Metody Diagnostyczne Flashcards
Obraz zapisywany przy pomocy liczby pixeli:
256x256
512x512
1024x1024
Wartość rozdzielczości wyrażone w dpi które można spotkać w pracowni radiologicznej
1000
2000
Obraz za pomocą 1, 8, 10 bitów; liczba stopni skali szarości
2
256
1024
Histogram zdjęcia RTG; 256-stopniowa skala szarości (0-czarny)
- prześwietlenie zdjęcia odpowiada histogram o maksimum z zakresu 0-127
- histogram może zawierać jeden lub kilka pików
- amplituda pików histogramu zależy od liczby pikseli
Badania ilościowe inne niż pomiary geometryczne
USG Doppler (pomiar przepływu) Tomografia komputerowa (pomiar gęstości)
Metody diagnostyczne w których stosuje się fale elektromagnetyczne o częstotliwościach radiowych
Tomografia rezonansu magnetycznego
Własności elastyczne tkanek in vivo można określić dzięki
USG śródnaczyniowemu
USG
MRI
Załóżmy, że dysponujemy źródłem promieniowania gamma. Z podanych technik medycznych wybrać, które teoretycznie możemy wykonać:
- brachyterapia
- teleterapia
- TK
- badanie radiologiczne płuc
Pomiar zawartości tkanki tłuszczowej
Pomiary bioimpedancyjne
TK
Potencjały elektryczne mierzone w tych narządach służą do celów diagnostycznych
Oko
Mózg
Żołądek
Lampa rentgenowska
- zastosowanie filtra nie zmienia energii kwantów promieniowania lampy
- promieniowanie X jest produkowane w lampie RTG w wyniku bombardowania anody elektronami
- emituje promieniowanie o widmie ciągłym
- widmo zawiera linie promieniowania charakterystycznego pierwiastków anody
- energia promieniowania charakterystycznego jest zawsze mniejsza od maxymalnej energii promieniowania hamowania
Charakterystyczne promieniowanie X
- intensywność linii Ka < Kß
- energie promieniowania X są w zakresie keV (do 150keV)
- dla danego Z seria K ma większą energię niż seria L
- powstawaniu tego promieniowania zawsze towarzyszy wybicie elektronu z wewnętrznej powłoki atomu
- powstaje w wyniku przemian na powłoce atomowej
Które pierwiastki nie emitują charakterystycznego promieniowania X?
H, He
Bo mają tylko 1 powłokę
Anody lamp RTG
Mo
Rh
W
Re
Procesy zachodzące na anodzie lampy RTG
- emisja promieniowania hamowania
- emisja promieniowania charakterystycznego
- emisja promieniowania elektromagnetycznego
Też: emisja promieniowania w zakresie podczerwieni
Gęstość optyczna błony rentgenowskiej
0,5
1,5
2,5
Inaczej: zaczernienie błony RTG; 0,3-3 (lub 3,6)
Określenia parametrów pracy lampy RTG
*maxymalne napięcie anodowe
*iloczyn prądu anodowego i czasu naświetlania (ładunek)
❗️ANODOWEGO nie katodowego❗️
Lampa RTG z wolframową anodą pracuje przy napięciu U kV; przeprowadzono pomiary widma stosując dwa filtry: Al i Cu o identycznej grubości; wyniki pomiarów:
- średnia energia promieniowania jest większa dla filtra Cu
* maksymalna energia promieniowania jest identyczna dla obu filtrów
Lampa RTG z anodą wolframową pracuje przy napięciu U kV; 2 miedziane filtry o różnej grubości
- średnia energia promieniowania jest większa dla filtra grubszego
- maksymalna energia promieniowania jest identyczna dla obu filtrów
- średnią energię promieniowania można ⬆️ poprzez ⬆️U
Wyciek oleju z lampy RTG i w konsekwencji zmiana widma
- ⬇️średniej energii promieniowania
* ⬇️minimalna energia promieniowania w widmie
Napięcia spotykane w radiologii stomatologicznej:
50 kV
70 kV
150 kV
[50-200 kV]
❌Fałszywe stwierdzenia odnośnie promieniowania hamowania:
- powstaje w jądrze atomu
- nie jest promieniowaniem elektromagnetycznym
- kwanty promieniowania hamowania cechuje zerowy pęd
✅Poprawne stwierdzenia:
- minimalna energia jest zawsze większa od 0 eV
