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Leonardo Meomartino » 1.Introduzione alla Radiologia Veterinaria


Obiettivi del corso

  • Definizione della materia
  • Formazione dell’immagine radiografica
  • Organizzazione del laboratorio radiologico
  • Formazione dell’immagine ecografica
  • Formazione dell’immagine TC
  • Formazione dell’immagine RM
  • Formazione dell’immagine MN
  • Elementi di semeiotica radiografica, ecografica e TC applicata allo studio dei diversi organi e apparati

Definizione della materia

Radiologia (vecchia definizione)

Disciplina che si occupa dell’impiego delle radiazioni (in particolare dei raggi X) a scopo diagnostico e terapeutico e ne studia gli effetti biologici.

Radiologia (nuova definizione: Executive Committee of International Society of Radiology – 2003)

“La radiologia è la scienza relativa alla produzione e alla interpretazione di immagini statiche e dinamiche ottenute utilizzando radiazioni di diversa natura (raggi X, raggi gamma, ultrasuoni, radiofrequenze, infrarossi, ecc.) per fornire immagini anatomiche e/o funzionali delle diverse strutture degli organismi viventi (apparati, organi, tessuti, molecole, …), per identificare le patologie e per attuare le terapie”.

Definizione della materia

La radiologia viene divisa in 3 branche specialistiche:

  • RADIODIAGNOSTICA;
  • RADIOTERAPIA;
  • RADIOBIOLOGIA.

Nel presente corso ci occuperemo prevalentemente di Radiodiagnostica. Verranno, comunque, fatti alcuni accenni di Radiobiologia sugli effetti delle radiazioni elettromagnetiche ionizzanti sui tessuti viventi.

Nella terminologia comune, quando si parla di Radiologia si intende la Radiodiagnostica. Un’altra definizione molto utilizzata è “Diagnostica per Immagini”. Queste diverse definizioni vengono utilizzate come sinonimi.

RADIOLOGIA = RADIODIAGNOSTICA = DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

La Radiologia, o Diagnostica per Immagini, è, quindi, costituita dall’insieme delle diverse tecniche che, attraverso differenti mezzi fisici ed apparecchi, permettono di esplorare “dall’esterno” le strutture corporee fornendo immagini utili per la diagnosi e il monitoraggio delle malattie.

Utilità della Radiologia

Le indagini di Diagnostica per Immagini sono utili per emettere una diagnosi, per esprimere una prognosi e, infine, per programmare la terapia.

Nell’esempio riportato vediamo l’esame RX (fig. 1) in proiezione medio-laterale dell’omero sn di un cane in cui si evidenzia una frattura diafisaria trasversa.

In figura 2, l’esame RX dello stesso segmento nello stesso soggetto eseguito nel post-operatorio, dimostra come grazie all’esame radiografico sia possibile controllare l’efficacia del trattamento di osteosintesi messo in atto (in questo caso placca e viti).

Fig. 1: Esame RX omero, frattura diafisaria

Fig. 1: Esame RX omero, frattura diafisaria

Fig. 2: Controllo post-operatorio

Fig. 2: Controllo post-operatorio


Utilità della Radiologia (segue)

Le indagini di Diagnostica per Immagini sono utili non solo nella fase di caratterizzazione diagnostica, ma anche nel follow-up, cioè, nei controlli a distanza per monitorare l’evoluzione della malattia.

Le immagini (fig. 3 e 4) sono un esempio di come il controllo radiografico del torace di un gatto, portato alla prima visita per dispnea, eseguito a distanza di circa 1 anno dimostri la progressione della patologia (lesione espansiva polmonare al lobo cardiaco dx – linfoma).

