RX TORACE
G. Mazzoni
Tecniche di Radiodiagnostica (MED/50)
A.A. 2015-2016
Radiogramma (Rx) del torace
La presenza di una grande quantità di aria nei polmoni
favorisce la formazione di un notevole contrasto
strutturale fra le varie componenti anatomiche costitutive
del radiogramma del torace. Questo fatto ha creato un
notevole interesse nello studio radiologico dell’apparato
respiratorio e cardio-circolatorio, fin dalla nascita della
radiologia, e l’esame Rx del torace è ancora oggi fra
quelli più frequentemente realizzati e per il quale la
radiologia offre un grande contributo alla diagnosi clinica
di innumerevoli forme patologiche
Radiogramma (Rx) del torace
Nel radiogramma del torace sono
rappresentate numerose strutture
ed organi, appartenenti anche ad
apparati diversi, che vanno
dall’apparato scheletrico (colonna
vertebrale, coste, sterno, clavicola,
scapola) a quello delle parti molli
della gabbia toracica (muscoli,
mammelle, cute, ecc.); dal
parenchima polmonare e
dall’albero tracheo-bronchiale agli
organi mediastinici posteriori (aorta
discendente, esofago, sistema
azygos, dotto toracico) ed anteriori
appartenenti all’apparato cardiocircolatorio (cuore e peduncolo
vascolare), il tutto sorretto dal
muscolo diaframma che separa il
distretto toracico dalla cavità
addominale
Rx del torace
Rx del torace nella proiezione PA
Mazzucato fig. 6.13 pag. 534
Schema anatomo-radiografico
Mazzucato fig. 6.14 pag. 535
Rx del torace
Rx del torace nella proiezione LL
Mazzucato fig. 6.15 pag. 536
Schema anatomo-radiografico
Mazzucato fig. 6.16 pag. 537
Rx del torace: riferimenti anatomici
Le pareti toraciche, rivestite dai tessuti molli (ghiandola mammaria e muscoli),
sono costituite da dodici paia di coste con le relative cartilagini costali, dalle
dodici vertebre dorsali con i dischi intervertebrali e dallo sterno
Il diaframma è un setto muscolo-tendineo che forma il pavimento della cavità
toracica, separandola da quella addominale
La pleura è una sottile membrana sierosa che avvolge i polmoni; è formata da
due foglietti strettamente adesi che delimitano uno spazio virtuale a contenuto
liquido che permette lo scivolamento dei due foglietti l’uno sull’altro
Ogni polmone, costituito per il 90% da aria (che rende possibile l’elevato
contrasto intrinseco fra le varie componenti anatomiche), ha una forma
all’incirca conica in cui è possibile distinguere un apice, una base, due superfici
e tre margini
La superficie del polmone è percorsa da scissure che si approfondano fino
all’ilo, dividendo l’organo in lobi, tre a destra e due a sinistra. A destra, infatti,
sono presenti una grande scissura (a decorso obliquo) che separa il lobo
inferiore dai lobi superiore e medio, ed una piccola scissura (a decorso
orizzontale) che divide il lobo superiore dal medio. A sinistra è presente un’unica
scissura a decorso obliquo che separa i lobi superiore ed inferiore
Rx del torace: riferimenti anatomici
Nel polmone destro si distinguono i segmenti:
•
•
•
Apicale, anteriore e posteriore del lobo superiore
Mediale e laterale del lobo medio
Apicale, anteriore, posteriore, mediale e laterale del lobo inferiore
Il polmone sinistro è invece costituito dai seguenti segmenti:
•
•
Apico-dorsale, anteriore, lingulare superiore ed inferiore del lobo
superiore
Apicale, antero-mediale, posteriore e laterale del lobo inferiore
Ciascun segmento comprende centinaia di entità indipendenti, connesse le une alle altre da
connettivo interstiziale, detti lobuli polmonari. Ogni lobulo è una piccola porzione di parenchima
polmonare che riceve un bronchiolo ed è a sua volta formato da 10-15 unità elementari, gli acini
polmonari su cui si aprono gli alveoli. Agli alveoli fanno capo le ultime ramificazioni dei bronchioli
respiratori
Rx del torace
Segmenti polmonari: schematizzazione della loro distribuzione sulla faccia laterale e sulla faccia mediastinica:
1. Apicale del lobo sup. dx – 2. Apico-posteriore del lobo sup. sn – 3. Anteriore del lobo sup. – 4. Laterale del lobo medio –
5. Mediale del lobo medio – 6. Posteriore del lobo sup. dx – 7. Apicale del lobo inf. – 8. Basale anteriore del lobo inf. – 9.
Basale dal lobo inf. – 10. Basale mediale (talora assente a sn) del lobo inf. – 11. Basale posteriore del lobo inf. – 12.
Lingulare inferiore – 13. Lingulare superiore – 14. Bronco principale sn – 15 Bronco principale dx – 16. Trachea
Mazzucato fig. 6.35 pag. 557
Rx del torace: riferimenti anatomici
Il mediastino è un compartimento situato tra i polmoni e delimitato lateralmente dalla
pleura mediastinica, anteriormente dallo sterno e dalle coste, posteriormente dal rachide
dorsale e dalla parete toracica. Si usa distinguere:
•
un mediastino posteriore in cui decorrono la vena azygos a ridosso dei corpi vertebrali
(sul versante antero-destro), il dotto toracico subito medialmente, la vena emiazygos a
sinistra, l’aorta discendente e, lievemente più avanti e medialmente a quest’ultima,
l’esofago
•
un mediastino anteriore cui appartiene la trachea (subito al davanti dell’esofago) con i
bronchi principali, l’arco aortico (anteriormente alla trachea) ed i vasi arteriosi e venosi
epiaortici e la vena cava superiore, al davanti dei quali si colloca il timo o eventuali
suoi residui nell’adulto, subito al di dietro del piano sternale.