* maksymalna energia jest zawsze większa od maksymalnej energii charakterystycznego promieniowania X
Porównajmy promieniowanie RTG z promieniowaniem z izotopu ß- w obudowie ze stali nierdzewnej
Promieniowanie emitowane przez ZP zawiera także charakterystyczne promieniowanie X żelaza
W trakcie badań radiologicznych wykonujemy głęboki wdech
Wypełniając PP powietrzem obniżamy absorpcję promieniowania w zdrowej tkance
Pomyłkowo w kasecie umieszczamy dwie identyczne błony RTG
Identyczne obrazy na obu błonach
Po wykonaniu zdjęcia RTG widoczny jest cały czarny obraz
- należy ⬇️czas naświetlania
- należy ⬇️ładunek (ekspozycję)
- należy ⬇️prąd anodowy lampy
Porównaj detektor cyfrowy z błoną RTG
- zdolność rozdzielcza dla błony jest lepsza niż dla detektora
- detektor ma większy zakres dynamiczny niż błona
W których z wymienionych części układów detekcyjnych stosowanych w radiologii powstaje obraz utajony:
Element CCD
Płytka obrazująca
W żelatynie
W emulsji fotograficznej
Tomografia komputerowa
- umożliwia pomiar gęstości obiektu
- zapewnia rekonstrukcjędwuwymiarowego obiektu na podstawie serii jednowymiarowych pomiarów
- otrzymywane obrazy są mapami rozkładu współczynnika osłabienia
- umożliwia uzyskanie 2D przekrojów ciała pacjenta
- parametrem różnicującym tkanki jest liniowy współczynnik osłabienia
- ilościowa tomografia pozwala określić gęstość fizyczną badanego obiektu
Zdolność rozdzielcza TK
- jest jedynie ograniczona dawką
* ZR w kierunku osiowym jest zwykle mniejsza niż w płaszczyźnie obrazu
Którego Hounsfielda nie można zaobserwować w obrazie głowy?
-2000
-1500
5000
[-1000 - 3000]❓
Jednostki Hounsfielda (HU)
- HU jest wielkością bezwymiarową
- wyraża współczynnik osłabienia w jednostkach względnych
- HU może przyjmować wybrane wartości dodatnie lub ujemne
- może wynosić 1000
- stosowanie HU jest naturalną konsekwencją faktu, że do celów obrazowania wystarczają pomiary względne
Tomografia PET
11C 13N 15O Zastosowanie w kardiologii, neurologii, onkologii Najgorsza ZR w porównaniu do TK i MRI
Różnice między tomografią PET i SPECT
- w PET zawsze mierzymy koincydencję 2 kwantów, a w SPECT mierzymy tylko jeden kwant
- w PET stosujemy izotop ß+ a w SPECT y promieniotwórczy
Zalety tomografii spiralnej w stosunku do stacjonarnej
- skrócenie czasu badania
- możliwość badania większego obszaru ciała pacjenta
- mniejsze prawdopodobieństwo zniekształceń powodowanych ruchem pacjenta w trakcie badania
Gamma kamera
- jest powszechnie stosowana w medycynie nuklearnej
- poprawne działanie y-kamery nie wymaga zastosowania komputera❓
- dwugłowicową y-kamerę można wykorzystać jako detektor w tomografii PET
Izotopy rezonansu magnetycznego
13C
19F
31P
Też: 15N, 17O, 1H, 23Na - niezerowy spin, nieparzysta liczba nukleonów
Zerowy moment magnetyczny jądra
4He
12C
16O
Tomografia rezonansu magnetycznego
- stałe pola magnetyczne stosowane w MRI dochodzą do 3T
- MRI wykorzystuje efekty powstałe przy oddziaływaniu momentu magnetycznego JĄDRA (❗️nie atomu❗️) z zewnętrznym polem magnetycznym
- MRI można stosować do badania tkanek nie-uwodnionych
- można stosować środki kontrastowe
- ZR ograniczona czasem wykonywania badania
Parametr w MRI - przesunięcie chemiczne (PCH)
- pozwala na identyfikację związków chemicznych w próbce
* jest możliwy w tomografach z dużymi (>1T) polami magnetycznymi
W MRI najczęściej wykorzystujemy
Względną gęstość protonów
W MRI można mierzyć:
Przesunięcie chemiczne Współczynnik dyfuzji wody Przepływy (np. krwi) Względną gęstość protonów Badanie tk. nieuwodnionych