Fig. 3: Esame RX Torace: 1° controllo (dicembre 2000)

Fig. 3: Esame RX Torace: 1° controllo (dicembre 2000)

Fig. 4: Esame RX Torace: 2° controllo (marzo 2001)

Fig. 4: Esame RX Torace: 2° controllo (marzo 2001)


Utilità della Radiologia (segue)

Le lesioni tendinee del cavallo sportivo rappresentano un ottimo esempio di condizione clinica in cui le indagini di Diagnostica per Immagini sono indispensabili, sia nella fase diagnostica sia nel follow-up, per valutare la risposta ai trattamenti terapeutici.

Le immagini ecografiche (fig. 5 e 6) appartengono ad un cavallo trottatore che ad un primo esame risultava affetto da una lesione caratterizzata da una “core lesion” nel tendine flessore superficiale del dito nel terzo prossimale dello stinco. Dopo circa 5 mesi, la lesione appare completamente guarita.

In questi casi, clinicamente, la patologia sembra risolversi molto prima di quanto non risulti ecograficamente.

Fig. 5: Esame ecografico tendine flessore superficiale

Fig. 5: Esame ecografico tendine flessore superficiale

Fig. 6: Esame ecografico: 2° controllo (5 mesi dopo)

Fig. 6: Esame ecografico: 2° controllo (5 mesi dopo)


Tecniche di Diagnostica per Immagini

Tecniche di Diagnostica per Immagini attualmente disponibili in Medicina Veterinaria

Tecniche di Diagnostica per Immagini attualmente disponibili in Medicina Veterinaria


Mezzi fisici alla base delle tecniche di Radiologia


Denominazione delle indagini di Radiologia


Tipi di immagini in Radiologia

Le immagini ottenute con le diverse tecniche, a seconda delle loro caratteristiche, possono essere distinte in immagini di tipo:

MORFOLOGICO o FUNZIONALE

PLANARE o TOMOGRAFICO

ANALOGICO o DIGITALE

Immagini morfologiche e funzionali

Le immagini di tipo morfologico sono quelle in cui le strutture anatomiche sono visibili in maniera molto dettagliata.
Le immagini di tipo funzionale sono quelle in cui viene visualizzata la funzionalità del tessuto o dell’organo indagato, mentre i caratteri anatomici possono, eventualmente, risultare piuttosto approssimativi. Forniscono immagini di tipo morfologico:

  • radiografia;
  • radioscopia;
  • ecografia;
  • TC;
  • RM.

Forniscono immagini di tipo funzionale:

  • radioscopia;
  • ecografia (eco-Doppler);
  • TC con contrasto;
  • RM;
  • MN.
Immagine morfologica: radiografia torace

Immagine morfologica: radiografia torace

Immagine funzionale: Scintigrafia polmonare

Immagine funzionale: Scintigrafia polmonare


Immagine morfologica

Radiografia

L’esame radiografico fornisce eccellenti immagini morfologiche delle strutture scheletriche.

Nella figura 7 è riportato un esame delle articolazioni coxo-femorali di un cane in proiezione VD con arti posteriori estesi. Questa particolare proiezione viene utilizzata per il controllo della displasia dell’anca. Sono chiaramente visibili i rapporti articolari, i profili e la struttura interna dei vari segmenti scheletrici.

  • Nome indagine: radiografia
  • Mezzo fisico utilizzato: raggi X
  • Apparecchio utilizzato: apparecchio radiografico
  • Supporto immagine: pellicola radiografica (attualmente anche digitale).
Fig. 7: Radiografia articolazioni coxo-femorali

Fig. 7: Radiografia articolazioni coxo-femorali


Immagine morfologica

Ecografia

L’esame ecografico fornisce eccellenti immagini morfologiche delle strutture anatomiche costituite da tessuti molli.

La figura 8 dimostra come l’esame ecografico, in particolare quando eseguito con sonde ad alta frequenza, permetta di ottenere immagini ad elevata risoluzione spaziale nonché di contrasto anche di strutture molto piccole quali, ad esempio, un surrene. Infatti, sono visibili, oltre che i profili anche la struttura interna divisa in corticale e midollare.