Inferiormente, subito al davanti dell’esofago, si pone il breve tratto sopradiaframmatico
della vena cava inferiore; al di sopra decorrono le strutture antero-venose degli ili
polmonari ed in avanti il cuore e l’origine delle due grandi arterie.
L’arteria polmonare (originata dal ventricolo destro) si trova alla sua origine su un
piano anteriore rispetto all’aorta per poi portarsi più indietro dove, incurvandosi verso
destra, si divide nei due rami destro e sinistro.
L’aorta (originata dal ventricolo sinistro) si trova inizialmente su un piano posteriore e a
sinistra rispetto all’arteria polmonare; quindi si porta inizialmente verso destra ed in
avanti per sormontare a cavaliere il vaso polmonare; successivamente si porta indietro
ed a sinistra per raggiungere i piani posteriore e discendere a sinistra dei corpi
vertebrali, a fianco dell’esofago e poi, più in basso, posteriormente ad esso
Rx del torace: riferimenti radiografici
Il radiogramma del torace nella sua
proiezione frontale ha un aspetto
ogivale con caratteristiche variabili
a seconda dell’età, del sesso e del
tipo costituzionale
I campi polmonari risultano
trasparenti, situati lateralmente
all’opacità mediastinica (anteriore e
posteriore), limitati in alto ed
all’esterno dalla parete toracica ed
in basso dal diaframma
In condizioni normali, la
trasparenza dei polmoni è uguale
nei due lati ed aumenta
gradatamente dagli apici verso la
base in rapporto all’aumento dello
spessore polmonare. Questa
trasparenza rende visibili gli
elementi non areati che
costituiscono la trama polmonare,
essenzialmente i vasi arteriosi e
venosi
Rx del torace nella proiezione PA
Mazzucato fig. 6.13 pag. 534
Rx del torace: riferimenti radiografici
A livello della regione ilare e
parailare, i vasi si presentano come
immagini nastriformi opache ed i
bronchi come immagini trasparenti.
Se queste formazioni vengono prese
«di infilata», esse appaiono sotto
forma di immagini rotondeggianti
rispettivamente opache e trasparenti;
talvolta si mostrano affiancate
costituendo l’immagine a binocolo
Al di fuori della regione ilare e
parailare, i bronchi non sono più
apprezzabili ed il disegno polmonare
è costituito solo dai vasi polmonari
che formano una struttura reticolata
a maglie sempre più piccole e sottili
man mano che si irradiano verso la
periferia
Rx del torace nella proiezione PA
Mazzucato fig. 6.13 pag. 534
Rx del torace
Radiogramma PA del torace. Particolare.
A: bronco anteriore del lobo sup dx preso d’infilata
B: bronco apicale del lobo inf dx pure in visione assiale; a
fianco il tondino opaco dell’arteria corrispondente
Mazzucato fig. 6.38 a pag. 564
Radiogramma PA del torace. Particolare.
Classica immagine ad occhiale: arteria anteriore e
bronco anteriore del lobo sup. sn presi d’infilata
Mazzucato fig. 6.38 b pag. 564
Rx del torace: riferimenti radiografici
Il radiogramma del torace nella sua
proiezione laterale permette di esplorare
in senso sagittale i campi polmonari i
quali, parzialmente mascherati dal
mediastino e dalle cupole
diaframmatiche, si presentano come zone
di trasparenza situate al davanti della
colonna vertebrale ed indietro allo sterno
Gli ili polmonari sono situati a livello di D7
e D8; l’ombra ilare appare molto densa a
causa della sovrapposizione delle
strutture delle due formazioni ilari
Tra il cuore e la colonna vertebrale si
visualizza il mediastino (anteriore e
posteriore)
Il diaframma costituisce la base dei campi
polmonari, come una calotta sferica, che
delimita, con le pareti toraciche anteriore
e posteriore, gli angoli costodiaframmatico anteriore e posteriore
Radiogramma LL del torace.
Evidenza delle varie strutture toraciche e di alcune
linee mediastiniche o limitanti di parti molli
Mazzucato fig. 6.103 pag. 632
Rx del torace: riferimenti radiografici
Dal punto di vista anatomo-radiografico,
la configurazione dei profili mediastinici è
fortemente dipendente dai margini
dell’ombra cardiovasale, caratterizzata da
vari archi esternamente convessi (nella
proiezione PA):
• sul profilo destro è presente un arco
superiore (a minor raggio di
curvatura), dato dal tratto ascendente
dell’aorta, ed uno inferiore, costituito
dall’atrio destro
• sul profilo sinistro si distinguono tre
archi: più in alto l’arco aortico (nel suo
tratto discendente), successivamente
l’arco polmonare, costituito dal profilo
del tronco dell’arteria polmonare in
vicinanza della sua biforcazione e più
in basso il grande arco sostenuto dal
ventricolo sinistro
I profili dell’ombra cardiovasale subiscono
modificazioni nelle proiezioni oblique
Radiogramma PA del torace con schema
sovrapposto degli archi cardiovasali
Mazzucato fig. 6.131 pag. 656
Rx del torace: proiezione PA in stazione eretta
Indicazioni: dolore toracico, difficoltà respiratoria, ricerca addensamenti
parenchimali o versamenti pleurici, problemi cardio-vascolari, la prospettiva di un
intervento chirurgico, il controllo dei pazienti critici, controllo del posizionamento di
vari dispositivi medici come cateteri venosi centrali, drenaggi, pacemaker
Posizione del paziente: in ortostatismo; appoggia la parete anteriore del torace al
piano sensibile, con il dorso delle mani sui fianchi spingendo le braccia ed i gomiti
in avanti in rotazione interna, in modo da allontanare le scapole dai campi
polmonari. Il mento è leggermente sollevato ed appoggiato sul margine superiore
del piano sensibile. Il paziente è invitato a fare un respiro profondo ed a mantenere
l’apnea per qualche istante mentre viene eseguita la radiografia.
