RADIOLOGIE I IMAGISTIC MEDICAL

2011

Principiile i tehnica tomografiei axiale computerizate

Curs 1

Tomografia axial computerizatMetod de investigaie densitometric axat pe msurarea densitilor esuturilor care compun structura organelor studiate

Realizeaz o reprezentare bidimensional a realitii tridimensionale

Opereaz cu coeficientul de atenuare/absorbie a diferitelor esuturi cnd acestea sunt traversate de fluxul fotonic

Una din cele mai importante realizari n medicin dup descoperirea radiaiilor X

Hounsfield i Carmack au primit n 1979 pe baza acestei descoperiri premiul Nobel

Tomografia axial computerizat

TEHNICA TOMOGRAFIEI AXIALE COMPUTERIZATE3 etape:Realizarea tehnicProiecia Reconstrucia imaginii

Tomografia axial computerizatPrincipiul computer-tomografiei (CT) este urmtorul:

la trecerea prin corpul unui pacient a unui fascicul de radiaii X puternic colimat, intensitatea radiaiei emergente este nregistrat de un sistem de detectori

Procesul este repetat din unghiuri multiple. Unghiul de deschidere al fasciculului de radiaii X fiind de 450, detectorii sunt cuplai n coroan, ceea ce permite obinerea informaiilor de pe o suprafa mare

Fascicolul de raze X colimat, perpendicular pe axul lung al corpului, traverseaz o seciune a corpului din diferite unghiuri

atenuarea este nregistrat de un sistem de detectori

Procesul de scanare este suma tuturor proieciilor realizate n timpul rotirii complete a sistemului tub-detectori n jurul corpului examinat. n acest timp sunt generate ntre 240 i 1440 impulsuri de raze X, fiecare realiznd o proiecie asupra seciunii examinate (slice). Proiecia const din urmtorii timpi:generarea impulsurilor de radiaii X n tubul radiogentraversarea corpului de ctre fasciculul de raze X puternic colimat

detectarea radiaiei restante (atenuate) de ctre sistemul de detectori care transform energia fotonic n microcurent electric (semnal analogic)

transformarea semnalelor analogice n semnale digitale, serierea i transmiterea lor procesorului de imagini

Reconstrucia imaginii : procesul matematic de convertire a datelor culese ntr-o imagine mai nti numeric apoi digital afiat pe monitor

Etape:preprocesarea nlturarea artefactelorconvoluia filtrare i prelucrare de dateretroproiecia generarea matricii imaginii

Fascicol de raze X imagine

afisata pe monitor colimare I

traversare de structuri unitate de calcul

absortie (coeficient de absortie) informatie

numerizata Colimare II

detectori (transforma cuanta de lumina in microcurent electric)

Tomografia axial computerizat Imaginea realizat computerizat se bazeaz pe diferenele de densitate ale structurilor anatomice, ea fiind reconstruit pe baza informaiilor asupra densitii esuturilor, exprimat prin coeficieni de atenuare liniar a radiaiilor X de ctre esuturi

Reconstrucia imaginii : reprezint transformarea tuturor datelor ntr-o imagine numeric i apoi digital.

Pentru a nelege acest procedeu trebuie s ne imaginm seciunea prin corpul uman (care este heterogen, alctuit din structuri de densitate diferit) divizat n n x n cuburi contigui de mrime egal (= elemente de volum), denumite voxeli, ce realizeaz o matrice

Dac un fascicul de radiaii X ptrunde prin n voxeli aflai unul lng altul se aplic urmtoarea ecuaie conform legii atenurii liniare a radiaiilor ntr-un corp omogen:I0 = intensitatea fasciculului de radiaii X la intrare (fascicul incident)I = intensitatea fascicului de radiaii X la ieire (dup ce a traversat o seciune din corpul uman) = coeficient de atenuare al elementului de volum iradiatI = I0eLegea de atenuare liniar a radiaiilor ntr-un corp omogen

Tomografia axial computerizatFiecarui voxel i corespunde un coeficient de atenuare

Coeficientul de atenuare depinde de densitatea elementului de volum iradiat, de numarul atomic si de lungimea de unda a faciculului de radiatii X atenuari diferite

Tomografia axial computerizat Asadar:

Fiecare punct al imaginii (pixel=unitatea de suprafata a matricei imaginii) are o strlucire omogen (o nuan omogen de gri). Voxelul este corespondentul tridimensional al pixelului (volum elementar) i are un anumit numr CT (unitate Hounsfield).

O unitatea Hounsfield reprezint a 1/1.000 parte din diferena de densitate ntre aer (-1000) i ap (0).

O unitate Hounsfield este 1/1000 din diferena ntre densitatea aerului (-1000) i cea a apei (0). Scala Hounsfield definete densitatea diferitelor structuri i are valori cuprinse ntre 1000 (pentru aer) i peste +1000 (compacta osoas).

Coeficientul de atenuare este calculat i codificat artificial pe baza densitii cunoscuteApa: 0 U.H.Aerul: -1000 U.H.Osul: +1000 (pana la > 2000 U.H.)Pe baza coeficientului de atenuareIzodensitiHipodensitiHiperdensitiHeterodensiti

Tomografia axial computerizatNumrul de nuane de gri reprezentat pe un monitor de televiziune este limitatMatricea imaginii afiate pe monitor este format dintr-un numr standard de pixeli (nuane de gri): ex. 256x256, 512x512 sau 1024x1024

Ochiul uman nu poate deosebi mai mult de 16-20 nuane de gri, deci fiecare nuan ar trebui s reprezinte cca. 50 UH dac s-a ncercat s se acopere ntreaga scar cu nuane vizibile. Imposibilitatea reprezentrii i analizrii simultane a 2.000 de nivele de absorbie a determinat studierea informaiei pe felii. Astfel, se utilizeaz ferestre de imagine pentru o mai bun vizualizare a micilor diferene de densitate i pentru obinerea unui contrast mai bun ntre structuri. Lrgimea ferestrei poate fi modificat, ceea ce permite variaia numrului de UH.

Tomografia axial computerizatInformaia coninut ntr-o tomogram computerizat depinde de numrul de fotoni nregistrai de detectori.

Este dependent de numrul de elemente ale imaginii (rezoluia spaial) i de valorile de densitate distincte (rezoluia de contrast).

Deoarece numrul de fotoni este limitat de doza de iradiere la care poate fi supus pacientul, orice mbuntire a rezoluiei de contrast se face pe seama rezoluiei spaiale i invers.

Explorarea computer tomograficRandament maxim

Scurtarea timpului de spitalizareBeneficiu pentru diagnostic

Cerine de bazS ofere o mare cantitate de informaieS fie cel mai puin radiogenS fie cel mai la ndemnS poat fi urmat de msuri terapeutice adecvateS aib cost mic i volum mare de informaie

Tomografia axial computerizatDe la apariia tomografiei computerizate sau succedat tehnologii multiple:

pentru aparatele de generaia I-a i a II-a tubul i detectorii mpreun realizeaz o micare combinat de translaie rotaie n jurul corpului pacientului

pentru aparatele de generaia a III-a tubul i detectorii mult mai numeroi efectueaz numai o micare de rotaie; datorit acestei simplificri mecanice i creterii numrului de detectori timpii de achiziie de imagine sunt considerabili redui

aparatele de generaia a IV-a sunt prevzute cu numeroi detectori dispui pe o coroan fix i singur tubul se rotete n jurul corpului pacientului

Fascicolul de raze X colimat, perpendicular pe axul lung al corpului, traverseaz o seciune a corpului din diferite unghiuri; atenuarea este nregistrat de un sistem de detectori

Element de volum - voxel

Instalaia de tomografie computerizatTubul radiogenSistemul de colimare a razelor la ieirea din tubSistemul de colimare a razelor la intrarea n detectorDetectoriiUnitatea de conversie a fotonilor -> e-Unitatea de conversie curent electric ->digitalUnitatea de calculMonitorul de text i imagine

