccio sinistro cane, proiezione Cr-Ca e ML, incipiente callo deforme con marcato recurvato


Geometria dell’immagine RX: perdita della profondità (segue)

La mancanza di una delle due proiezioni può anche essere utilizzata in maniera “fraudolenta”. L’immagine (fig. 7) è tratta da un periodico: mostra una radiografia in proiezione laterale del tronco di un cucciolo e, sulla base di questa, si afferma che il cucciolo (nella foto assieme al suo presunto proprietario) aveva ingerito un coltello. Si tratta di una contraffazione chiaramente intuibile sia per l’assenza di modificazioni patologiche negli organi endotoracici ed endoaddominali, sia per le dimensioni del presunto corpo estraneo rispetto al cucciolo. La radiografia mostrata è stata ottenuta interponendo il “corpo estraneo” tra il soggetto e la cassetta radiografica.

Fig. 7: Falso corpo estraneo

Fig. 7: Falso corpo estraneo


Geometria dell’immagine RX: ingrandimento

Dato l’orientamento divergente dei raggi X, l’immagine radiografica di un oggetto è sempre più grande delle sue dimensioni reali. L’ingrandimento radiografico deriva dalla distanza dell’oggetto esaminato dalla pellicola.
Per ridurre l’ingrandimento, il distretto anatomico di interesse deve essere posto il più vicino possibile alla cassetta radiografica.
Le dimensioni dell’oggetto radiografato dipendono anche dalla distanza Fuoco-Pellicola. Se si riduce la distanza Fuoco-Pellicola, l’oggetto viene ingrandito perché aumenta la divergenza dei raggi X. In teoria, allontanando il fuoco, la divergenza dei raggi X tende a ridursi fino a che, a distanza infinita, essi risulterebbero paralleli tra loro. In pratica, la distanza Fuoco-Pellicola deve considerare anche la legge del quadrato della distanza. Un compromesso è rappresentato dalla distanza Fuoco-Pellicola normalmente utilizzata che è di 75-100 cm. Nella teleradiografia tale distanza aumenta fino a 150-200 cm.

Distanza Oggetto-Pellicola

Distanza Oggetto-Pellicola

Distanza Fuoco-Pellicola

Distanza Fuoco-Pellicola


Geometria dell’immagine RX: distorsione

L’orientamento del fascio radiogeno rispetto all’oggetto ed alla pellicola influenza l’aspetto radiografico dell’oggetto stesso. Se l’orientamento del fascio non è perpendicolare rispetto alla pellicola, l’immagine di un oggetto si deforma. Questo può renderne più difficile l’interpretazione radiografica. Se, ad esempio, si effettua una radiografia di un corpo sferico, solo se il fascio è perpendicolare, l’immagine proiettata sulla pellicola sarà circolare. Se il fascio è obliquo, l’immagine proiettata sarà ellittica. Questo avviene anche nelle zone periferiche del fascio, dove la direzione dei raggi X è, comunque, obliqua rispetto alla pellicola.
Quindi, quando si effettua un esame radiografico il distretto anatomico esaminato deve trovarsi al centro del fascio e del radiogramma.

Distorsione radiografica

Distorsione radiografica


Geometria dell’immagine RX: distorsione (segue)

Nella pratica radiografica, sono numerosi gli esempi nei quali la distorsione causata dai raggi X può avere conseguenze sull’interpretazione dell’immagine radiografica.
Sono almeno due le condizioni che possono portare a distorsioni radiografiche tali da causare errori di interpretazione diagnostica:

  • errori nel centraggio del fascio radiogeno;
  • errori di posizionamento del paziente.

Ad esempio, il rachide è un distretto che per la sua conformazione si presta ad errori di interpretazione, qualora la centratura del radiogramma sia sbagliata. Uno dei segni radiografici di discopatia è la riduzione dell’ampiezza dello spazio intersomatico. Come è possibile vedere nelle figure 8 e 9, le dimensioni dello spazio sono fedeli solo nella zona centrale del fascio, mentre, man mano che ci si allontana da questa, la distorsione dei corpi vertebrali causa un apparente riduzione dell’ampiezza.