Sarebbe opportuno eseguire l’esame a torace nudo al fine di evitare la minima
alterazione del fine disegno dei campi polmonari da parte degli indumenti.
Per dimostrare una sottile falda di pneumotorace può essere eseguito un
radiogramma PA in massima espirazione
Direzione del raggio centrale: postero-anteriore e perpendicolare al piano sensibile
Punto di incidenza del raggio centrale: tra i margini inferiori delle scapole, sul piano
mediano, a livello di D5
Criteri di correttezza: equidistanza dalla linea mediana delle due articolazioni
sterno-claveari, scapole proiettate al di fuori dei campi polmonari. Nel radiogramma
devono essere ricompresi gli angoli costo-frenici di entrambi i lati
Rx del torace: proiezione PA in stazione eretta
Criteri di correttezza: equidistanza dalla linea mediana
delle due articolazioni sternoclaveari, scapole proiettate al
di fuori dei campi polmonari.
Nel radiogramma devono
essere ricompresi gli angoli
costo-frenici di entrambi i lati Esame radiografico del torace in proiezione PA a paziente eretto
Carriero fig. 1-2-3-4 pag. 112
Rx del torace: proiezione LL in stazione eretta
Indicazioni: dolore toracico, difficoltà respiratoria, ricerca addensamenti
parenchimali o versamenti pleurici, problemi cardio-vascolari, la prospettiva di un
intervento chirurgico, il controllo dei pazienti critici, controllo del posizionamento di
vari dispositivi medici come cateteri venosi centrali, drenaggi, pacemaker
Posizione del paziente: in ortostatismo; appoggia il fianco sinistro al piano sensibile
con le braccia portate sopra il capo ed eventualmente ancorate a supporti di
sostegno in modo da rendere stabile la posizione. E’ necessario ed indispensabile
verificare che il tronco (piano coronale) sia perpendicolare al piano sensibile. Il
paziente è invitato a fare un respiro profondo ed a mantenere l’apnea per qualche
istante mentre viene eseguita la radiografia
Direzione del raggio centrale: latero-laterale e perpendicolare al piano sensibile
Punto di incidenza del raggio centrale: negli uomini all’altezza della mammella,
sulla linea ascellare anteriore (corrispondente a D5) ed al centro del piano
sensibile.
Nelle donne all’altezza dell’estremità inferiore dello sterno, sulla linea ascella
anteriore (corrispondente a D5)
Criteri di correttezza: sovrapposizione delle scapole e dei peduncoli degli archi
vertebrali; la distanza dell’arco posteriore delle coste vicine e lontane al piano
sensibile deve essere inferiore ad un centimetro
Rx del torace: proiezione LL in stazione eretta
Criteri di correttezza: sovrapposizione delle scapole e
dei peduncoli degli archi vertebrali; la distanza dell’arco
posteriore delle coste vicine e lontane al piano sensibile
deve essere inferiore ad un centimetro
Esame radiografico del torace in proiezione LL a paziente eretto
Carriero fig. 1-2 pag. 113
Rx del torace: proiezione OAD in ortostatismo
Indicazioni: studio morfologico del cuore e dell’aorta, localizzazione di alterazioni
parenchimali polmonari
Posizione del paziente: in ortostatismo in posizione obliqua di 45° rispetto al piano
sensibile; appoggia la parete anteriore destra del torace sul piano sensibile (rispetto
al quale la proiezione viene definita OAD) (posizione dello schermidore).
Le braccia sono portate sopra il capo, la spalla sinistra dista dal piano sensibile
circa 20 cm, il rachide dorsale (non la linea dei processi spinosi) è al centro del
detettore d’immagine. Il paziente è invitato a fare un respiro profondo ed a
mantenere l’apnea per qualche istante mentre viene eseguita la radiografia
Direzione del raggio centrale: perpendicolare al piano sensibile
Punto di incidenza del raggio centrale: all’altezza del polo inferiore della scapola
sinistra, sulla linea della colonna dorsale (corrispondente a D5)
Criteri di correttezza: la proiezione OAD è corretta quando l’immagine cardiaca non
è coperta dal rachide e lo spazio retrocardiaco (di Holzknecht) è libero da
sovrapposizioni
Con questa obliquità si realizza la proiezione laterale del cuore avendosi una
complessa sovrapposizione degli scompartimenti cardiaci e dell’origine o terminazione
dei grossi vasi
Rx del torace: proiezione OAD in ortostatismo
Proiezione OAD del torace e relativo schema
Carriero fig. 2 pag. 114
Carriero fig. 1 pag. 114
Rx del torace: proiezione OAD in ortostatismo
Criteri di correttezza: la proiezione OAD è corretta
quando l’immagine cardiaca non è coperta dal
rachide e lo spazio retrocardiaco (di Holzknecht) è
libero da sovrapposizioni
Proiezione OAD del torace e relativo schema
Carriero fig. 3 pag. 114
Mazzucato fig. 6.138_color pag. 661
Rx del torace: proiezione OAS in ortostatismo
Indicazioni: studio morfologico del cuore e dell’aorta, localizzazione di alterazioni
parenchimali polmonari
Posizione del paziente: in ortostatismo in posizione obliqua di 45° rispetto al piano
sensibile; appoggia la parete anteriore sinistra del torace sul piano sensibile (rispetto
al quale la proiezione viene definita OAS) (posizione del pugilatore).
