II.2.1 Sistema CR

Il sistema CR è una tecnologia che presenta i seguenti vantaggi:
- è facilmente integrabile, perchè i cambiamenti rispetto al sistema analogico sono minimi;
- non sono necessari cambiamenti alle diagnostiche;
- può servire più diagnostiche;
- è utilizzabile per tutte le applicazioni radiologiche;
- ha maggiore latitudine di posa;
- è possibile l’imaging processing, che migliora la qualità dell’immagine;
- è possibile riprodurre molteplici stampe originali;
- è possibile l’accesso remoto alle immagini;
- è un primo passo verso la radiologia digitale e il PACS (archiviazione e gestione immagini).

Gli imaging plate sono costituti da:
- copertura che fa da strato protettivo;
- fosfori;
- supporto;
- cellulosa;
- piombo;
- alluminio con struttura a nido d’ape.

Il fosforo utilizzato è prevalentemente fluorobromuro di bario all’europio, che sfrutta il fenomeno della fluorescenza.

I plate vengono esposti alle radiazioni X e si crea ,così, l’immagine latente.

Tale immagine viene, poi, introdotta, attraverso la cassetta, nel CR.

All’interno del sistema la cassetta viene prelevata ed esposta al laser.

Il laser induce il fenomeno della luminescenza.

Avviene, poi, la detezione della luce, la conversione analogica/digitale, l’eventuale rielaborazione delle immagini, la cancellazione del plate, che sarà così pronto per un nuovo utilizzo, e il ritorno del plate nella stessa cassetta.

Durante questo processo niente tocca lo schermo e non si ha nessuna usura da trasporto.

Con il sistema CR, una colonna cervicale viene eseguita con i seguenti dati esposimetrici: 70Kv e 32mAs.

II.2 Sistema digitale

Un sistema digitale ha due caratteristiche: la variabile rappresentata deve essere digitale e le dimensioni delle unità elementari devono essere finite.

Un’immagine digitale non può diventare analogica, dato che questa ultima ha maggior risoluzione spaziale e i dati mancanti alla prima non possono essere aggiunti.

Un altro svantaggio del processo di digitalizzazione, oltre all’inferiore risoluzione spaziale, è la necessità di disporre di computer con notevoli capacità di memoria.

I vantaggi di tale sistema sono: la possibilità di elaborare le immagini e di digitalizzarle e, quindi, archiviarle.

Nel sistema digitale le immagini sono costituite da una matrice di numeri corrispondenti alle varie densità radiografiche.

La matrice è costituita da pixel, che l’elemento unitario dell’immagine.

La risoluzione spaziale di un’immagine digitale è inversamente proporzionale alla dimensione del pixel.

Più piccolo è il pixel, maggiore sarà la risoluzione spaziale.

I sistemi digitali sono costituiti da:
- un tubo a raggi X;
- un sistema di rivelazione;
- un sistema di registrazione;
- un computer;
- un sistema di visualizzazione;
- un sistema di archiviazione.

L’ apparecchiatura digitale può essere costituita da cassette mobili o imaging plate (Computer Radiography o sistema CR) o da una griglia fissa (Direct radiography o sistema DR).

II.1 Sistema analogico

Un sistema analogico per la rivelazione delle immagini deve soddisfare due condizioni: la variabile rappresentata nell’immagine deve essere analogica e le dimensioni delle sue unità elementari devono essere infinite (immagine continua).

Un’immagine è analogica perché, nell’intervallo tra la trasparenza assoluta e l’opacità assoluta può assumere qualunque valore numerico.

Il diametro dei granuli di bromuro di argento è di 0.002 mm ed è infinitesimo in riferimento al potere di risoluzione dell’occhio che è di 0.1 mm.

Un’immagine analogica può essere trasformata in un immagine digitale.

Con la digitalizzazione dell’immagine, tramite scanner, si perde in risoluzione spaziale, ma si può elaborare l’immagine ed effettuare la sua archiviazione in maniera digitale.

