Radiografia e raggi X

Come Funziona?

Fino a pochi anni fa, la radiografia sfruttava le proprietà dei raggi X di impressionare una pellicola radiografica e ciò permetteva di trasformare in immagine diagnostica il contenuto di informazioni in possesso di un fascio radiogeno emergente da una regione corporea.

RadiografiaQuando una pellicola radiografica viene esposta ai raggi X si impressiona e contiene un'immagine latente, che viene poi trasformata in immagine reale con procedimenti sovrapponibili a quelli di una qualunque pellicola fotografica. Se fra la sorgente radiogena e la pellicola viene interposto un corpo radiopaco, le radiazioni vengono totalmente assorbite dal corpo e non raggiungono la pellicola, che in quel punto non rimane impressionata. Sulla pellicola, pertanto, compare l'immagine del corpo in negativo, cioè bianca, esattamente al contrario di quanto si è visto per la radioscopia.

Analogamente, se fra la sorgente radiogena e la pellicola viene interposta una struttura complessa (come il torace di un uomo per esempio), le formazioni ad alto numero atomico e di spessore elevato (ossa, mediastino), che trattengono quasi completamente le radiazioni, appaiono chiare sulla pellicola; quelle che le trattengono solo parzialmente (muscoli, vasi, ecc), appaiono grigie; quelle che vengono quasi completamente attraversate (polmoni), risultano scure. L'insieme di queste componenti, chiare, grigie e scure, costituisce l'immagine radiografica e la pellicola impressionata viene definita radiogramma o radiografia.

Quindi la radiologia a raggi X sfrutta il fatto che tessuti a diversa densità ed a diverso numero atomico Z assorbono le radiazioni in maniera diversa:

  • Z e densità alti: vi è il massimo assorbimento, per cui i tessuti trattengono quasi completamente le radiazioni risultando bianchi sulla pellicola. Hanno queste caratteristiche le ossa ed il mediastino;
  • Z e densità intermedi: i tessuti risultano grigi sulla pellicola, con una scala molto varia. Hanno queste caratteristiche i muscoli ed i vasi;
  • Z e densità bassi: l'assorbimento dei raggi X è minimo, per cui l'immagine che otteniamo è nera. Hanno queste caratteristiche i polmoni (aria).

Dose di Radiazioni

Per poter eseguire un esame radiologico bisogna che la quantità globale di raggi X che arriva sullo schermo fluorescente, o sulla pellicola, sia sufficiente.

A seconda dello spessore e della consistenza del corpo da esaminare, il fascio incidente deve possedere intensità e penetrazione (energia) appropriate. Per variare queste grandezze l'operatore agisce, tramite il tavolo di comando, sulla combinazione di tre fattori: potenziale elettrico applicato al tubo, intensità di corrente del tubo, tempo di esposizione.

Ad esempio, se il paziente è molto grosso e muscoloso, è necessario usare radiazioni più penetranti, a minore lunghezza d'onda; se l'organo da studiare è dotato di movimenti involontari (cuore, stomaco), è necessario ridurre al minimo il tempo di esposizione.

Se invece l'oggetto è ben fermo (osso) il tempo di esposizione può essere relativamente lungo e si può incrementare l'intensità del fascio. L'immagine che ne deriva è più definita e più ricca di dettaglio.
Le attuali potenzialità dei mezzi di calcolo permettono di digitalizzare, con sufficiente risoluzione, le immagini radiologiche, permettendo quindi sia il loro immagazzinamento in memoria (archivio), sia la loro elaborazione (radiografia digitale). Essa consiste nel suddividere l'immagine in tanti elementi di superficie (pixel), cui assegnare - in codice binario - il valore di tonalità di grigio. Più fine è la suddivisione dell'immagine, tanto maggiore sarà la sua risoluzione, quindi tanto maggiore il numero di pixel da digitalizzare e memorizzare.

Tipicamente, un'immagine di alta definizione consiste in almeno un milione di pixel. Dato che la digitalizzazione corrisponde ad un byte (parola binaria) per ogni pixel, una simile immagine occupa quindi 1 megabyte (1MB) di memoria.

Le immagini digitalizzate possono permettere la ricostruzione e la correzione delle strutture geometriche (eliminazione di deformazioni o di artefatti), oppure la modifica delle tonalità di grigio, per mettere in risalto anche piccole differenze tra tessuti molli simili. Esse, appena ottenute, sono immediatamente visibili sul monitor di una consolle predisposta. Mediante la radiografia digitale è dunque possibile ricavare dalle immagini radiografiche maggiori informazioni di quanto permetta l'osservazione visiva diretta della pellicola radiografica. Inoltre, la digitalizzazione consente un minor inquinamento (provocato dallo smaltimento delle pellicole radiografiche impressionate) ed un risparmio economico (ora tutti gli esisti di un'indagine radiografica vengono rilasciati al paziente sotto forma di CD-Rom).

Quali sono le regole per ottenere una ottimale immagine radiografica?

  1. perché l'indagine radiologica sia più precisa, l'oggetto da radiografare deve essere posto il più vicino possibile alla pellicola radiografica. Se l'oggetto si trova lontano, la sua immagine si trova ingrandita e sfumata;
  2. per ridurre al minimo l'ingrandimento e la distorsione dell'immagine, il tubo radiogeno deve essere posto lontano dall'oggetto. Quando il tubo radiogeno viene posto a notevole distanza dall'oggetto (un metro e mezzo o due) si parla di teleradiografia (questa viene particolarmente impiegata nell'esame del torace). Altre volte può essere utile, al contrario, porre il tubo molto vicino od addirittura a contatto con l'oggetto. In questo caso si parla di plesioradiografia;
  3. nelle indagini radiologiche vengono spesso impiegate le espressioni posizione e proiezione. La posizione è l'atteggiamento assunto dal paziente durante l'esame. Esso può essere eretto, seduto, coricato (supino o prono), sul fianco, ecc. La proiezione si riferisce al percorso delle radiazioni nel corpo. Viene indicata abitualmente con due aggettivi: il primo esprime il punto d'ingresso delle radiazioni nel corpo, il secondo il punto di uscita. Ad esempio, proiezione postero-anteriore significa che le radiazioni penetrano nel corpo dalla superficie posteriore ed emergono da quella anteriore. La stessa proiezione può essere eseguita disponendo il paziente nelle più varie posizioni. Ad esempio, l'esame del torace viene eseguito nella proiezione postero-anteriore con il paziente nella posizione eretta; se però il paziente ha un piede fratturato (per un incidente per esempio), la stessa proiezione può essere eseguita nella proiezione seduta e, se è in condizioni molto gravi, anche nella posizione orizzontale;
  4. se l'oggetto da radiografare è mobile, può essere utile la ripresa di immagini in successione più o meno rapida. In questo caso si parla di serioradiografia. Ad esempio, il duodeno, per i suoi movimenti (peristalsi), cambia continuamente forma ed atteggiamenti; l'esecuzione di riprese seriate (in momenti diversi ad intervalli regolari), chiamate seriogrammi, permette di analizzare la formazione anatomica nei diversi atteggiamenti successivi. Qualora l'organo sia dotato di movimenti molto veloci (cuore, vasi), occorre la ripresa di radiogrammi a cadenza rapida (seriografia rapida) o addirittura la ripresa cinematografica (ottenuta tramite una particolare macchina da ripresa cinematografica applicata all'intensificatore di brillanza).

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