Le braccia sono portate sopra il capo, la spalla destra dista dal piano sensibile circa
20 cm, il rachide dorsale (non la linea dei processi spinosi) è al centro del detettore
d’immagine. Il paziente è invitato a fare un respiro profondo ed a mantenere l’apnea
per qualche istante mentre viene eseguita la radiografia
Direzione del raggio centrale: perpendicolare al piano sensibile
Punto di incidenza del raggio centrale: all’altezza del polo inferiore della scapola
destra, sulla linea della colonna dorsale (corrispondente a D5)
Criteri di correttezza: la proiezione OAS è corretta quando l’immagine cardiaca è
proiettata completamente libera. I contorni del cuore devono coprire appena
percettibilmente la colonna vertebrale
Con questa obliquità si realizza la proiezione frontale del cuore avendosi la separazione
degli scompartimenti del cuore sinistro da quelli del cuore destro. In essa il profilo
posteriore è dato in alto dall’atrio sinistro ed in basso dal ventricolo sinistro; il profilo
anteriore è determinato in alto dall’atrio destro ed al di sotto dal ventricolo destro
Rx del torace: proiezione OAS in ortostatismo
Proiezione OAS del torace e relativo schema
Carriero fig. 2 pag. 115
Carriero fig. 1 pag. 115
Rx del torace: proiezione OAS in ortostatismo
Criteri di correttezza: la proiezione OAS è corretta
quando l’immagine cardiaca è proiettata completamente libera. I contorni del cuore devono coprire
appena percettibilmente la colonna vertebrale
Proiezione OAS del torace e relativo schema
Carriero fig. 3 pag. 115
Mazzucato fig. 6.135_color pag. 659
Rx del torace: proiezione per gli apici polmonari
Indicazioni: valutazione di opacità localizzate in corrispondenza degli apici polmonari
Posizione del paziente: in ortostatismo appoggiato in modo tale che la regione
superiore della spalla sia a contatto con il piano sensibile. Incrocia le braccia
anteriormente, con i dorsi delle mani che vengono a contatto: in tal modo le spalle
vengono spinte fortemente all’interno e le scapole scivolano all’esterno. Il paziente è
invitato a fare un respiro profondo ed a mantenere l’apnea per qualche istante
mentre viene eseguita la radiografia
Direzione del raggio centrale: obliquo in senso caudo-craniale di circa 30°
Punto di incidenza del raggio centrale: sul manubrio sternale e sul centro del piano
sensibile
Criteri di correttezza: gli apici polmonari devono essere rappresentati liberi da
sovrapposizioni con altre strutture; le scapole si proiettano all’esterno ed al di sopra
degli apici polmonari
Con questa obliquità si rappresentano contemporaneamente le due regioni apicali in cui
risultano visualizzati, al massimo della loro ampiezza, gli spazi intercostali posteriori
(soprattutto il I ed il II spazio) con una maggiore liberazione della trasparenza del
culmine polmonare dalle opacità degli archi costali.
La proiezione può essere effettuata anche a paziente supino
Rx del torace: proiezione per gli apici polmonari
Criteri di correttezza: gli apici polmonari
devono essere rappresentati liberi da
sovrapposizioni con altre strutture; le
scapole si proiettano all’esterno ed al di
sopra degli apici polmonari
Carriero fig. 1 pag. 116
Proiezione del torace per gli apici polmonari
Carriero fig. 2 pag. 116
Rx del torace: proiezione AP a letto del paziente
Indicazioni: studio in AP dell’apparato respiratorio nei pazienti in barella o a letto che
non possono assumere la posizione ortostatica
Posizione del paziente: semi-eretta, sollevando il materasso con appositi dispositivi
(o in alternativa con cuscini). La cassetta radiografica è posta a contatto del dorso
del paziente. Il paziente è invitato a fare un respiro profondo ed a mantenere l’apnea
per qualche istante mentre viene eseguita la radiografia
Direzione del raggio centrale: antero-posteriore e perpendicolare al piano sensibile
Punto di incidenza del raggio centrale: al centro del corpo sternale
Criteri di correttezza: equidistanza dalla linea mediana delle due articolazioni sternoclaveari, scapole proiettate al di fuori dei campi polmonari. Nel radiogramma devono
essere ricompresi gli angoli costo-frenici di entrambi i lati
E’ certamente il peggior radiogramma, in senso tecnico, realizzato dal tecnico di
radiologia, spesso con molte giustificazioni. Se è vero che le condizioni più o meno
critiche del paziente, il suo decubito, la non disponibilità molte volte di apparecchiature
adeguate rappresentano obiettive condizioni limitanti, è pur vero che a volte non si fa
buon uso delle risorse disponibili: così non si pone alla distanza massima possibile il
tubo e non lo si posiziona correttamente in rapporto alla posizione della cassetta, ovvero
non si diaframma il fascio radiante o non si utilizzano fattori espositivi ottimali
Rx del torace: proiezione AP a letto del paziente
Criteri di correttezza: equidistanza dalla linea mediana delle due articolazioni sterno-claveari, scapole
proiettate al di fuori dei campi polmonari. Nel radiogramma devono essere ricompresi gli angoli costo-frenici
di entrambi i lati
Proiezione AP del torace a letto del paziente
Carriero fig. 1-2-3 pag. 117
Rx del torace: tecniche espositive
Negli ultimi 30 anni, l’evoluzione tecnologica della radiologia ha consentito l’utilizzo
di varie tecniche la cui trattazione riveste fondamentalmente un carattere informativo
e didattico in quanto già da alcuni anni l’esame biproiettivo del torace viene
effettuato utilizzando tecnologia digitali (con matrici fino a 4096x4096 pixel) in grado
di offrire risoluzioni spaziali del tutto confrontabili con i migliori toraci analogici, ottimi
contrasti nonché tutti i vantaggi connessi alla digitalizzazione, compresa la
consistente riduzione dei costi per materiali:
• Tecnica tradizionale senza griglia con radiazioni di media durezza
• Tecnica a raggi duri con griglia mobile
• Tecnica a raggi duri con cuscino d’aria (air-gap) e filtro in alluminio
• Tecnica a raggi duri con griglia mobile e filtro modellato
• Radiografia indiretta con IB e fotocamera
• Radiografia con tecnica equalizzata (sistema Amber della Kodak)
• Thoravision (della ditta Philips)
• Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
• Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
ed indiretta (Direct Radiography – DR)
Rx del torace: tecniche espositive
Tecnica tradizionale senza griglia
con radiazioni di media durezza
E’ caratterizzata, come dice il
nome, dall’utilizzo di radiazioni di
media durezza (70-80 kVp) e
dall’assenza della griglia
antidiffusione. Le radiazioni
utilizzate sono in grado di
differenziare solo in parte le
strutture di alcune regioni (ili e
parenchima retrocardiaco),
risultando appena distinguibili i
corpi vertebrali medio-superiori. I
limiti della tecnica sono accentuali
dal livello della radiazione diffusa e
dalla possibile penombra da
movimento (flou cinetico),
considerata la necessità di
utilizzare il fuoco piccolo per motivi
di definizione dell’immagine
Radiogramma ottenuto senza griglia con radiazioni di
media durezza
Rx del torace: tecniche espositive
Tecnica a raggi duri con griglia mobile
Rappresenta la tappa di un deciso
perfezionamento rispetto alla tecnica
precedente, consentendo, grazie all’uso
di radiazioni penetranti (110-120 kVp), lo
studio delle regioni più opache del torace
(mediastino posteriore ed anteriore).