Tubul radiogenEmite cldur foarte mareNecesit sistem de rcire (ulei dielectric) foarte eficientAnodul rotativ montat pe o pastil de grafit purDisipeaz mai mult de 1 milion de uniti cldur/minut

Sistemele de colimare a fascicolului(colimare = ngustare)Colimatorul

Elimin aproape complet radiaia secundar

2 colimriLa emisie fasciculului incidentLa detecia radiatiei atenuate

Detectorii Principiul de baz: efectul de scintilaie cristalele de scintilaie care sub aciunea fotonilor emit cuante de lumin n cantitate direct proporional cu fluxul fotonic

Important: prin sumare n timp, pe msura lucrului cu aparatul are loc alterarea amplitudinii cuantei de lumin care nu mai pleac de la nivelul 0, ci de la valori mai mari datorit ionizrii necesit calibrare periodic a aparatului

Detectorii La aparatele noi cristalele de iodur de cesiu au fost nlocuite cu xenon deoarece nu mai apare ionizare remanent !Numr de detectori variabil: 500 2000Suprafaa unui detector: 1-2,5 mm

Cu ct numrul de detectori este mai mare pe unitatea de suprafa, numrul de determinri primare este mai mare imagine mai bun !

Computerul De for medieStocare de imaginiDischet magneticBand magneticCDReconstrucia imaginii vitez crescutProgram multisarciniRecepie achiziieComparare decodificarePrelucrare de imagini stocateConsole De lucru pentru utilizatorul directPentru alte operaii: comparare de imagini, stocare

RinichiPancreasSplinMuchiSoluie RingerTransudatExudatFicatSDSnge coagulatSngeAPesut grsos mixt Grsimeesut pulmonarOs (substana spongioas)Os (substana compact)Grsimeesut grsos mixt Scara densitometric Hounsfield

ECOGRAFIAPRINCIPII FIZICE FUNDAMENTALE N ULTRASONOGRAFIE

Ultrasunetele: vibraii mecanice cu frecven superioar ( 18.000 Hz) nu pot fi auzite de urechea uman ultrasunetele pot exista numai ntr-un mediu fizic (ex. esuturile biologice) deoarece ele au ca suport interaciunea fizic ntre particulele materiale componente ale mediului biologic respectiv

PRINCIPII FIZICE FUNDAMENTALE N ULTRASONOGRAFIE

dac o und sonor strbate un mediu biologic particulele componente ale acestuia vibreaz n jurul poziiei lor de echilibru grafic micarea de pendulare este o curb sinusoid: oscilaiile sunt ciclice (1 ciclu = 1 oscilaie complet pozitive i negative, simetrice fa de linia de baz) i cu amplitudine constant. Particulele realizeaz astfel o micare simpl n armonic:

PRINCIPII FIZICE FUNDAMENTALE N ULTRASONOGRAFIE

Particulele realizeaz astfel o micare simpl n armonic: Reprezentarea schematic a micrii undei sonore

PRINCIPII FIZICE FUNDAMENTALE N ULTRASONOGRAFIEspre deosebire de undele electromagnetice (care se propag n vid) pentru propagarea sunetelor este necesar un mediu material (solid, lichid, gazos)

Sunetele nu se propag n vid (nu exist particule materiale

PROPRIETILE ULTRASUNETELORMrimile fizice care caracterizeaz undele sonore sunt:

amplitudine (A) - deplasarea maxim a particulei ntr-un sens sau altul fa de poziia de echilibru

perioad (T) - timpul necesar particulei pentru a efectua o oscilaie complet i a reveni la poziia iniial de echilibru; este msurat n secunde

lungime de und () - este distana parcurs de unda sonor ntr-o perioad; se msoar n uniti metrice

PROPRIETILE ULTRASUNETELORfrecven (F) - numrul de oscilaii complete n unitatea de timp (secund) - se msoar n heri (dup numele fizicianului Heinrich Hertz )

- un Hertz (Hz) = 1 oscilaie/secund - 1kHz = 1.000 Hz 1 MHz = 1.000.000 Hz

* infrasunete = 0 16 Hz * sunete audibile = 16 Hz - 18 KHz * ultrasunete = 18 KHz 150 MHz* hipersunete 150 MHz ultrasunetele utilizate n diagnosticul ecografic: frecvena ntre 1 peste 20 MHz

PROPRIETILE ULTRASUNETELOR viteza de propagare a ultrasunetelor (c):

- distana parcurs de und n unitatea de timp - se msoar n m/s

- C depinde de mediul strbtut de US i este constant n mediul respectiv

- valoarea medie a vitezei de propagare a US n esuturile moi este de 1.540 m/s cu mici deviaii de la aceasta, dependente de organ : aceast valoare este utilizat de microprocesorul fiecrui aparat ecografic pentru a calcula poziia ecourilor n corp (sunt necesare 13 microsecunde pentru ca US s parcurg dus-ntors distana de 1 cm)

PROPRIETILE ULTRASUNETELOR- relaia dintre c, frecvena i lungimea de und este urmtoarea:

C = F

cu ct densitatea unui esut este mai mare, cu att va fi mai mare c strbtnd acest esut : c este mic n gaze, mai mare n lichide i cea mai mare n mediile solide

viteza sunetelor ntr-un anumit mediu este constant frecvena i lungimea de und a sunetelor ce strbat acel mediu sunt invers proporionale

PROPRIETILE ULTRASUNETELORenergia acustic - este cantitatea de energie degajat de particulele n micare; - se msoar n Jouli (J)

puterea acustic - este cantitatea de energie degajat n unitatea de timp; - se msoar n J/sec sau Watt (W)

intensitatea acustic - este fluxul de energie pe unitatea de suprafa; - se msoar n watt/cm2

GENERAREA ULTRASUNETELOR n diagnosticul medical ultrasunetele sunt generate i detectate prin efectul piezoelectric :

const n apariia unei diferene de potenial electric ntre cele dou suprafee ale unui cristal de cuar (material piezoelectric) dac acesta este supus unei deformri mecanice principiul este valabil i n sens invers : cristalul de cuar supus unei diferene de potenial electric va suferi o deformare mecanic deformarea mecanic este instantanee i se nsoete de emisie de US transductor : piesa care emite i recepioneaz ultrasunetele (are rol de surs acustic)

GENERAREA ULTRASUNETELOR energia electric este transformat n energie acustic i invers, energia acustic este convertit napoi n semnale electrice

n practic : se folosesc ceramici speciale sau mase plastice n locul cristalului de cuar (care vibreaz de cca. 1500 ori la o singur excitaie electric fenomen de rezonan) imagine neinterpretabil

GENERAREA ULTRASUNETELORemisia de US este intermitent : cristalul piezoelectric emite ritmic US timp de 1 microsecund i tot el recepioneaz US (ecouri) n urmtoarele 99 de microsecunde

la emisia unui singur impuls de US mai multe ecouri, distanate n timp, corespunztor intervalului n spaiu la care sunt dispuse interfeele

Tipuri de trasductoareliniare: - mecanicesau electronice - monosonde (ex. examinarea Doppler) sau combinate sectoriale: - mecanice - electronice: - simple - inelare - convexe

Trasductoarefrecvena nominal a unui transductor este frecvena dominant a US emise de un transductor

- depinde de grosimea ceramicii sintetice care alctuiete transductorul - este prestabilit prin construcie (se schimb odat cu transductorul) i nu poate fi modificat

ultrasunetele se propag liniar : strbtnd mediile biologice US sufer fenomene de reflexie, refracie, dispersie, difuzie, difracie, atenuare i absorbie

PROPRIETI ACUSTICE ALE ESUTURILOR

viteza de propagare a ultrasunetelor :- este caracteristic pentru fiecare esut - variaz n limite relativ mici pentru diferitele tipuri de esuturi moi

elasticitatea : proprietatea unui corp de a reveni la forma i volumul iniial dup ce a fost supus unei deformri mecanice

