COLECISTOPANCREATOGRAFIA ENDOSCOPICA RETROGRADA
CUPRINS
Introducere………………………………………………………………....
|
3 |
1. Bazele fizice si tehnice ale rontgendiagnosticului ................................... |
4 |
|
|
1.1. Notiuni elementare de fizica atomica si nucleara ....……. |
4 |
|
|
1.2. Radiatiile Rontgen; natura, proprietati fundamentale ....... |
10 |
|
|
1.3. Imaginea radiologica: mod de formare, semnificatie, particularitati. Formarea si semnificatia imaginii
radiologice….………………………………………………... |
14 |
|
|
1.4. Tehnica generala a Rontgen-diagnosticului Instalatia de Rontgendiagnostic conventional ("clasic")……………………
|
21 |
2. Colangiopancreatografia endoscopica retrograda (ERCP)....................... |
24 |
|
|
2.1. Tehnica ERCP .................................................................. |
24 |
|
|
2.2. Colangiografia retrograda ................................................. |
28 |
|
|
2.3. Pancreatografia retrograda ................................................ |
29 |
|
|
2.4. ERCP terapeutica ..............................................................
|
30 |
Bibliografie.................................................................................................... |
32 |
INTRODUCERE
Descoperirea razelor X si aplicarea lor in medicina a reprezentat un moment foarte important in dezvoltarea tehnicilor de investigatie paraclinica a diferitelor boli. Imbunatatirea tehnicilor video si a instrumentarului medical a pus in valoare si o alta latura a investigatiilor paraclinice si anume partea interventionala, pe langa cea exploratorie.
In lucrarea de fata este prezentata o tehnica diagnostica si terapeutica ce reuneste tehnica clasica radiodianostica cu noile tehnici endoscopice. Totodata este prezentata si importanta acestei tehnici in abordarea unei patologii destul de frecvente si grave a axului biliopancreatic.
1. BAZELE FIZICE SI TEHNICE ALE RONTGENDIAGNOSTICULUI
1.1 Notiuni elementare de fizica atomica si nucleara
Reprezentarea cit mai apropiata de realitate a structurii atomului, in lumina legitatilor care guverneaza comportamentul particulelor sale, isi gaseste justificarea cel putin din doua puncte de vedere:
- cel al explicarii modului de producere in practica a radiatiei X sau Rontgen, "instrumentul" fizic al acestei metode, si cunoasterii principalelor proprietati pe care se bazeaza utilizarea ei in investigatia medicala;
- cel al intelegerii modului de formare a imaginii (ca rezultat al interactiei acestei radiatii cu mediul anatomic supus explorarii), a particularitatilor si semnificatiei ei reale.
In realitate, domeniul de aplicabilitate al acestor cunostinte este mult mai larg. Notiuni fundamentale de fizica a atomului (in particular a nucleului atomic) sunt indispensabile in explicarea principiilor altor metode imagistice (scintigrafia izotopica, RMN), dupa cum interactiile elementare ale particulelor atomice se regasesc, ca premiza fenomenologica, in radiobiologie si radioterapie.
Fig.l. Un simbol al epocii atomice care nu are nimic comun cu structura atomilor. Figuri de acest fel apar deseori ca senine de avertizare sau ca embleme ale firmelor agentiilor internationale si altor organizatii care au vreo legatura cu atomul. Nu este nimic rau in aceasta, cit timp figura este privita ca un simbol; dar exista intotdeauna pericolul ca unii dintre noi sa fie indusi in eroare si sa-si inchipuie ca in realitate atomii arata astfel.
Structura atomului.
Din comentariul care insoteste fig.1 nu trebuie inteles ca viziunea "planetara" comuna asupra atomului - asa cum este sugerata de primele "modele" aparute la inceputul secolului nostru (si care, in fond, nu cuprinde neadevaruri de esenta: in virtutea acestor metode a fost statuat faptul ca atomul este un sistem fizic format dintr-un nucleu central, cuprinzand protoni si neutroni, in jurul caruia "graviteaza" electronii) - este condamnabila. Trebuie desprinsa doar ideea ca, intrucat domeniul fenomenologic al atomului si particulelor sale este un domeniu in care legitatile fizicii clasice nu sint aplicabile, reprezentarile elaborate pe baza acestora sunt neadecvate. Sa ne reamintim, in acest sens, bine cunoscutul model atomic imaginat de Rutherford in 1911 (fig.2).
Fig.2. Atomul hidrogenoid al lui Rutherford este perfect din punctul de vedere al mecanicii clasice (a). Datorita energici electromagnetice iradiate (ca urmare a deplasarii sarcinii lui electrice), el n-ar putea "supravietui" mai mult de 10-9 secunde (b), in contradictie cu toate datele experimentale
Atomismul modern utilizeaza, in descrierea existentei si comportamentului atomului, conceptele fundamentale ale fizicii cuantice, ceea ce permite o explicare coerenta a stabilitatii lui si a proceselor fizice proprii microobiectelor care il compun, in concordanta cu rezultatele experimentale. Deosebirile esentiale intre fizica cuantica si cea clasica sint concentrate in doua afirmatii:
1. marimile masurate (observabilele) nu pot lua orice valori;
2. comportarea sistemelor intr-o experienta data nu poate fi prevazuta decat statistic.
