1

Marija Frković Klaudija Višković

RADIOLOŠKA OPREMA

Zagreb, 2011.

2

3

Sadržaj

1 Uvod 42 Važniji povijesni podaci u razvoju radiološke opreme 53 Radiološki oprema i dijagnostički rendgenski uređaji 74 Specijalni rendgenski uređaji, tomografski rendgenski uređaji 185 Rendgenski uređaji za mamografiju 186 Dentalni rendgenski uređaji 217 Pokretni rendgenski uređaji 238 Kompjuterizirana tomografija 259 Uređaji za digitalnu subtrakcijsku angiografiju 37

10 Uređaji za magnetsku rezonanciju 4311 Ultrazvučni dijagnostički uređaji 5412 Uređaji za obradu i pohranjivanje rendgenske slike 6613 Uređaji u radioterapiji 7614 Prostorni i zakonodavni uvjeti instalacije radiološke opreme 8315 Literatura 87

4

Uvod

Udžbenik/priručnik nastavnog gradiva za kolegij Radiološka oprema ima cilj približiti studentu, početniku u radiološkoj struci, radiološku opremu s kojom se prvi put susreće, a koja će mu kasnije, u procesu rada, predstavljati osnovno sredstvo za rad.

Principi rada i fizikalne osnove pojedinih tehnologija sastavni su dio edukacijskih programa drugih kolegija ovog studija, te se ovaj priručnik neće opsežnije baviti njima.

Iako ovaj priručnik još nema konačni oblik, za obilnu potporu uloženom trudu zahvaljujemo gospođi Jasminki Blaha na pomoći u digitalnoj obradi slikovnog materijala i teksta, suradnicima u svakodnevnom radu, osobito gospodinu Slobodanu Jovanoviću za izradu fotografija pojedinih radioloških uređaja i njihovih detalja.

Zahvalnost dugujemo i članovima naših obitelji koji su svojim razumijevanjem trajna nam podrška.

Autorice

5

Važniji povijesni podaci u razvoju radiološke opreme

Nastanak i razvoj rendgenske opreme vezuje se uz otkriće rendgenske cijevi. Godine 1859. Plucker je propuštajući električnu struju kroz cijevi, u kojima je bio zrak

ili neki plin pod smanjenim tlakom, osim svjetlosnih fenomena otkrio i zrake koje je Crockes protumačio kao roj čestica materije. Goldstein je ove zrake nazvao “katodnim zrakama”, a Stoney i Perrin našli su da je to struja elektrona.

Müller C.H. je 1863. g.u Hamburgu u svojoj staklarskoj radionici proizveo zatvorenu cijev i eksperimentirajući s njom napravio na fotografskim pločama slike različitih predmeta. Godine 1901. nagrađen je od “Rontgen Society London” zlatnom medaljom za proizvedenu ionsku vodom hlađenu rendgensku cijev korištenu u dijagnostičke svrhe. Staklarska radionica prerasla je u tvornicu rendgenskih cijevi i već 1905 proizvedeno je 50000 rtg. cijevi.

Röntgen W. C. je 1895. g. u toku eksperimenta na Hittrof-Crookesovoj vakumskoj cijevi opaženo zračenje nazvao X-zrakama te objavio detalje o fizikalnim svojstvima nove vrste zračenja. Njemu u čast X-zrake nazvane su rendgenske zrake. Rendgensko zračenje počinje se primjenjivati u medicinskoj dijagnostici, a među prvima, već 1896. g. rendgenski uređaji instalirani su u našim krajevima, u Zadru, Rijeci, Ogulinu, Šibeniku, Srijemskoj Mitrovici, u Zagrebu u bolnici Milosrdne braće. Iste godine 1896, Wright A. W. učinio je prvu rendgensku snimku na fotografskom papiru, što se smatra početkom radiografije. Pupin M. I. otkrio je fluorescentne folije.

Slijede otkrića fenomena prirodne radioaktivnosti, radioaktivnih elemenata. Godine 1897. Rutherford, E. objavio je otkriće dviju vrsti zračenja iz uranijevih ruda i

nazvao ih alfa i beta zrakama, a godine 1898. Curie M. i P. objavili su otkriće polonija i radija.

Coolidge W. D. 1913. g. konstruirao je rendgensku cijev s užarenom katodnom spiralom i antikatodom od tungstena.

Godine 1915. Bucky G. napravio je sekundarnu branu - Buckyevu rešetku, a1919. Potter je usavršio ovu rešetku i do danas je poznata kao Potter-Buckyeva rešetka

Prvi model atoma konstruirao je N.Bohr 1913. g., a 1920. g. ga je modificirao, otkrivši da se elektroni oko jezgre kreću po kvantnim orbitama i da je broj protona u jezgri jednak broju elektrona koji kruže po orbitama.

Godine 1922. proizvedena je Götzeova rendgenska cijev s katodom u obliku žarne niti, linearnim pločastim fokusom i štitnikom. Kvaliteta cijevi poboljšava se 1927.g. konstrukcijom vakumirane cijevi iz metala, s umetnutim klipom između katode i anode.

Godine1929. Bauers je konstruirao i patentirano cijev s rotirajućom anodom, koja je preteča svih modernih cijevi s rotirajućom anodom.

Bothe W. i Becker A. su 1930. g. bombardiranjem berilija alfa česticama otkrili novu vrstu vrlo prodornog zračenja neutronima što je našlo primjenu u radioterapiji. Godine 1933. R.J. Van de Graff izgradio je prvi elektrostatički generator i time omogućio razvoj supervoltažne terapije.

Cijev s trostrukom brzinom rotacije anode (Super Rotalix) stvorena je 1959. g., a proizvodnjom cijevi s metalnim zavarenim vakumiranim kučištem (Super Rotalix Metall) 1973. g. postignuto je poboljšanje iskoristivosti, dulje trajanje cijevi i poboljšanje kvalitete slike.

Razvoj keramičke tehnologije omogućio je 1973. g. proizvodnju 420 kV rendgenske cijevi s keramičkim izolatorima (korištena za istraživanje metala). Iz ovog perioda datira izum CT uređaja, što se smatra jednom od najznačajnijih inovacija u radiologiji nakon otkrića rendgenskih zraka.

6

Godine 1979. izumiteljima Hounsfieldu G. i Cormacku A. dodijeljena je Nobelova nagrada. CT uređaji u kliničkoj praksi počinju se primjenjivati između 1974. i 1976.g.

Od 1979. g. na tržištu je nova generacija rtg. cijevi s rotirajućom anodom poboljšane kvalitete metalne i keramičke tehnologije (Super Rotalix Ceramic). Anoda ove cijevi promjera je 120 mm, teži više od 2000 g, visokog je momenta tromosti. Pokreće ju motor s varijabilnom frekvencijom pokretanja, brzine rotacije 9000-15000 okretaja/min.

Godine 2003. konstruirana je metalna devakumirana rendgenska cijev STRATON na principu "double - Z” tehnologije skretanja rendgenske zrake unutar rtg. cijevi. Ova se rendgenska cijev smatra revolucionarnim otkrićem u konstrukciji CT uređaja.

U povijesnom razvoju drugih tehnologija važno je istaknuti otkriće rotacionog magnetskog polja godine 1882. vezano uz ime Nikole Tesle. Njemu u čast mjerna jedinica za mjerenje snage magnetskog polja zove se „tesla“.

Raby, I, Bloch F. i Purcell, E.M. godine 1946. opisali su fenomen magnetne rezonancije - uočili su da jezgre atoma pod određenim uvjetima rezoniraju u rasponu radiofrekventnih valova emitirajući radiofrekventni signal koji se može detektirati radioprijemnikom. Za to su otkriće godine 1952. dobili Nobelovu nagradu za fiziku.

Do sredine 70-ih godina prošlog stoljeća MR se koristila kao spektroskopska metoda za analizu tvari u analitičkoj kemiji i biokemiji.

Godine 1971. Damadian je prikazao mogućnosti MR u razlikovanju normalnog od patološkog tkiva, a godine 1972. patentirao je prvi uređaj za snimanje

Godine 1977. Lauterbur i Damadian učinili su prvo MR snimanje ljudskog tijela (glave) u sve tri ravnine, a godine 1980. na Sveučilištu u Aberdeenu učinjene su prve MR slike prsišta i abdomena.

Godine 1982. Reid je dokazao da MR nije štetna. Prvi MR uređaj u Hrvatskoj instaliran je u Općoj bolnici „Sv. Duh“ u Zagrebu 1989.

godine. Istražujući fenomen piezoelektriciteta (električno nabijanje nekih kristala izloženih rastezanju ili tlačenju), braća Curie su 1880. g. otkrili i obrnutu pojavu (Lipmannov efekt), tj. da neke vrste kristala (turmalin, kvarc, cirkonijeve soli) titraju u izmjeničnom električnom polju i mijenjaju svoju duljinu. Prvi UZV generator konstruiran je 1917. u Francuskoj, a tek 1939. g. Pohlman uvodi UZV u medicinu koristeći se njime u liječenju neuralgija.

Dijagnostička primjena ultrazvuka u medicini datira od 1947. godine, a u našim krajevima od kraja pedesetih.

