Diagnostyka obrazowa

podstawy fizyczne

wybranych metod

obrazowania,

zastosowanie w

diagnostyce, ryzyko i

przeciwwskazania

radiologia

konwencjonalna

• obraz powstaje w wyniku oddziaływania na detektor

wiązki promieniowania rentgenowskiego

przechodzącej przez badany obiekt (ciało pacjenta)

• źródłem promieniowania jest anoda lampy

rentgenowskiej

• w badanym obiekcie promieniowanie rentgenowskie

ulega osłabieniu w wyniku pochłaniania i

rozpraszania (zależnych od grubości tkanki, jej

rodzaju i budowy)

• obraz może być rejestrowany w systemie

analogowym lub cyfrowym

• detektorem w systemie analogowym jest układ folia

wzmacniająca – błona światłoczuła

• w systemie cyfrowym detektorem jest płyta

pamięciowa zawierająca związki selenu i fosforu lub

płyta sensoryczna

w radiologii konwencjonalnej

obraz jest rzutem

trójwymiarowego obiektu na

płaszczyznę detektora

Mammografia

rentgenowska:

• standardowe badanie obejmuje

zdjęcia obu gruczołów sutkowych
w dwu projekcjach: kranio-
kaudalnej i skośnej po uciśnięciu
sutka między stolikiem z kasetą i
płytką uciskową,

• na zlecenie radiologa wykonywane

są dodatkowe zdjęcia w innych
ułożeniach lub zdjęcia celowane.

Technika mammografii:

Mammografia

rentgenowska

wykorzystuje promieniowanie rtg

o specyficznym widmie

energetycznym dzięki zastosowaniu

anody molibdenowej (ewentualnie

rodowej)

z odpowiednim filtrem

(w przeciwieństwie do

ogólnodiagnostycznych aparatów

rtg posiadających anodę

wolframową i filtr aluminiowy).

Ultrasonografia

• obraz struktur tkankowych powstaje w

oparciu o efekt odbicia fali ultradźwiękowej

zachodzący na granicy dwu ośrodków

różniących się oporem akustycznym

(impedancją akustyczną)

• sonda (głowica) ultradźwiękowa wytwarza

fale ultradźwiękowe i rejestruje odbite echa

• każdemu punktowi przekroju

anatomicznego tworzonemu przez wiązkę

emitowaną z głowicy przyporządkowany

zostaje stopień jasności obrazu

odpowiadający intensywności uzyskanego z

niego echa

W USG obraz jest wycinkiem przekroju

w płaszczyźnie wiązki, a jego kształt

zależy od geometrii głowicy

Badania tomograficzne czyli

warstwowe

• konwencjonalna tomografia

(obrazowanie wybranej warstwy i

zamazanie pozostałych dzięki

nieostrości ruchowej)

• tomografia komputerowa (polega

na rejestracji danych z badanej

warstwy w matrycy cyfrowej i

rekonstrukcji obrazu

morfologicznego przez program

komputerowy

Rodzaje tomografii

komputerowej

• TK rtg (transmisyjna) –

powszechnie nazywana po prostu
KT

• tomografia emisyjna (izotopowa) –

SPECT (tomografia pojedynczego
fotonu) i PET (pozytronowa
tomografia emisyjna)

• tomografia rezonansu

magnetycznego (NMR)

Tomografia komputerowa

(rtg)

• źródłem promieniowania jest lampa rtg wykonująca

ruch obrotowy wokół pacjenta

• pomiarów współczynnika osłabiania dokonuje układ

detektorów ustawionych przeciwstawnie

• badana warstwa eksponowana jest z wielu stron, a

detektory rejestrują osłabienie promieniowania

przebiegającego pod różnymi kątami,

• każdy pixel obrazu ma odcień w skali szarości

odpowiadający współczynnikowi osłabienia (w j.

Hounsfielda) w jednostce objętości badanej warstwy

(vokselu)

• możliwe jest wykonanie badania w płaszczyznach

poprzecznej i skośnych do długiej osi ciała pacjenta

oraz uzyskanie drogą rekonstrukcji warstwowych

przekrojów w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej

Powstawanie obrazu

warstwowego w TK (rtg)

Tomografie emisyjne (PET i

SPECT)

• źródłem promieniowania jest izotop

wprowadzony do organizmu pacjenta,
a detektory rejestrują promieniowanie
gamma

• uzyskuje się obrazy warstwowe

uwidaczniające rozkład izotopu w
badanej warstwie

• badania dynamiczne z podaniem

znakowanych substratów pozwalają
na ocenę metabolizmu tkankowego

PET – pozytronowa

emisyjna tomografia

• obraz powstaje w oparciu o

rejestrację fotonów anihilacyjnych
powstających w miejscach
gromadzenia się substancji
znakowanej radionuklidem
ulegającym rozpadowi beta +