Din prima afirmatie rezulta ca atomul, ca sistem fizic de microobiecte, este supus regulilor de cuantificare; din cea de a doua, ca, in domeniul sau de observatie, descrierea corecta a rezultatelor experimentale se realizeaza prin formularea de legi statistice.
Cuantificarea atomului. Notiunea de cuantificare se refera la faptul ca marimile fizice care definesc starea atomului nu pot lua decat valori care variaza in salturi, adica sint discrete (discontinue). Parametri principali ai acestei stari capata expresii care contin de regula constanta lui Planck, h, si sint multipli intregi sau fractionari ai lui h. Una dintre constantele fundamentale ale fizicii universale, constanta lui Planck are valoarea:
h = 6,626 x 10-34 Js (joule x sec)
Din aceasta expresie rezulta ca dimensiunea ei fizica decurge dintr-un produs [energie] x [timp], deci este cea a unei actiuni (de unde denumirea de cuanta de actiune). In modul de manifestare al fenomenelor la scara atomica, o cantitate de actiune este in mod obligator un multiplu de h.
Marimea constantei lui Planck constituie un criteriu de aplicabilitate a mecanicii cuantice, respectiv mecanicii clasice, in abordarea unui domeniu fenomenologic: daca pentru un sistem fizic orice variabila dinamica "naturala" avand dimensiunea actiunii (coordonatele spatiale, impulsul, momentul cinetic, viteza, energia etc.) are valori numerice comparabile cu h (asa cum este cazul atomului), comportarea sistemului trebuie descrisa in termenii mecanicii cuantice. Pe de alta parte, daca fiecare asemenea variabila este foarte mare in raport cu h, legile fizicii clasice sint valabile cu o precizie suficienta.
Dupa cum se stie, un criteriu similar, viteza luminii e (3 x 108 ms-1) este utilizat in alegerea tratarii "relativiste" sau "nerelativiste" a unui fenomen fizic: o tratare nerelativista (clasica) este adecvata, adica suficient de precisa, daca toate vitezele implicate sint mici in comparatie cu c.
Energia. Ideea cuantificarii energiei atomului, principalul parametru care ii descrie starea, a fost materializata de N. Bohr, prin enuntarea primului dintre postulatele care stau la baza cunoscutului sau model atomic semiclasic. Potrivit acestui postulat, energia unui atom (considerat in repaus) nu poate lua decit valori dintr-o multime discreta de energii El, E2...; corespunzator acestor valori, miscarea constituentilor sai interni (electronii) se poate efectua numai pe anumite orbite "permise" sau orbite stationare, in care atomul nu emite si nu absoarbe energie. Aceasta ii confera starea stationara, adica stabilitatea.
Desavarsind modelul atomului hidrogenoid al lui Bohr, fizica cuantica da o explicatie satisfacatoare unor aspecte de esenta, cum ar fi stabilitatea atomului, conditionata de energia starii lui fundamentale, cea mai joasa energie a sistemului pe care il constituie. In final, modelul cuantic al atomului hidrogenoid ofera imaginea unui edificiu intins, tara o stabilitate deosebita, in interiorul caruia electronul descrie o miscare relativ lenta in jurul nucleului, la o distanta mare in raport cu unitatile naturale definitorii.
Fizica cuantica permite in acelasi timp si explicarea structurii atomului cu mai multi electroni, care nu era posibila inainte de elaborarea conceptelor sale.
O reprezentare corecta a acestui tip de atom trebuie sa tina seama, pe langa forta centrala de atractie a nucleului, si de fortele de respingere reciproca a electronilor. In analiza conditiilor respective, doua concluzii importante s-au impus:
1. Electronii din atomii multi-electronici se grupeaza energetic si spatial in asa-numite paturi electronice (orbitali).
2. Exista o vadita tendinta de grupare a cate doi electroni, astfel ca energia sistemului sa fie minima. Aceasta proprietate de ordin general a fost enuntata de Pauli (1924) in termenii principiului excluziunii, potrivit caruia intr-un atom nu pot exista doi electroni cu numere cuantice identice; un orbital poate cuprinde maximum doi electroni, diferiti intre ei prin semnul numarului cuantic de spin (adica "antiparaleli").
Dezvoltarea acestor premize permite reprezentarea asa-numitei "configuratii electronice", definitorii pentru starea atomului in cazul concret al unui anumit numar de electroni pe care ii poseda.