7

Radiološka oprema Osnovna podjela radiološke opreme jest na dijagnostičke i terapijske uređaje. Dijagnostički rendgenski uređaji mogu se podijeliti na klasične (konvencionalne) rendgenske uređaje i suvremene (računalno upravljane, digitalne) rendgenske uređaje. U radioterapijske svrhe koriste se i ubrzivači čestica (linearni akcelerator i betatron), uređaji s koncentriranim radioaktivnim tvarima („kobaltna bomba“, radioaktivni umetci) i radiofarmaceutski pripravci. Dijagnostički rendgenski uređaji S obzirom na namjenu mogu se podijeliti na rendgenske uređaje za snimanje ili radiografiju, uređaje za prosvjetljavanje ili dijaskopiju i snimanje, na višenamjenske uređaje i na specijalne rendgenske uređaje. S obzirom na snagu generatora i broj ispravljačica rendgenske struje rendgenski uređaji mogu biti poluvalni (jednopulsni, 0-2 ispravljačice), cjelovalni (dvopulsni, 4 ispravljačice), trofazni (tropulsni, 6 ili 12 ispravljačica) i visokofrekventni uređaji. Glavni dijelovi svakog od rendgenskih uređaja jesu: rentgenska cijev, generator s visokonaponskim kablovima, stativ i stol za pregled bolesnika, upravljačka konzola (operatorski radni stol). Rentgenska cijev je staklena vakumska cijev (najčešće građena od pyrex stakla s tlakom u cijevi od 5-10 mbara), dimenzija oko 25 x 15 cm, zaštićena metalnim omotačem (Sl. 1). Sl.1. Rendgenska cijev Katoda rentgenske cijevi čaškastog je izgleda, spojena s negativnim polom visokonaponskog generatora. Jedan njen dio je spiralna nit građena od volframa, legure volframa i iridija, duljine 1 - 2 cm, debljine 0,2 - 0,5 mm. Katoda se zagrijava strujom gradske mreže transformiranom u niskonaponskom transformatoru (napona 10-12 V, jakosti nekoliko stotina mA) na temperaturu od preko 1600° C, a termoionizacijom se oko nje stavaraju elektroni koji se, uključivanjem rentgenske cijevi u struju visokog napona, pokreću i ubrzavaju prema anodi. Broj stvorenih elektrona proporcionalan je jakosti struje grijanja katode i direktno utječe na intenzitet rentgenskog zračenja. Moderne rendgenske cijevi imaju katode s po dvije spiralne niti. Većoj spiralnoj niti pripada i odgovarajuće veće žarište anode, manjoj spiralnoj niti manje žarište.

8

Spiralne žarne niti ugrađene su u pomoćnu Wehneltovu fokusirajuću elektrodu koja je također električki negativna te oblikuje roj elektrona nastao termoinonizacijom u uski snop usmjeren u žarište anode. Anoda ili antikatoda (slika sa str. 79, br. 7-7) smještena je u rendgenskoj cijevi nasuprot katodi. Građena je najčešće od legura volframa, renija, titana i cirkonija debljine 1 - 2 mm, nataljenih na disk od molibdena i grafita. Držak anode, koji je ujedno s funkcijom odvođenja velike količine topline, građen je od bakra ili molibdena. Naime, elektroni ubrzani na više od ½ brzine svjetlosti pri srazu sa žarištem anode izgube oko 99 % kinetičke energije u obliku topline, a samo 1% u obliku rendgenskih zraka. Hlađenje anode postiže se i rotacijom anode (broj okretaja 3 000 - 17 000 okretaja/minuti), nagibom žarišta anode prema katodi (za 71° - 87°), s većim realnim žarištem (oko 30 mm²) od optičkog žarišta (oko 0,01 mm² i 1,69 mm²), specijalnom građom anode od elemenata s visokim toplinskim kapacitetom i visokim talištem, ta dodatno hlađenjem ventilatorom i uljem unutar oklopa (kućišta) rendgenske cijevi. STRATON rendgenska cijev specifično je građena devakumirana cijev (Sl. 2). Radi na principu stvaranja „double Z“-tehnologijom dviju preklapajućih rtg. zraka koje prolaze preko područja skeniranja.

Sl. 2. STRATON rendgenska cijev Značajan pomak u tehnološkom razvoju ove rendgenske cijevi predstavlja elektromagnetski sistem dvaju fokusa na anodi čime se udvostručuje ispitivanu gustoću organa. Primjenom „double - Z“ tehnologije, dvostruko očitavanje detektora stvara po rotaciji gentrija projekcije 64 presjeka u razmaku od 0.3 mm, što daje rezultate s mnogo višim rezolucijama i opet doprinosi brzini i kvaliteti snimanja. Vrijeme skeniranja, konstantna brzina gentrija je 0.37 sek. po rotaciji, prostorna rezolucija je 0.44 mm, a Ultra Fast Ceramic detektor osigurava modulaciju doze s redukcijom do 66 % u odnosu na konvencionalne rtg. cijevi. U tijeku snimanja okreće se cijelo tijelo cijevi, ne samo anoda, a kako su svi nositelji locirani izvan devakumirane cijevi, anoda se uspješnije hladi u direktnom kontaktu s uljem za hlađenje. Postignuto je da cijev ima nizak toplinski kapacitet, 0.8 MHU (miliona toplinskih jedinica), blizu nule, što otklanja potrebu za velikim toplinskim spremnicima. Čak i pri maksimalnim opterećenjima ova se cijev hladi za manje od 20 sekundi, tj. u mnogo kraćem vremenskom razdoblju od vremena potrebnog za pokretanje slijedeće radnje.

9

U CT uređajima namjenjenim za kardiološko, vaskularno, neurološko i brzo visokorezolucijsko volumno skeniranje moguć je velik broj skeniranja submilimetarskih rezolucija (čak do 88 mm/s, uz jakost struje od 580 mA) za manje od 20 sekundi. Istovremeno, postiže se visok odnos signal-šum parametara čime se i kod gojaznih bolesnika i pri naponu cijevi od 500 mA, ostvaruju visoko kvalitetne snimke bez artefakata. Dodatna prednost je i ta, što je anoda i cijeli unutarnji sastavni dio STRATON cijevi mnogo manji od konvencionalnih rendgenskih cijevi. Ovakav pomak u tehnološkom razvoju rendgenske cijevi, značajno je produžio vijek trajanja cijevi i učinio STRATON rendgensku cijev ekonomski znatno povoljnijom od svih dosadašnjih. Zračnik rendgenske cijevi predstavlja metalno kućište rendgenske cijevi s dubokim prednjim zaslonom (Sl. 3). Metalni oklop, unutar kojeg je sloj od olova i sloj od porculana, ima zadaću štititi rendgensku cijev od mehaničkih oštećenja, a bolesnika i profesionalno osoblje od prekomjernog zračenja i strujnog udara. Oklop je kao i cijeli rendgenski uređaj uzemljen i pri maksimalnom opterećenju rendgenske cijevi propušta manje od 1 mGy zračenja na udaljenosti od 1 m u toku jednog sata. Između oklopa i cijevi cirkulira ulje koje je i izolator i sredstvo za hlađenje anode. Na zračniku se, nasuprot žarištu anode, nalazi stakleni „prozor cijevi“, otvor površine oko 5 cm² kroz koji izlazi korisni snop rendgenskog zračenja. Na prozoru rendgenske cijevi postavljeni su filtri od aluminija ili bakra različite debljine (ovisno o jakosti rtg. cijevi) koji apsorbiraju „meko“ zračenje što ne sudjeluje u stvaranju rendgenske slike. Na najnovijim rendgenskim cijevima nalazi se i tzv. „care filtar“ koji omogućuje oblikovanje rendgenskog snopa bez zračenja u tijeku rada te tako još efikasnije štite bolesnika i profesionalno osoblje od prekomjernog zračenja.

Sl. 3. Dijelovi zračnika rendgenske cijevi

(metalni oklop s prozorčićem i svjetlosnim ciljnikom, otvorima za kablove, ventilatorom za hlađenje, rendgenska cijev, ispravljačice i dr.)

Višeslojni sužavajući zastor sa svjetlosnim ciljnikom na samom je prozoru rendgenske cijevi i predstavlja uređaj za pozicioniranje centralne zrake i određivanje širine rendgenskog snopa. Građen je od nekoliko pari paralelno postavljenih olovnih ploča, debljine 3 - 5 mm, koje se

10

mogu ručno ili pomoću elektromotora približavati i razmicati oblikujući pritom korisni snop rendgenskog zračenja. Par olovnih ploča koji je najbliži prozoru rendgenske cijevi apsorbira rendgenske zrake koje su nastale izvan žarišta anode, a ostali parovi oblikuju korisni rendgenski snop i apsorbiraju zračenje po rubu snopa. Osim ovakvih zastora koji oblikuju pravokutni otvor postoje zastori koji oblikuju okrugli otvor („iris blenda“) za dijagnostički rendgenski snop, te automatski kolimatori koji uz pomoć senzora povezanih s kasetom oblikuju rendgenski snop primjeren veličini filma (Automatic Cassette Size System - ACSS sustav). Uz duboki prednji zaslon za sužavanje rendgenskog snopa koriste se još i membrane s otvorima i tubusi konusnog ili cilindričnog oblika. U metalnom oklopu su i dva otvora uz krajeve rendgenske cijevi, za provodnike kojima dolazi električna struja u rendgensku cijev. Snaga ili opterećenje rendgenske cijevi ovisi o građi anode i veličini žarišta te o snazi generatora rendgenskog uređaja. Iskazuje se u kilovatima (kW). Rendgenske cijevi s brzorotirajućom anodom građenom od materijala visokog tališta i velikog toplinskog kapaciteta, s velikim žarištem (1 - 1,5 mm²), mogu podnijeti velika opterećenja, proporcionalna snazi generatora. Najsnažniji su trofazni i visokofrekventni generatori, kakvi se koriste u uređajima za dijaskopiju, u angiografskim uređajima i CT uređajima. Za zaštitu rendgenskih cijevi s velikim opterećenjima uz anodni disk rendgenske cijevi ugrađuje se posebni mjerni uređaj koji je povezan s indikatorom na komandnom stolu rendgenskog uređaja i svjetlosno i zvučno signalizira pregrijavanje anode (Loadix sistem). Generator rendgenskog uređaja pogonski je dio rendgenskog uređaja koji daje struju potrebnu za rad uređaja (sl. 4).

Sl. 4. Generator rendgenskog uređaja Sastavni dijelovi generatora su: niskonaponski transformator, visokonaponski transformator i ispravljačice, te uređaji za automatsku regulaciju ekspozicije (tajmer i jontomat).