PROPRIETI ACUSTICE ALE ESUTURILORrigiditatea : rezistena unui material la compresiune - depinde de proporia de esut conjunctiv fibros care intr n structura unui organ parenchimatos este factorul principal care determin viteza de propagare a sunetelor ntr-un esut : cu ct rigiditatea este mai mare cu att crete viteza de propagare

PROPRIETI ACUSTICE ALE ESUTURILOR impedana acustic (Z) : definete msura n care un mediu permite propagarea ultrasunetelor Z = c

= densitatea mediului strbtutc = viteza de transmisie a US n mediul respectiv

COMPORTAREA US N CORPUL UMANreflexia i transmisia US :

- interfaa = suprafaa de contact a dou medii cu impedane acustice diferite - reflectarea maxim a ultrasunetelor se face la nivelul interfeelor

cnd un fascicul incident de US ntlnete o interfa : - o parte din US se reflect (sub un unghi egal cu cel incident, n mediul de emisie)- o alt parte din fasciculul incident US este transmis distal de interfa- simultan cu transmisia US se produce i refracie (schimbarea direciei de propagare a US la traversarea unei interfee)

reflexia i transmisia USi = unghi de incidenr = unghi de refracie

- dac fasciculul US incident este perpendicular pe interfa nu se mai produce refracie

reflexia i transmisia USreflexia i transmisia US : sunt dou fenomene opuse i sunt influenate de structura mediului biologic strbtut

cnd US traverseaz un mediu absolut omogen (ex. lichidian), se constat lipsa total de reflectare a US care strbat mediul cu o vitez constant

dac US strbate un mediu neomogen (ex. parenchim hepatic) o parte din ele sunt reflectate, ntorcndu-se napoi la sursa sonor, fiind recepionate sub form de ecouri

reflexia US la nivelul unei interfee (suprafa neted) i producerea de ecouri * dac fasciculul US incident nu este perpendicular pe suprafaa examinat (reflexia se face sub un unghi egal cu unghiul de inciden ecoul nu se mai ntoarce la locul de emisie)* reflexia se produce pe direcia fasciculului incident dac acesta cade perpendicular pe suprafaa explorat este necesar poziionarea ct mai perpendicular a transductorului la nivelul zonei examinate

Reflectarea ultrasunetelor reflectarea US este proporional cu diferena de impedan acustic (Z) la nivelul unei interfee

la o diferen mic de Z la nivelul unei interfee (ex. ficat rinichi drept) reflectare sczut a ultrasunetelor o bun vizualizare a rinichiului drept dac exist o diferen mare de Z acustic ntre dou esuturi o reflectare puternic a US la nivelul interfeei respective, de ex. :- la nivelul ficat aer (ans colic) reflectare US de cca. 99,99% - lichid/esut os/structur impregnat calcar reflectare pn la 60-70% din US Aceste interfee foarte reflectogene reprezint un obstacol n calea propagrii US dincolo de ele mpiedic vizualizarea i studiul structurilor situate napoia lor

Reflectarea ultrasunetelorAstfel explic :

fenomenul de umbr acustic (con de umbr) cu absena informaiilor n spatele gazului intestinal i dincolo de structurile calcare (lipsa de propagare a US dincolo de interfaa respectiv) : con de umbr = valoare diagnosticpermite vizualizarea microbulelor de gaz intravasculare (produse de contrast)necesitatea utilizrii unui gel ecografic, aplicat pe piele n dreptul zonei de interes cu scopul eliminrii aerului dintre transductor i tegument; aerul ar mpiedica penetrarea fasciculului incident de US i ar altera imaginea ecografic, n schimb gelul permite US s strbat pielea fr a se reflecta

INFORMAIA ULTRASONOGRAFIC transductorul : funcioneaz alternativ ca emitor i receptor de US

- emite US la intervale regulate de timp cu durata de 1 microsecund, apoi - recepioneaz US (sub form de ecouri) n urmtoarele 99 microsecunde un ciclu puls ecou cu durata de 100 microsecunde emisia de US are caracter pulsator, intermitent

INFORMAIA ULTRASONOGRAFIC la aplicarea unei diferene de potenial electric la capetele ceramicii piezoelectrice aceasta emite un impuls scurt de US care pe msura propagrii n mediul de transmisie ntlnete interfee

la nivelul fiecrei interfee : - o parte din energia acustic se reflect genernd ecouri iar- restul de energie se transmite mai departe spre o alt interfa

US reflectate parcurg traseul invers fasciculului incident i interacioneaz cu ceramica sintetic impulsuri electrice (prin efect piezoelectric inversat)

este recepionat primul ecoul corespunztor interfeei celei mai apropiate de transductor

apoi sunt recepionate tot mai trziu ecouri de la interfeele cele mai ndeprtate

Principiul fundamental de obinere a informaiei ultrasonore:

La emiterea unui singur impuls de US

se recepioneaz o multitudine de ecouri distanate de ele ntre timp datorit distanrii n spaiu a interfeelor care le-au generat

TIPURI DE AFIARE A INFORMAIEI ULTRASONOGRAFICEModul A (A mode)

reprezint modularea amplitudinii ecourilorprima tehnic utilizat n ecografie (diagnostic oftalmologic)

este ultrasonografia unidimensional, folosindu-se un singur fascicul US

permite deosebirea ntre formaiunile lichide i cele solide

Modul A (A mode)graficul reprezint: pe vertical amplitudinea ecourilor pe orizontal profunzimea de la care provin ecourilea-cornee; b-faa anterioar a cristalinului; c-faa posterioar a cristalinului; d-corp strin (solid); e-camera posterioar a globului ocular; f-polul posterior al globului ocular; structurile lichidiene au amplitudinea ecourilor = 0 (zero)

TIPURI DE AFIARE A INFORMAIEI ULTRASONOGRAFICEModul B (B mode, brightness)

reprezint modularea strlucirii este o ultrasonografie bidimensional imaginea este realizat de multiple puncte strlucitoare, fiecare punct fiind reprezentat de un ecou (practic fiecare ecou este transformat electronic ntr-un punct luminos) luminozitatea fiecrui punct este proporional cu amplitudinea ecoului respectiv tehnica de vizualizare a imaginilor este n scala gri, realizat din multiple nuane de gri de la alb la negru care corespund amplitudinii ecourilor

TIPURI DE AFIARE A INFORMAIEI ULTRASONOGRAFICEModul M (TM, modularea poziie-timp, time motion) se utilizeaz n cardiologiese afieaz o echocardiogram care reprezint desfurarea n timp a micrilor structurilor cardiace respective: pe ordonat se nscrie spaiul i pe orizontal timpul

MODALITI DE EXAMINARE ECOGRAFIC BIDIMENSIONALExaminarea n timp real

transductorul = format din una sau mai multe piese electrice antrenate n micare mecanic sau activate electronic se realizeaz o succesiune rapid de imagini ecografice (multiple imagini/secund) un film al structurilor examinate

IMAGINEA ULTRASONOGRAFIC se produce datorit existenei interfeelor

se prelucreaz computerizat (procesare) ntr-un sistem analog digital diferenele de potenial electric aplicate la extremitile cristalului piezoelectric : diferenele de potenial electric sunt codificate n nuane de gri (64 250 nuane)

unele nuane pot fi extinse n defavoarea altora i pot fi codificate color

Compensarea atenurii n funcie de timp (time gain compensation = TGC)

atenuarea ultrasunetelor are n consecin lipsa ecourilor din profunzimea organelor (lipsa imaginilor interpretabile)

atenuarea se corecteaz electronic prin TGC : - puncte situate la adncimi diferite pe traiectoria fasciculului US vor genera ecouri de aceeai intensitate

Capacitatea de penetrare a US

invers proporional cu frecvena nominal a transductorului

* alegerea transductorului: - n funcie de regiunea examinat, profunzimea la care se afl leziunea i rezoluia dorit