Dualitatea particula-unda. Una dintre cele mai importante caracteristici ale obiectelor cuantice (obiecte a caror evolutie nu poate fi explicata decit pe baza fizicii cuantice) este legatura dintre proprietatile lor corpusculare si ondulatorii. aceasta legatura, enuntata de L. de Broglie (1924), consta din faptul ca fiecarei particule in miscare ii este atasata o unda, unda de Broglie, care se propaga in directia si cu viteza particulei. In mod reciproc, orice unda (cum ar fi, de exemplu, o radiatie electromagnetica) presupune deplasarea unei particule asociate (in exemplul dat, un foton).
Intr-o alta acceptiune - care nu este unanim agreata -particula libera in miscare si unda de Broglie se identifica; in cazul electronului atomic, ele reprezinta trasaturi intrinseci ale acestuia.
Structura nucleului atomic.
Sistem fizic complex, nucleul atomic este format din particule subnucleare (nucleoni), care pot exista in doua stari diferite din punct de vedere cuantic: protoni si neutroni.
O specie nucleara individuala (nuclid) este caracterizata printr-un numar Z de protoni si unul N de neutroni. Numarul Z, care corespunde celui al electronilor, este denumit numar atomic; suma Z + N a nucleonilor, exprimata prin A (A = Z + N) este numarul de masa al atomului.
Nuclizii sint definiti grafic prin simbolul elementului chimic respectiv (X), la care se adauga indicii corespunzatori numarului de masa (al nucleonilor) si celui al protonilor:
Numarul neutronilor (N) poate fi dedus cu usurinta din operatia A - Z = N. Doi nuclizi cu acelasi Z, dar cu A diferit, sint denumiti izotopi.
In diferite situatii, mai sint utilizati termenii: izobari (pentru nuclizi cu acelasi A, dar cu Z diferit), izotoni (nuclizi cu acelasi N, dar cu A si Z diferit) si izomeri (nuclizi cu masa si numar atomic identice, dar care difera prin proprietatile lor radioactive).
Stabilitatea relativa a nucleului se explica prin existenta unor forte nucleare, care leaga nucleonii si care nu sint nici de natura electrica, nici gravitationala (la scara nucleului, ele sint mult mai intense decat acestea). Actiunea acestor forte se exercita prin schimbul continuu intre nucleonii de cele doua tipuri (proton si neutron) de particule de legatura, mezoni, din care rezulta o atractie de tip special, cu o "tarie" considerabila, tara analog in fizica clasica.
Suma maselor experimentale mp si mn ale tuturor protonilor si neutronilor unui nucleu este diferita de masa experimentala a nucleului, M. Diferenta:
[Zmp + (A-Z)mp] – M = Δm
se numeste defect de masa. Acesteia ii corespunde energia E = Δmc2, sau energia de legatura, care reprezinta energia desfacerii nucleului in nucleonii componenti! energia care se elibereaza in procesul formarii nucleului din nucleoni.
Modele nucleare. In incercarile de a explica structura intima a nucleului, au fost elaborate, ca si in cazul atomului lui insusi, o serie de "modele", care ofera o reprezentare mai curand intuitiva a acestei structuri:
- modelul "picaturii" reliefeaza omogenitatea densitatii nucleului si analogia miscarii nucleonilor cu cea a agitatiei termice a unei molecule;
- modelul "paturilor" sugereaza ideea existentei unor paturi energetice cuantificate, in care nucleonii se grupeaza in perechi de spin opus si se misca pe orbite independente (similar electronilor in atom);
- modelul "unificat" considera ca nucleonul se misca individual in campul determinat de ceilalti nucleoni si, concomitent, se deplaseaza cu intreaga patura din care face parte.
Particulele elementare ale nucleului. In cursul sti lor experimentale efectuate in ultimele decenii pentru determinarea naturii interactiilor nucleare, a fost pus in evidenta un numar considerabil de particule componente ale nucleului. Acestea au o masa si un timp mediu de viata extrem de variabile si au fost grupate de Feynman in cateva categorii principale ("octete"):
- leptoni (particule usoare): electroni, pozitroni, miuoni, neutrini etc.
- mezoni (particule cu masa medie)
- barioni (particule grele): protoni, neutroni, hiperoni
Unele din aceste particule (asa cum sint mezonii p) participa nemijlocit la realizarea fortelor nucleare, asigura coeziunea si stabilitatea nucleului. Mai trebuie mentionat faptul ca fiecarei particule ii corespunde o antiparticula (cu aceeasi masa, spin si timp de viata, dar cu sarcina si numar barionic diferit) si ca principalele lor caracteristici fizice sint cuantificate.
In ultimii ani, anomaliile de manifestare a unor particule in cursul experientelor au facut sa se presupuna existenta unor structuri subelementare, quarkurile.
