radiologia ogolna.doc

Radiologia ogólna

Promieniowanie rentgenowskie

Odkryte w 1895 r. przez Wilhelma Roentgena.

Jest to promieniowanie elektromagnetyczne, jonizujące. Promieniowanie elektromagnetyczne jest formą transportu energii przez przestrzeń. Promieniowanie jonizujące – promieniowanie mające zdolność jonizowania materii.

Charakterystyka:

·         długość fali: 6*10-12 – 10*10-13 m

·         częstotliwość: 3*1013 – 3*1014 Hz

·         energia fotonu: około 100 keV

Składa się z powstających na anodzie:

1. promieniowanie hamowania – elektron wnika wgłąb atomu anody, dociera do okolic jądra, zmienia kierunek ruchu i zamienia część energii kinetycznej na fotony promieniowania; widmo tego promieniowania jest ciągłe
2. promieniowanie charakterystyczne – elektron wnika wgłąb atomu anody (wolfram), wybija elektron z jednej z 6 powłok (numer powłoki zależy od energii fotonu), elektrony z powłok wyższych "przeskakują" na wolne miejsca na powłokach niższych (bo jest to stan niższy energetycznie) i wypromieniowują fotony o energii zależnej od powłoki z której pochodzą (najwięcej energii wypromieniowują elektrony z powłok wewnętrznych, najmniej – z zewnętrznych)

Promieniowanie powstające na anodzie:

1. ciepło – 99%
2. promieniowanie X – 1%

Oddziaływanie promieniowania X i materii:

·         rozproszenie spójne – foton promieniowania pobudza atom, który wysyła foton w innym kierunku, ale o tej samej długości fali (tej samej energii)

·         zjawisko fotoelektryczne – foton wybija elektron (fotoelektron), powstaje kation, elektrony z wyższych powłok przesuwają się na wolne miejsce wypromieniowując fotony promieniowania charakterystycznego

·         zjawisko Comptona – foton wybija elektron z ostatniej powłoki – powstaje fotoelektron, reszta energii fotonu jest przekształcana w nowy foton o zmienionym kierunku i dłuższej fali (mniejszej energii)

Zastosowanie promieniowania elektromagnetycznego w medycynie:

·         γ – terapia

·         X – diagnostyka

·         UV – spektroskopia

·         IR – termografia

·         fale radiowe – MR

Podział promieniowania X:

1. twarde – energia fotonu >100 keV
2. miękkie – energia fotonu <70 keV

Właściwości promieniowania X:

·         natężenie maleje z kwadratem odległości

·         ulega osłabieniu przy przejściu przez materię

·         wywołuje jonizację materii

·         wywołuje luminescencję

·         działa na emulsję fotograficzną

·         wykazuje działanie na struktury biologiczne

Aparatura rentgenowska

Składa się z:

1. lampy
2. generatora
3. zegarów – umożliwiają regulację czasów ekspozycji
4. stołu rozdzielczego

Budowa lampy

Powstawanie promieniowania w lampie:

1. rozgrzanie katody → termoemisja elektronów
2. nadanie elektronom energii kinetycznej poprzez przyłożenie wysokiego napięcia
3. rozpędzone elektrony trafiają na anodę i wytwarzają promieniowanie X

Ognisko rzeczywiste i optyczne

Generator

Składa się z:

1. transformatorów – dostarczają prąd o wysokim (przyspiesza elektrony) i niskim napięciu (rozgrzewa drut wolframowy katody)
2. prostowników – zmieniają dwukierunkowy przebieg prądu zmiennego na prąd jednokierunkowy  (przepuszczają prąd biegnący tylko w jednym kierunku) i "wybierają" tylko górne części przepuszczonych fal (bo tylko one posiadają wystarczająco duże napięcie, żeby wytworzyć promieniowanie)

Inne urządzenia

1. ścianka do prześwietleń
2. stół do zdjęć w pozycji pionowej i poziomej
3. przesłona głębinowa – rola:
4. 1. ogranicza wiązkę promieniowania
   2. zmniejsza ilość promieniowania rozproszonego
   3. oświetla pole badania – ułatwia wykonanie zdjęcia
5. filtry aluminiowe – wychwytują fotony o długich falach (nie tworzą one obrazu RTG) – głównie w celu ochrony skóry
6. kratka przeciwrozporszeniowa – przepuszcza tylko fotony biegnące w odpowiednich liniach.

Kaseta

Budowa:

1. pudełko światłoszczelne
2. przednia ścianka – blacha aluminiowa
3. folia wzmacniająca – pokryte luminoforem (gł. wolframian wapnia) – pod wpływem promieni X emitują światło widzialne, które naświetla kliszę (odpowiada to za 99% powstającego obrazu, reszta – działanie promieni X – dzięki temu można zmniejszyć dawkę promieniowania na którą narażony jest pacjent)
4. klisza
5. folia wzmacniająca
6. tylna ścianka – blacha ołowiana
7. pianka poliuretanowa – dociska folie do kliszy i usuwa powietrze

Budowa kliszy:

1. folia poliestrowa
2. ziarna bromku srebra i jodku srebra w żelatynie:

Br- -[ foton ]→ Br + e-

              Ag+ -[ e- ]→ Ag (metaliczne)

Obróbka kliszy:

1. wywoływanie – rozłożenie wszystkich naświetlonych ziaren do metalicznego srebra
2. utrwalenie – wypłukanie nie naświetlonych ziaren

Cechy dobrego zdjęcia:

·         kontrast – różnica w zaczernieniu odpowiadająca różnicą gęstości tkanek – zależy od jakości promieniowania, błony i folii wzmacniających

·         ostrość – zarysowanie granic przedmiotu

·         rozdzielczość – zdolność do uwidoczniania małych struktur

Cechy dobrego zdjęcia płuc:

·         dobre naświetlenie – widać tylko 4 górne kręgi piersiowe (inne kryterium – widać strukturę 2/3 miąższu płuc)

·         dobre ujęcie – widoczna cała klatka piersiowa

·         symetryczne – końcówki obojczyków znajdują się w równej odległości od linii środkowej ciała

Nieostrość:

1. geometryczna – zależy od wielkości ogniska optycznego (↓ ↓)
2. fotograficzna – zależy do wielkości ziaren.
3. ruchowa – spowodowana poruszeniem obiektu (przeciwdziałanie: skrócenie czasu ekspozycji).