La tecnica permette il pressochè
completo assorbimento delle radiazioni
diffuse grazie alla griglia mobile,
migliorando la definizione e la
rappresentazione anche delle più fini
strutture vascolari ed interstiziali fino a
tutto il mantello esterno.
La tecnica consente di ottenere immagini
di soddisfacente contrasto, anche se le
tonalità di grigio ottenute danno origine
ad un’elevata scala di grigi
Radiogramma a raggi duri eseguito con
griglia mobile
Rx del torace: tecniche espositive
Tecnica a raggi duri con cuscino d’aria
(air-gap) e filtro in alluminio
E’ caratterizzata, come dice il nome,
dal distanziamento del paziente di 1520 cm dal piano della cassetta
radiografica, in alternativa alla griglia.
In questo spazio, le radiazioni diffuse,
piuttosto molli (di basso contenuto
energetico), vengono in gran parte
assorbite dall’aria ovvero non
incidono sul rilevatore d’immagine
causa la loro inclinazione.
L’aumento della distanza oggetto-film
determina un incremento del fattore
di ingrandimento, reso contenuto
dalla maggior distanza fuoco-film
utilizzata (circa 3 metri).
Dispositivo per l’esecuzione
del torace con tecnica Air-Gap
Rx del torace: tecniche espositive
Tecnica a raggi duri con cuscino d’aria (air-gap) e
filtro in alluminio
L’applicazione di un filtro sagomato (di 1 cm di
alluminio), in corrispondenza del centratore luminoso
del tubo, consente di assorbire in parte e quindi di
ridurre la durezza del fascio radiante in quei settori
che proiettivamente sono destinati ai campi
polmonari.
L’attenuazione della durezza delle radiazioni
destinate ai campi polmonari e la maggior durezza in
corrispondenza del rachide armonizzano la scala dei
grigi, consentendo una maggiore ricchezza di
informazioni a livello ilo-mediastinico, retrocardiaco e
retrodiaframmatico, mentre rimane di buona validità
l’interpretazione delle fini strutture a livello
parenchimale.
La tecnica, caratterizzata dall’utilizzo di tensioni
elevate (120-125 kVp), consente una riduzione della
dose erogata per l’assenza della griglia
antidiffusione.
La proiezione LL si esegue, ovviamente, senza filtro
Filtro compensatorio
impostato sulla guida del
centratore luminoso del tubo
Rx del torace: tecniche espositive
Radiogrammi ottenuti con tecnica Air-Gap senza griglia e
con filtro compensatorio
Mazzucato fig. 6.157 a pag. 681
Mazzucato fig. 6.157 b pag. 681
Rx del torace: tecniche espositive
Tecnica a raggi duri con griglia
mobile e filtro modellato
Rappresenta un tentativo,
soprattutto nei soggetti brachitipici,
di abbinare i vantaggi della griglia
mobile (neutralizzazione della
radiazione diffusa) con la riduzione
del gradiente di assorbimento dei
diversi campi del torace
(mediastino e campi polmonari)
tramite il filtro sagomato.
I dati tecnici espositivi sono simili a
quelli delle altre tecniche espositive
Tecnica a raggi duri con griglia mobile e
filtro compensatorio
Radiografia indiretta con IB e fotocamera
Rappresenta un tentativo di sostituire il radiogramma con un film di piccolo formato
(10x10) e quindi altamente economico, ottenuto indirettamente con l’interposizione
di un IB e fotocamera ad alta risoluzione.
La risoluzione spaziale del sistema è inferiore a quella del radiogramma diretto
Mazzucato fig. 6.158 pag. 681
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia con tecnica equalizzata (sistema Amber della Kodak)
Il sistema, introdotto in commercio nel 1989, non è attualmente più in commercio.
E’ stato concepito per rafforzare il principio dei vantaggi della tecnica a raggi duri,
riducendo ulteriormente i differenziali dei diversi assorbimenti nei vari settori del
torace (elevato range dinamico), migliorando contemporaneamente il contrasto, con
netta riduzione della dose erogata (circa il 30%).
L’innovazione tecnologica era basata sulla realizzazione del radiogramma del torace
attraverso un fascio di radiazioni a ventaglio, emesso da un tubo basculante dal
basso all’alto, cioè dalla base polmonare verso gli apici.