1.2. Radiatiile Rontgen; natura, proprietati fundamentale
Fasciculul de radiatii X sau Rontgen este un fascicul de fotoni, adica o radiatie* electromagnetica a carei energie este definita, conform mecanicii cuantice, prin relatia:
E= hυ
unde E este energia cuantei fotonului, h constanta lui Planck iar υ frecventa undei electromagnetice; in consecinta, el va manifesta toate proprietatile fotonilor.
Descrierea acestor proprietati in cele ce urmeaza va urmari aspecte legate de practica radiologiei medicale.
Fotonul, particula elementara a campului electromagnetic, nu poseda nici sarcina electrica nici masa de repaus si, in consecinta, nu poate fi imaginat decat in miscare.
Divergenta
In general, fasciculul de fotoni poate fi descris geometric ca un con, in interiorul caruia fotonii porniti de la o sursa - considerata in mod ideal ca punctiforma - diverg pe masura ce se indeparteaza de aceasta, acoperind o arie de proiectie din ce in ce mai mare (fig.5). Rezultatul divergentei este scaderea intensitatii fasciculului, proportionala cu patratul distantei fata de sursa.
Acest fenomen caracteristic are numeroase implicatii de ordin practic, impunand, printre altele, unele particularitati tehnicilor de examinare si tratament. EI explica, de asemenea, una din trasaturile fundamentale ale formarii imaginii radiologice, proiectia conica. In sfarsit, acelasi fenomen devine un factor important in protectia fata de radiatii.
Fig. 3. Divergenta fasciculului de radiatii produce scaderea intensitatii lui cu patratul distantei fata de sursa.
Atenuarea
Este principalul proces fizic la care este supus fasciculul de fotoni la trecerea lui prin materie. Prin atenuare trebuie inteleasa reducerea intensitatii fasciculului datorata scaderii numarului de fotoni incidenti.
La baza atenuarii fasciculului de radiatii Rontgen se situeaza absorbtia lui de catre mediu prin efectul fotoelectric (fig.4) si difuziunea (imprastierea) lui prin efectul Compton (fig.5). Datorita acestuia din urma, atenuarea are nu numai efecte si consecinte cantitative, ci si calitative, soldandu-se cu aparitia de fotoni de energie redusa si cu directie diferita de cei cuprinsi in fasciculul initial (incident).
A treia modificare elementara pe care o poate recunoaste fotonul, materializarea Iui prin transformarea in doua particule cu masa si sarcina electrica de sens opus (electron si pozitron) nu se produce in conditiile concrete ale practicarii Rontgendiagnosticului.
Fig.5. Efectul Compton. Fotonul cedeaza o parte din energia sa unui electron care paraseste atomul. Apare un foton cu energie redusa si cu directie modificata.
Fig.4. Absorbtia prin efect fotoelectric. Fotonul cedeaza intreaga lui energie unui electron care paraseste atomul; acesta devine un ion pozitiv.
Fenomenul atenuarii radiatiei poate fi considerat ca inversul capacitatii acesteia de a penetra mediul. In adevar, spre deosebire de fotonii de energie joasa, asa cum sint cei ai luminii vizibile, fotonii X nu sint reflectati sau absorbiti la suprafata corpurilor, ci le strabat in masura in care nu dispar in urma interactiilor cu atomii mediului. In practica, se obisnuieste ca aceasta trasatura fizica sa fie denumita penetrabilitate.
Luminescenta
Cu variantele ei, fluorescenta si fosforescenta, este fenomenul fizic prin care fotonii radiatiei X, excitand atomii anumitor materiale, produc indirect, in cursul dezexcitarii acestora, o emisie de fotoni cu lungimi de unda situate in spectrul luminii vizibile. O parte din energia lor este deci convertita pe aceasta cale intr-o radiatie luminoasa, perceptibila de catre retina. In practica radiodiagnosticului, prin utilizarea ecranelor fluorescente, fasciculul de radiatii Rontgen produce imaginea radioscopica.
Fluorescenta este forma de luminescenta care se manifesta numai atata timp cit radiatia X interactioneaza cu materialul, spre deosebire de fosforescenta, persistenta un anumit timp dupa incetarea interactiei directe. Este evident ca in radioscopie nu poate fi utilizata decat fluorescenta; manifestarea fosforescentei, chiar pentru un timp scurt, produce o remanenta a imaginii care este stanjenitoare pentru examinator.
Efectele chimice
Dintre numeroasele efecte de ordin chimic produse de radiatiile X, efecte care isi au originea in ionizarea si excitarea moleculelor mediului, capacitatea de a impresiona o emulsie fotografica este larg exploatata in practica radiodiagnosticului. Ea permite obtinerea radiografiei, adica a imaginii radiologice fixate pe film. Radiografia, produsa in virtutea aceleiasi procesari prin care se obtine un cliseu fotografic, este o imagine negativa a celei observate in radioscopie.
Efecte biologice
Capacitatea radiatiilor X de a ioniza mediul parcurs, comuna unei categorii largi de radiatii - electromagnetice si corpusculare - se situeaza la baza efectelor lor biologice. Aceste efecte, deosebit de complexe si variate, studiate experimental de radiobiologie, sint utilizate in practica radioterapiei.