Środki cieniujące

Są to substancje, które pochłaniają promieniowanie w mniejszym (Ś. Ć. NEGATYWNE) lub większym (Ś. C. POZYTYWNE) stopniu od tkanek.

Środki negatywne – np. powietrze (np. w metodzie dwukontrastowej) lub gazy szlachetne.

Środki pozytywne:

1. rozpuszczalne w wodzie – zwykle zawierają jod:
2. 1. jonowe – np. Uropolina
   2. niejonowe – stosowane zwykle iv, u dzieci i osób starszych, np. Jopamidol
3. nierozpuszczalne w wodzie – np. siarczan baru

Przeciwwskazania do stosowania związków jonowych:

1. nadczynność tarczycy
2. szpiczak mnogi
3. ciężka niewydolność nerek, wątroby, krążenia
4. uczulenie na środek kontrastujący
5. wiek <5 r.ż. i >65 r.ż.

Powikłania po środkach cieniujących:

1. Zależne od dawki:
2. 1. uszkodzenie nerek, wątroby, serca
   2. uszkodzenie bariery krew-mózg
3. Niezależne od dawki:
4. 1. Wstrząs anafilaktyczny
   2. Zmiany skórne (wysypka)
   3. Objawy dyspeptyczne
   4. Spadek RR, rozszerzenie naczyń skórnych
   5. Tachykardia
   6. Duszność, skurcz oskrzeli, wzmożone wydzielanie śluzu w drzewie oskrzelowym

Działanie promieniowania X na tkanki

Najbardziej wrażliwe jest DNA, jednak bezpośrednie uszkodzenie DNA jest mało prawdopodobne – 70% objętości komórki stanowi woda i to na nią głównie działa promieniowanie. Promieniowanie jonizujące oddziaływuje na komórkę głównie poprzez WOLNE RODNIKI (związki posiadające niesparowane elektrony).

Źródła promieniowania:

·         naturalne:

o       promieniowanie kosmiczne

o       promieniowanie Ziemi

·         sztuczne

o       promieniowanie X, γ, izotopy stosowane w medycynie

o       przemysł (gł. budownictwo – żużle zawarte materiałach budowlanych)

Promienioczułość tkanek – określa wrażliwość tkanek na działanie promieniowania. Zależy od:

·         ilości komórek niezróżnicowanych

·         aktywności mitotycznej

·         wielkości odstępu czasowego między formą niedojrzałą a dojrzałą danej komórki

Duża wrażliwość tkanek płodowych wynika z:

·         dużej ilości komórek niedojrzałych

·         dużej aktywności mitotycznej tych tkanek

·         uszkodzenie jednej komórki powoduje uszkodzenie dużej ilości komórek potomnych

4 grupy promienioczułości tkanek:

1. bardzo wrażliwe: układ limfatyczny, szpik, krew, nabłonek jelitowy, gonady, tkanki płodowe
2. wyraźnie wrażliwy: soczewka oka, śródbłonek, skóra, ślinianki, narządy miąższowe, chrząstki i kości w okresie wzrostu
3. miernie wrażliwe: CUN, ukł. sercowo-naczyniowy, narządy wewnątrzwydzielnicze
4. mało wrażliwe: mięśnie, kości, chrząstki, tkanka łączna

Skutki działania promieniowania:

1. Małe dawki (<0.2 Sv) – skutki \textbf{stochastyczne} – prawdopodobieństwo wystąpienia zaburzenia zależy od częstości i wielkości dawki. Brak dawki progowej. Objawy pojawiają się po pewnym czasie, ostrość objawów nie zależy od dawki. Skutki:
2. 1. Somatyczne:
   2. 1. nowotwory
      2. stwardnienie naczyń
      3. wzrost ilości tk. łącznej
      4. spadek masy komórek miąższu wątroby
      5. siwienie, wypadanie włosów
      6. zaćma
   3. Genetyczne
3. Duże dawki (>1 Sv) – skutki \textbf{niestochastyczne = deterministyczne} – ich częstość i stopień zależą od dawki. Istnieje tzw. \textbf{dawka progowa} po przekroczeniu której pojawia się skutek. Objawy pojawiają się szybko (do kilku tygodni), ich ostrość zależy od dawki. Skutki:
4. 1. 1-2 Sv – okresowe zmiany w krwi z późną odnową, niezbyt nasilone: rumień skóry, wypadanie włosów, nudności, wymioty, gorączka
   2. 2-3 Sv – nasilenie tych objawów
   3. 3-5 Sv – dawka półśmiertelna – 50% nieleczonych osób umiera w ciągu 1 miesiąca.

Dawki średnie – zmiany jak w dawkach małych + odwracalne zmiany w obrazie krwi.

Główne przyczyny zgonów:

1. <10 Sv – uszkodzenie ukł. krwiotwórczego
2. 10-50 Sv – uszkodzenie ukł. pokarmowego
3. >50 Sv – uszkodzenie ukł. nerwowego

...