Fig. 8: Deformazione dell’Immagine radiografica

Fig. 8: Deformazione dell'Immagine radiografica

Fig. 9: Esame RX del rachide toraco-lombare in proiezione LL

Fig. 9: Esame RX del rachide toraco-lombare in proiezione LL


Geometria dell’immagine RX: distorsione (segue)

Errori nel centraggio del fascio radiogeno.
Anche il cuore, che spesso è oggetto di misurazioni radiografiche, può andare incontro a deformazioni geometriche. Quando si effettua un esame radiografico in proiezione VD o DV del torace, se il fascio radiogeno non viene correttamente centrato sul cuore, si determina un apparente allungamento di quest’ultimo per cui le misurazioni che si effettueranno saranno significamente falsate da questa deformazione.

Deformazione dell’opacità cardiaca

Deformazione dell'opacità cardiaca

Deformazione dell’opacità cardiaca

Deformazione dell'opacità cardiaca


Geometria dell’immagine RX: distorsione (segue)

L’immagine radiografica del cuore può andare incontro anche a deformazioni legate ad errori nel posizionamento del paziente.
Quando si effettua un esame radiografico in proiezione VD o DV del torace, il posizionamento è determinante per ottenere esami correttamente valutabili. Se il torace risulta ruotato, l’immagine dell’opacità cardiaca risulta deformata con un’apparente dilatazione dei profili di un lato e, quindi, con possibili errori diagnostici.

Deformazione dell’opacità cardiaca

Deformazione dell'opacità cardiaca

Deformazione dell’opacità cardiaca

Deformazione dell'opacità cardiaca


Geometria dell’immagine RX: sfocatura

L’ingrandimento dovuto alla distanza Oggetto-Pellicola è associato alla presenza di un’ombra (“flou”) dei profili dell’oggetto che determina una perdita del dettaglio (sfocatura).
Il “flou” dei profili dipende, oltre che dalla distanza dell’oggetto dalla pellicola, anche dalle dimensioni della macchia focale.
La grandezza della macchia focale ha un effetto determinante sulla qualità dell’immagine. Una macchia focale grande fornisce immagini con ombra periferica più ampia (sfocatura) e, quindi, con perdita del dettaglio. Radiografie a più elevato dettaglio vengono ottenute con apparecchi dotati di macchie focali piccole.

Sfocatura dipendente dalla distanza Oggetto-Pellicola

Sfocatura dipendente dalla distanza Oggetto-Pellicola

Sfocatura dipendente dalle dimensioni della macchia focale

Sfocatura dipendente dalle dimensioni della macchia focale


Posizione e Proiezione

Posizione è un termine che si riferisce alla disposizione del corpo del paziente nello spazio.
Proiezione è un termine che si riferisce al percorso dei raggi X nel corpo del paziente.

Posizione: decubito laterale sn con arto dx abdotto

Posizione: decubito laterale sn con arto dx abdotto

Proiezione: medio-laterale (ML)

Proiezione: medio-laterale (ML)


Posizione

Le posizioni che si possono far assumere al paziente sono molteplici. Esse dipendono anche dall’orientamento del fascio dei raggi X.
Con fascio verticale od obliquo, le posizioni di solito adottate sono:

  • decubito laterale (dx o sn);
  • decubito dorsale;
  • decubito sterno-addominale.

Con fascio orizzontale, le posizioni che possono essere adottate, oltre alle precedenti, sono:

  • stazione quadrupedale;
  • stazione bipedale sul bipede posteriore.
Fascio verticale: decubito dorsale con arti posteriori iperestesi

Fascio verticale: decubito dorsale con arti posteriori iperestesi

Fascio orizzontale: stazione quadrupedale

Fascio orizzontale: stazione quadrupedale


Proiezione

La proiezione dipende dalla posizione del paziente e dalla relativa direzione del fascio radiogeno.

Essa descrive il percorso dei raggi X nel corpo del paziente definendo la superficie corporea d’ingresso e quella di uscita. Il nome della proiezione si forma, perciò, utilizzando la combinazione dei nomi delle superfici di ingresso e di uscita attraversate dai raggi X. Quando il fascio radiogeno è obliquo, cioè né verticale né orizzontale, oltre alle superfici di ingresso e di uscita, deve essere definito anche l’angolo di obliquità rispetto al piano di riferimento.