EFECTUL DOPPLERdescris de Christian Johann Doppler n 1842 : se refer la comportamentul frecvenei sonore dac sursa sonor i receptorul se afl n micare unul fa de cellalt. exist 3 situaii:- dac sursa sonor este staionar fa de receptor : (lungimea de und) i frecvena sunetului recepionat este egal cu (i frecvena) undei emise

- dac sursa sonor se apropie de receptor : scade iar frecvena sunetului recepionat crete

- dac sursa sonor se ndeprteaz de receptor : crete iar frecvena sunetului recepionat scade

EFECTUL DOPPLER n corpul omenesc inta studiat este fluxul sanguin caracterizat prin sens i vitezfluxul sanguin emite US sub form de ecouri devine surs sonor dac este supus unui fascicul incident US dac sunt aezate alturat pe o regiune anatomic 2 transductoare, din care unul emite constant US cu frecvena de emisie (FE) cunoscut i constant, iar cellalt transductor recepioneaz constant US reflectate (ecourile) care au frecvena reflectat (FR) variabil n funcie de sensul de deplasare al fluxului sanguin (reflectorul) :- dac reflectorul este staionar : FR = FE- dac reflectorul se apropie de transductor : FR FE- dac reflectorul se ndeprteaz de transductor : FR FE

EFECTUL DOPPLERfrecvena diferenial (FD) = diferena dintre frecvena emis i cea reflectatFD este informaia de baz oferit prin examinarea Doppler : FD = FR FEEcografele moderne transform FD afind pe ecran direct variaia de vitez a fluxului sanguin sub forma unui spectru de viteze n funcie de timp

EFECTUL DOPPLEREcuaia Doppler : V = viteza fluxului sanguin c = viteza de propagare a US n mediul respectiv = unghiul dintre fasciculul US emis i direcia de micare a sngeluiFD i FE = frecvenele diferenial i de emisie

EFECTUL DOPPLER deoarece c i FE sunt constante i cunoscute pentru un anumit aparat sunt incluse ntr-o constant K :calculul vitezei fluxului sanguin depinde de FD i de unghiul

EFECTUL DOPPLER n condiii ideale : cuprins ntre 0 200 cos = 1 0,9 nregistrare FD este nregistrarea vitezei fluxului sanguin

metoda Doppler permite nregistrarea variaiei vitezei i a sensului de deplasare a fluxului sanguin n funcie de timp

factori care influeneaz examinarea Doppler :unghiul :

- informaii optime Doppler dac unghiul este cuprins ntre 0 20 grade

- dac US sunt perpendiculare pe fluxul sanguin = 90grade cos = 0 nu se nregistreaz semnal Doppler

factori care influeneaz examinarea Doppler :2. frecvena de emisie (FE) :

viteza nregistrat este invers proporional cu FE pentru nregistrarea fluxului sanguin cu vitez mare frecvena nominal a transductorului trebuie s fie mic

Diferene ntre examinarea bidimensional i Doppler Factori condiionali Ecografie n modul B Ecografie DopplerUnghiul Ct mai aproape de 900 Ct mai aproape de 00

Frecvena nominal Ct mai mare Ct mai mic a sondei

Modul de emisie a US Pulsat Pulsat sau continuu

Informaii obinute prin tehnica Doppler :

curba Doppler = un grafic ce reprezint desfurarea variaiei frecvenei difereniale (vitezei) n funcie de timp : - pe vertical FD - pe orizontal timpul1. prezena fluxului sanguin : apariia unei deflexiuni fa de linia izoelectric2. sensul fluxului sanguin : pozitiv sau negativ3. viteza fluxului sanguin : - pe vertical, n locul lui FD

Informaii obinute prin tehnica Doppler :4. caracterul laminar sau turbulent al fluxului sanguin:

- flux laminar : vectori de vitez cu aceeai direcie, sens paralel, viteze aproape identice (n centrul vasului viteze mai mari) spectru ngust de viteze

- flux turbulent : vectori de vitez cu mrimi i direcii variate spectru larg de viteze

5. estimarea numrului de hematii care induc semnal Doppler : - semnal Doppler intens, net trasat = nr. mare de hematii - semnal Doppler de mic intensitate = nr. mic de hematii

Tehnici de examinare Doppler 1. ecografia Doppler cu emisie continu (C Dopp)transductor alctuit din dou cristale piezoelectrice alturate din care unul emite continuu US iar cellalt recepioneaz continuu ecourile

transductor de mici dimeniuni

permite nregistrarea vitezelor orict de mari ale fluxului sanguin

cost relativ redus

- orientarea corect a fasciculului US printr-un semnal sonor (expresia FD)

1. ecografia Doppler cu emisie continu (C Dopp)

dezavantaje :

- nu permite individualizarea fluxului sanguin la o anumit profunzime, ntr-o anumit regiune - nu poate fi asociat cu examinarea bidimensional

- emisia US este continu organismul uman supus la un flux semnificativ de energie acustic incident

2. Ecografia Doppler cu emisie pulsatorie (PDopp) : se numete ecografie duplex Doppler

acelai transductor emite i recepioneaz alternativ US

poate fi detectat profunzimea de la care provine un anume ecou (se msor intervalul de timp ntre momentul emisiei US i recepiei ecoului)

poate fi efectuat concomitent cu ecografia bidimensional sau modul M

2. Ecografia Doppler cu emisie pulsatorie (PDopp) : detectarea profunzimii de la care provine semnalul Doppler : prin plasarea pe imagine a unui mic volum int (eantion Doppler) studiul fluxului sanguin ntr-o zon limitat

examinarea US fiind pulsatorie organismul uman supus la un flux nesemnificativ de energie acustic incident

2. Ecografia Doppler cu emisie pulsatorie (PDopp) : dezavantaje : frecven mare a artefactelor (aliasing = ambiguitate)

- viteza cea mai mare a fluxului sanguin care poate fi nscris pe traseul Doppler are o valoare superioar limit ce nu poate fi depit (limita Nyquist)

3. Ecografia Doppler codificat color (Doppler color) : prezena fluxului sanguin = colorarea imaginii direcia de deplasare a fluxului sanguin :- punctele n care fluxul sanguin se ndreapt spre transductor sunt colorate n nuane de rou - punctele n care fluxul sanguin se ndeprteaz de transductor sunt colorate n nuane de albastru - punctele n care deplasarea fluxului sanguin este perpendicular pedirecia fasciculului US rmn colorate n nuane de gri

3. Ecografia Doppler codificat color (Doppler color) :viteza fluxului sanguin :

- nuana culorii este mai pal cu ct viteza fluxului sanguin este mai mare- la depirea limitei lui Nyquist inversarea culorii = aliasing

ex. : flux spre transductor cu vitez foarte mare colorat n albastru

3. Ecografia Doppler codificat color (Doppler color) :turbulena fluxului sanguin = adugarea unei nuane de verde la culoarea primar :

- nuan de verde mai intens cu ct turbulena este mai mare

- flux turbulent orientat spre transductor = colorat galben (rou + verde)

- flux turbulent care se ndeprteaz de transductor = colorat n turcoaz (albastru + verde)

- flux turbulent cu vitez mare = aspect mozaicat

4. Ecografia Doppler cu codificarea color a puterii semnalului Doppler (power Doppler = = energy Doppler, angio Doppler) : analizeaz intensitatea (puterea) semnalului Doppler : detecteaz numai prezena fluxului sanguin

nu se analizeaz viteza i sensul fluxului sanguin

poate detecta fluxuri lente, n vase mici (avantaj)

nu depinde de unghiul de abord al vasului (avantaj) evalueaz optim structuri vasculare tortuoase

lipsete fenomenul de aliasing (avantaj)

power Doppler cu ct ecoul provine de la o regiune mai profund cu att intensitatea semnalului este mai mic = atenuarea US (dezavantaj)

nu pot fi examinate structurile aflate n vecintatea cordului sau a unui vas pulsatil deoarece apar artefacte (dezavantaj)