Laser
- emisja spontaniczna
- emisja wymuszona
- inwersja obsadzeń
- pompowanie optyczne
- naturalna kolimacja
- monoenergetyczność
- zawiera jedną lub kilka składowych o określonych energiach
- zawiera jedną lub kilka składowych o określonych długościach
- dł. fali od kilkuset do kilkunastu tysięcy nanometrów
- niewielka rozbieżność kątowa
- może być promieniowanie impulsowe
Lasery stosowane w medycynie
Warunkiem koniecznym do zajścia akcji laserowej jest istnienie stanu metastabilnego w schemacie poziomów energetycznych
Akcja laserowa dla gazów
He-Ne
Ar+
CO2-N2-He
Lasery o największej głębokości penetracji
Nd:YAG (6mm)
Jonowy Ar+ (2mm)
Lasery, których promieniowanie penetruje tkanki na głębokość mniejszą niż 0,5mm
CO2 (0,2mm)
KrF (~0,01mm)
Efekty wywołane w tkance wynikające z naświetlania laserem
- zależą od zastosowanego lasera
- może nastąpić zwęglenie tkanki
- efekty termiczne lasera CO2 są spowodowane oddziaływaniem z cząsteczkami wody
Pacjent naświetlany promieniowaniem IR
*źródłem promieniowania może być laser CO2
(Również laser Nd:YAG)
*promieniowanie IR powoduje wzbudzenie cząsteczek
Długość fali od 400 do 700 nm może pochodzić od:
- laser Al2O3
- laser barwnikowy
- laser Ar+
- włókno żarowe
Też: laser He-Ne
W spektrofotometrze zastosowano jako źródło światła laser He-Ne
Taka modyfikacja skróci czas pomiaru
Laser He-Ne i Nd:YAG; natężenie wiązki w odległości 1 i 2m:
Są w przybliżeniu takie same dla obu laserów
Z lasera Nd:YAG można otrzymać światło zielone; jego zaletą jest…
Silniejsza absorpcja w tkance
Do siatkówki oka najlepiej stosować laser:
Nd:YAG
Z podanych zakresów długości wybrać ten, w którym nie mieści się zakres żadnego lasera:
- 1-5 nm
* 40-50 nm
Podgrzewamy tkanki położone 10mm pod powierzchnią skóry, jednocześnie minimalizując ogrzewanie skóry
Laser Nd:YAG
Generator fal radiowych
Naświetlanie krwi laserem
- dla pewnych typów laserów o efektach absorpcyjnych decydować będzie zawartość hemoglobiny
- do obliczenia efektów absorpcyjnych konieczna jest znajomość składu cząsteczkowego krwi
Efekty naświetlania promieniowaniem laserowym
- promieniowanie lasera Ar+ oddziałują na wodę w organizmie powodując efekty termiczne
- w wyniku naświetlania PL może nastąpić zwęglenie tkanki
Natężenie pola w magnetoterapii (1T = 10000Gs)
0,1 mT❓
10 mT❓
30 Gs
50 Gs
[10-50 Gs]
[1-5 mT]
Częstotliwości magnetoterapii
50 Hz
75 Hz
100 Hz
[2-100 Hz]
Z podanych wartości indukcji B i przy częstości f pola magnetycznego proszę wybrać wszystkie te, które są charakterystyczne dla magnetoterapii
0,002 T
50 Hz
Jakie wartości napięcia mogą wystąpić przy prawidłowym ekg?
1 mV
- 0,1 mV
- 90 uV
W ekg (trwającym 1 min) wyznaczono R-R; możliwe wyniki:
0,5s
1s
Możliwa wartość sygnałów od załamka R na powierzchni ciała
2 mV
Wykonano ekg wyznaczając średnią wartość R-R w trwającym 1 min badaniu. Uzyskano wartość 0,5s. Częstość pracy można określić jako:
2 Hz
120 uderzeń/min
EKG
- w rutynowym badaniu stosujemy odprowadzenia jedno- i dwubiegunowe
- dla wyznaczenia wektora elektrycznego serca wystarczy zmierzyć 2 dowolne potencjały, korzystając z dowolnych 2 odprowadzeń dwubiegunowych
- załamek R jest zawsze dodatni w odprowadzeniach dwubiegunowych
- odstęp PR jest zawsze mniejszy od RT
- potencjał załamka R jest najwyższy w odprowadzeniu II
- potencjał załamka R jest większy w II niż III
- potencjał załamka R jest większy w I niż III
- wartości załamka R zależą od kierunku wektora elektrycznego serca
W trakcie ekg pacjent podniósł kończyny prostopadle do ciała. Jak to wpłynie na wyniki?