L’intensità del fascio veniva controllata da una serie di modulatori, prima della
finestra di uscita delle radiazioni. I modulatori rispondevano alla lettura fatta da una
serie di egual numero (pari a 21) di rilevatori, allineati trasversalmente ed in
movimento sincrono con il movimento del fascio di radiazioni. I rilevatori erano
posizionati tra paziente e cassetta porta-film, più precisamente tra la griglia ed il film.
Ne conseguiva una ottimale equalizzazione espositiva legata alla modulazione della
emissione Rx regolata da un processo di retroazione (feedback) da parte dei
detettori.
La discreta complessità elettronica del sistema ne hanno limitato la diffusione
Rx del torace: tecniche espositive
Con tale tecnica si
perfeziona l’effetto
filtro nelle regioni
anatomiche più dense,
conservandosi un
ottimo contrasto anche
del fine disegno
polmonare, tuttavia
con lieve perdita della
risoluzione spaziale
polmonare. La dose al
paziente è
discretamente ridotta
Radiogramma del torace seguito con tecnica equalizzata
Amber Kodak
Mazzucato fig. 6.159 pag. 682
Rx del torace: tecniche espositive
Thoravision (della ditta Philips)
Si tratta di un sistema integrato che consente di realizzare una radiografia digitale
del torace in stazione eretta, seduto o in decubito laterale. Il sistema consente di
eseguire ulteriori esami radiografici effettuati in posizione ortostatica.
Il cuore del sistema è costituito da un tamburo di alluminio di grandi dimensioni (50
cm di diametro), rivestito da selenio amorfo caricato elettrostaticamente in maniera
omogenea che rappresenta quindi il vero detettore d’immagine (caratterizzato da
ampio range dinamico ed eccellente rapporto segnale/rumore).
L’esposizione modifica la carica elettrica del selenio in relazione all’intensità
puntiforme della radiazione che lo colpisce. Tali variazioni di carica, che formano
l’immagine latente, vengono rilevate da apposite sonde ed il segnale, amplificato,
viene digitalizzato (matrice di 2248x2166 a 14 bit con una risoluzione di 200
µm/pixel).
L’immagine, subito visualizzata su monitor, viene gestita da un computer che, grazie
ad un evoluto algoritmo di elaborazione, la ottimizza in maniera automatica,
risultando di alta definizione e con un’eccellente risoluzione di contrasto. La stessa
può essere stampata e/o memorizzata, consentendo al sistema di inserirsi
perfettamente nei moderni sistemi di gestione delle immagini (PACS) che
attualmente caratterizzano il dipartimento di diagnostica per immagini
Rx del torace: tecniche espositive
Radiogramma digitale del torace ottenuto con Thoravision
(Philips): a) PA – b) LL
La risoluzione spaziale e di contrasto risultano ottimali sia per il
parenchima polmonare che per le strutture ilo-mediastiniche
Mazzucato fig. 6.160 a pag. 683
Mazzucato fig. 6.160 b pag. 683
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
I sistemi per radiografia digitale del torace sono sistemi modulari per eseguire anche
altri esami quale l’addome diretto, lo scheletro, gli esami contrastografici (urografia,
clisma opaco, ecc.) e lo stesso torace a letto del paziente
Il sistema di basa sull’acquisizione di immagini digitali tramite imaging plates
(piastre) di fosfori a memoria; esso sostituisce la tradizionale cassetta contenente
l’accoppiata schermo di rinforzo-pellicola
Le fasi operative del sistema CR sono tre:
• L’esposizione ai raggi X dà luogo alla formazione di una immagine latente sulla
piastra
• La cassetta contenente lo schermo è inserita nel lettore di immagini
(scaricatore) dove lo schermo viene trasferito ad una unità di lettura. Qui una
scansione punto per punto ad opera di un sottilissimo pennello laser determina
la emissione di luce, da parte del materiale fotostimolabile, in funzione
dell’esposizione precedentemente ricevuta. La luce emessa, raccolta da un
sistema optoelettronico (ottico + elettronico) viene convertita in dati digitali,
disponibili per una loro gestione integrata
• Lo schermo, successivamente, viene scaricato della luminescenza residua e
ricaricato in cassetta, pronto per una ulteriore esposizione
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
FISICA DEI DETETTORI:
• La CR sfrutta cassette a tenuta di luce, simili a quelle tradizionali, con la parte
per l’esposizione in carbonio ed il coperchio posteriore in alluminio
• La casetta contiene una piastra fotostimolabile (Imaging Plate) composta,
nell’ordine, dal lato dell’esposizione:
Strato di resina protettiva (3 µm)
Strato fosforescente propriamente detto,
formato da cristalli di Fluoroalogenuro di
Bario con impurità di Europio (150-300
µm) (BaFBr:Eu)
Strato riflettente antidisperdente al
Biossido di Titanio, steso su un supporto
di poliestere (300-400 µm)
Strato assorbente antiluce con effetto
anticross-over (15-30 µm) per limitare
anche il più piccolo fenomeno di
riflessione della luce
Strato di resina protettiva (25-30 µm)
Piastra fotostimolabile in sezione
Mazzucato fig. 1.69 (part.) pag. 69
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
FISICA DEI DETETTORI:
• L’esposizione ai raggi X attiva lo stato fluorescente in due modi distinti:
emissione immediata di luce visibile non sfruttabile a fini diagnostici
«intrappolamento» elettronico e la creazione di una immagine latente
• Il BaFBr:Eu, in condizioni basali, si trova allo strato elettrico inerte: elettroni e
lacune corrispondenti sono combinati nella banda energetica di valenza (Ev). La
radiazione X trasferisce energia agli elettroni inducendo la loro migrazione in
banda energetica di conduzione (Ec)
Migrazione elettronica a seguito della
stimolazione X
Mazzucato fig. 1.70 pag. 70
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