11

Niskonaponski transformator pretvara izmjeničnu struju gradske mreže u struju grijanja katode, niskog napona (od 6 - 10 V) i velike jakosti (3 - 6 A). Visokonaponski transformator pretvara struju gradske mreže u struju visokog napona i male jakosti kojom se ubrzavaju elektroni od katode prema anodi. Transformator je građen od lamela mekog željeza koje čine jezgru i dviju zavojnica - primarne i sekundarne. Primarna zavojnica spojena u struju gradske mreže ima mali broj zavoja debljeg vodiča, a u sekundarnoj zavojnici, koja je veći broj zavoja tanjeg vodiča, inducira izmjeničnu struju visokog napona i male jakosti. Sekundarna zavojnica spojena je preko ispravljačica i visokonaponskih kablova na rendgensku cijev. Visokofrekventni transformator oblik je visokonaponskog transformatora koji pretvara izmjenični napon visokofrekventnog generatora (250 - 400 V) u približno stalni visoki napon (25 - 150 kV) potreban za rad rendgenske cijevi. Budući da je male veličine i težine ugrađuje se uz samu rendgensku cijev. Visokofrekventni generator (oscilator) najnovija je vrsta generatora koji pretvara izmjenični napon gradske mreže (220 ili 380 V, frekvencije 50 Hz) u istosmjerni napon od 250 - 400 V. Ovaj se pomoću oscilatora pretvara u izmjenični napon frekvencije 1000 - 5000 Hz, koji se preko visokonaponskog transformatora dovodi i koristi za rad rendgenske cijevi. Kako je za rad rendgenske cijevi potrebna istosmjerna struja visokog napona to se u rendgenske uređaje iza transformatora ugrađuju ventilne cijevi ili ispravljačice izmjenične struje u istosmjernu. Bilo da se radi o termoinskim diodnim cijevima, kao prvim ispravljačicama, ili o selenskim ili silicijskim poluvodičima, ispravljači propuštaju struju samo u jednom smjeru, odnosno propuštaju struju samo od katode prema anodi. Postotak učinkovitosti ispravljanja ovisi o broju ispravljačica i načinu ispravljanja. Prema broju ispravljačica rendgenski uređaji dijele se na poluvalni ili jednopulsni (0 - 2 ispravljačice), cjelovalni ili dvopulsni (4 ispravljačice), trofazni ili tropulsni (6 - 12 ispravljačica) i visokofrekventni uređaji. Zbog velike razlike električnog potencijala između visokonaponskog i niskonaponskog transformatora, transformatori i ispravljačice uronjeni su u ulje koje služi kao izolator i kao sredstvo za hlađenje. Visokonaponski kablovi („tutizirajući“ kablovi ili provodnici) provode električnu struju od generatora do rendgenske cijevi (Sl. 5). Građeni su od nekoliko izolacijskih slojeva - oko provodnih žica debeli je sloj poluprovodne i neprovodne gume, preko koje je navučena dodatno uzemljena bakrena zaštitna mrežica, te tanki sloj plastike ili platna.

12

Sl. 5. Visokonaponski kablovi: a)u naravi; b) presjek (provodne žice, sloj poluprovodne i

neprovodne gume, dodatno uzemljena bakrena zaštitna mrežica, tanki sloj plastike ili platna) Kablovi se polažu u dvostruke podove i/ili stropove rendgenskih prostorija. Stativi su dijelovi rendgenskih uređaja koji nose rendgensku cijev, a svojom izvedbom prilagođeni su namjeni rendgenskog uređaja. Mogu biti stubni (podni) i stropni (Sl. 6), fksni i pomični, na specijalnim rendgenskim uređajima izvedeni u obliku C – luka (Sl. 7), s podržnim elementima (angiografski, dijaskopski, traumatološki, mamografski, dentalni itd.).

13

Sl. 6. Stubni i dio stropnog stativa trg. uređaja

Sl. 7. Stativ u obliku C-luka Stol za pregled bolesnika dio je stativa rendgenskog uređaja na kojem leži ili se na njega naslanja bolesnik za vrijeme rendgenskog pregleda (Sl. 8). Ploha stola građena je od radiotransparentnih materijala (tankih lamela drva, posebnih plastičnih materijala, karbonskih vlakana), fiksirana ili pomična u smjerovima lijevo - desno, gore - dolje, s mogućnošću nagibanja (Trendelenburgov položaj) i uspravljanja.

Sl. 8. Stol za pregled bolesnika

14

U uređajima za prosvjetljavanje i snimanje sinhrono s pomicanjem stola u kojem su i uređaji za kazetu s filmom i rešetka, pomiče se i rendgenska cijev povezana s fluorescentnim ekranom i TV- lancem, te s uređajem za ciljano automatsko snimanje (eksploratorom) i uređajem za smanjenje raspršenog zračenja (rešetkom). Transporter kazete s filmom je uređaj koji se pomiče posebnim elektromotorom izvan površine stola i vraća u prvobitni položaj. Pomični mehanizmi koji su na njemu (škare) pridržavaju kazetu s filmom. Rešetke su tanke plosnate kutije u kojima su olovne lamele razdvojene radiotransparentnim materijalima (plastika, ugljikova vlakna) (Sl. 9). Postavljene su u rtg. stolu, između snimanog dijela tijela bolesnika i kazete s rtg. filmom. Zadatak rešetke je da apsorbira što više raspršenog zračenja, a što manje zraka primarnog rendgenskog snopa nužnih za stvaranje rendgenske slike. Što je veća visina olovnih lamela a manji razmak između njih to je veća apsorpcija raspršenog rendgenskog zračenja. Ovaj omjer - visina lamela / širina razmaka među njima naziva se kapacitet rešetke i najodgovorniji je za kontrastnost rendgenske slike. Standardna debljina lamela je uobičajeno 0,07 mm, visina 1,4 mm.

Sl. 9. Građa rešetke Gustoća olovnih lamela po dužnom centimetru je 25 - 45, i do 75 lamela/cm o čemu ovisi selektivnost rešetke, tj. omjer neraspršenog i raspršenog zračenja nakon prolaska kroz rešetku. Odnos duljine vremena ekspozicije s primjenom rešetke i bez nje naziva se faktor rešetke, vrijednosti 1,5 - 3,5. Odnos između kapaciteta rešetke i selektivnosti ovisi o graničnom kutu, a to je najmanji kut pod kojim se raspršene zrake u cijelosti apsorbiraju na lamelama rešetke. U praksi se koriste dvije vrste rešetki - klasična Potter Buckyjeva rešetka pomična za vrijeme snimanja s debljim olovnim lamelama i Lisholmova fiksna rešetka s vrlo tankim olovnim lamelama. Prema načinu izvedbe rešetke se dijele na linearne (s međusobno paralelnim lamelama), fokusirajuće (s lamelama koje konvergiraju prema žarištu rendgenske cijevi i koje su najčešće u uporabi) i mrežaste (s ukriženim lamelama).

15

U praksi je vrlo važna udaljenost rešetke od fokusa rendgenske cijevi što se dodatno naznači na rešetki. Uređaj za određivanje ekspozicije koristi se za određivanje trajanja izlaganja rendgenskom zračenju pri rtg. snimanju i/ili pri dijaskopiji. Koriste se elektronički i automatski uređaji. Elektronički uređaj prekida ekspoziciju rendgenskog zračenja nakon unaprijed odabranog vremena. Automatski uređaj - autotajmer ili fototajmer, prekida ekspoziciju u momentu kad se postigne optimalan fotografski efekt na filmu. Trajanje ekspozicije ovisi o debljini i gustoći snimanog dijela tijela kroz koje prolazi rendgensko zračenje i potom se registrira detektorima. Detektori su ionizacijske komorice u kojima se razmjerno intenzitetu rtg. zračenja stvara električna struja, puni mali kondenzator i kad električni naboj u kondenzatoru dosegne određenu veličinu prekida se emisija rtg. zraka. Ionizacijske komorice stavljaju se između rešetke i filma. Scintilacijski detektori manji su i precizniji od ionizacijskih komorica, rade na principu scintilacije vrlo tankog fluorescentnog nanosa na svjetlopropusnom materijalu, prilagođeni su folijama i filmu koji se koriste pri snimanju i smještaju se iza folije i filma. Silicijski detektori su najprecizniji, najmanje podložni oscilacijama napona na redngenskoj cijevi. Nakon ekspozicije rendgenskog zračenja svjetlost što ju emitiraju ovi detektori registrira se fotodiodom ili fototranzistorom koji prekidaju daljnju emisiju zračenja. Smještaju se iza folije i filma i prilagođeni su njihovoj osjetljivosti. Elektronsko pojačalo jedan je od značajnijih napredaka koji je u radiologiji omogućio znatno smanjenje doze zračenja za bolesnika i za profesionalno osoblje, radiološke preglede u komfornijim uvjetima (dijaskopski uređaji s TV- lancem), digitalizaciju slike, razvoj različitih digitalnih tehnika u radiologiji, razvoj telemedicine. Elektronska pojačala rendgenske zrake umanjene energije nakon prolaska kroz snimani dio tijela, pretvaraju u svjetlosne koje se registriraju fotografskom ili TV-kamerom. U korištenju su tri vrste elektronskih pojačala: klasično elektronsko pojačalo, digitalno elektronsko pojačalo i ravni detektori kao elektronsko pojačalo.

Sl.10. Klasično elektronsko pojačalo Klasično elektronsko pojačalo je vakumska staklena ili metalna cijev, duljine oko 50 cm, s većim prednjim ili primarnim zaslonom i znato manjim stražnjim zaslonom (Sl. 10). Prednji je zaslon građen od 0.5 mm tanke aluminijske ploče iza koje je fluorescentni sloj cezijevog-jodida ili sloj cezij-jodid natrijskih kristala u kojem se rendgensko zračenje prošlo kroz snimani dio tijela apsorbira i pretvara u svjetlosno. Iza fluorescentnog zaslona je fotokatoda od cezija i antimona na kojoj se u procesu fotoemisije oslobađaju elektroni. Broj

16

elektrona nastalih na fotokatodi izravno je proporcionalan intenzitetu svjetlosnih zraka s fluorescentnog sloja. Fotokatoda je blago konkavne izvedbe pa zajedno s elektronskim lećama fokusira struju elektrona u elektrostatičkom polju razlike potencijala 0 - 35 kV prema znatno manjem (oko 0.2 mikrometra) stražnjem ili sekundarnom zaslonu. Sekundarni zaslon građen je kao aluminijska pločica s fluorescentnim nanosom sitnih kristala kadmij-sulfid-srebra i na njemu nastala elektronska slika je obrnuta i znatno svjetlija slika snimanog objekta. Ova se slika može gledati optičko-zrcalnim sustavom ili izravno snimati televizijskom kamerom sa sustavom analizirajućih elektronki tipa superortikon, vidikon ili plumbikon, te na ekranu TV monitora dobiti kao stvarna rendgenska slika snimanog objekta. Digitalno elektronsko pojačalo za razliku od klasičnog elektronskog pojačala umjesto stražnjeg zaslona ima visokorezolucijsku CCD-kameru. Ravni detektori (FD - Flat Detector), detektorske ploče (Sl. 11), zamjena su za film i fosforne ploče u cijelosti digitaliziranim radiološkim uređajima.