Per una descrizione univoca delle proiezioni si utilizza una terminologia, adottata a livello internazionale, che definisce le denominazioni delle diverse superfici corporee dei nostri pazienti.

Proiezione: cane, bacino in ventro-dorsale (VD) con arti posteriori iperestesi

Proiezione: cane, bacino in ventro-dorsale (VD) con arti posteriori iperestesi

Proiezione: cavallo, garretto in latero-mediale (LM)

Proiezione: cavallo, garretto in latero-mediale (LM)


Denominazione delle superfici corporee

Terminologia internazionale. Aspetto laterale

Terminologia internazionale. Aspetto laterale


Denominazione delle superfici corporee (segue)

Terminologia internazionale. Aspetto frontale

Terminologia internazionale. Aspetto frontale


Convenzioni grafiche

In Radiologia esistono delle convenzioni grafiche che stabiliscono come deve essere posizionato il radiogramma sul negativoscopio. Tali convenzioni, universalmente accettate, sono importanti perché in questo modo il nostro cervello, ogni qual volta ci accingiamo alla valutazione di un radiogramma, non deve essere impegnato ad una preliminare operazione di definizione della disposizione generale degli dei vari distretti anatomici considerati.
Per il cranio, il collo, il tronco e la coda:

  • i radiogrammi eseguiti in proiezione LL dovranno essere disposti in maniera tale che craniale si trovi a sinistra, caudale a destra, dorsale in alto e ventrale in basso;
  • i radiogrammi eseguiti in proiezione VD o DV dovranno essere disposti in maniera tale che la destra del paziente sia a sinistra dell’osservatore, la sinistra a destra, craniale in alto e caudale in basso.
Esame RX dell’addome in proiezione LL

Esame RX dell'addome in proiezione LL

Esame RX dell’addome in proiezione VD

Esame RX dell'addome in proiezione VD


Convenzioni grafiche

Per lo scheletro appendicolare:

  • i radiogrammi eseguiti in proiezione ML o LM dovranno essere disposti in maniera tale che craniale o dorsale si trovi a sinistra, caudale o palmare/plantare a destra, prossimale in alto e distale in basso;
  • i radiogrammi eseguiti in proiezione cranio-caudale (Cr-Ca), caudo-craniale (Ca-Cr) o dorso-palmare/plantare (D-Pa/Pl) dovranno essere disposti in maniera tale che la faccia laterale destra dell’arto destro del paziente sia a sinistra dell’osservatore, mentre la faccia laterale sinistra dell’arto sinistro sia a destra, prossimale in alto e distale in basso.
Esame RX dell’omero dx in proiezione ML

Esame RX dell'omero dx in proiezione ML

Esame RX dell’omero dx in proiezione Ca-Cr

Esame RX dell'omero dx in proiezione Ca-Cr


Errori ed artefatti radiografici

Come abbiamo fin qui visto, la qualità radiografica è determinante per una corretta valutazione e per il raggiungimento della diagnosi. La qualità del radiogramma dipende da ciascuno dei passi del processo radiografico fin qui descritti (parametri di esposizione, collimazione, griglia antidiffusione, tipo di pellicola, tipo di schermo, tipo di sviluppo, il flou e la distorsione geometrica causati dalle dimensioni della macchia focale, dalla distanza fuoco-pellicola, dalla distanza oggetto-pellicola e dalla forma dell’oggetto radiografato).
Tuttavia, come dice il proverbio “chi fa sbaglia”, perciò gli errori causati da noi o dal paziente sono all’ordine del giorno soprattutto nella Radiologia Veterinaria dove si richiede di studiare pazienti molto diversi sia per dimensioni sia per anatomia.
La conoscenza degli errori e degli artefatti possibili ne riduce la ricaduta sull’interpretazione diagnostica. Di seguito, verranno considerati i più comuni artefatti o errori radiografici.