ALTE TEHNICI ULTRASONOGRAFICE2. Angiodinografia :

utilizeaz efectul Doppler : pe imaginea ecografic bidimensional se suprapune o hart color a micrii hematiilor n funcie de sensul, viteza i numrul lor

3. Tehnica Doppler color n modul convergent (converging mode)

- este patentul unor firme productoare de aparatur ecografic - unete pe o singur imagine informaiile oferite de tehnicile Doppler color i power

ALTE TEHNICI ULTRASONOGRAFICE4. Tehnica Doppler tisular

- util n cardiologie - codific semnalele Doppler provenite de la esuturile aflate n micare

ALTE TEHNICI ULTRASONOGRAFICE5. Ultrasonografia tridimensional (3 D) - permite reconstrucia tridimensional a volumului examinat - permite reprezentarea tridimesnional a suprafeelor unor organe, leziuni

6. Tehnica Doppler color tridimensional i 4D (3D in timp real) - rezoluie spaial crescut

7. Substane de contrast ultrasonografic

injectare i.v. de ageni de contrast (microbule gazoase nonemboligene) pentru amplificarea semnalului fluxului sanguin

administrarea de ageni de contrast cu tropism pentru sistemul reticulohistiocitar pentru amplificarea semnalului din organele parenchimatoase

8. Microtransductoare pot fi montate la extremitatea cateterelor frecven peste 15 MHz

examineaz cu nalt rezoluie regiuni greu accesibile ecografiei standard (n vasele sanguine, n bronhii, n uretere i bazinetul renal, ductul Wirsung, vena port, etc.)

transductoarele de uz laparoscopic permit evaluarea neinvaziv a cilor biliare i a patenei vasculare

9. Elastografia exploreaz elasticitatea esuturilor : posibilitatea redobndirii formei iniiale dup deformarea indus de ctre o und ultrasonor

ex. : diferenierea ntre noduli mamari beningni (elastici) i cei maligni (rigizi)

10. Evaluarea imagistic armonic folosete ultrasunete cu o anumit frecven pentru emisie n corp i analizeaz ecourile returnate la frecvene armonice (mai mari sau mai mici) ale frecvenei de emisie

11. Ultrasonografia panoramic imagine panoramic cantitate mare de informaie ultrasonografic pe o singur imagine i evideniere mai bun a raporturilor anatomice

EFECTELE BIOLOGICE ALE ULTRASUNETELOR1. Ultrasonodiagnostic : efecte biologice neglijabile,emisia US este pulsatorie de 1 microsec. la un interval de 100 microsec. timp total de lucru efectiv = cteva secunde chiar la o examinare de lung durat

tehnica Doppler cu emisie continu nu este indicat n ecografia obstetrical

* nu este necesar protecie n ultrasonodg. deoarece aerul dintre mna examinatorului i transductor reflect ultrasunetele suficient

EFECTELE BIOLOGICE ALE ULTRASUNETELOR2. Aplicaii terapeutice (ex. litotriie) :

- nclzire intens / ardere a esuturilor

- fenomen de cavitaie : apariie de bule de gaz n esuturi / lichide fiziologice

- ionizri i rupturi n lanuri moleculare

- leziuni macroscopice : necroze, hemoragii, etc.

AVANTAJELE METODEI ECOGRAFICE ofer date morfologice i funcionale reproductibile fr nocivitate neinvaziv i neiradiantofer informaii dinamice, n timp real larg accesibil permite dirijarea unor manopere invazive n scop dg. / terapeutic cost relativ redus comparativ cu alte investigaii imagistice poate fi oricnd repetat la acelai pacientpoate fi practicat i la patul bolnavului

METODOLOGIA EXPLORRII ECOGRAFICE respectarea metodologiei de examinare

cunotine ecografice (anatomie i patologie ecografic)

recunoaterea i editarea artefactelor

ndeprtarea aerului dintre transductor i esuturi (gel pe tegumente)

cutarea cii de acces optime fasciculului US n scopul obinerii unei imagini interpretabile: - cale de acces = fereastr ecografic

METODOLOGIA EXPLORRII ECOGRAFICE optimizarea ferestrei ecografice: - inspir profund blocat sau manevra Valsalva coborrea ficatului pentru examinarea pancreasului- administrarea de lichide = hidrosonografie (stomac, colon) pentru creearea de ferestre ecografice- utilizarea de perne cu ap pentru aducerea leziunii n focarul de US al transductorului

METODOLOGIA EXPLORRII ECOGRAFICErespectarea standardelor internaionale de examinare

Orientarea convenional a imaginii ecografice pe ecranul aparatului conform standardelor internaionale

organele explorate necesit examinare n incidene multiple

corelarea datelor ecografice cu tabloul clinic

Orientarea convenional a imaginii ecografice pe ecranul aparatului conform standardelor internaionale:Tip de seciune Sus Jos Stnga Dreapta

Transversal Ant. Post. Dreapta pacientului Stnga pac.Sagital Ant. Post. Cranial CaudalFrontal(coronal) Lateral Medial Cranial Caudal

SEMIOLOGIE ECOGRAFICTerminologie ecografic

transsonic (anecogen, sonolucent) :

- US strbat mediul biologic fr a se reflecta- imaginea US de culoare neagr

Terminologie ecografic ecogen (reflectogen) : - US sunt reflectate de ctre mediul biologic - imagine alb pe ecran

hipoecogen = slab reflectant de US ecostructura = totalitatea ecourilor asamblate o imagine coerent, produs de structuri parenchimatoase - omogen sau neomogen

nodul = structur circumscris, de obicei intraparenchimatoas

Imagini realizate de structuri lichidiene: ultrasunetele strbat aceste structuri fr a se reflecta

imaginile sunt omogene (transsonice)

imagini transsonice normale : bila, urina, LCR, lichid amniotic

imagini transsonice patologice : bila sau urina de staz, colecii (pleurale, peritoneale, pericardice, hematoame, chiste, etc.)

structurile lichidiene au amplitudinea ecourilor zero (n modul A)

Imagini realizate de structuri lichidiene: distal de imaginile chistice : ntrirea acustic posterioar (prin lipsa de reflectare a US i modificrii de vitez a fasciculului US la trecerea prin lichide) : diferena de impedan dintre structura lichidian i structura solid este foarte mare i realizeaz o interfa eviden foarte ecogen (peretele unui chist)

se produce o returnare masiv de ecouri la nivelul acestei interfee ecogenitate crescut distal de structura lichidian

Imagini realizate de structuri parenchimatoase organ de referin = ficatul

n ordinea descrescnd a ecogenitii : sinus renal pancreas ficat splina parenchim renal (corticala, apoi medulara) placenta

nodul izoecogen = la fel de ecogen cu esutul de provenien

Imagini tubulare realizate de vasele sanguine de culoare neagr transsonic cu perei liniari ecogeni

la vasele mari, uneori : endoluminal ecouri punctiforme = zone de turbulen ale fluxului sanguin

structuri semilichidiene= date de lichide vscoase sau de microfragmente tisulare - imagine de fond : - transsonic - ecouri punctiforme n interior - sediment

- Ex : - chiste hemoragice sau suprainfectate - abcese vechi - necroz n organe parenchimatoase - bila n caz de alimentaie parenteral / bila de staz / bila suprainfectat

Imagini realizate de structuri solide hiperecogene cu con de umbr realizate de structuri dense, frecvent impregnate calcar :- imagini lineare / arciforme, alb strlucitoare (reflectare accentuat a US)- posterior : lips total de US = con de umbr - conic / trapezoidal - negru

* aceste imagini ecogene cu con de umbr trebuie evideniate n dou incidene diferite (excluderea artefactelor)

Imagini aeriene cu con de umbr posterior i reverberaie = gazele realizeaz interfee cu maxim diferen de impedan reflectare important a US con de umbr frecvent cu reverberaii

- condiii normale : aerocolie, aerogastrie, aeroenterie, aer din plmni- condiii patologice : abcese cu anaerobi, fistule, pneumoperitoneu, pneumobilie, pneumotorace