Sl. 11. Slojevni prikaz detektorske ploče Bez obzira na to koji se materijali i kemijski elementi pri izradi koriste za pretvaranje rendgenskog zračenja u svjetlosno, te fotodiodama i analogno digitalnim konverterima u sliku na monitoru, dobivena slika mora biti rezolucijom istovjetna ili bolja od rezolucije filma, svakako dostatna za kvalitetnu analizu i dijagnozu. Upravljačka konzola, operatorska konzola, upravljački stol, radna stanica, dio je rendgenskog uređaja najčešće smješten u posebnoj prostoriji između gradske mreže i generatora ili priključena na generator rendgenskog uređaja. Konstruirana je u obliku metalne kutije različitih dimenzija u koju su smješteni kablovi za provođenje električne struje, različiti mjerni instrumenti, sklopke, uređaji za regulaciju električnih uvjeta snimanja ili dijaskopije, kompjutori i monitori, itd. Na višenamjenskim rendgenskim uređajima operatorska konzola manjih dimenzija nalazi se uz držač ekrana, na dohvat ruci radiologa za vrijeme dijaskopskog pregleda i ciljanog snimanja, u slučajevima kada vrsta pregleda ili stanje bolesnika zahtjeva

17

boravak radiologa neposredno uz rendgenski uređaj. Spomenuti komandni uređaji i funkcije obilježeni su slikovno i svjetlosnim signalima na plastificiranoj površini upravljačkog stola.

Sl. 12. Upravljačka konzola i upravljački stol, radna stanica Podjela dijagnostičkih rendgenskih uređaja na uređaje za radiografiju (snimanje), uređaje za konvencionalne radiološke pretrage snimanja i dijaskopije ili višenamjenske dijagnostičke rendgenske uređaje i na specijalne rendgenske uređaje uvjetovana je namjenom uređaja i neminovnim razlikama u tehničkim detaljima pri konstrukciji i izvedbi uređaja. Za ponavljanje: 1. Što je generator rtg. uređaja i od čega se sastoji? 2. Kako se zagrijava katoda rtg. cijevi? 3. Što je optičko žarište anode, kako se postiže, kako označava, kojih je dimenzija? 4. Kako se hladi anoda i rtg. cijevi? 5. Specifičnosti STRATON rendgenske cijevi? 6. Građa rešetke 7. Detektori, detektorske ploče

18

Specijalni rendgenski uređaji Tomografski rendgenski uređaj za dubinsko ili slojevno snimanje konvencionalni je rendgenski uređaj sa specijalnom konstrukcijom stativa, čime je omogućeno istovremeno gibanje rendgenske cijevi i filma u suprotnom smjeru, dok bolesnik miruje na stolu za snimanje. Gibanje rendgenske cijevi može biti po različitim putanjama (linearno gibanje, eliptično, policiklično, kružno itd) pa otuda i naziv različitih vrsta tomografije - linearna, eliptična, hipocikloidalna, kružna itd. Što je veći tomografski kut, kut gibanja rendgenske cijevi i filma, to je moguće dobivanje tanjih slojeva i analiza jasnije prikazanih detalja u sloju dok se strukture izvan odabranog sloja brišu. Ako je tomografski kut manji od 10° (1-5°), dobiveni slojevi su deblji, metoda se zove zonografija i primjenjuje se za prikaz dijelova tijela niske prirodne kontrastnosti (pluća). U uređajima za elektronsku tomografiju gibanje i putanja rendgenske cijevi, pomicanje kazete s filmom ili ravnim detektorima, Bucky rešetke, programiranje dubine i debljine sloja, postiže se elektronskim uređajima. Rendgenski uređaj za mamografiju specijalni je uređaj za snimanje dojki (Sl. 13). Razlikuje se: klasični mamografski uređaj sa sustavom film-folije, uređaj za mamografiju s digitalnom ciljanom mamografijom (digital spot mamography), uređaji za računalnu (kompjutersku) mamografiju - sustav digitalizacije s fosfornih ploča (full field digital mamography) i uređaje za mamografiju s ravnim detektorima- digitalna mamografija (digital mammography).

19

Na svim se navedenim uređajima može ugraditi dodatak za stereotaksijsku biopsiju dojki. Kako je dojka parenhimni organ gustoće 0,9 - 1,0 g/cm³, tehnika snimanja prilagođena je konstrukcijom rendgenskih cijevi snage oko 20 keV. Sve cijevi imaju rotirajuću anodu s malim žarištem (0,1 - 0,3 mm). Specifična je i izvedba stativa s mehanizmima za podržavanje i kompresiju dojke.

Sl.13. Dio mamografskog uređaja s rendgenskom cijevi i

suportivnokompresijskim sustavom Molibdenska cijev ima anodu građenu od molibdena i tanki filter od molibdena, prozor od berilija. Po fizikalnom principu filtracijom rendgenskih zraka istim materijalom od kojeg je građena anoda dobivaju se karakteristične rendgenske zrake male energije. Ova je cijev pogodna za snimanje dojki manjeg i srednjeg volumena. Druga vrsta cijevi anode građene od volframa, s filterom od paladija ili rodija, a prozora od pyrex stakla emitira rendgenske zrake energije oko 24 keV i pogodna je za snimanje dojki većeg volumena. Cijev najnovije generacije, proizvedena 1992. ima dvostruku anodu i filter: molibden-molibden i rodij-rodij. Ove su cijevi pogodne za snimanje dojki bez obzira na veličinu. Svim navedenim uređajima zajednička je karakteristika rotirajuća anoda s malim žarištem (od 0,1mm do 0,3 mm). Nativni mamogrami mogu se snimati izravnim eksponiranjem specijalno građenog mamografskog filma, snimanjem na sustav film-folije i snimanjem na metalnu ploču presvučenu selenskim poluvodičem. Osim kvalitete filma, važna je dozirana, optimalna kompresija za što služe posebni automatski uređaji za kompresiju dojke ili se snaga kompresije podešava ručno. Optimalne ekspozicije postižu se uz uređaje za automatski prekid ekspozicije što sve zajedno doprinosi boljoj oštrini slike i značajnom (do 50 %) smanjenju količine raspršenog zračenja i doze zračenja ispod 1 mGy po snimci.

Od 2005. godine u Hrvatskoj je u uporabi BI-RADS sustav postupaka oslikavanja, interpretacije i kategorizacije nalaza mamografije. BI-RADS je rezultat zajedničkih nastojanja državnih i medicinskih institucija u SAD-u sa svrhom osiguravanja standardizacije izvođenja mamografije i očitavnja mamografskih nalaza. Cilj je i bolje monitoriranje rada mamografske jedinice te poboljšanja medicinske skrbi za pacijentice. Temeljna uloga preventivnih mamografskih pregleda jest rano otkrivanje karcinoma dojke u asimptomatskih pacijentica. Mamografski preventivni pregled uključuje snimanje standardnih projekcija, medio-lateralne kose projekcije i kranio-kaudalne projekcije. U nekim slučajevima mogu se primijeniti i neke od dodatnih projekcija snimanja da bi se razriješile dileme nastale standardnim snimanje.

20

Pitanja za ponavljanje:

1. Što je mamografija? 2. Kako se dijele uređaji za mamografiju? 3. Koje tri vrste cijevi za mamografske uređaje poznajete i koje su ima osnovne

karakteristike? 4. Što je BI-RADS sustav?

21

Dentalni rendgenski uređaji klasični ili digitalni, dijele se u dvije osnovne skupine: rendgenske uređaje za pojedinačne dentalne snimke i rendgenske uređaje za panoramske dentalne snimke. Klasični dentalni rendgenski uređaji (Sl. 14) omogućavaju prikaz ograničenog dijela orofacijalnog područja, 2 - 3 zuba. Dobiveni intraoralni rendgenogrami (periapikalni, „bitewings“, okluzalni) visoke su rezolucije, a pritom dobivene doze zračenja za bolesnika su male. Rendgenska cijev ovih uređaja radi s naponom 60 - 70 kV. Na prozoru cijevi su filtri od 1,5 - 2,5 mm aluminija ili filtri od elemenata rijetkih zemalja (nobija) na cijevima novijih rendgenskih uređaja.

Sl. 14. Klasični radiografski dentalni cijevi su

uređaj sa zidnim stativom Rendgenski uređaji za panoramske dentalne snimke koriste se za snimanje gornje i donje čeljusti te temporomandibularnih zglobova. Kod ovih uređaja sinhrono se gibaju cijev i film oko pacijenta koji miruje. Rendgenska cijev radi prema programu (3 - 16 programa) za određenu vrstu snimanja s promjenjivim naponom (60 - 90 kV) i nepromjenjivom jakošću struje (3-12 mA). Vrijeme ekspozicije je 9 -14 sekundi, ovisno o programu koji se koristi za snimanje.

Osim rendgenskih filmova formata 3 x 5 cm, koji se koriste za parcijalne prikaze zubi, te filmova za panoramske snimke formata 15 x 30 cm, koristite se i intraoralni digitalni senzori uz koje je doza zračenja bolesnika smanjena za 60% u odnosu na filmove kao receptore slike (Sl. 15). U uporabi su dvije vrste senzora: CCD (Charge-Coupled Device) senzor i CMOS-APS (Complementary Metal Oxide Semiconductor-Active Pixel Sensor).

22

Sl.15. Intraoralni digitalni senzor

CT uređaji za radiologiju čeljusti i zubi su CT uređaji koji imaju posebni softver za dobivanje snimaka iz područja stomatologije. CT sa softverom za evaluaciju čeljusti (Dental CT) može u potpunosti zamijeniti panoramsku dentalnu snimku, a s mogućnošću 3D rekonsttrukcije zadovoljava potrebe maksilofacijalne i estetske kirurgije (Sl. 16).