Tale sistema è caratterizzato dall’utilizzo di cassette con pellicole analogiche.

All’interno della cassetta ci sono delle pellicole radiografiche contenenti granuli di bromuro di argento dispersi in gelatina animale (emulsione).

L’emulsione è ricoperta da uno strato protettivo, stesa su uno strato di cellulosa o poliestere e si trova su entrambe le facce della pellicola.

Per effetto dei raggi X il bromuro di argento si decompone e libera argento metallico puro, opaco alla luce.

Si crea così l’immagine latente che per diventare visibile dovrà essere sottoposta al processo di sviluppo.

Allo sviluppo fa seguito il fissaggio per eliminare il bromuro di argento che non ha interagito con i fotoni X , il lavaggio e l’essicamento.

Il fenomeno così descritto è a scarso rendimento.

Ecco perché la pellicola viene compressa tra due schemi di rinforzo fluorescenti, che cattureranno i fotoni e li convertiranno in fotoni luminosi a elevato rendimento.

In tal modo, la quantità di fotoni X che servirà per annerirete la pellicola potrà essere ridotta da 10 a 100 volte.

Gli schemi di rinforzo sono costituiti da: uno strato di supporto, uno strato riflettente che ha la funzione di recuperare i fotoni che altrimenti passerebbero attraverso il supporto, uno strato fluorescente ed uno strato protettivo.

Gli schermi di rinforzo attuali utilizzano come fosfori elementi delle cosiddette “terre rare”, tra cui l’ossisolfuro di gadolinio.

Gli schermi alle terre rare, a parità di definizione, hanno un rendimento 6-8 volte superiore a quelli al tungstato di calcio, usati in passato.

La cassetta ha funzione di protezione dalla luce.

Associata alla cassetta vi è una griglia, che è indispensabile nella tecnica a raggi duri.

Oggi si utilizzano i Potter-Bucky (griglie mobili), perfettamente bilanciati con il tubo radiogeno.

CAPITOLO II - IL TELERADIOGRAFO

Il teleradiografo è un’apparecchiatura utilizzata per eseguire radiogrammi con elevata distanza fuoco-film (circa 2m).

Può essere utilizzato per lo studio della colonna in toto, ma in genere viene usato per la radiografia del torace.

E’ generalmente asservito a un tubo su stativo a pavimento o pensile.

Con la teleradiografia il fenomeno dell’ingrandimento sulle immagini radiografiche diventa trascurabile.

La distanza fuoco-film elevata ha importanti effetti anche sulla sfumatura geometrica che viene notevolmente ridotta.

Il teleradiografo per la rilevazione dell’immagine può utilizzare sistemi analogici o digitali.

IL MEDIASTINO

Il mediastino compare sul radiogramma standard del torace come ombra mediana o ombra cardio-vascolo-mediastinica, comprendente gli ili.

E’ delimitato lateralmente dalle pleure, superiormente dal collo e inferiormente dal diaframma.

Il mediastino, secondo la classificazione di Shields, è diviso in anteriore, medio e posteriore.

Al mediastino anteriore appartengono: timo, tessuto connettivo di sostegno, vasi mammari interni; al medio: cuore e grossi vasi (vene cava e anonime, arco aortico e suoi rami) nervi frenici e vaghi (parte superiore) trachea ed ili polmonari, connettivo di sostegno; al posteriore: esofago, dotto toracico, vene azygos ed emiazygos, nervi vaghi (parte inferiore), linfonodi e connettivo areolare.

Nella radiografia standard in postero-anteriore all’immagine mediastinica si sovrappongono anteriormente lo sterno e posteriormente la colonna dorsale.

La forma del mediastino dipende dalle caratteristiche somatiche del paziente e dal momento respiratorio in cui viene eseguito il radiogramma (inspirazione-espirazione); in genere, in un longitipo è allungato e stretto con un cuore “a goccia”, mentre in un brachitipo è largo ed il cuore è orizzontalizzato.