Colecistopatie cronic litiazic

Colecistit acut litiazic: hidrops al veziculei biliare (130/46 mm); colecist cu perei ngroai la 9 mm, cu microabcese intraparietale; calcul infundibular, sludge

Chist hidatic hepatic lob stng

Boal polichistic hepatic

Tu. Gastric. Metastaze hepatice: noduli multipli rotund-ovalari, cu aspect n int

Abces subfrenic drept

ANATOMIE SECTIONALA COMPUTER TOMOGRAFICA NORMALA

Amigdalele cerebelareArtera carotid externArtera carotid internArtera vertebralBulbulCondilul occipitalEmisfera cerebeloasFaringeForamenul incisiv (maxilar)Glanda parotidMandibulaMaxilarulMuchiul bucinatorMuchiul constrictor superior al faringeluiMuchiul genioglosMuchiul lung al capuluiMuchiul maseterMuchiul pterigoidian lateralMuchiul pterigoidian medialMuchiul semispinos al capuluiMuchiul sternocleidomastoidianMuchiul temporalMuchiul tensor al vlului palatinMuchiul trapezOsul incisivOsul temporalProcesul pterigoidian (osul sfenoidian)Procesul stiloidianVena emisar mastoidianVena jugular externVena jugular intern

Amigdalele cerebelareArtera carotid internArtera temporal superficialArtera vertebralBulbulCavitatea nazalCelulele mastoidieneCondilul mandibularCornetul nazal inferiorEmisfera cerebelarFaringeMaxilarulMuchiul bucinatorMuchiul drept anterior al capuluiMuchiul lung al capuluiMuchiul maseterMuchiul pterigoidian lateralMuchiul pterigoidian medialMuchiul semispinos al capuluiMuchiul sternocleidomastoidianMuchiul temporalMuchiul tensor al vlului palatinOsul occipitalOsul occipital (partea bazilar)Osul sfenoid crligul pterigoidianOsul sfenoid procesul pterigoidianOsul temporalOsul zigomaticSinusul occipitalSinusul sigmoidianVena jugular externVena jugular internVomer

Artera carotid internArtera infraorbitalCartilajul auricularCartilajul nazal lateralCavitatea nazalCelulele mastoidieneCondilul mandibularCornetul nazal inferiorEmisferele cerebeloaseGirusul occipitalMaxilarulMeatul acustic externMuchiul bucinatorMuchiul lung al capuluiMuchiul maseterMuchiul pterigoidian lateralMuchiul pterigoidian medialMuchiul ridictor al buzei superioareMuchiul temporalMuchiul tensor al vlului palatinOsul occipitalOsul occipital partea bazilarOsul sfenoid procesul pterigoidianOsul temporalOsul zigomaticPedunculul cerebelar mijlociuProtuberana occipital internSeptul nazal (partea cartilaginoas)Sinusul maxilarSinusul occipitalSinusul sigmoidianVena jugularVentricolul IVVermisul cerebelarVomer

Artera meningee mijlocieArtera vertebralBulbulCartilajul auricularCavitatea nazalCavitatea timpanicCelulele mastoidieneCornetul nazalEmisferele cerebeloaseGaura Girusul occipitalGirusul temporal inferiorMuchiul maseterMuchiul pterigoidian lateralMuchiul ridictor al buzei superioareMuchiul temporalMuchiul zigomatic mareNervul mandibularPedunculul cerebelar inferiorPenduculul cerebelar mijlociuProtuberana occipital intern Septul nazal (poriunea cartilaginoas)Sinusul dreptSinusul maxilarSinusul pietros inferiorSinusul sagital superiorSinusul sfenoidalSinusul sigmoidianSinusul transversVentricolul IVVermisul cerebelar

Artera bazilarArtera carotid internArtera temporalCavitatea nazalDuctul nazolacrimalEmisferele cerebeloaseFisura interemisfericGirusul occipitalGirusul occipito-temporal lateralGirusul occipito-temporal medialGirusul temporal inferiorMaxilarulMuchiul sternocleidomastoidianMuchiul temporalMuchiul zigomatic mareOrbitaOsul etmoidalOsul occipital Osul sfenoidOsul temporalOsul temporal poriunea pietroasOsul zigomaticPedunculul cerebelar mijlociuPedunculul cerebelar superiorPuntea partea dorsalPuntea poriunea ventralSeptul nazal poriunea cartilaginoasSeptul osos al nasuluiSinusul dreptSinusul sagital superiorSinusul sfenoidTentoriul cerebelarVentricolul IVVermisul cerebelar

Aqeductul mezencefalicArtera bazilarArtera carotid internArtera temporal superficial ramura frontalArtera temporal superficial ramura parietalCorneaCuneusEmisfera cerebelarFisura interemisfericGirusul lingularGirusul occipitotemporal lateralGirusul occipitotemporal medialGirusul temoral inferiorGlobul ocularLobulul parietal inferiorLobulul parietal superiorMuchiul drept inferiorMuchiul temporalOrbitaOsul nazalOsul occipitalOsul sfenoidOsul temporalOsul zigomaticPedunculul cerebelar superiorPleoapa superioarPuntea poriunea dorsalPuntea poriunea ventralSeptul nazalSeptul nazal poriunea cartilaginoasSinusul dreptSinusul ethmoidalSinusul sagital superiorSinusul sfenoidTentoriul cerebelarVermisul cerebelar

Artera bazilarArtera carotid internArtera temporal superficial ramura frontalArtera temporal superficial ramura parietalCavitatea nazalCerebelCristalinulCuneusFisura interemisfericFosa interpeduncularGirusul cingularGirusul hipocampicGirusul lingularGirusul orbitalGirusul temporal medialGlobul ocularHipocampusInfundibulumLamina tectiLobulul parietal inferiorLobulul parietal superiorMuchiul drept lateralMuchiul drept medialMuchiul temporalOrbitaOsul nazalOsul occipitalOsul sfenoidOsul sfenoid aripa mareOsul temporalOsul zigomaticPedunculul cerebralPleoapa superioarSeptul nazalSinusul sagital superiorTegmentul mezencefalicTentoriul cerebelarUncusVena cerebral mareVentricolul lateral

Capsula internCapul nucleului caudatCoada nucleului caudatCuneusEpifizaFisura interemisfericGirusul angularGirusul cingularGirusul dreptGirusul insularGirusul orbitalGirusul temporal mijlociuGirusul temporal superficialGlobul palidHabenulaLobulul parietal inferiorLobulul parietal superiorMuchiul temporalOrbitaOsul frontalOsul occipitalOsul parietalOsul sfenoidOsul temporalPleoapa superioarPrecuneusPutamenSinusul frontalSinusul sagital superiorTalamusTentoriul cerebelarVena cerebral mareVentricolul IIIVentricolul lateral

Capsula internCapul nucleului caudatCoada nucleului caudatCorpul calosFisura interemisfericFornixGirusul angularGirusul cingularGirusul frontal inferiorGirusul frontal mijlociuGirusul frontal superiorGirusul postcentralGirusul precentralGirusul supramarginalGlobul palidLobul parietal inferiorLobulul parietal superiorMuchiul temporalOsul frontalOsul parietalPrecuneusPutamenSeptul pelucidSinusul frontalSinusul sagital superiorTalamusVentricolul lateral

Artera temporal superficial ramura parietalCorpul calosFisura interemisfericGirusul angularGirusul cingularGirusul frontal inferiorGirusul frontal mijlociuGirusul frontal superiorGirusul postcentralGirusul precentralGirusul supramarginalLobulul parietal inferiorLobulul parietal superiorNucleul caudatOasele occipitale i paritaleOsul frontalPrecuneusSeptul pelucidSinusul sagital superiorVentricolul lateral

Fisura interemisfericGirusul cingularGirusul frontal inferiorGirusul frontal mijlociuGirusul frontal superiorGirusul postcentralGirusul precentralGirusul supramarginalLobulul parietal inferiorLobulul parietal superiorPrecuneusSinusul sagital superior