Sl.16. Dentalni CT uređaj

Magnetska rezonanca orofacijalnog područja obavlja se na istim uređajim koji služe za prikaz ostalih organskih sustava. Pitanja za ponavljanje:

1. Koje vrste dentalnih rendgenskih uređaja su u uporabi? 2. Koje su vrste filmova za rutinsko snimanje zubi? 3. Što je dentalni CT? 4. Koje su indikacije za dentalni CT? 5. Koje su indikacije za MR orofacijalnog područja?

23

Pokretni rendgenski uređaji dijele se također na konvencionalne (koriste rtg. film) i digitalne (koriste fosforne ploče) uređaje za snimanje i uređaje za prosvjetljavanje i snimanje. Pokretni rendgenski uređaji za snimanje koriste se za dobivanje snimaka pacijenata u prostorijama intenzivne njege, hitnog prijema i traumatologije (Sl. 17). Njihova je prednost pokretljivost i korištenje napona iz standardnih utičnica, a ograničenja su manja snaga rendgenskih cijevi (10,16,20,30,32 kW) i snimanje bez Bucky rešetke.

Sl.17. Pokretni digitalni rendgenski uređaji različitih izvedbi stativa

Pokretni rtg uređaji za snimanje i dijaskopiju koriste za prosvjetljavanje i dobivanje rtg. snimaka u operacijakim dvoranama različitih specijalnosti (kirurgija, neurokirurgija, ortopedija i dr.), kao i u prostorijama jedinica za hitni prijam. Ti se uređaji razlikuju po veličini elektronskih pojačala, snazi uređaja i izvedbom stativa ovisno o primjeni u pojedinim specijalnostima medicine (ravni „stubni“ stativ ili C-luk izvedba stativa). Seriografski uređaji korišteni uglavnom u neuroradiološkoj dijagnostici, danas su gotovo u potpunosti zamijenjeni digitalnim uređajima za angiografiju (DSA), te uređajima CT i MR. Uređaj za rendgensku kinematografiju omogućuje vjeran prikaz organa i njihovih fizioloških pokreta (srca, jednjaka, ošita), s korištenjem uglavnom neizravnih-indirektnih metoda prikaza TV ili kino-kamerom postavljenom izravno na elektronsko pojačalo, ili, kod digitalnih uređaja, digitalnom kino-kamerom (DCC) s digitalnim kinoprogramom (DCM). Pokretni MMG, CT, PET i MR uređaji sastoje se od uređaja specifične namjene i izvedbe, s tehnološkog aspekta istovjetnih fiksnim uređajima, u tome prilagođenim specijalnim vozilima tipa kombija ili specijalno dizajniranih kamiona (Sl. 18 i19).

24

Sl.18. Pokretni MMG i CT uređaj (unutarnji i vanjski izgled)

Sl.19. Pokretni PET uređaj i pokretni uređaj za MR

Razlika je u vremenu potrebnom za servisiranje uređaja (u kraćim vremenskim periodima), uz nužno redovito servisiranje vozila u kojem je mobilni aparat (ovisno o broju prijeđenih kilometara i vrsti puteva kojima se kreće). Unutrašnjost prijevoznog sredstva ima prostorna ograničenja pa je nešto je veći broj pacijenata koji se žale na klaustrofobiju. Iako postoje prijepori u mišljenju stručnjaka za radiološku tehnologiju, većina istraživanja pokazala je jednaku kvalitetu MMG, CT, PET i MR snimaka kod mobilnih i fiksnih uređaja. Pitanja za ponavljanje:

1. Kako dijelimo pokretne rendgenske uređaje? 2. Koja je njihova prednost, a koja su ograničenja? 3. Kako dijelimo rendgenske uređaje sa C-luk izvedbom? 4. Pokretni uređaji za specifične namjene?

25

Kompjutorizirana tomografija, CT (engl. Compted Tomography), digitalna je tehnika slikovnog prikaza koja koristi suženi (kolimirani) snop rentgenskih zraka usmjeren okomito na uzdužnu os snimanog objekta, što rezultira poprečnim (aksijalnim) presjekom odabranog sloja. Nakon prolaska kroz tijelo, intenzitet oslabljenog (atenuiranog) zračenja mjeri se detektorima. Kompjuter CT uređaja pohranjuje veliku količinu podataka (atenuacijskih vrijednosti) iz izabranog sloja tijela koji čine matriks atenuacijskih vrijednosti prikazanih u različitim rasponima sive skale, stvarajući tako prostornu (spacijalnu) sliku skeniranog objekta. Broj atenuacije, CT-broj, Hounsfieldova jedinica, HU, predstavlja širok raspon mjerljivih stupnjeva atenuacije od -10 000 do + 30 000 u odnosu na vodu čiji je atenuacijski broj 0. Iskustveno je saznanje da su za kompjutorsku obradu najpogodniji poprečni (transverzalni, aksijalni) presjeci tijela pa svi CT uređaji rade na tom principu. Razvoj CT uređaja odvijao se u nekoliko faza. Prva generacija CT uređaja (1972. godine) funkcionirala je na principu translacije i rotacije rendgenske cijevi (Sl.20). Koristio se uski pravocrtni snop rendgenskih zraka (pencil-beam) usmjeren na smo jedan detektor. Tim se uređajima, zbog duljine skeniranja 3 - 5 minuta po jednom sloju, snimao samo mozak, kao „mirni“ organ. Doze zračenja su bile velike.

Sl. 20. Princip rada CT-a uređaja I. generacije Druga generacija uređaja (1974/1975. godine) koristila je kombinaciju translacijskog i rotacijskog pokreta, širi lepezasti snop rendgenskih zraka i do 16 detektora (Sl. 21). Vrijeme trajanja ekspozicije (oko 10-60 sekundi po sloju) je skraćeno, zračenje pacijenata značajno je smanjeno. Osim mozga moglo se snimati i tijelo bolesnika.

26

Sl. 21. Princip rada II. generacije CT uređaja Treća generacija CT uređaja (1977. godine) koristila je rotaciju rendgenske cijevi i detektorskog luka s 380 - 600 detektora oko snimanog dijela tijela za 360°, te široki lepezasti snop rendgenskih zraka (Sl. 22). Trajanje ekspozicije po jednom sloju bilo je 1,4 – 14 sekundi. Kod ovih je uređaja kolimacija bila postavljena ispred i iza pacijenta, ispred detektorskih „kanala“ od volframa i titana. Omogućeno je skeniranje svih organa.

Sl. 22. Princip rada III. generacije CT uređaja Četvrta generacija CT uređaja (1977. godine) ima kontinuirano gibanje rendgenske cijevi oko stacionarnih detektora (detektorskih „banana“) poredanih po čitavom krugu kučišta. Koristi se, kao i u trećoj generaciji uređaja, široki lepezasti snop uz kontinuirano rendgensko zračenje (Sl. 23). Broj detektora je 1 200 – 2 000 i više, kolimatori su pričvršćeni na detektorsku „bananu“, na otvore detektorskih kanala. Očitavanje podataka s dijelova detektora odvija se u sekvencama. Vrijeme ekspozicije po jednom sloju je 1 - 3 sekunde.

27

Sl. 23. Princip rada IV generacije CT uređaja Spiralni CT skener (1989. g.) nastao je principu „power slip ring“ tehnologije, s mogućnošću kontinuirane rotacije rendgenske cijevi i detektora u jednom smjeru oko snimanog objekta na stolu CT uređaja, koji se također kontinuirano linearno pomiče kroz primarni rtg. snop koji pritom opisuje „spiralu“ za vrijeme ekspozicije. Ovom tehnologijom podaci prikupljeni iz određenog volumena tijela pacijenta računalno se obrađuju rekonstrukcijskim algoritmima za spiralu i daju mogućnost analize pojedinih slojeva i trodimenzionalne snimke pojedinih anatomskih struktura i krvnih žila. Prednost spiralnog CT uređaja u odnosu na konvencionalne CT uređaje jest dobar prikaz organa s fiziološkim pokretima, mogućnost analize finih struktura, npr. plućnog intersticija, brzi kontrastni prikaz krvnih žila (angio CT), te mogućnost virtualne endoskopije. Najsuvremeniji višeslojni spiralni CT uređaji (sedme generacije) daju najveći stupanj vremenske i prostorne rezolucije. Mogu imati do 320 detektorskih kanala, vrijeme rotacije gentrija je 0,25 sekundi, a kolimacija iznosi 0,24 mm. „Dual source“ CT uređaji (DSCT) posljednjih nekoliko godina sve su više u uporabi. Ovi uređaji koriste dvije rendgenske cijevi kao izvor zračenja koje se gibaju po kutu od 90° i njima nasuprot dva niza detektora (Sl. 24). Ovakva konstrukcija uređaja omogućuje rekonstrukciju slike u četvrtini rotacijskog vremena kućišta (330 milisekundi), te popravlja temporalnu rezoluciju na 82,5 milisekundi. Uporabom isključivo rekonstrukcijskog algoritma za pojedini segment, temporalna rezolucija nije ovisna o srčanoj akciji te nema potrebe za konstantnim pitchom koji treba biti prilagođen srčanoj frekvenciji. Za razliku od CT-a s jednom rendgenskom cijevi, DSCT poboljšava kvalitetu slike jer smanjuje artefakte pokreta, osobito srčane akcije. CT s jednim izvorom rtg. zraka, čak i ako je 64-slojni, previše je spor da bi prikazao srce bez artefakata pokreta. DSCT ujedno daje bolje mogućnosti analize mekih tkiva. Promjena energetske razine rtg. zraka rezultira u promjenama atenuacije koje ovise o vrsti tkiva. DSCT na taj način olakšava diferencijaciju npr. različitih tipova aterosklerotskog plaka (npr. kalcificiranog i mekog plaka).