FISICA DEI DETETTORI:
• Al termine della stimolazione X, il 50% circa degli elettroni migrati torna allo stato
di valenza dando luogo, con la ricombinazione, alla emissione di luce spontanea
• L’altro 50% viene invece intrappolato («sequestrato» energeticamente) dalle
impurità di Eu (Centri F), dando luogo ad un «congelamento» spaziale di carica,
funzione diretta del soggetto esposto ai raggi X, che forma, nel suo complesso, la
cosiddetta immagine latente (come avviene nella tradizionale pellicola
radiografica)
Intrappolamento energetico degli
elettroni a seguito della stimolazione X
Mazzucato fig. 1.71 pag. 70
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
RILEVAZIONE DELL’IMMAGINE:
• La lettura dell’immagine latente avviene inserendo la cassetta contenente lo
schermo fotostimolabile in uno scaricatore dove la cassetta viene aperta ed il
piatto sensibile viene portato all’unità di lettura
• In tale sede, un sottilissimo «pennello» di luce coerente (banda visibile
monocromatica con λ di 670-690 µm), prodotta da un emettitore laser, viene
fatto collidere punto per punto e riga per riga sulla superficie del piatto
fotostimolabile
• La stimolazione consente agli elettronici di lasciare i Centri F e di ricombinarsi
nella banda energetica di valenza, dando luogo alla emissione di una quantità di
luce in funzione lineare all’esposizione ricevuta in quel punto
• La luce emessa viene raccolta da un sistema a fibre ottiche e convogliata da un
tubo fotomoltiplicatore per essere trasformata in un segnale elettrico
• Il segnale elettrico prodotto, tramite un trasformatore analogico-digitale, viene
convertito in segnale digitale, solitamente con profondità a 14 bit il quale viene
gestito da un computer per la costruzione dell’immagine visualizzabile su
monitor e gestibile elettronicamente
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
RILEVAZIONE DELL’IMMAGINE:
Sistema laser di lettura dello schermo fotostimolabile
Mazzucato fig. 1.72 pag. 71
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
CARATTERISTICHE TECNICHE DEI SISTEMI CR PIU’ DIFFUSI:
• Dimensioni comuni dei piatti sensibili: 35x43, 35x35, 24x30, 18x24 cm
• Matrici di immagini disponibili: 2000x2000 (2Kx2K: Normal Resolution);
4000x4000 (4Kx4K: High Resolution)
• Risoluzione tipica dei pixel: 0,2 mm (pari a 2.5 pl/mm secondo il sistema a mire
ottiche) e 0,1 mm (pari a 5 pl/mm di tipo «dedicato» ad usi particolari, come la
mammografia)
• Codifica del segnale (profondità): 14 bit (12 profondità + 2 controllo di errore)
pari a 4096 livelli di grigio
• Anteprima (preview) dell’immagine: 10-12 sec dall’inserimento della cassetta
• Immagine definitiva: 60-110 sec dall’inserimento della cassetta, in ragione del
formato e della risoluzione, per essere inviata ad un sistema di stampa o di
archiviazione
• Decadimento dell’informazione del plate: perdita del 4% l’ora per normale
agitazione termica
• Dosimetria: diminuzione della dose erogata per maggiore efficienza di
conversione dell’informazione X in dati immagine
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale a fosfori fotostimolabili (Computed Radiography – CR)
Radiogramma digitale del torace ottenuto con «piastre a fosfori»
del Sistema Fuji: a) PA – b) LL
Mazzucato fig. 6.161 a pag. 685
Mazzucato fig. 6.161 b pag. 685
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
ed indiretta (Direct Radiography – DR)
PREMESSE PROCEDURALI:
• Negli ultimi anni si è diffuso un nuovo sistema di radiografia digitale, privo di
cassetta radiografica e costituito da schermi piatti per la cattura delle immagini: i
rilevatori allo stato solido a schermo piatto «flat panel» che integrano
meccanismi di lettura basati su Transistor a Film Sottile (Thin Film Transistor –
TFT), ossia sistemi di accumulo locale di carica elettrica di tipo miniaturizzato
• I rilevatori per radiografia digitale a schermo piatto possono essere suddivisi in
due categorie:
Rilevatori a conversione diretta, in cui i raggi X vengono convertiti
direttamente in carica elettrica
Rilevatori a conversione indiretta, in cui i raggi X vengono dapprima
convertiti in luce da uno scintillatore e poi in carica elettrica
• La loro integrazione in sistemi radiografici dedicati, unitamente ai progressi
tecnologici nella visualizzazione, archiviazione e trasferimento dati, ha
permesso da un lato notevoli miglioramenti nel flusso di lavoro e dall’altro un
accesso rapidissimo ad immagini qualitativamente superiori sia ai sistemi
schermo-pellicola che alla CR
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto (DR)
ELEMENTI COMUNI DEI SISTEMI A CONVERSIONE DIRETTA ED INDIRETTA:
• I rivelatori a raggi X ad area estesa (schermo piatto) sono costituiti da matrici di
transistor miniaturizzati a Film Sottile (TFT) che costituiscono gli elementi di
raccolta e commutazione elettronica sia nei sistemi «diretti» che in quelli
«indiretti»
• Tali matrici sono costituite da un insieme organizzato di elementi a
semiconduttori, posti su un supporto vetrificato in più strati in cui l’elettronica di
lettura e di trasporto della carica elettrica accumulata sono disposti ad un livello
più basso dei sovrastanti livelli di cattura ed accumulo
Schema submillimetrico di Matrice
Attiva 3 x 3
Mazzucato fig. 1.73 pag. 72
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto (DR)
ELEMENTI COMUNI DEI SISTEMI A CONVERSIONE DIRETTA ED INDIRETTA:
• Ogni cella della Matrice Attiva (corrispondente ad un pixel dell’immagine digitale
finale) è costituita da un elettrodo collettore e raccoglitore di carica (Pixel
electrode-B) il quale è connesso ad un capacitore (condensatore) che la
immagazzina (Storage capacitor).