• PET obrazuje rozkład znakowanego

substratu w badanej warstwie oraz
zmiany jego stężenia w czasie

PET - zastosowanie

• badania mózgu (zmiany

niedokrwienne, badanie
metabolizmu)

• badania serca (badanie dopływu krwi

i metabolizmu energetycznego
mięśnia sercowego)

• diagnoza i terapia nowotworów (na

podstawie oceny procesów
metabolizmu glukozy i aminokwasów)

Tomografia rezonansu

magnetycznego - NMR

• badany obiekt jest umieszczony w zewnętrznym stałym polu

magnetycznym

• nałożenie gradientów pola powoduje wyróżnienie vokseli, w

których atomy wodoru maja określoną częstotliwość

rezonansową (zależną od parametrów miejscowego pola

magnetycznego)

• rozdzielczość przestrzenną uzyskuje się przez zmianę

częstotliwości rezonansowej

• zadziałanie impulsów elektromagnetycznych o częstotliwości

rezonansowej powoduje zmianę magnetyzacji w kierunku linii sił

pola i prostopadle do niego (impulsy 180 i 90 stopni)

• w przerwie między impulsami magnetyzacja powraca do stanu

równowagi (następuje tzw. relaksacja) w kierunku podłużnym

(równoległym do linii pola) w czasie T1 oraz w kierunku

poprzecznym (prostopadłym) do linii sił pola w czasie T2

• mierzone wartości sygnału magnetyzacji zależą od czasów

relaksacji T1 i T2 oraz gęstości protonów w badanej tkance

• wartości sygnału T1 – zależne, T2 – zależne i zależne od gęstości

protonów są podstawą do tworzenia kontrastu na obrazie

schemat tomografu MR

Diagnostyka osteoporozy

(badanie gęstości

mineralnej kości – BMD)

polega na wykonaniu badania

densytometrycznego metodą dwuwiązkowej

absorbcjometrii rentgenowskiej: DXA (dual

energy X – ray absorbtiometry). Aparaty

densytometryczne wyposażone są w

mikrolampę rtg i czujnik mierzący natężenie

promieniowania po przeciwnej stronie ciała

badanego. Zastosowanie dwu wiązek

promieniowania różniących się energią

pozwala ocenić jaką dawkę absorbuje sama

tkanka kostna i „wyeliminować” absorbcję

tkanek miękkich.

metody angiograficzne

• angiokardiografia (zwykle wykonywana

razem z cewnikowaniem serca i pomiarem

ciśnień i stężenia tlenu w jego jamach)

• koronarografia (badanie tętnic

wieńcowych)

• aortografia wstępująca

• arteriografia

• flebografia

• angiografia cyfrowa subtrakcyjna – DSA

(umożliwia uwidocznienie naczyń przy

stężeniu środka cieniującego 2-3% wobec

40-50% w angiografii rutynowej

środek cieniujący

to substancja, która osłabia

promieniowanie rentgenowskie

w większym lub mniejszym

stopniu niż tkanki ciała.

środki cieniujące

stosowane w

rentgenodiagnostyce

• o niskim współczynniku

pochłaniania (negatywne) – gazy

• o wysokim współczynniku

pochłaniania (pozytywne) –
nierozpuszczalne w wodzie,
tworzące zawiesiny (związki
baru) i rozpuszczalne w wodzie
(związki jodu)

historia jodowych środków

cieniujących

• Osborn i wsp., rok 1923: 10%

roztwór jodku sodu podany
dożylnie jest wydalany z moczem

• 1952 – acetryzonian sodu (Urokon)

– prekursor współczesnych środków
cieniujących rozpuszczalnych w
wodzie

• 1955 – amidotryzonian (Urografin)

kierunki rozwoju jodowych

środków cieniujących

rozpuszczalnych w wodzie

• zwiększenie liczby atomów jodu

w cząsteczce

(lepsze

cieniowanie)

• zmniejszenie osmolalności

(HOCM – LOCM - dimery
niejonowe, izoosmolalne)

(zwiększenie bezpieczeństwa)

Powikłania po donaczyniowym

podaniu środków cieniujących:

(zwykle występują w ciągu pierwszych 20 min po podaniu,

bardzo rzadko mogą wystąpić później, 24 – 48 godzin po

wstrzyknięciu)

• ciężkie: drgawki, obrzęk płuc, wstrząs,

zatrzymanie oddechu, zatrzymanie

krążenia,

• umiarkowane: omdlenie, nasilone

wymioty, rozległa pokrzywka, obrzęk

twarzy, obrzęk krtani, skurcz oskrzeli,

• lekkie: nudności, wymioty, pokrzywka,

świąd skóry, chrypka, kaszel, kichanie,

obfite pocenie się, uczucie ciepła.