28

Sl. 24. Shema DSCT uređaja s dva izvora rendgenskih zraka i odgovarajućim nizovima detektora

PET/CT skener (1992. g.) uređaj je koji objedinjuje tehnologiju pozitronske emisijske tomografije (PET) s 18 fluor deoksiglukozom i CT-a (Sl. 25). PET/CT-om se detektiraju promjene u funkciji stanica i to na način kako stanice organizma troše metabolite kao što su šećer (glukoza) i kisik. Registrirajući promjene u funkciji stanica koje su patološki promijenjene u odnosu na normalne zdrave stanice, dobiva se informacije o promjenama u funkciji stanica, tkiva i organa. Patološki promijenjene stanice pokazuju pojačanu metaboličku aktivnost i pojačano nakupljaju radioaktivno označenu glukozu u odnosu na zdravo tkivo. Akumulacija radioaktivnog izotopa snima se gama-kamerom. Nedostatak mogu biti lažno pozitivni rezultati kod upalnih procesa te lažno negativni kod hiperglikemije i biološki slabo aktivnih tumora. PET skener može detektirati vrlo male promjene (npr. tumore), ali nije suviše precizan u lokalizaciji tumora. CT skener daje informacije o izgledu i lokalizaciji procesa tako da se kombinacijom ovih metoda dobiva vrlo moćan sustav u otkrivanja patoloških tvorbi. Prednost je ovog integriranog sustava rana dijagnostika, precizan „staging“ i lokalizacija tumorskih tvorbi te precizno praćenje bolesnika s već poznatim dijagnozama.

Sl. 25.PET/CT uređaj

29

Dijelovi CT uređaja su kućište („gantry“) što predstavlja jedinicu za skeniranje s rendgenskom cijevi, detektorskim sustavom te sustavom hlađenja, viskokofrekventni generator, stol („plivajući“ stol) za bolesnika, upravljački stol i radna stanica s računalom, procesorom za rekonstrukciju slike i uređajima za pohranu slike (Sl. 26).

Sl. 26. CT uređaj s dijelovima kućišta Kućište CT uređaja sadrži posebno građenu rendgensku cijev, detektore, transformatore, kolimatore i filtre. U sredini kućišta je otvor promjera 50 - 70 cm u koji se prilikom snimanja uvlači stol s bolesnikom. Rotacija rendgenske cijevi i detektora omogućena je električnim motorom koji se pokreće preko remena ili linearnim motorom kod kojeg je kućište stator, a rendgenska cijev i detektori rotor. Moderne rendgenske cijevi CT uređaja snage su 20-60 kW pri naponu od 140 kV, rotirajuće anode visokog toplinskog kapaciteta, specijalno građene anode od molibdena na debelom grafitnom sloju, s fokusima od volframa i renija. Osim rotacijom cijev se dodatno hladi posebnim sustavom hlađenja (ulje, ulje/voda). Nove generacije CT uređaja trebat će zadovoljiti još zahtjevnije uvjete kao što su veća snaga rtg. cijevi, kraće vrijeme rotacije, kraće vrijeme hlađenja i manji fokus. Nova tehnologija izrade devakumiranih rotirajući rendgenskih cijevi koja zadovoljava navedene uvjete, bazira se na STRATON cijevi. Uređaji koji koriste ovakve cijevi imaju najkraće vrijeme skeniranja oko 0,37 sekundi. Detektorski sustavi igraju značajnu ulogu u interakciji komponenti CT uređaja. Prihvaćaju nakon prolaska kroz tijelo pacijenta rtg. zrake različitog intenziteta i pretvaraju ih u električne signale koji se potom digitaliziraju i služe za slikovni prikaz. Detektori su postavljeni linearno ili lučno (detektorska „banana“). Mogu biti scintilacijski (građeni od cezijevog jodida, kadmijev tungstata ili ultrabrzi keramički detektori) i plinski (ksenonski) ionizacijski detektori ili fotodiode. Scintilacijski detektori su osjetljiviji na rendgensko zračenje što ne zahtjeva visoki napon za rad detektora i rezultira manjom dozom zračenja. Osjetljiviji su na temperaturne promjene i

30

skuplji su. Rade na principu scintilacije, tj. nakon izlaganja ionizirajućem zračenju neki materijali scintiliraju, a količina tako emitiranog svjetla u pravilu je proporcionalna količini apsorbirane energije rendgenskih zraka u detektorskom materijalu. Plinski detektori rade na principu ionizacije plemenitih plinova. Imaju slabiju sposobnost detekcije rtg. zračenja pa je za njihov rad potreban visoki napon između ploča detektorske banane. Jeftiniji su, nije im potrebna kalibracija, ali trebaju povremeno obnavljanje plemenitog plina. Multislice detektorski sustav sadrži dva osnovna tipa detektora: matriks detektore i adaptivne detektore. Matriks detektorski sustav koristi multiple detektorske nizove identične širine, obično oko 1,25 mm, tako da svaki detektorski niz pokriva područje od 1,25 mm u centru polja skeniranja. Npr. 8-slojni CT uređaj daje polja od 8 x 1,25 mm i 8 x 2,5 mm kolimacije, a 16-slojni skener koristi hibridni detektor s područjem kolimacije 16 x 0,63 mm i 16 x 1,25 mm. Adaptivni detektorski sustav sastoji se od niza detektora čija se širina progresivno povećava od središta prema periferiji. Reduciranjem broja septa u perifernim regijama detektorskog niza povećava se njegova geometrijska efikasnost. Po dužnom centimetru detektorskog luka nalazi se do 8 detektora, a u prilagodljivom detektorskom nizu širina rendgenskog snopa prilagođava se širini detektora bez prekida (gapa) što znatno utječe na kvalitetu prostorne rezolucije CT uređaja. Detektorski kanali sadrže detektorski element, predpojačalo signala i integrator ili analogni filtar, te analogno-digitalni konverter i služe međusobnom povezivanju detektorskih elemenata. CT detektori (Sl. 27) u modernim uređajima apsorbijraju preko 90 % energije rendgenskih zraka, ali zbog neizbježnog slobodnog prostora između detektora njihova efikasnost je oko 45 %.

Sl. 27. Detektorski modul 64 slojnog CT-a.

Svaki se modul sastoji od detektora s 40 x 16 pixla i odgovarajućim elektronskim elementima. Svaki CT uređaj opskrbljen je kolimatorima i filterima koji definiraju izgled snopa rendgenskog zračenja (uski gotovo monokromatski snop ili lepezasti snop) i aposrbiraju niskoenergetske dijelove spektra rendgenskih zraka. Kolimatori (Sl. 28) su najčešće od olova ili tungstena i nalaze se na „prozoru“ rendgenske cijevi i u nekim generacijama CT-a (II. i IV.) iza pacijenta, a ispred detektora (pretežito između kolumni detektora u smjeru z-osi) čime se prevenira nastanak artefakata zbog varijabilnog položaja izvora rtg zraka.

31

Sl. 28. Kolimatori

Za rad CT uređaja mrežni izmjenični napon 380 V/50 Hz ispravlja se u istosmjerni napon od 250 - 400 V s minimalnim „valovanjem“ (pad napona manji je od 1 %). Izmjenični napon iz visokofrekventog generatora frekvencije 5 - 20 kHz koji se dovodi na visokonaponski transformator te osigurava kontinuiran napon i jakost istosmjerne struje za rad rendgenske cijevi. Visokofrekventni generatori omogućavaju postizanje vrlo kratkih ekspozicija, a u odnosu na klasične generatore znatno su manjih dimenzija. Stol za pregled pacijenta oslonac je bolesniku za vrijeme skeniranja. Građen je od radiotransparentnih i čvrstih karbonskih vlakana.

Parametri CT skeniranja

Angulacija kućišta CT uređaja potrebna je za dobivanje kosih presjeka, najčešće u rasponu +/- 30°. Kod MSCT-a angulacija kućišta nije nužna budući da se naknadnom multiplanarnom rekonstrukcijom slike može postići isti nagib. Debljina CT sloja regulira se kolimacijaom rendgenskog snopa uz uvažavanje divergenscije snopa zbog koje je rendgenski snop na ulazu u sloj uži nego na izlazu prema detektorima. Obzirom da fokus nije točkast, javlja se polusjena (penumbra). Efektivna debljina sloja (engl. section width) kod konvencionalnih skenera odgovara kolimaciji snopa (SC=section colimation), ali se razlikuje kod spiralnih skenera. Kolimacija snopa zračenja (engl. section collimation) odabire se prema vrsti objekta koji se skenira. Ako se radi o manjem organu uzima se kolimacija snopa 3 - 5 mm. Još tanja kolimacija potrebna je za detaljnu analizu plućnog intersticija (1 - 2 mm). Kod MSCT-a tanka kolimacija je standardna, a deblji slojevi dobiju se rekonstrukcijom iz tanjih. Parcijalni volumni efekt (engl. partial volume effect) javlja se kad tkiva različite gustoće zauzimaju dijelove istog voxela, a poznato je je da CT broj odgovara prosječnoj atenuacijskoj vrijednosti. Taj je efekt minimalan kod okomitog smjera rendgenskog snopa na anatomsku strukturu, a raste kod objekata koji su paralelni sa smjerom rendgenskog zračenja. Pomak stola (engl. table feed) u sekvencionalnom skeniranju najčešće odgovara debljini sloja, što znači da se nakon završenog skeniranja jednog sloja stol pomiče za jednaku debljinu sloja. U tijeku snimanja može doći do preklapanja slojeva i pojačanog izlaganja bolesnika zračenju.