Artefatto da movimento

I movimenti del paziente rappresentano un grande problema nella Radiologia Veterinaria. I nostri pazienti sono, normalmente, poco “pazienti”. L’artefatto da movimento determina una più o meno accentuata sfocatura dei profili anatomici.
Per evitare o contenere questo artefatto, è necessario ridurre al minimo i tempi di esposizione (ad es. un esame del torace richiede tempi di esposizione pari o inferiori a 1/60 di secondo per annullare gli effetti dello sfocamento derivanti dai movimenti respiratori e cardiaci).
In molti casi per evitare questo artefatto si ricorre all’anestesia o alla sedazione del paziente. Il contenimento farmacologico, che spesso viene ritenuto eccessivo, deve essere considerato anche alla luce del fatto che permette di ottenere esami RX di buona qualità senza il ricorso a esposizioni ripetute. La ripetizione di un esame malriuscito rappresenta una radioesposiziona aggiuntiva oltre che una perdita di tempo!

Esame RX del rachide lombare di un cane in proiezione LL. In alto: sfocatura dei profili per artefatto da movimento. In basso: lo stesso esame ripetuto

Esame RX del rachide lombare di un cane in proiezione LL. In alto: sfocatura dei profili per artefatto da movimento. In basso: lo stesso esame ripetuto


Artefatti da aumentata densità

Gli aumenti di densità dei radiogrammi sono in genere dovuti ad errori tecnici. Essi possono dipendere da:

Sovraesposizione – eccessivi kV, mA, o tempo di esposizione.

  • Riduzione della distanza fuoco-pellicola.
  • Sovrastima dello spessore del paziente.
  • Picchi nel voltaggio della linea elettrica.
  • Tempo di sviluppo eccessivamente lungo, temperatura dei liquidi di sviluppo troppo alta.
  • Filtro della luce inattinica rotto o luce troppo vicina all’area di lavoro.
  • Lampada utilizzata per la luce inattinica di potenza troppo elevata.
  • Errata combinazione pellicola-schermi di rinforzo.
  • Uso dei parametri di esposizione per la griglia senza utilizzare la griglia.
Esame RX del torace di un cane. A sn: radiogramma sovraesposto

Esame RX del torace di un cane. A sn: radiogramma sovraesposto

Esame RX di radio-ulna di un cane. A sn: radiogramma sovraesposto

Esame RX di radio-ulna di un cane. A sn: radiogramma sovraesposto


Artefatti da aumentata densità (segue)

Gli aumenti di densità possono anche riguardare aree limitate dei radiogrammi. In genere essi sono dovuti ad errori di manipolazione della pellicola o incidenti in camera oscura. I più comuni sono:

Solarizzazione di un lato della pellicola (prematura o accidentale apertura della porta della camera oscura con impressionamento solo di parte della pellicola).

  • Scariche elettrostatiche (strofinamento eccessivo della pellicola, indumenti sintetici).
  • Unghiature da eccessiva pressione di piccole aree della pellicola o da eccessivo piegamento della pellicola.

Nella figura 11 si vede come la ripetizione dell’esame chiarisce la natura artefattuale delle immagini.

Fig. 10: Artefatti da scariche elettrostatiche

Fig. 10: Artefatti da scariche elettrostatiche

Fig. 11: Artefatti da unghiature sull’epifisi prossimale della tibia, piccole mezzelune dense che simulano aree di osteolisi

Fig. 11: Artefatti da unghiature sull'epifisi prossimale della tibia, piccole mezzelune dense che simulano aree di osteolisi


Artefatti da ridotta densità

Anche le riduzioni di densità dei radiogrammi sono in genere dovuti ad errori tecnici.
Essi possono dipendere da:

  • sottoesposizione o ridotti kVp, mA, tempi di esposizione;
  • aumento della distanza fuoco-pellicola;
  • impiego di una combinazione pellicola-schermo di rinforzo lenta;
  • pellicola non appropriata allo schermo di rinforzo;
  • sottostima dello spessore e della densità del paziente;
  • caduta di tensione nella linea elettrica;
  • ridotto funzionamento del tubo radiogeno;
  • riduzione del tempo di azione dello sviluppo;
  • temperatura dello sviluppo troppo bassa;
  • soluzione di sviluppo esausta;
  • due pellicole caricate in una cassetta.
Radiogramma del torace di un cane poco denso per insufficiente sviluppo