In fig.6 este prezentat, ca exemplu, efectul iradierii asupra acidului dezoxiribonucleic (ADN), purtatorul informatiei genetice. In urma ionizarilor, s-a produs o ruptura unica (A), respectiv dubla (B), a legaturilor dintre spiralele moleculare, cu posibilitatea aparitiei unei mutatii.
1.3. Imaginea radiologica: mod de formare, semnificatie, particularitati
Formarea si semnificatia imaginii radiologice.
Utilizarea radiatiei X in scop diagnostic se bazeaza pe posibilitatea obtinerii cu ajutorul ei a unei imagini caracteristice, aparenta pe ecranul radioscopie sau pe filmul radiografie, imaginea radiologica. Aceasta este o reprezentare indirecta (in termenii uni limbaj modern, o reprezentare "codificata") a organelor sau regiunilor anatomice strabatute de radiatii.
Imaginea vizuala comuna a elementelor lumii care ne inconjoara, bazata pe reflectarea luminii de catre suprafata corpurilor, este in realitate tot o imagine codificata pe care o creeaza analizatorul optic si careia creierul ii atribuie o anumita semnificatie. Imaginea radiologica nu are insa un corespondent material explicabil in virtutea legilor fiziologiei vederii; pentru a-i deslusi sensul real, ea nu poate fi pur si simplu "citita", ci trebuie sa fie intotdeauna interpretata, adica decodificata printr-un proces mental particular, care implica un grad important de conventie.
Conform teoriei informatiei, imaginea radiologica este de fapt un mesaj cu privire la structura mediului examinat, transmis pe calea radiatiei X, a carui geneza trebuie explicata considerand diferitele momente proprii unui asa-numit "lant informational".
Sursa de emitere a mesajului, mai exact sursa suportului prin care se transmite informatia, este reprezentata de tubul generator de radiatii X. In tubul radiogen, electronii puternic accelerati de diferenta de potential dintre catod si anticatod (anoda) sufera la nivelul acestuia din urma fenomenul te franare (fig. 7), prin care o parte din energia lor cinetica se transforma in fotoni X.
Fig. 7. Producerea radiatiei X de franare. Porniti din filamentul catodului adus la incandescenta, electronii puternic accelerati ce trec prin vecinatatea nucleilor atomilor anodei sunt incetiniti si deviati. O parte din energia lor apare suh forma unei cuante de radiatie X.
Franarea este interactia fizica dintre un electron ce se deplaseaza in vecinatatea unui nucleu atomic (cu sarcina pozitiva) si nucleul respectiv, soldata cu devierea traiectoriei electronului si incetinirea acestuia. Conform teoriei cuantice, in asemenea conditii se emite un foton, a carui energie este prelevata din energia cinetica a electronului. Rezultatul fenomenului de franare este deci aparitia unei radiatii electromagnetice (radiatia X de franare) si scaderea energiei cinetice a electronului (fig. 7).
Trebuie inteles ca, in cursul interactiei lor cu atomii anodei, electronii cedeaza energia treptat si la intamplare, fiecare act de emisie electromagnetica fiind responsabil de o anumita frecventa. In ansamblul ei, radiatia Rontgen produsa pe aceasta cale are un spectru continuu de lungimi de unda. Limita inferioara a acestui spectru corespunde situatiei extreme in care energia cinetica a electronului se transforma dintr-o data intr-o cuanta de energie hυ maxima, corespunzatoare energiei de accelerare aplicata la bornele tubului radiogen (exprimata in volti).
Fasciculul de radiatii Rontgen generat in acest mod constituie suportul propriu-zis al informatiei sau mesajului.
In continuare, fasciculul obtinut este proiectat asupra organului sau regiunii anatomice examinate si este modelat de acestea, in esenta prin procesul de atenuare.
Am vazut ca atenuarea depinde fundamental de grosimea, densitatea si mai ales de numarul atomic al mediului parcurs. Fiecare fractiune a fasciculului de radiatii devine un veritabil aparat de masura, care analizeaza plan cu plan, in directia lui de propagare, mediul pe care il strabate si capata, prin gradul in care este treptat atenuat, o incarcatura informationala. El se transforma intr-un semnal care reflecta marimea parametrilor mentionati. Cum regiunea anatomica parcursa de intregul fascicul cuprinde structuri ce difera ca grosime, densitate si numar atomic, atenuarea va fi la randul ei diferita de la o regiune la alta a fasciculului.
Urmeaza ca informatia ce rezulta din totalitatea semnalelor purtate de fascicul sa fie decodificata, adica interpretata.