Grupy pacjentów o podwyższonym stopniu

ryzyka wystąpienia reakcji ubocznych po

podaniu środków cieniujących:

• choroby tarczycy (wole, nadczynność)
• niewydolność nerek
• cukrzyca
• ciężka postać nadciśnienia tętniczego
• paraproteinemie i szpiczak mnogi
• drgawki pochodzenia mózgowego
• niewydolność oddechowa i niewydolność

krążenia

• niewydolność wątroby
• alergie, astma oskrzelowa
• wiek poniżej 2 i powyżej 65 lat

stosowanie środków cieniujących w TK –

wskazania i przeciwwskazania

• przeciwwskazania bezwzględne w badaniach TK OUN:

stwierdzenie wewnątrzczaszkowo (w tym w obrębie

mózgowia) przestrzeni płynowych

świeżo

wynaczynionej krwi (urazy, samoistne krwotoki

śródczaszkowe)

• wole toksyczne
• przeciwwskazania względne: alergie, przebyte

powikłania po podaniu środka cieniującego,

niewydolność krążenia, uszkodzenie nerek i wątroby

• wskazania: większość badań TK klatki piersiowej, jamy

brzusznej, miednicy małej, twarzoczaszki i oczodołów, w

chorobie zwyrodnieniowej kręgosłupa w różnicowaniu

między blizną a nawrotem przepukliny po operacji

przepukliny jądra miażdżystego, w procesach

nowotworowych i zapalnych OUN oraz układu kostno-

stawowego

środki kontrastowe stosowane w badaniach

NMR:

• pozytywne:

paramagnetyki

-

skracają

czas relaksacji T1 powodując wzrost
intensywności sygnału z obszaru, gdzie
się gromadzą: gadolinium Gd 3+ (Gd-
DTPA Magnevist i Gd-DTPA-BMA
Omniscan), mangan Mn 2+, żelazo Fe 2+

• negatywne:

ferromagnetyki i

superparamagnetyki -

skracają czas

relaksacji T2 wpływając na spadek
intensywności sygnału: np. magnetyt
Fe3O4

przykładowe wskazania do zastosowania

środków kontrastowych w badaniu MR:

• diagnostyka nowotworów i zmian zapalnych

OUN

• ocena aktywności procesu w SM i innych

chorobach demielinizacyjnych

• nowotwory układu kostno-stawowego

ryzyko badań

radiologicznych

• spowodowane promieniowaniem
• spowodowane użyciem środków

cieniujących

• spowodowane techniką badania

(angiografia, DSA, radiologia
interwencyjna)

badania z zastosowaniem

promieniowania

rentgenowskiego

• radiologia konwencjonalna
• badania naczyniowe i procedury

radiologii interwencyjnej

• mammografia
• densytometria metodą

absorbcjometrii rentgenowskiej

• TK (rtg).

wykonywanie badań

radiologicznych

• wymagane jest skierowanie lekarskie

(3 wyjątki: zdjęcia pojedynczych

zębów, densytometria i przesiewowe

badania mammograficzne

rekomendowane przez Ministra Zdrowia),

• u kobiet w wieku rozrodczym badania

radiologiczne wykonuje się tylko w

pierwszych 10 dniach cyklu (z wyjątkiem

badań pilnych, ze wskazań życiowych)

• obowiązują zasady ochrony

radiologicznej pacjenta

skierowanie do badania

• dane identyfikujące pacjenta (imię,

nazwisko, data urodzenia)

• rozpoznanie kliniczne

• istotne informacje kliniczne

(uzasadnienie wskazań do badania i

sprecyzowanie problemu klinicznego)

• wyniki wcześniej wykonanych badań,

jeśli mają znaczenie kliniczne dla

przeprowadzenia i oceny zleconego

badania

• podpis i pieczątka lekarza zlecającego

oraz jednostki kierującej

przygotowanie do badań

obrazowych

• badania wykonywane na czczo: badania

przewodu pokarmowego, USG jamy brzusznej,

badania wymagające podania lub związane z

ryzykiem przedostania się środka cieniującego

do układu naczyniowego

• przygotowanie jelita grubego: przed

wypełnieniem środkiem cieniującym lub gdy

treść w jelicie przesłania diagnozowane

narządy (urografia, zdjęcie odcinka lędźwiowo-

krzyżowego kręgosłupa)

• wyjaśnienie celu i przebiegu badania oraz

uzyskanie na nie zgody

• przygotowanie dokumentacji medycznej

istotnej dla przebiegu i oceny badania (w tym

wyniki wcześniejszych badań!)