L’ilo del polmone è formato da vasi venosi e arteriosi, dalle ramificazioni dei bronchi, da strutture nervose, linfatiche e connettivali.

Nella formazione dell’ombra ilare, in condizioni di normalità, contribuiscono quasi esclusivamente i grossi bronchi e soprattutto i vasi, in particolare le arterie polmonari.L’ilo di destra è in posizione più caudale rispetto a quello di sinistra.

IL POLMONE - PARTE II

Ciascun polmone è avvolto dalla propria membrana sierosa: la pleura, che con i suoi foglietti, parietale e viscerale, vi circoscrive attorno la cavità pleurale.
Il foglietto parietale in alcuni punti si addentra nel parenchima per formare le scissure (grande, presente in entrambi i polmoni, e piccola, presente solo in quello di destra).
Tra le due pleure c’è il cavo pleurico, che è uno spazio virtuale contenente liquido che serve per il loro scorrimento durante gli atti respiratori.
In un radiogramma del polmone, normalmente, la pleura non si riconosce, ad eccezione di quella della piccola scissura in postero-anteriore e delle grandi scissure in latero-laterale.

Nel bambino si vede la pleura parietale a livello della parete toracica laterale.

I lobi anomali dovuti a scissure sovranumerarie sono: quello della vena azygos, il medio di sinistra, il paracardiaco destro e l’apico-dorsale del lobo inferiore riconoscibile in proiezione latero-laterale.

L’aspetto radiologico normale del torace, che è un esame di volume, è costituito da una tonalità di grigio di fondo dovuta al sangue contenuto nel fittissimo intreccio di capillari.

Questo aspetto di base costituisce quella che correntemente è chiamata diafania polmonare. La radiotrasparenza dei polmoni è dovuta alla componente aerea presente in essi.

La radiotrasparenza aumenta con l’inspirazione e diminuisce con l’espirio; inoltre, è minore agli apici e verso gli ili polmonari per aumentare verso i campi medi e le basi.

La trama polmonare è quella struttura opaca che dall’ilo alla periferia si riduce gradualmente fino a scomparire; è data essenzialmente dalle ramificazioni dell’arteria polmonare.

IL POLMONE - PARTE I

I polmoni, destro e sinistro, sono accolti nella cavità toracica, occupandone ciascuno la corrispondente parte laterale.

Sono separati tra loro dal mediastino.

La struttura interna del polmone consta di due parti, la parte intrapolmonare dell’albero bronchiale (diramazioni bronchiali) ed il parenchima polmonare; quest’ultimo è formato dai lobuli polmonari in cui si trovano gli alveoli, dove avvengono gli scambi gassosi.

Il polmone di destra è diviso in tre lobi: superiore, medio ed inferiore; quello di sinistra in lobo superiore, inferiore e lingula.

Nel radiogramma eseguito in postero-anteriore, i lobi, che sono separati prevalentemente secondo piani obliqui, si sovrappongono, mentre in quello latero-laterale è più semplice la loro distinzione.

Convenzionalmente il polmone può essere suddiviso: 1) apice: la zona sopra la clavicola; 2) campo polmonare superiore: zona compresa tra la clavicola e la parte anteriore della terza costa; 3) campo polmonare medio: zona compresa tra la parte anteriore della terza costa e quella anteriore della quinta costa; 4) campo polmonare inferiore: zona compresa tra la parte anteriore della quinta costa e l’emidiaframma.

IL DIAFRAMMA

Il diaframma è una struttura muscolare, che separa il torace dall’addome.

L’emidiaframma di destra è più alto e meno mobile del sinistro per la presenza del fegato sotto di esso.

Inferiormente all’emidiaframma di sinistra possono riconoscersi delle radiotrasparenze dovute alla bolla gastrica e alla flessura splenica del colon.