Decodificarea este in realitate un proces mental deosebit de complex. Asa cum am vazut, semnalele se formeaza prin parcurgerea strat cu strat de catre fascicul a regiunii anatomice examinate si prin sumarea treptata a informatiilor cu privire la capacitatea de atenuare a structurilor din componenta straturilor succesive. Numarul acestor semnale, prezente in imaginea radiologica, este imens; nu toate insa sint utile.
Procesul decodificarii trebuie, inainte de toate, sa realizeze un discernamant si o selectie a lor, reliefandu-le pe cele care pot avea o semnificatie anatomo-clinica si care constituie de fapt o proportie foarte redusa. Pe baza acestora, urmeaza sa fie identificate structurile care le-au generat, astfel incat imaginea sa capete sensul unei reprezentari anatomice reale.
O radiografie obisnuita nu ar putea fi descifrata sau decodificata, deci nu ar putea deveni un instrument de diagnostic clinic, daca nu am poseda anumite premize, care constau in esenta din:
- cunoasterea exacta a anatomiei regiunii examinate, a formei si topografiei organelor si structurilor cuprinse in aceasta;
- cunoasterea capacitatii de atenuare a formatiunilor anatomice si structurilor parcurse de fascicul, care contribuie la formarea imaginii;
- cunoasterea imaginii radiologice normale, care odata fixata in memorie, devine un veritabil etalon in procesul de decodificare a oricarei imagini patologice;
- utilizarea unor manevre tehnice complementare, care permit disocierea planurilor si formarea unei reprezentari mentale tridimensionale a organelor si
formatiunilor anatomice examinate.
Particularitatile imaginii radiologice.
In procesul de formare a imaginii radiologice se manifesta inevitabil proprietatile fasciculului de radiatii; dintre acestea, unele influenteaza sensibil trasaturile ei optice, astfel incat considerarea lor atenta este indispensabila unei interpretari corecte.
Proiectia conica. Datorita divergentei si formei conice a fasciculului, imaginea radiologica a unui obiect (organ sau formatiune anatomica) este intotdeauna o imagine marita. Efectul de marire poate fi evaluat prin prisma legilor optice aplicabile si luminii vizibile; el este cu atat mai pronuntat, cu cit obiectul se gaseste mai aproape de sursa radiatiei (tubul radiogen) si mai departe de planul de proiectie, reprezentat de film sau ecran. In practica, pentru a diminua cit mai mult efectul de marire (teoretic, el nu poate fi niciodata eliminat), deci pentru a obtine o imagine cu dimensiuni cit mai apropiate de cele reale ale obiectului, adica imaginea izometrica, este necesar ca acesta sa fie situat cit mai aproape de film sau ecran si cit mai departe de tubul radiogen, adica de sursa fasciculului.
Cresterea distantei dintre tub si ecran este limitata de considerente tehnice; o radiografie efectuata cu o distanta sursa-film de 1,5 -2 m, adica o teleradiografie, ofera insa o imagine a carei marire poate fi apreciata ca neglijabila.
Marirea imaginii obiectului nu este singura consecinta a formei conice a fasciculului; pentru intelegerea celorlalte, este necesar sa se aiba in vedere faptul ca fasciculul este compus dintr-o regiune centrala (a carei expresie ideala este "raza centrala", adica inaltimea geometrica a conului de radiatii), care are in mod obisnuit o directie perpendiculara pe planul de proiectie, in timp ce restul componentelor fasciculului urmeaza un traiect din ce in ce mai oblic, pe masura ce se situeaza mai departe de aceasta regiune. Oblicitatea fasciculului fata de planul de proiectie produce insa deformarea imaginii rezultate, conform principiilor geometriei optice dupa care se formeaza umbra corpurilor in lumina vizibila.
Acest fapt poate fi usor demonstrat daca incercam sa obtinem imaginea unei sfere folosind un fascicul perpendicular pe film si unul oblic in raport cu filmul. In primul caz imaginea sferei va fi reprezentata printr-un cerc, in cel de al doilea printr-o elipsa (fig.8).
Fig.13. Imaginea radiologica a unei sfere, obtinuta cu un fascicul perpendicular pe film (a) si unul oblic (b).
Rezulta deci ca, datorita proprietatilor optice ale fasciculului, imaginea radiologica este nu numai o imagine marita, ci si una deformata a obiectului: regiunea lui strabatuta de portiunea centrala a fasciculului va fi reprezentata in imagine in proiectie perpendiculara, avand dimensiuni apropiate de cele reale, in timp ce regiunile corespunzatoare periferiei fasciculului vor aparea in proiectie oblica, deci vor fi marite; in ansamblul ei, imaginea va fi astfel inevitabil deformata. Efectul de deformare poate fi foarte pronuntat in cazul formatiunilor anatomice voluminoase, asa cum este de exemplu inima, ale carei margini se situeaza la distanta mare fata de partea centrala a organului.
Pentru a diminua efectul de deformare, fasciculul de radiatii va trebui sa fie astfel orientat incat raza lui centrala sa cada perpendicular pe film, trecand prin centrul formatiunii sau structurii anatomice care prezinta cel mai mare interes.