  • Nome indagine: ecografia
  • Mezzo fisico utilizzato: ultrasuoni
  • Apparecchio utilizzato: apparecchio ecografico (ecografo)
  • Supporto immagine: monitor e, comunemente, stampe su carta.
Fig. 8: Ecografia surrene sn di un cane

Fig. 8: Ecografia surrene sn di un cane


Immagine morfologica

Tomografia Computerizzata

L’esame TC fornisce eccellenti immagini morfologiche delle strutture anatomiche costituite sia da tessuti duri sia da tessuti molli.

L’esame TC permette di ottenere, oltre che delle immagini di strati dell’organismo, anche delle ricostruzioni 3D. Nell’esempio in fig. 9 viene mostrato l’aspetto mediale di una ricostruzione 3D del garretto di un cavallo. Oltre alla base scheletrica, sono visibili le principali strutture tendinee e legamentose della parte.

  • Nome indagine: TC (o TAC)
  • Mezzo fisico utilizzato: raggi X
  • Apparecchio utilizzato: apparecchio TC
  • Supporto immagine: pellicola o supporto digitale (CD, DVD, Hard Disk, ecc.).
Fig. 9: TC, ricostruzione 3D del garretto di un cavallo

Fig. 9: TC, ricostruzione 3D del garretto di un cavallo


Immagine morfologica

Risonanza Magnetica

La RM fornisce eccellenti immagini dei tessuti molli con una grande risoluzione di contrasto.

Nella fig. 10 si riporta una scansione sagittale, T2 pesata, del rachide cervicale di un cane con un’ernia del disco tra C5 e C6 (freccia). Oltre a ciò, è interessante notare come i liquidi o i tessuti molto idratati (ad es. il liquido cefalo-rachidiano nello spazio subaracnoideo e nel canale ependimale e i nuclei polposi dei dischi intersomatici) appaiano bianchi in questo tipo di immagine.

  • Nome indagine: RM (o RMN)
  • Mezzo fisico utilizzato: campi magnetici
  • Apparecchio utilizzato: apparecchio RM
  • Supporto immagine: pellicola o supporto digitale (CD, DVD, Hard Disk, ecc.).
Fig. 10: Rachide cervicale di un cane, Immagine T2 pesata

Fig. 10: Rachide cervicale di un cane, Immagine T2 pesata


Immagine funzionale

Scintigrafia

La scintigrafia è una mappa della distribuzione di un radiofarmaco somministrato, di solito, per via parenterale. La concentrazione del radiofarmaco e la sua successiva eliminazione sono espressione della funzionalità dei tessuti e degli organi studiati.

In figura 11 si riporta una scintigrafia tiroidea di un cane normale ottenuta dopo somministrazione di pertecnetato. I lobi tiroidei captano intensamente il radiofarmaco e, perciò, appaiono neri; anche le ghiandole salivari retromandibolari sono intensamente captanti.

  • Nome indagine: Scintigrafia
  • Mezzo fisico utilizzato: raggi gamma
  • Apparecchio utilizzato: gamma-camera
  • Supporto immagine: monitor, carta o supporto digitale (CD, DVD, Hard Disk, ecc.).
Fig. 11: Scintigrafia tiroidea in un cane normale

Fig. 11: Scintigrafia tiroidea in un cane normale


Immagine funzionale

Eco-Doppler

L’esame ecografico, grazie all’effetto Doppler, permette di visualizzare il flusso sanguigno e, perciò, di fornire immagini funzionali delle strutture anatomiche studiate.

Nella figura 12 è riportata una scansione AL del cuore di un cane con difetto del setto ventricolare che, grazie al Color Doppler, è visualizzato come un flusso anomalo e turbolento dal ventricolo sn a quello dx.