• Le celle sono collegate elettronicamente ad un TFT il quale, tramite una porta
(G) a commutazione, scarica il segnale accumulato da ogni singola cella su una
linea di raccolta della carica (Gate-line-i)
Schema submillimetrico di Matrice
Attiva 3 x 3
Mazzucato fig. 1.73 pag. 72
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto (DR)
ELEMENTI COMUNI DEI SISTEMI A CONVERSIONE DIRETTA ED INDIRETTA:
• Poiché ogni porta (G) viene aperta sequenzialmente (Scanning Control), si ha
un flusso dei carica differenziato per quantità (intensità) e qualità (posizione)
che attraversa un dispositivo di «concentrazione» (Multiplexer) il cui segnale in
uscita viene digitalizzato per essere disponibile per la costruzione dell’immagine
digitale, visibile a monitor in una decina di secondi, memorizzabile e stampabile
Schema submillimetrico di Matrice
Attiva 3 x 3
Mazzucato fig. 1.73 pag. 72
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO:
• Nei rivelatori a conversione diretta, al di sopra della Matrice Attiva è depositato
uno strato di materiale semiconduttore (Photoconductor), solitamente
rappresentato da Selenio amorfo (500 µm)
• Tra la superficie di ingresso delle radiazioni X (Concact Plate) e la superficie
opposta (Collector Plate) a contatto con la Matrice Attiva, viene stabilita, prima
dell’esposizione ai raggi X, una differenza di potenziale di circa 5000 V (+V)
• Il fotone X incidente genera nello strato di Selenio amorfo una coppia elettronelacuna che, per effetto del capo elettrico applicato, comporta la migrazione della
carica positiva verso il piano di raccolta (Collector Plate), sito in prossimità della
Matrice Attiva del TFT
Schema elettrico del
rilevatore DR a
conversione diretta
Mazzucato fig. 1.74 pag. 73
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO:
Rilevatore DR a conversione diretta
Mazzucato fig. 6.162_color pag. 687
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
CARATTERISTICHE DEL SISTEMA:
•
Il Selenio amorfo presenta alcune caratteristiche che lo rendono
particolarmente idoneo per la produzione di immagini digitali:
Ottima fotoconducibilità alla radiazione X utilizzata in diagnostica
(fasci radianti di 60-70 kV medi)
Assorbimento totale della radiazione incidente
Elevata efficienza di raccolta del segnale elettrico prodotto
Risoluzione intrinsecamente elevata del sistema (139 µm) dovuto al
fatto che il campo elettrico stabilito fra le due superfici del pannello
di Selenio amorfo «guida» la migrazione della carica in direzione
parallela a quella dei fotoni incidenti, senza dispersione
dell’informazione
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione diretta
Radiogramma digitale del torace ottenuto con rilevatore a
conversione diretta a selenio amorfo del Sistema Kodak:
a) PA – b) LL
Mazzucato fig. 6.163 a pag. 688
Mazzucato fig. 6.163 b pag. 688
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione indiretta
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO:
• Nei rivelatori a conversione indiretta, al di sopra della Matrice Attiva è depositato
uno strato di materiale semiconduttore di Silicio amorfo sul quale viene ricavato
un sottilissimo circuito di fotodiodi (Photodiode)
• I fotodiodi convertono l’energia luminosa in segnale elettrico, successivamente
raccolto dalla Matrice Attiva del TFT in modo del tutto identico a quello previsto
per i rivelatori a conversione diretta
• La luce di partenza utilizzata dai fotodiodi è prodotta dall’interazione della
radiazione X con la superficie di uno strato di materiale scintillatore, tipicamente
Ioduro di Cesio attivato al Tallio (CsI:Tl), depositato sopra la matrice di fotodiodi
(in modo del tutto simile a quanto avviene negli schermi di rinforzo della
radiologia tradizionale analogica)
Schema elettrico del
rilevatore DR a
conversione indiretta
Mazzucato fig. 1.76 pag. 74
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione indiretta
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO:
• Al fine di limitare la diffusione della luce all’interno dello strato scintillatore (e
quindi la dispersione dell’informazione, ovvero la perdita di risoluzione del
sistema) lo Ioduro di Cesio viene realizzato in microcristalli a struttura aghiforme
(larghezza 3-5 µm; lunghezza 600 µm) che funzionano da «guida» di luce
Microcristalli di CsI:Tl
Mazzucato fig. 1.77 pag. 74
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione indiretta
PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO:
Rilevatore DR a conversione
indiretta
Mazzucato fig. 6.164_color pag. 689
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione indiretta
CARATTERISTICHE DEL SISTEMA:
•
La risoluzione spaziale teorica raggiungibile da tali sistemi, seppur
lievemente inferiore ai sistemi a conversione diretta (143-200 µm
contro 139 µm) viene compensata da una più alta Efficienza Quantica
di Detezione (DQE), ossia da:
una maggiore capacità di catturare e convertire in immagine
informazioni utili
una maggiore stabilità operativa (minore sensibilità alle condizioni
ambientali)
una maggiore velocità operativa, tanto da renderli applicabili nelle
acquisizioni dinamiche (fluoroscopia – angiografia)
Rx del torace: tecniche espositive
Radiografia digitale diretta con rivelatori a schermo piatto a conversione indiretta
Radiogramma digitale del torace ottenuto con rilevatore a
conversione indiretta a silicio amorfo con scintillatore di ioduro di
cesio del Sistema Philips: a) PA – b) LL
Mazzucato fig. 6.165 a pag. 690
Mazzucato fig. 6.165 b pag. 690
RX TORACE
G. Mazzoni
Tecniche di Radiodiagnostica (MED/50)
A.A. 2015-2016