In afara directiei fasciculului fata de planul de proiectie, un element important in formarea imaginii radiologice a unui obiect este orientarea acestuia in raport cu fasciculul.
Atunci cand fasciculul este perpendicular pe axul lung al obiectului se obtine proiectia longitudinala a acestuia. Daca el este astfel orientat incat raza centrala corespunde axului organului, se obtine proiectia axiala sau ortograda. Incidenta oblica a fasciculului fata de obiect poate produce o imagine in care obiectul apare mai scurt sau, dimpotriva, mai lung decat in realitate.
In practica, obtinerea unei imagini corect interpretabile obliga la o riguroasa "pozitionare" a regiunii anatomice examinate in raport cu fasciculul.
Sumatia planurilor. Asa cum am vazut, imaginea radiologica se formeaza prin atenuarea treptata a fasciculului de radiatii care strabate plan cu plan regiunea anatomica examinata. Se poate spune ca ea sumeaza atenuarea pe care o produc elementele structurale situate in diferitele planuri ale regiunii respective.
Aceasta asa-zisa "lege a sumatiei planurilor" este trasatura cea mai caracteristica a imaginii radiologice "clasice". Datorita ei doua sau mai multe obiecte radioopace, situate unul inapoia celuilalt, vor forma o imagine unica si nu vor putea fi direct individualizate. Contributia fiecaruia la formarea imaginii va fi tradusa doar printr-un surplus de intensitate a opacitatii .
Un exemplu ilustrativ in acest sens il reprezinta formatiunea opaca situata in centrul imaginii radiologice a toracelui, etichetata in mod curent ca "opacitate cardiovasculara". In realitate, aceasta este formata prin sumatia coloanei vertebrale, organelor mediastinului posterior, cordului, vaselor mari si sternului.
Un corolar al efectului de sumatie il reprezinta substractia, care trebuie inteleasa ca reducerea intensitatii unei opacitati, in cazul in care inaintea sau inapoia obiectului ce o creeaza este situata o structura radiotransparenta.
Astfel se formeaza, de exemplu, pe radiografia toracelui, banda transparenta verticala, dispusa pe linia mediana, in dreptul primelor vertebre toracale, care se datoreaza traheei, organ ce contine aer si este deci radiotransparent. La fel, continutul gazos al stomacului si colonului apare sub forma de imagini transparente, proiectate peste opacitatea abdominala.
Efectul de sumatie este uneori un factor favorabil in formarea imaginii radiologice; datorita lui este posibil, de exemplu, ca formatiuni opace de dimensiuni foarte mici, care nu pot avea o reprezentare individuala, sa formeze prin sumare imagini decelabile (micronodulii din tuberculoza miliara). De regula, el este insa stanjenitor, pentru ca face imposibil de precizat daca o imagine prezenta in radiografie se datoreaza unei singure structuri sau mai multora situate in planuri succesive.
1.4. Tehnica generala a Rontgen-diagnosticului Instalatia de Rontgendiagnostic conventional ("clasic").
O instalatie elementara utilizata in Rontgendiagnostic consta in principiu din trei componente fundamentale: tubul radiogen, transformatorul de inalta tensiune si dispozitivele de comanda si control.
Fig.14. Tub radiogen cu anod rotativ, utilizat in Rontgendiagnostic: l - discul anodului; 2 - axul de rotatie; 3 - rotorul anodului; 4 - filamentul catodului; 5 - peretele de sticla al tubului; 6 - statorul anodului.
Tubul radiogen utilizat in prezent (fig.14) reprezinta o forma perfectionata tehnic, in grade diferite, a tubului Coolidge, adica un tub cu un vid foarte inaintat, la extremitatile caruia sint montati cei doi electrozi.
Catodul este constituit dintr-o spirala metalica (filament) din tungsten, care in timpul functionarii tubului este adus la incanescenta. In acest mod, el elibereaza electroni, intr-un numar proportional cu gradul de incalzire a filamentului, respectiv cu intensitatea curentului aplicat acestuia ("emisiune termoionica"). Filamentul este inconjurat de o piesa metalica cilindrica, avand rolul de a concentra si focaliza electronii emisi grupandu-i intr-un fascicul conic cu varful situat pe anod.
Anodul (anticatodul) este construit in principiu dintr-un bloc metalic, in care este incorporat un disc de tungsten, metal cu punct de topire foarte ridicat (3200°C). El este destinat franarii electronilor proveniti din catod si puternic accelerati in timpul functionarii efective a tubului. In cursul procesului de franare, aproximativ 98% din energia electronilor se transforma in caldura si doar 1% in energie cuantica transferata fotonilor X. Aceasta obliga la particularitati constructive deosebit de elaborate, pentru a se evita deteriorarea anodului, prin topirea regiunii supuse impactului electronilor.