Radiogramma del torace di un cane poco denso per insufficiente sviluppo

A sn, RX dell’addome poco denso per sottoesposizione (“raggi molli”)

A sn, RX dell'addome poco denso per sottoesposizione ("raggi molli")


Artefatti da ridotta densità (segue)

Anche le riduzioni di densità possono riguardare aree limitate dei radiogrammi. In genere essi sono dovuti ad errori di sviluppo, a scarsa pulizia in camera oscura, a difettosa preparazione del paziente.
I più comuni sono:

  • pelo bagnato o sporco;
  • presenza di corpi estranei nella cassetta radiografica;
  • soluzione di sviluppo non miscelata bene;
  • schermi di rinforzo rovinati.

 

Esame RX del gomito dx di un cane: presenza di multiple aree di ridotta densità (frecce) dovute a peli nella cassetta radiografica

Esame RX del gomito dx di un cane: presenza di multiple aree di ridotta densità (frecce) dovute a peli nella cassetta radiografica

Esame RX dell’arto posteriore dx di un cane: irregolari aree di ridotta densità dovute a presenza di fango sul pelo

Esame RX dell'arto posteriore dx di un cane: irregolari aree di ridotta densità dovute a presenza di fango sul pelo


Artefatti misti

La scarsa accuratezza nella esecuzione di un esame radiografico può comportare errori diagnostici importanti.
A dimostrazione di ciò, in figura 12 è mostrato un radiogramma del rachide lombare di un cane, sottoesposto, rovinato da numerosi graffi e con difettoso sviluppo con presenza di irregolari aree di aumentata densità. Sono evidenti una sublussazione tra T12 e T13 (freccia bianca) e una frattura dell’angolo cranio-ventrale del soma di L5 (freccia nera).
L’esecuzione di un altro esame della stessa regione in figura 13 dimostra come delle due lesioni evidenziate nel precedente esame, solo la prima è reale mentre la frattura di L5 è inesistente.

Fig. 12: Esame RX del rachide lombare sottoesposto e mal sviluppato

Fig. 12: Esame RX del rachide lombare sottoesposto e mal sviluppato

Fig. 13: Esame RX del rachide lombare dello stesso soggetto in fig. 12

Fig. 13: Esame RX del rachide lombare dello stesso soggetto in fig. 12


Artefatti da riduzioni di contrasto

Riduzioni del contrasto possono conseguire ad errori nel processo di sviluppo, a radiazione diffusa o a difetti della pellicola. Esse possono dipendere da:

  • sottosviluppo della pellicola;
  • radiazione diffusa (mancato uso della griglia);
  • pellicola scaduta;
  • pellicola conservata in maniera inappropriata.
Riduzione del contrasto per mancato uso della griglia

Riduzione del contrasto per mancato uso della griglia

Esame RX del calcaneo di un cavallo: pellicola scaduta

Esame RX del calcaneo di un cavallo: pellicola scaduta


Artefatti da errori di sviluppo

Durante il processo di sviluppo si possono verificare diversi tipi di errori, alcuni già considerati (processo di sviluppo eccessivamente lungo o breve, soluzione di sviluppo esausta), altri dipendenti da uno scarso risciacquo o da soluzione di fissaggio scaduta o da insufficiente tempo di permanenza nel fissaggio.
In questo caso le pellicole presentano superficie granulosa, puzzano dei solventi utilizzati per lo sviluppo e, con il tempo, tendono a virare di colore diventando giallo-arancione (color seppia) a causa della ossidazione dei reagenti a contatto con l’aria. Col tempo, inoltre, i radiogrammi tendono a diventare più bianchi per la progressiva polverizzazione dell’emulsione non perfettamente fissata.

Radiografia con insufficiente risciacquo

Radiografia con insufficiente risciacquo

Radiografia mal fissata

Radiografia mal fissata


Nella prossima lezione

Ci occuperemo di mezzi di contrasto.


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