Fisura interemisfericGirusul frontal inferiorGirusul frontal mijlociuGirusul frontal superiorGirusul postcentralGirusul precentralLobulul parietal superiorSinusul sagital superior

Fisura interemisfericGirusul frontal medialGirusul frontal superiorGirusul postcentralGirusul precentralSinusul sagital superior

1.Fisura interemisferic2.Girusul frontal superior3.Girusul precentral4.Sinusul sagital superior

IMAGISTICA PRIN RMPentru obtinerea imaginilor:

RM foloseste domeniul frecventelor radioCT foloseste absorbtia radiatiilor X

IMAGISTICA PRIN RMBazele IRM 1947 Purcell si Bloch au descoperit fenomenul rezonantei magnetice nucleare((RMN), pentru care au obtinut premiul Nobel pentru fizica- 1952

1973- Lauterbur publica prima imagine IRM

Numai dupa 1980 metoda incepe sa se dezvolte pentru medicina, ca metoda imagistica digitalizata, in domenii tot mai extinse ale medicinei

IMAGISTICA PRIN RMIRM se bazeaza pe proprietatea protonilor de H+ plasati intr-un camp magnetic puternic si excitati printr-un impuls de radiofrecventa (RF) de a emite un semnal care este prelucrat informatic si convertit in imagine.

Formarea imaginii = achizitia si reconstructia de date

IMAGISTICA PRIN RMPrincipiile formarii imaginii RMPrincipiul de baza: fenomenul rezonantei nucleare, propriu tuturor nucleilor atomici cu numar impar de nucleoni (suma dintre protoni si neutroni)Datorita sarcinilor electrice si a rotatiei spontane in jurul propriei axe(miscare de spin nuclear) acesti nuclei au un moment magnetic, si pot fi imaginati ca ca mici dipoli magneticiIn aceasta categorie intra si nucleul atomului de H (alcatuit dintr-un singur proton) si care reprezinta 2/3 din atomii organismului

Principiile formarii imaginii RM

IMAGISTICA PRIN RMIntr-un esantion de tesut exista numerosi dipoli magnetici care, in stare de repaus(in absenta influentei unui camp magnetic extern), sunt orientati aleatoriu in spatiu, astfel incat se compenseaza reciproc.Daca esantionul de tesut este introdus intr-un camp magnetic extern Bo, vectorii magnetilor protonilor (de H+) se vor orienta in functie de liniile campului magnetic si vor incepe sa se roteasca in jurul axei campului Bo(miscare de precesie), repartizandu-se in 2 populatii : cu orientare paralela si antiparalela cu Bo.Deoarece populatia de protoni ce preceseaza paralel cu Bo este usor superioara celei cu orientare antiparalelamomentele magnetice ale celor 2 grupe nu se anuleaza total, asa incat va rezulta o magnetizare macroscopica M. Micarea de precesie: rezultat din interaciunea momentului magnetic (de spin) al protonului cu cmpul magnetic extern.

Model: rotaia unui titirez.

Cand pacientul este introdus ntr-un cmp magnetic, protonii fiind mici magneti se aliniaz/orienteaz fata de campul magnetic extern n doua moduri:

PARALEL (SN) ANTIPARALEL (NS)

protonii paraleli si antiparaleli se anuleaza reciprocstarea care necesita mai putina energie este starea preferataDar, raman forte magnetice care nu sunt anulatetoate aceste forte se aduna in directia campului magneticcampul magnetic al pacientului-longitudinal fata de campul magnetic extern MAGNETIZARE LONGITUDINALA

ZYXZYXOrientare paralel (S-N)Orientare antiparalel (N-S)AA

Principiile formarii imaginii RMSistemul format din esantionul tisular si campul magnetic Bo va fi scos din starea de echilibru prin excitare cu ajutorul unui impuls de unde radio (unde de inalta frecventa HF, RF): astfel, protonii de H+ intra in starea de rezonanta nucleara si preiau o parte din energia RF. Momentele magnetice nu vor mai precesa neordonat, ci sincron(in faza) si vor bascula spre starea energetica superioara, antiparalela. Astfel, vectorul magnetizarii totale Mo, va parasi orientarea sa paralela cu Bo si se va dispune oblic (dobandind pe langa componenta longitudinala si o componenta transversala) si se va roti in spirala in jurul axei Bo.

ZYZXY( a )Puls RFXaplicand pulsul de RF, se produce o scadere a magnetizarii longitudinale si se stabileste o noua MAGNETIZARE TRANSVERSALA

Principiile formarii imaginii RMDupa terminarea impulsului de RF (dintr-o bobina de curent alternativ) magnetizarea transversala (coponenta transversala a vectorului Mo) se va reduce din nou progresiv, in timp ce magnetizarea longitudinala (componenta logitud. a vectorului Mo) se va apropia din nou de nivelul sau initial (egal cu Mo).

Revenirea la magnetizarea longitudinal timpul necesar pentru restabilirea magnetizarii longitudinale sau pentru revenirea la valoarea original se numeste TIMP DE RELAXARE T1 (este constant)TIMPMAGNETIZARELONGITUDINALA

Ce se petrece cu magnetizarea transversala?dupa intreruperea actiunii pulsului de RF, protonii isi opresc miscarea, nu mai sunt in faza, deoarece nu se mai intervine asupra lorraportand la timp, magnetizarea transversala -TIMP DE RELAXARE T2

TIMPMAGNETIZARETRANSVERSALA

Parametrii tisulariT1, T2, DP sunt constante pentru un tesut datTimpul de relaxare T1 este timpul de magnetizare a unui tesut. T1 scurt: grasimea -T1 lung: apa.Timpul de relaxare T2 reprezinta puterea de emisie in timp a diferitelor tesuturi din organism T2 lung: apa -T2 scurt: muchiulDP - intensitatea semnalului depinde de bogatia de H+ a unui tesut bogate n H+: apasrace n H+: corticala osoas

SEMNALUL IN IRMSemnalul corespunde aspectului unei structuri din imagine (alb, negru, gri nchis, gri deschis)

semnalului intrisec al unei structuri:- hipersemnal = alb - hiposemnal = negru- semnal intermediar = gri

semnalului n raport cu structurile invecinate: parenchim cerebral, ficat, splina- hipersemnal- hiposemnal- izosemnal (semne indirecte: efect de masa)

Hiposemnal sau asemnal T1(negru)Apa (LCR, bila, urina)AerulCalcificarile si corticala structurilor osoaseVasele cu flux rapid (SE)Tendoanele, ligamenteleHemosiderinaEdemulArtefacte metalice

T1

Hiposemnal sau asemnal T2 sau T2* (negru)Lichidul cefalo- rahidian, numai in secvene FLAIRAerCalcificari si corticala osoasaTendoaneVasele cu flux rapid (artere)Venele cu traiect perpendicular pe planul de sectiuneArtefactele metaliceHemosiderinaMelanina

FlairT2T2 GE

Hipersemnal T1(alb)Hematom subacut (methemoglobina)GrasimeContinutul proteic al unui chistPriza de contrast dup injectare de GdVasele circulante n EGMelaninaPosthipofizaCalcificari (caracter aberant)

PosthipofizaLipomAgenezie de corp calos

SangeNeurinom VIIIVase n GEInfiltratie leptomeningeala

Hipersemnal T2 i T2*(alb)Lichid (LCR, urina, bila)Hematom in stadiul subacutGrasimea n FSE, TSECartilajeleVenele (vasele paralele la planul de sectiune)Diferite leziuni: proces lichidian, edem, ischemie, tumora, demielinizare, glioza

CB, VBHemangiomCHHSPC, VU

ISCHEMIEEdem tumoralLeucoaraiozaBoala Wilson

Traumatisme Cranio-Cerebrale

Interpretarea imaginilorLeziuni izodenseLeziuni hiperdenseLeziuni hipodenseLeziuni mixte

EXPLORAREA CT N TRAUMATISMELE CRANIO-CEREBRALEPregtirea bolnavuluiSelecia parametrilor de scanareAdministrarea de contrastInterpretare

Pregtirea bolnavuluiobinerea de informaii asupra condiiei pacientului abilitate de cooperare;informarea pacientului asupra procedurilor care i se vor aplica;durat scurt de examinare;prevenirea claustrofobiei;sedare adecvat n stri de agitaie psiho-motorie.