  • Nome indagine: Eco-Doppler
  • Mezzo fisico utilizzato: ultrasuoni
  • Apparecchio utilizzato: apparecchio ecografico (ecografo)
  • Supporto immagine: monitor, carta o supporto digitale (CD, DVD, Hard Disk, ecc.).
Fig. 12: Difetto del setto ventricolare in cane

Fig. 12: Difetto del setto ventricolare in cane


Immagine funzionale

Radioscopia

La radioscopia grazie all’interazione dei raggi X con i cristalli dello schermo fluorescente, permette di visualizzare in tempo reale le strutture anatomiche e, quindi, di fornirne informazioni funzionali.

Il video è lo studio contrastografico dello sfintere crico-esofageo di un cane affetto da acalasia. Come è possibile notare, lo sfintere si dilata solo parzialmente o non si dilata affatto, per cui il mezzo di contrasto si impegna in trachea piuttosto che in esofago.

  • Nome indagine: Radioscopia
  • Mezzo fisico utilizzato: raggi X
  • Apparecchio utilizzato: intensificatore di brillanza
  • Supporto immagine: monitor, cassetta VHS o supporto digitale (CD, DVD, Hard Disk, ecc.).
Radioscopia dello sfintere crico-esofageo

Radioscopia dello sfintere crico-esofageo


Immagini planari e tomografiche

Le immagini di tipo planare sono quelle in cui una struttura anatomica tridimensionale (ovvero, un volume) viene visualizzato in maniera bidimensionale.

Le immagini di tipo tomografico sono quelle in cui una struttura anatomica viene visualizzata per strati (“fette”) che la attraversano secondo piani variabili.

Forniscono immagini di tipo planare:

  • radiografia;
  • radioscopia;
  • MN (Scintigrafia).

Forniscono immagini di tipo tomografico:

  • ecografia;
  • TC;
  • RM;
  • MN (SPECT e PET).
Immagine planare: radiografia torace proiezione VD

Immagine planare: radiografia torace proiezione VD

Immagine tomografica: TC polmonare

Immagine tomografica: TC polmonare


Immagini planari

Le immagini radiografiche sono di tipo planare, cioè, danno una rappresentazione bidimensionale di strutture tridimensionali.

Per ottenere informazioni più complete sulla regione o sull’organo studiato, sono sempre necessari almeno due “punti di vista” (proiezioni) disposti a 90° (ortogonalmente) tra loro.

Ad esempio se si studia il nodello di un cavallo in proiezione LM le due ossa grandi sesamoidi sono sovrapposte tra loro. Per poterle esaminare singolarmente, è necessario eseguire anche una proiezione ortogonale alla precedente (proiezione DPa). In questa proiezione, infatti, i due sesamoidi sono visibili separatamente.

Esame RX del nodello in proiezione LM

Esame RX del nodello in proiezione LM

Esame RX del nodello in proiezione DPa

Esame RX del nodello in proiezione DPa


Immagini planari (segue)

Le immagini scintigrafiche, come quelle radiografiche, sono di tipo planare, cioè, danno una rappresentazione bidimensionale di strutture tridimensionali.

Anche nel caso delle scintigrafie, per ottenere informazioni più complete sulla regione o sull’organo studiato, sono sempre necessari almeno due “punti di vista” (proiezioni) disposti a 90° (ortogonalmente) tra loro.

La scintigrafia tiroidea, nell’esempio nelle immagini che si riferiscono ad un cane normale, richiede almeno due proiezioni. Infatti, in proiezione laterale i due lobi tiroidei, nonché le due ghiandole salivari sottomandibolari, sono sovrapposti. Nella proiezione ortogonale alla precedente (proiezione DV) i due lobi tiroidei e le due ghiandole salivari sono visibili separatamente.

Scintigrafia tiroidea di un cane in proiezione LL

Scintigrafia tiroidea di un cane in proiezione LL

Scintigrafia tiroidea di un cane in proiezione DV

Scintigrafia tiroidea di un cane in proiezione DV


Immagini tomografiche

Piani anatomici fondamentali

Quando si utilizzano tecniche di Diagnostica per Immagini che forniscono immagini tomografiche, è necessario specificare il piano anatomico attraverso il quale le “scansioni”, gli “strati” o le “fette” vengono portati.