PARTI MOLLI

Le parti molli che sono comprese sul radiogramma standard del torace sono:

a) muscoli: lo sternocleidomastoideo che determina una velatura in regione apico-mediale, il muscolo grande pettorale che vela la parte laterale del campo medio dei polmoni e che è più evidente in pazienti robusti e il muscolo grande dorsale;

b) mammelle e capezzoli, che soprattutto nelle donne possono simulare opacità rotondeggianti;

c) ombre satelliti: sono tenui opacità determinate dalla cute, che danno doppi contorni sul profilo superiore della clavicola, dalla pleura e sul margine inferiore delle prime coste.

PARTI SCHELETRICHE - I.2 Altre strutture scheletriche

Nel radiogramma standard del torace sono compresi anche: le clavicole, le scapole e parte degli arti superiori.

Le clavicole interferiscono con la parte superiore dei campi polmonari.

Le scapole, con il loro bordo mediale, possono parzialmente interferire con i margini del torace, ma questo può essere evitato con un buona tecnica di esecuzione della radiografia.

Gli arti superiori sono ai lati dei polmoni, sono rappresentati solo nella loro estremità prossimale e non opacizzano la diafania del torace

PARTI SCHELETRICHE - I.1 Gabbia toracica

La gabbia toracica è costituita posteriormente dalle vertebre dorsali, anteriormente dallo sterno e ai lati dalle coste e dalle cartilagini costali.

Le vertebre dorsali sono dodici e in un radiogramma del torace, ottenuto con pellicole analogiche, si vedono soltanto le prime quattro o cinque.

Lo sterno è composto dal manubrio, dal corpo e dal processo xifoideo e si apprezza unicamente nella proiezione latero-laterale.

Le coste sono dodici paia. Si articolano con le vertebre toraciche e con lo sterno; fanno eccezione le ultime due paia (coste fluttuanti) che non hanno rapporti con lo sterno. L’articolazione con lo sterno avviene tramite un segmento cartilagineo che continua la forma della costa e lo raggiunge direttamente (coste sternali) o indirettamente, fondendosi con la cartilagine della VII costa (coste asternali).

Nella radiografia standard in postero-anteriore del torace i tratti anteriori e posteriori delle coste si incrociano a formare un’interferenza opaca sulla trasparenza del polmone.

CAPITOLO I

Il torace si estende dal margine inferiore del collo sino agli emidiaframmi.

E’ composto da una parte esterna, ossea e cartilaginea, detta gabbia toracica e da una parte interna costituita dagli organi del torace.

In un’immagine radiologica del torace sono riconoscibili: parti scheletriche, parti molli, il diaframma, il mediastino e i polmoni.

INTRODUZIONE - PARTE 2

Nello studio del torace la risonanza magnetica viene utilizzata solo per controllare l’eventuale infiltrazione parietale dei tumori.

Di recente si è affacciata sul mercato una nuova metodica per lo studio del torace: l’energy subtraction.

Con essa si utilizza ancora il teleradiografo, ma grazie alla sottrazione di energia, si possono ottenere immagini dissociate solo dei tessuti molli e dei segmenti scheletrici, in aggiunta a quella standard del torace.

La sottrazione di energia può essere ottenuta sia con una solo esposizione sia con due esposizioni, interponendo tra un imaging plate e l’altro un filtro di rame.

Il seguente lavoro sulle tecniche di studio del torace con apparecchiatura energy subtraction ha il duplice scopo di illustrare una nuova metodica per lo studio dell’apparato respiratorio e di capire, in quali casi, questa può essere utile per visualizzare meglio determinate patologie o nell’evitare ulteriori esami più dispendiosi e che danno una dose di radiazioni maggiore al paziente.

Nel lavoro viene descritta l’esperienza della radiologia 2 dell’Ospedale San Antonio Abate di Gallarate (VA), dove l’apparecchiatura energy subtraction è presente da circa un anno e mezzo.
Nella nostra casistica vengono analizzati 109 toraci di pazienti provenienti dall’ambulatorio di broncopneumologia; in questo lavoro si è valutato quanto questa metodica sia utile nel migliorare il riconoscimento di noduli polmonari e di identificarne la pertinenza (polmone, tessuti molli, scheletro).