Selecia parametrilor de lucrugrosimea de seciune: 2-4-8 mm;intervalul dintre seciuni: 2-20 mm;nclinarea ansamblului surs-detectori: 25;timpul de scanare: 3-5-7-9 secunde.

Administrarea de contrastmod de administrare: perfuzie intravenoas bolus ghidat

precauiuni n caz de intoleran cu tratament adecvat.

Implicarea cranio-cerebral n politraumatismeBi-regionale cu ase tipuri CT, CA, CL, TA, TL, AL; Tri-regionale cu patru tipuri CTA, CTL, CAL, TAL;Cvadri-regionale cu un singur tip CTAL.

C extremitatea cefalic, T torace, A abdomen, L aparat locomotor (membre, coloan, bazin)LEGEND :

I. TRAUMATISME CRANIO-CEREBRALE NCHISEEdem cerebral Hemoragia subarahnoidian posttraumaticHematomul epiduralHematomul subduralHematomul intraparenchimatosHemoragia intraventricularInfarctul cerebral posttraumaticFracturiLeziuni asociate

Edemul cerebral

1.Edemul vasogenic este asociat cu prbusirea barierei hematoencefalice si scurgerea plasmei filtrate n spaiul extracelular predilectie pentru substanta alb stergerea santurilor intergirale

apare n:- tumori primare, tumori metastatice- infarcte, hemoragii- contuzii- inflamatii, infectii

Hemoragia subarhnoidian posttraumaticInvadarea spaiilor cerebro-fluide cu sngeValori densitometrice de tip hiperdens n spaiile cerebro-fluideUnic sau asociat cu alte leziuni

Hematomul epidural

se dezvolt deasupra durei prin hemoragie la nivelul arterei meningiene medii ramurilor arterei meningiene medii granulatiilor pacchioniene (venoas) sinusului sagital localizare uzual: temporo-parietal

CT: aspect biconvex aspect plan-convex hiperdensitate adiacent tablei craniene delimitare fat de creier precis semnele de leziune nlocuitoare de spatiu sunt evidente aspecte de densitate variate n functie de evolutie la cele cronice

Hematomul subdural

hemoragie prin : - rupturi vasculare post-traumatice - hemoragie prin ateroscleroz cerebral

apare la orice vrst, mai frecvent n decada 6-8

atrofia cerebral senil creaz spatiu si mobilitatea creierului creste, ducnd la rupturi venoase

1.Hematomul subdural acut

se pune n evident dup cteva ore, conducnd la compresia creierului aspect asemntor de multe ori cu cel epidural de care se deosebeste greu; prezenta de snge n fisura interemisferic si la nivel de tentorium sunt posibile semne de diagnostic diferential asociat cu edem ipsilateral marcat si cu pronuntat efect de mas (care poate bloca foramenul Monro cu efectele cunoscute)

2.Higroma acut subdural

apare n principal la copii dar si la adulti

este consecinta ptrunderii LCR n spatiul subdural si a neglijrii hematomului

CT arat valori atenuate ale LCR

3.Hematomul subdural cronic

bilateral n 10%

entitate complex, cu etiologie divers

CT:- aspect plano-convex- aspect biconvex- semne de leziune nlocuitoare de spatiu

din punct de vedere al densittii hematomului se disting 4 tipuri de hematoame subdurale cronice

1.hematomul subdural cronic hipodens - tipul I.

incident 33%

CT: zon subtire n form de secer care inchide calvaria cu densitate omogen redus

capsul subtire de delimitare a hematomului dup CMiv - demarcare distinct a cortexului

2.Hematomul subdural cronic neomogen - tipul II

incident tot 33%consecinta unei sngerri repetate (recurente)

CT: zone izodense, hipodense, hiperdense dnd structur neomogen (densitti mixte)

compartimentare cu capsul

sedimentare distinct

3.Hematomul subdural cronic izodens - tipul III incident 25% densitatea identic cu cea a tesutului cerebral din cauza absorbtiei componentelor solide

administrarea de contrast arat marginile hematomului (prin opacefierea vaselor din spaiul subarahnoidian) ducnd la demarcare distinct a hematomului de cortex semnele de efect de mas si deplasare a structurilor si compresia spatiilor fluide - sunt foarte importante pentru diagnostic

diagnosticul diferential cu: gliomatoza difuz gliomul

4.Hematomul cronic subdural hiperdens - tipul IV incident 7-10%

dezvoltare ntre 12 zile - 5 sptmni

CT: zon hiperdens n vecintatea calvariei n form de secer

compresie pe sistemul ventricular

Hematom intraparenchimatosFaza acut (primele zile) hiperdensitate omogen cu contur net (hematom circumscris) ; neregulat n hemoragia disecant hiperdensitate heterogen dac sngerarea este continu nivel lichidian orizontal. poate fi : -MAV rupta,-anevrism,-tumor efect de mas asupra structurilor din linia median; edem cerebral; angajare transtentorial hemoragie intraventricular; hemoragie meningean; dilatatie ventricular controlateral sau bilateral simetric sau asimetric

Hematom intraparenchimatos

Faza subacut (2-3 sptmni) hiperdensitate n cocard cu limite mai sterse uneori izodensitate posibil hipodensitate cu edem sau ischemie intensificare periferic n inel sau coroan regulate intensificare a leziunilor ischemice asociate variabil diminu ntre ziua 10-30

Hematom intraparenchimatos

Faza sechelar (dup 3 sptmni pn la o lun) hipodensitate sechelar cu limite nete calcificri uneori n general fr intensificare atractie si dilatare a ventricolului interesat

Hemoragia intraventricularHiperdensiti uni-, bi-, tri- i panventriculare Valori densitometrice 55-75 UHUnic/asociat cu alte leziuni

Infarctul cerebral post-traumaticIntima vasc. distrus genereaz trombi (evidenti angiografic),Zon hipodens net delimitat n teritoriul aferent arterei afectateImaginile CT din ocluzia carotidian traumatic sunt similare cu cele din disectia carotidian

FracturiSimpleCominutiveAsociate cu alte leziuni

II. TRAUMATISME CRANIO-CEREBRALE DESCHISEDeschiderea traumatic a dureimater, cu lezare concomitent cutanat sau comunicare cu sinusurile paranazale ca rezultat al plgilor prin impuscare si fracturi cu deplasare;Proiectile si eschile osoase intracraniene usor demonstrabile prin CT datorit hiperdensittii lor;Distrugere locala a tesutului cerebral: hematoame, edeme si zone necrotice, cu complicatii ulterioare si evolutie nefavorabila.

Pneumocefaliaptrunderea aerului intracerebralapare cnd lichidul iese prin leziunea dur-os si intr aer n spatiul subarahnoidian sau n sistemul ventricular

Plgi prin mpucaredistrugerea osului la orificiul de intrare a proiectilului si posibil si la iesirea acestuiaCT arat traiectul intracerebral al proiectilului sub form de band rectilinie hiperedensprezenta de eschile osoase

cicatricea spongioas cerebral postcontuzional chistul posttraumatic

atrofia cerebral regional hidrocefalia comunicant posttraumatic III. SECHELE TARDIVE ALE TRAUMATISMELOR

CONCLUZIICT este metoda imagistic de elecie n explorarea traumatismelor cranio-cerebrale;CT permite un inventar lezional rapid, eficient i concret al tuturor leziunilor traumatice cranio-cerebrale imediate;CT reprezint o metod imagistic complementar n diagnosticul pozitiv i diferenial al traumatismelor cranio-cerebrale.

*