Transformatorul de inalta tensiune. Bazata pe principiul inductiei electromagnetice, aceasta componenta a instalatiei are ca scop transformarea curentului electric din reteaua de alimentare intr-un curent de tensiune ridicata, apropriata producerii radiatiei X.
Transformatorul cuprinde o bobina primara, alimentata cu curent de tensiune joasa (220-380 V) si intensitate mare (5-10 A) si una secundara, care produce un curent de tensiune inalta (de ordinul kilovoltilor) si intensitate mica (de ordinul miliamperilor), care va fi aplicat bornelor tubului, in scopul accelerarii electronilor prin diferenta de potential creata.
In afara transformatorului principal descris, alti transformatori furnizeaza curenti cu parametri diferiti, necesari, de exemplu, incalzirii filamentului catodului si alimentarii altor dispozitive.
Concomitent cu ridicarea tensiunii, se realizeaza si redresarea curentului aplicat tubului, adica transformarea lui intr-un curent practic continuu, care circula dinspre catod spre anod.
Incluse in asa-numita "masa de comanda", dispozitivele de comanda si control permit alegerea parametrilor fizici adecvati examinarii, respectiv intensitatea s i energia radiatiei X, ca si timpul de expunere (in radiografie). Parametrii respectivi pot fi controlati prin aparate de masura corespunzatoare, montate in aceeasi masa.
Un numar important de accesorii sint necesare in asigurarea conditiilor de adaptabilitate la cerinte si de fiabilitate a instalatiei, ca si de protectie a personalului. Cele mai importante sint reprezentate de:
- dispozitivele de diafragmare a fasciculului;
- stativele de diverse tipuri, inclusiv cel purtator al ecranului radioscopic;
- dispozitive de sustinere si fixare a casetelor;
- grilele antidifuzante;
- dispozitivele de centrare (mecanice sau luminoase);
- dispozitivele de compresie;
- materiale de protectie (manusi, sorturi plumbate etc.)
2. COLANGIOPANCREATOGRAFIA ENDOSCOPICA RETROGRADA (ERCP)
ERCP reprezinta opacifierea directa a cailor biliare prin cateterism transendoscopic al papilei Vater. Aceasta tehnica implica plasarea unui instrument cu vedere laterala (duodenoscop) in duodenul descendent. Se cateterizeaza ampula lui Vater, se injecteaza substanta de contrast si ulterior se vizualizeaza radiografie duetele pancreatice si arborele biliar. Operatorii instruiti pot vizualiza 90-95% din ductele pancreatice si 90% din ductele biliare.
2.1. Tehnica ERCP
ERCP se executa pe o masa radiologica, dupa sedare si inductia hipotoniei duodenale cu atropina sau glucagon. Ductul pancreatic se va umple lent, pe toata lungimea sa, cu substanta de contrast, sub monitorizare fluoroscopica permanenta. Injectarea se continua pana cand se vizualizeaza primele ramuri laterale, evitandu-se supraincarcarea. Prin insertia cateterului in sus sub un unghi mai ascutit, se va vizualiza ductul biliar comun si intregul tract biliar, inclusiv vezicula biliara.
Materiale necesare:
catetere de teflon curbate - speciale cu ultimii 3-4 cm gradati centimetric, adaptate la lungime si calibru (4-5 Fr) la canalul de instrumentare a endoscopului; cateterele sunt dotate cu un fir ghid metalic de rigidizare, pentru favorizarea dirijarii prin rasucire a ciocului cateterului spre papila.
substanta contrast iodata hidrosolubila diluata (140 mg iod/ml);
anestezic orofaringian (pentru introducerea endoscopului).
antispastic major (Scobutil, Glucagon) pentru obtinerea hipotoniei duodenale.
Pacientul se aseaza in decubit lateral pe masa de fluoroscopie. Se monteaza linie intravenoasa cu perfuzie lenta de ser fiziologic sau ac-cateter cu robinet pentru acces intravenos intermitent necesar pentru injectarea antispasticului. Dupa anestezie, endoscopistul introduce fibroscopul in duoden. Se
injecteaza intravenos antispastic (l fiola Scobutil sau 0,5 mg Glucogon).
Sala de ERCP:
- pacientul asezat pe masa de fluoroscopie
- operatorul are simultan acces la monitorul de endoscopie si la cel floroscopic
Se introduce cateterul sub control vizual pana in papila si se avanseaza 0,5-1 cm. Se injecteaza contrast sub control vizual si fluoroscopic TV pana la umplerea adecvata a cailor intrahepatice. In cazul cateterizarii accidentale a canalului Wirsung, este necesara aspirarea contrastului introdus (evitarea reactiei pancreatitice) si se redirectioneaza dupa extractie completa capatul sondei spre cranial.
Anatomia arborelui ductal biliopancreatic care est explorat in ERCP:
- duct pancreatic
- cai biliare
care se deschid in duoden prin ampula lui Vater