INTRODUZIONE - PARTE 1

L’esame radiologico dell’apparato respiratorio viene attualmente effettuato mediante la radiografia standard (rappresentazione bidimensionale dell’immagine polmonare), con la radioscopia (fornisce informazioni dinamiche degli organi in esame) e con la tomografia computerizzata.

L’ecografia, normalmente, per la presenza di aria all’interno del polmone, non può essere utilizzata nello studio delle patologie di pertinenza toracica.

E’ possibile fare uso degli ultrasuoni per differenziare un versamento massivo da una atelectasia.
La radiografia del torace ha buona risoluzione spaziale, ma ha lo svantaggio della sovrapposizione proiettiva di vari organi.

Nei casi in cui un’opacità si va a proiettare su un segmento scheletrico sorgono problemi di interpretazione per la refertazione. Spesso, infatti, per il radiologo è difficile distinguere la pertinenza propriamente polmonare da quella scheletrica di tale opacità.

La radioscopia, in determinati casi, senza costi aggiuntivi, può essere dirimente, ma con tale metodica si ha un aggravio della dose assorbita dal paziente.

La tomografia computerizzata è in grado di confermare la reale esistenza di un’eventuale opacità, e verificarne la pertinenza (parenchimale, ossea o dei tessuti molli).

Tale metodica ha lo svantaggio di somministrare una dose di radiazioni elevata al paziente.

INDICE

INTRODUZIONE 1

CAPITOLO I:

ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE 3

PARTI SCHELETRICHE 3

I.1 Gabbia toracica 3

I.2 Altre strutture scheletriche 4

PARTI MOLLI 4

DIAFRAMMA 5

POLMONE 5

MEDIASTINO 7

CAPITOLO II:

APPARECCHIATURE PER LO STUDIO DEL TORACE 9

IL TELERADIOGRAFO 9

II.1 Sistema analogico 9

II.2 Sistema digitale 12

II.2.1 Sistema CR 14

II.2.2 Sistema DR 16

II.2.2.1 Selenio amorfo 19

ENERGY SUBTRACTION 21

II.3 Doppia esposizione 22

II.4 Singola esposizione 23

II.5 Dual side reading 24

II.6 La console 25

II.7 Rilevazione dell’immagine 26

II.8 Visualizzazione delle immagini 27

II.9 Dose al paziente 29

TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA 30

ALTRE METODICHE 31

CAPITOLO III:

MATERIALI E METODI 33

L’ENERGY SUBTRACTION ALL’OSPEDALE DI GALLARATE 33

III.1 Proiezioni per lo studio del torace 36

III.1.1 Proiezione postero-anteriore 37

III.1.2 Proiezione latero-laterale 37

III.2 Casistica 38

CAPITOLO IV:

LETTERATURA 41

DISCUSSIONE E CONCLUSIONI 45

BIBLIOGRAFIA 48

RINGRAZIAMENTI

Ringraziamenti particolari al Dottor Federico Fontana per la disponibilità dimostrata e la preziosa collaborazione nella stesura di questo elaborato.

Si ringrazia il Dottor Massimo Paolucci, il Signor Fabrizio Provasi e, in particolar modo, il Signor Giovanni Brunasso per la fornitura di importante materiale di studio.

Si ringrazia il Dottor Oscar Calvenzani per l’aiuto nell’interpretazione delle immagini.

DEDICA

Alla mia famiglia,

alla mia ragazza Raffaella,

agli amici e ai colleghi

che mi hanno incoraggiato

nell’affrontare questa sfida.

Grazie.

COPERTINA

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELL’INSUBRIA
Facoltà di Medicina e chirurgia



CORSO DI LAUREA IN TECNICHE DI RADIOLOGIA
MEDICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA






TECNICHE DI STUDIO DEL TORACE
CON APPARECCHIATURA
ENERGY SUBTRACTION







Relatore: Dott. FEDERICO FONTANA



Tesi di laurea di:
SALVATORE PETRENGA
Matricola n. 702642



Anno accademico 2005/2006