32

Rekonstrukcijski algoritam (engl. convolution kernel) koristi se kod rekonstrukcije slike iz sirovih podataka. Da bi slika bila kvalitetna vrlo je bitan odnos signala i šuma ( SNR - engl. signal to noice ratio). Odnos signala i šuma ovisi o rekonstrukcijskom algoritmu koji odabire radiološki tehnolog, a koji mora biti najprimjereniji snimanom tkivu. Algoritmi visoke rezolucije (engl. high-resolution - HR kernels, sharp kernels) povećavaju prostornu rezoluciju neproporcionalno povećavajući šum. Šum ograničava kontrastnu rezoluciju te ometa razlučivanje struktura koje su drugačijeg denziteta u odnosu na svoju okolinu. To ne smeta analizi koštane strukture ili plućnog parenhima gdje su prirodni kontrasti susjednih tkiva veliki. Za parenhimske organe treba koristiti algoritme „mekih česti“ (engl. soft or smooth kernels) koji smanjuju šum, ali i prostornu rezoluciju. Parametri skeniranja kod MSCT-a su također kolimacija sloja, pomak sloja po jednoj rotaciji cijevi i pitch. Kod 16-slojnih skenera uska kolimacija je standardna . Za 3D rekonstrukcije preklapanje susjednih rekonstruiranih slojeva mora biti 50 % da bi rekonstrukcija slike bila dobra u svim ravninama. Pojedini MSCT uređaji podešavaju mAs automatski, ovisno o pitchu, čime održava ekspoziciju pacijenta i šum konstantnim. Kod MSCT-a prikladna je uporaba pojmova „fast spiral scanning“ i „volumetric imaging“. Obzirom na veliki broj slika kod MSCT-a, potrebna je vrlo brza rekonstrukcija od nekoliko slika u sekundi da bi se omogućio protok bolesnika. Za standardni pregled slika radiološki tehnolog mora pripremiti MPR i MIP-ove kod vaskularnih pretraga i 3D pregled za kosti. U prikazu presjeka kroz tijelo u nekoj drugoj ravnini osim ravnine skeniranja koristi se multiplanarno reformatiranje (MPR) skeniranog volumena uz 3D rekonstrukcije. Rekonstrukcija slike izvodi se nakon pretvorbe intenziteta zračenja koje je prošlo određenim slojem ljudskog tijela u atenuacijske vrijednosti, pri čemu se dobivaju podaci koje nazivamo „row data“. Rekonstrukcija slike započinje već odabirom FOV-a jer samo one rendgenske zrake koje prolaze kroz njega koriste se za stvaranje slike. Atenuacijski koeficijent jedne točke na slici (piksel) određuje se kao prosjek atenuacijskih vrijednosti svih rendgenskih zraka koje prođu kroz odgovarajući volumni element (voxel). Takva nefiltrirana povratna projekcija daje neoštru sliku zamućenih rubova. Ta se slika podvrgava filtriranju poznatom kao proces konvolucije. Rekonstrukcijski algoritam koji se još naziva i „convolution kernel“ određuje tip filtriranja glede odnosa prostorne rezolucije i šuma, varirajući od mekog do oštrog pojačanja rubova. CT brojevi (atenuacijski koeficijenti) predstavljaju numeričku vrijednost koja se pridodaje svakom vokselu u tijeku rekonstrukcije slike, a koja ovisi o stupnju atenuacije rendgenskih zraka kojeg taj dio tkiva uzrokuje. Svaki sloj CT skena podijeljen je u matrix koji sadrži do 1024 x 1024 voxela, a svaki je voxel podijeljen brojnim fotonima. CT broj se izražava u relativnom omjeru prema vodi čiji je radiodenzitet konstantan. Jedinica za CT broj je HU (engl. Hounsfield unit HU), vrijednosti za zrak -1000, za vodu 0, a bez gornjeg limita. Ljudsko oko može razlikovati samo ograničen raspon nijansi sive skale (oko 40 do 100 HU, ovisno o uvjetima gledanja). Da bi se mogla uočiti manja razlika za određeni objekt treba koristiti prikladni segment sive skale (tzv. prozor ili window), a centar skale treba podesiti prema atenuacijskim vrijednostima koje su od najvećeg interesa (tzv.“level“ koji utječe na svjetlinu slike). Obrada i analiza slike podrazumjeva različita mjerenja koja se mogu vršiti na dobivenoj CT snimci. Od jednostavnih mjerenja su mjerenje duljine u mm, te gustoće nekog tkiva u HU. Na nekim se uređajima može određivati i volumen nekog patološkog procesa.

33

Dokumentacija CT slike na konvencionalnim skenerima obično je na filmu. Početkom devedesetih godina u upotrebi je jedinstveni protokol i standard u digitalnoj komunikaciji medicinskih uređaja koji se naziva DICOM (engl. Digital Imaging and Communications in Medicine). Analogni signal koji nastaje na detektorima pretvara se u digitalni signal preko A/D konvertera. On se nadalje obrađuje u računalu te se preko digitalno-analognog konvertera prenosi na monitor. Digitalne radiološke mreže koje su sastavljene od uređaja koji razmjenjuju digitalne slike nazivaju se PACS ( engl. Picture Archiving and Communication System). Da bi digitalna radiološka mreža bila u funkciji potrebno je odrediti mrežni software. Radne stanice (engl. workstation) predstavljaju samostalna računala s monitorom i odgovarajućim aplikacijskim softwareom za obradu slike i podataka koji mogu biti povezani u mrežu s mrežnim softwareom. Kao osnovni dio svakog PACS sustava nalazi se i laser-kamera. To je uređaj koji na laser film ispisuje slikovne podatke s radnih stanica ili uređaja povezanih u mrežu. Artefakti pri CT snimanju općenito se mogu podijeliti u artefakte koji nastaju na fizikalnim osnovama, artefakte vezani uz pacijente, artefakte vezane uz sam uređaj i artefakte helikalnog i višeslojnog uređaja. Artefakti na fizikalnim osnovama Snop rendgenskih zraka se sastoji od individualnih fotona različite energije. Prolaskom kroz objekt on postaje „tvrđi“ tj. njegova energija raste zato što se fotoni niže energije apsorbiraju puno brže od fotona više energije. Na taj način nastaju artefakti koji se nazivaju „beam hardening“ ili „cupping“, budući da prolaskom kroz cilindrične strukture stvaraju formu „šalice“. Mogu se izbjeći primjenom filtracije i korekcije u kalibraciji i posebnim softwareom za korekciju „beam hardeninga“. Drugi tip artefakta je formiranje tamnih rubova na granici dvaju tkiva s vrlo velikom granicom gustoće, npr. kost i zrak u prsištu, te na rubu krvnih žila nakon primjene kontrastnog sredstva. Artefakti „parcijalnog volumnog efekta“ nastaju lošom procjenom gustoće kod tkiva s velikom razlikom u gustoći u z-osi (npr. područje stražnje lubanjske jame). Pojavljuju se kao hipo ili hiperdenzne horizontalne linije. Mogu se izbjeći uporabom tanjih slojeva (Sl. 29).

Sl. 29. A) Artefakti parcijalnog volumnog efekta stražnje lubanjske jame,

S. 29. B) Artefakti izbjegnut tanjim slojevima

34

Artefakti zbog pacijenta nastaju kad pacijenti imaju metalne ukrasne predmete, ako ih ne skinu (Sl. 30), ili kad imaju ugrađene metalne proteze. Artefakti onih predmeta koje se ne mogu odstraniti mogu se ponekad ublažiti angulacijom kućišta. Postoje i posebni software-i za minimaliziranje artefakata metalnih predmeta

Sl. 30. Artefakt zbog metalnog ukrasnog predmeta na pupku (piercing)

Artefakti zbog micanja pacijenta mogu se izbjeći kod suradljivih pacijenata pravilnim uputama o zadržavanju daha kod snimanja (osobito trbuha i prsišta). Kod pacijenata koji ne mogu surađivati mora se primijeniti sedacija ili anestezija. Artefakti vezani uz CT uređaj Ako je jedan od detektora treće generacije CT uređaja izvan kalibracije, može davati tzv. cirkularni efekt. On se manifestira kao prstenasta struktura ili koncentrična kružnica iznad snimanog dijela tijela (Sl. 31). Pojava ovog artefakta zahtjeva rekalibraciju.

Sl. 31. Artefakti u obliku koncentričnih krugova na fantomima

helikalni i multidetektorski artefakti „Cone beam“ ili artefakti koničnog snopa nastaju zbog rotacije detektora i cijevi oko pacijenta. Podaci prikupljeni od pojedinog detektora odgovaraju volumenu između dva konusa umjesto idealne ravnine. Ovi se artefakti pogoršavaju što su slojevi tanji. Za izbjegavanje istih koriste se multidimenzionalne adaptivne filtracijske tehnike. Kod multiplanarnih i 3D rekonstrukcija nastaju tzv. artefakti stepenica ili „zebre“ u slučaju širokog kolimacijskog snopa ili debljih slojeva, zbog nepreklapanja slojeva (Sl. 32). Kod modernih uređaja s vrlo tankim slojevima ovi su artefakti elimirani.

35

Sl. 32. Artefakti u obliku stepenica u rekonstrukciji

snimaka lubanje zbog debljine slojeva Primjena kontrasnih sredstvava u CT snimanju CT je osobito osjetljiv na kontrastna sredstva i može njihovom primjenom otkriti abnormalnosti uzrokovane patološkim procesima. Optimalno kontrastno sredstvo za parenteralnu primjenu je jodno, neionsko, niskoosmolalno, urotropno i vodotopivo (npr.iopromid s 240 do 370 mgJ/ml) kontrastno sredstvo uz pažljivu selekciju pacijenata i pravilno postavljenu indikaciju. Čimbenici koji određuju imbibiciju patološke lezije su: - volumen i raspodjela KS u intravaskularnom sustavu - obujam intravaskularnog prostora - vaskularizacija lezije - permeabilnost krvnih žila patološkog procesa - obujam ekstravaskularnog intralezionog prostora - selektivna imbibicija lezije

Karakteristika. spiralnog CT-a je volumetrijska akvizicija i kontinuirano skeniranje u određenoj brzini koja omogućuje pregled većeg tjelesnog volumena u apnei.

Važan je “timing”- vremenska sinkronizacija od trenutka davanja kontrasta do početka skeniranja U prosjeku, potrebno je oko 30 sekundi od primjene kontrastnog bolusa do optimalne opacifikacije arterija, a oko 50 sekundi do opacifikacije vena.