Podniesienie kończyn nie ma wpływu na wynik badania
USG
- możliwość oceny własności elastycznej tkanek
- pomiar gęstości obiektu
- zapewnia rekonstrukcję 3D z 2D
- obrazy otrzymywane w USG są mapami granic obszarów o różnej impedancji akustycznej
- zapewnia rekonstrukcję 2D na podstawie pomiarów 1D❓
W USG nie można obserwować struktur wypełnionych powietrzem i kości bo:
- współczynnik odbicia na granicy powietrze-tkanka jest bliski 1
- absorpcja fali akustycznej w kości jest b.duża
Efekty występujące przy USG:
- lokalny ⬆️temperatury
* lokalny ⬆️ciśnienia
Wg prezentacji dla englishów: można wyróżnić efekty
- cieplny (⬆️temperatury)
- mechaniczny (indukcja poruszania cząsteczek)
- kawitacyjny (tworzą się pęcherzyki powietrza w miejscach obniżonego ciśnienia)
Efekt Dopplera
- polega na przesunięciu częstotliwości rejestrowanej w stosunku do emitowanej w wyniku ruchu źródła
- może nie być obserwowany, gdy odbiornik i nadajnik poruszają się jednocześnie
- max przesunięcie dopplerowskie występuje, gdy kierunek propagacji fali jest równoległy do kierunku ruchu krwinek
- w USG dopplerowskim zmierzy się wiele wartości przesunięcia dopplerowskiego, które odpowiadają rozkładowi prędkości krwinek w naczyniu
- przy zachowaniu identycznych pozostałych parametrów efekt Dopplera jest zawsze większy dla gazów niż cieczy
- minimalny jest rejestrowany, gdy kierunek fal jest prostopadły do ruchu źródła
Zmiana częstotliwości w efekcie Dopplera (ED)
- ED możliwy w zarówno ruchu nadajnika i odbiornika
- możliwe, że ED nie zachodzi mimo ruchów nadajnika i odbiornika
- przy zachowaniu identycznych wartości wszystkich pozostałych parametrów przesunięć częstości ED jest zawsze większe w gazach niż cieczach
Typowe przesunięcie dopplerowskie w USG wynoszą ok:
10 kHz
1 kHz
[0-13 kHz]
Wielkość dopplerowskiego przesunięcia częstotliwości w USG zależy od:
- prędkości liniowej krwinek
- częstotliwości fali padającej
- kąta między prędkością krwinek i kierunkiem fali padającej
Dokonujemy ultrasonograficznych pomiarów przesunięcia dopplerowskiego dla krwi w tętnicy szyjnej
- zmierzymy wiele wartości przesunięcia dopplerowskiego, które odpowiadają rozkładowi prędkości krwinek w tętnicy
- istnieje takie ustawienie sondy, dla którego nie da się wyznaczyć prędkości krwinek (ustawienie prostopadłe)
Obiekt w USG pokrywamy żelem, bo:
- ułatwia przesuwanie sondy
- podnosi komfort badania
- eliminuje warstwę powietrza z obszaru między obiektem a sondą
- żel można zastąpić gliceryną albo solą fizjologiczną
Śnieżenie w USG
- odpowiada za nie interferencja ech generowanych w badanym obiekcie
- śnieżenie można zminimalizować, ale nie można go wyeliminować
Terapeutyczne zastosowanie fal USG
Usuwanie kamienia nazębnego
Rozbijanie kamieni nerkowych
USG mózgu - warunki badania
- sondę należy przyłożyć w odpowiednim miejscu czaszki
- badanie można wykonać u bardzo młodych pacjentów
- należy stosować możliwie niskie częstotliwości 2MHz
USG - zdolność rozdzielcza poprzeczna i podłużna (osiowa)
- poprzeczna zależy od wymiarów elementu piezoelektrycznego sondy, osiowa - nie
- osiowa zależy od prędkości propagacji fali USG w ośrodku, poprzeczna - nie
- osiowa jest lepsza do pomiarów w wodzie niż w wątrobie
- obie poprawiają się, gdy stosujemy fale o większej częstotliwości
- w badaniu jamy brzusznej typowa wartość poprzecznej ZR wynosi ok. 1mm
Do badania USG gałki ocznej stosujemy długość fali:
0,1 mm
Binaryzacja kości beleczkowej
- histogram opisuje funkcja ekspotencjalna
* można prosto wykonać, gdy na histogramie znajdują się dwa piki
Substancje o najmniejszej impedancji akustycznej:
Tk. tłuszczowa
Woda