Nel disegno schematico (fig. 13) vengono rappresentati i 3 piani anatomici fondamentali:

  • piano longitudinale sagittale (in giallo);
  • piano longitudinale dorsale (in rosso);
  • piano trasversale (in verde).
Fig. 13: Piani anatomici fondamentali

Fig. 13: Piani anatomici fondamentali


Immagini tomografiche

Risonanza Magnetica

La RM fornisce immagini tomografiche. Uno dei vantaggi di questa tecnica è che si possono ottenere scansioni attraverso piani orientati a piacere senza dover modificare la posizione del paziente.

Nella figura 14 si riporta un esempio di tre diverse scansioni del rachide cervicale di un gatto ottenute attraverso i 3 piani anatomici fondamentali:

  • A – piano longitudinale sagittale;
  • B – piano trasversale;
  • C – piano longitudinale dorsale.
Fig. 14: Scansioni RM nei diversi piani

Fig. 14: Scansioni RM nei diversi piani


Immagini tomografiche

Ecografia

Le immagini ecografiche sono di tipo tomografico, visualizzano una struttura anatomica secondo strati (“scansioni”) portati attraverso piani dipendenti dalla posizione della sonda rispetto al corpo del paziente.

Nella figura 15, in alto e in basso, si nota come l’immagine ecografica ricalchi quella della superficie di taglio di un rene. L’ecografia permette di distinguere la corticale, ecogena, la midollare, ipoecogena, e la pelvi, iperecogena.

Fig. 15: Ecografia renale e superficie di taglio di un rene

Fig. 15: Ecografia renale e superficie di taglio di un rene


Immagini tomografiche

Tomografia Computerizzata

Le immagini TC visualizzano una struttura anatomica secondo strati (“fette”) di solito trasversali o assiali, cioè, perpendicolari all’asse lungo della struttura in esame. In questo modo si eliminano i problemi di sovrapposizione presenti, invece, nell’esame radiografico.

Via software, i volumi studiati possono essere visualizzati mediante ricostruzioni planari, secondo piani impostati dall’operatore, o 3D.

Nelle figure 16 e 17 si riporta il gomito dx di un cane affetto da displasia del gomito (FCP): il frammento ulnare (freccia) e la sclerosi dell’osso subcondrale sono chiaramente distinguibili sia nella scansione trasversale (assiale) sia nelle ricostruzioni planari. Grazie a queste ricostruzioni, è possibile ottenere ulteriori informazioni utili per il trattamento.

Fig. 16: Esame TC del gomito dx: scansione trasversale

Fig. 16: Esame TC del gomito dx: scansione trasversale

Fig. 17: Esame TC del gomito ricostruzioni A) sagittale, B) frontale

Fig. 17: Esame TC del gomito ricostruzioni A) sagittale, B) frontale


Immagini analogiche e digitali

Le immagini di tipo analogico sono teoricamente formate da un numero di punti infinito le cui modificazioni cromatiche avvengono in maniera continua secondo variazioni teoricamente infinitesimali. Le immagini di tipo digitale (da “digit” = cifra) sono formate da un numero finito di punti (pixel = picture element) le cui modificazioni cromatiche avvengono per passaggi discreti.
Forniscono immagini di tipo analogico:

  • radiografia convenzionale;
  • radioscopia convenzionale;
  • MN (Scintigrafia).

Forniscono immagini di tipo digitale:

  • radiografia digitale;
  • radioscopia digitale;
  • ecografia;
  • TC;
  • RM;
  • MN (SPECT e PET).
Immagine analogica: RX del torace, ernia diaframmatica

Immagine analogica: RX del torace, ernia diaframmatica

Immagine digitale: TC addome shunt porto-cava (freccia)

Immagine digitale: TC addome shunt porto-cava (freccia)


Risoluzione spaziale delle immagini

La risoluzione spaziale di un’immagine esprime la capacità del nostro occhio di poter distinguere due punti come appartenenti a strutture anatomiche differenti.

La risoluzione spaziale delle immagini digitali può essere espressa in numero di pixel (ad es. un monitor di un computer può essere impostato con una risoluzione di 1440 x 960 pixel = 1.382.400 pixel = 1,3 Megapixel).

La risoluzione spaziale delle immagini digitali può anche essere espressa in quantità di pixel per unità di superficie: “dpi” [dot per inch = punti per pollice (quadrato)].

Maggiore è la risoluzione spaziale migliore è la qualità e la quantità del dettaglio anatomico di un’immagine come risulta evidente nell’esempio riportato in figura 18.

Fig. 18

Fig. 18


Risoluzione di contrasto delle immagini

La risoluzione di contrasto è data dalla capacità del nostro occhio di poter distinguere due punti vicini in un’immagine attraverso una differenza di colore.

Maggiore è la differenza cromatica, maggiore risulterà il contrasto e, quindi, la possibilità di poter identificare come diversi due punti sull’immagine.

L’esame radiografico è una tecnica che possiede una risoluzione di contrasto relativamente bassa per i tessuti molli.

Il grasso, comunque, grazie alla sua minore densità, è in grado di fornire una sufficiente differenza cromatica.

La maggiore o minore presenza di grasso condiziona il contrasto radiografico. Nelle radiografie dell’addome di due gatti  in figura 19, in alto, si riporta un esempio di maggiore contrasto, in basso, di minore contrasto.

Fig. 19

Fig. 19


Risoluzione di contrasto delle immagini (segue)

La risoluzione di contrasto è strettamente dipendente dalla tecnica impiegata.

Ad esempio, nonostante utilizzi lo stesso mezzo fisico dell’esame radiografico (i raggi X), la TC presenta una risoluzione di contrasto molto superiore. Questo è reso possibile dalla differente modalità di registrazione delle immagini.

La prima immagine (fig. 20) è l’esame RX del fegato in proiezione laterale: si possono distinguere solo i limiti dell’opacità epatica grazie ai profili diaframmatici (1), cranialmente, alla bolla gastrica (2), caudalmente, ed al grasso del legamento falciforme (3), ventralmente.

La seconda immagine (fig. 21) è una scansione TC del fegato: si possono chiaramente distinguere la vena cava caudale (1), le vene sovraepatiche e portali (2) e la colecisti (3) tutte ipodense rispetto al parenchima epatico.

Fig. 20: Esame RX fegato

Fig. 20: Esame RX fegato

Fig. 21: Esame TC fegato

Fig. 21: Esame TC fegato


Risoluzione di contrasto delle immagini (segue)

Come abbiamo già detto l’esame radiografico presenta una risoluzione di contrasto piuttosto bassa soprattutto per i tessuti molli e per i liquidi che presentano una densità sostanzialmente sovrapponibile.
L’esame ecografico, invece, presenta una risoluzione di contrasto notevolmente superiore grazie al differente mezzo utilizzato per la formazione delle immagini, cioè, gli ultrasuoni.

Nella prima immagine (fig. 22), un esempio dell’aspetto radiografico dei reni quando è presente il grasso nello spazio retroperitoneale: si visualizzano i profili, la sede e le dimensioni.

Con l’esame ecografico (fig. 23), oltre che la sede, le dimensioni e i profili, si può visualizzare la struttura anatomica interna (capsula, corticale, midollare, bacinetto, setti, ecc.).

Fig. 22: Esame RX dei reni

Fig. 22: Esame RX dei reni

Fig: 23: Ecografia renale

Fig: 23: Ecografia renale


Prossima lezione

Ci occuperemo di: Raggi X, Radiografia, Radioscopia.


I materiali di supporto della lezione

G. Bertoni, A. Brunetti, L. Pozzi, “Radiologia Veterinaria”, Casa Editrice Idelson-Gnocchi, Napoli, 2005

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