36

Pitanja za ponavljanje: 1. Koji je princip rada CT uređaja? 2. Koliko generacija CT uređaja postoji? 3. Kakv je bio snop rendgenskih zraka kod prve generacije CT uređaja? 4. Kakv snop zračenja je karakterističan za 3. generaciju CT-a? 5. Što je spiralni CT uređaj? 6. Koji su glavni dijelovi CT uređaja? 7. Od čega su građena ležišta rendgenske cijevi modernih CT uređaja? 8. Čemu služe detektori i kako su razmješteni? 9. Koje su vrste detektora i karakteristike pojedinih vrsta? 10. Koja je svrha kolimatora CT uređaja? 11. Koja je razlika klasičnog o visokofrekventnog generatora CT uređaja? 12. Koje su prednosti visokofrekventnog generatora? 13. Što su CT brojevi i u kojim se jedinicama izražavaju? 14. Koje su tehnologije integrirane u PET/CT-u? 15. Što znači „dual-source“ CT? 16. Što pacijent mora potpisati prije CT pretrage? 17. Kako se naziva jedinstveni protokol i standard u digitalnoj komunikaciji

medicinskih uređaja?

37

Digitalna subtrakcijska angiografija (DSA)

Prvi eksperimentalni radovi na digitalizaciji rendgenske snimke potječu od Mayersa iz 1963. godine, a uvođenjem kompjutorizirane tomografije realizira se prilagodba nove tehnologije konvencionalnoj slikovnoj tehnici angiografskih prikaza, primarno u neuroradiologiji. Irski radiolog James Meaney prvi je 1980.g. upotrijebio naziv digitalna subtrakcijska angiografija (DSA). U konvencionalnoj subtrakcijskoj angiografiji i u DSA nastoji se pojačati, istaknuti kontrastnost između stalno obojenih struktura kosti i mekih tkiva i vremenski prolazno kontrastom obojenih krvnih žila. Princip nastajanja suptrakcije prikazan je na sl. 33.

Sl. 33. Shematski prikaz suptrakcije

Sustavi DSA izvedeni su u dva oblika, kao integrirani i kao priključni sustav. Integrirani sustav čine rendgenski uređaj i uređaj za dobivanje slike. Priključni sustav koristi televizijski signal sa sustava za prosvjetljavanje i digitalizira ga. Integrirani sustav proizvodi sliku velikih dijagnostičkih vrijednosti i stoga je općeprihvaćen, a u priključnom sustavu se spaja nekoliko okvira (engl. frame) kako bi nastala slika odgovarajuće kvalitete i kao takav uglavnom je napušten. Osnovne komponente DSA su generator i rendgenska cijev, elektronsko pojačalo, analogno-digitalni i digitalno-analogni pretvarač slike, slikovni procesor, računalo i uređaj za prikaz slike (Sl. 34).

Sl. 34. Uređaj za DSA

38

Generatori uređaja za DSA su visokofrekventni generatori snage 80-100 kW, koji imaju mogućnost pulsne dijaskopije i različitog programiranja krivulje dijaskopije. Kod takvih generatora može se birati između zadržavanja vrijednosti kilovolta, a povećavanja vrijednosti miliampera, linearnog povećanja jedne i druge vrijednosti ili odabira pojedinih električnih vrijednosti prema želji korisnika. Rendgenske cijevi za DSA konstrukcijski su prilagođene potrebi velikog broja ekspozicija visokog intenziteta u kratkom vremenu (Sl. 35). Anoda je povećana, građena od materijala velikih toplinskih kapaciteta, na ležaju od tekućeg metala, s brzinom rotacije 9 000 - 15 000 okretaja /minuti. Na anodi su tri fokusa pri čemu se najmanji fokus, promjera 0,3 mm, koristi pri dijaskopiji.

Sl. 35. Rendgenska cijev uređaja za DSA s rotirajućom anodom na ležaju od tekućeg metala Elektronička pojačala (Sl. 36) s cezijevim jodidom čine najvažniju kariku u lancu DSA, apsorbiraju dijelove upadnih rendgenskih fotona i stvaraju svjetlost koja je proprcionalna broju fotona. Za kontrolu količine svjetlosti koristi se svjetlosni zaslon. Od svjetla pojačala televizijska kamera stvara elektronički videosignal. Kod najnovijih DSA uređaja samo pojačalo je u kamera koja ima digitalne ravne detektore čime je povećan stupanj iskoristivosti ulaznog i izlaznog signala, dobivena kvalitetnija slika konvertirana u detektoru iz analogne u digitalnu, smanjena doza zračenja bolesnika i profesionalnog osoblja.

Sl. 36. Dijelovi elektroničkog pojačala

39

Analogno-digitalni pretvarači (konverteri) pretvaraju analognu sliku sa sekundarnog zaslona u digitalnu, velikom brzinom i 10-14 bitnom rezolucijom (Sl. 37).

Sl. 37. Analogno-digitalni konverteri

Da bi dobivena digitalna slika mogla biti prikazana na monitoru 8-bitni digitalno-analogni konverter pretvara dobivenu digitalnu sliku ponovno u analognu. Slikovni procesor ima funkciju digitalizacije televizijskog okvira (frame), spremanja digitalne slike i njezino prikazivanje na monitoru uz mogućnost evaluacije dobivene slike. Matriks procesora sastoji se od pravokutnih elemenata slike, pixela (Sl. 38). Veličina matriksa definirana je brojem pixela na strani slike. Matriks novih sustava je 1024 x 1024 pixela. Veći matriks pruža bolju geometrijsku rezoluciju, bolji prikaz manjih detalja, bolje razlikovanje sive skale, uz otklanjanje pogreške zbog parcijalnog volumnog efekta.

Sl. 38. Matriks digitalne slike

Vrste digitalne subtrakcije su temporalna, energetska i hibridna subtrakcija. Temporalna subtrakcija koristi masku od jedne slike ili integrirane serije slika i subtrahira je s kontrastnom slikom u kasnijem postupku subtrakcije. Interpretaciju angiograma otežavaju artefakti gibanja.

40

Energetska subtrakcija koristila se samo eksperimentalno, pri uporabi visokih i niskih energija rtg. zračenja. Dobivena slika sadržavala je prikaz i kosti i krvnih žila, što nije znatnije doprinosilo kvaliteti angiografskog prikaza. Hibridna subtrakcija sastoji se u dobivanju para slika šiljka niskih i visokih kilovolti prije dolaska kontrastnog bolusa. Te se dvije slike kombiniraju tako da se meko tkivo poništava, a kost ostaje neponištena. Kad je bolus kontrasta u krvnoj žili koju se želi prikazati, proces se ponavlja. Slijedećom subtrakcijom dviju energetski različitih slika poništava se kost i dobije se slika same krvne žile ispunjene kontrastom. Artefakti pokreta su otklonjeni. Izraženiji su artefakti zbog šuma – pojave koja pokriva signal (SNR). Pohrana slikovnih podataka moguća je na digitalnom disku ili u analognom obliku na analognom disku. Za trajni prikaz slika se pohranjuje multi-format ili laser kamerom na film, a posljednjih pet godina dogovoreno standardiziranim DICOM 3,0 protokolom (Sl. 39).

Sl. 39. DICOM 3,0 protokol

Postprocesorski programi nalaze se u glavnom računalu. Najvažnija funkcija postprocesora je uzimanje minimalnih odnosno maksimalnih opacifikacijskih vrijednosti kako bi se uspjelo istaknuti željene detalje u odnosu na okolne strukture. Moderni postprocesoti imaju Windowing program koji omogućava biranje prozora kojim se gleda dubina pixela čitave slike kao i centar slike koji omogućava gledanje prozora na određenoj razini sive skale, što je važno za dobivanje kontrastnosti slike u sivoj skali. Kod svih postprocesora postoji mogućnost uvećavanja slike pri kojem se ne gubi rezolucija, te mogućnost naglašavanja rubova pri čemu se izvodi prilagodba pixela oko rubova krvne žile kako bi se žila istakla od okolnih struktura. Moderni uređaji imaju tzv. „peristeping“ program koji je od velike koristi pri snimanju krvnih žila ekstremiteta. Ovim se programom odredi ukupan broj polja snimanja. Pri inicijalnom snimanju „maske“ uzimaju se i električne vrijednosti snimanja za svako pojedinačno polje. Po aplikaciji kontrastnog sredstva provodi se snimanje u koracima tako da je svaki korak subtrahiran. Dobiveni podaci omogućavaju „long leg“ rekonstrukciju na kojoj su sve arterije ekstremiteta prikazane na jednoj snimci.

41

Dinamička ili rotacijska angiografija rezultat je novijih mogućnosti postprocesora, radi na principu izocentričnosti i ima široku primjenu u neuroradiologiji (Sl. 40). Mogućnost aksijalne rotacije C-luka angiografskog uređaja je između 60 i 180 stupnjeva pri čemu se izvode mjerenja. Nakon učinjene „maske“ aplicira se kontrastno sredstvo i potom rade snimanja pod istim kutovima pod kojim je uzeta maska, pri čemu je svaka slika subtrahirana. Rotacijska je radiografija omogućila razvoj trodimenzionalnog prikaza krvnih žila, navigaciju i virtualnu angioskopiju. Postupak rotacijske angiografije zahtjeva veću količinu kontrastnog sredstva nego li inače pri DSA.

Sl. 40. Mogućnosti rotacije C-luka pri dinamičkoj DSA

Automatska štrcaljka omogućava kontrolirano uvođenje kontrastnog sredstva u krvnu žilu, pod određenim tlakom, uz predviđenu brzinu protoka i u zadanom vremenskom razdoblju (Sl. 41).

Sl. 41. Automatska štrcaljka Svaka krvna žila ima svoje zahtjeve o količini i brzini aplikacije kontrastnog sredstva (za DSA unutrašnje karotidne arterije potrebno je aplicirati 4 - 5 cm³, a za luk aorte oko 25 - 35 cm³ kontrastnog sredstva). Brzina injiciranja obrnuto je proporcionalna viskoznosti

42

kontrastnog sredstva, a kako se viskoznost smanjuje s povećanjem temperature to se kontrastno sredstvo prije injiciranja zagrijava na 38° C. Brzina protoka uvjetovana je i promjerom angiografskog katetera koji je prilagođen lumenu krvne žile, te tlakom injiciranja i „tlakom rupture“ katetera kao ograničavajućim faktorom. Automatske štrcaljke imaju programator tlaka s rasponom 75-1200 PSI. Programiranje početka uštrcavanja kontrastnog sredstva moguće je sa zaostatkom od 0 - 300 sekundi od prve ekspozicije (X-ray delay), ili, ako je potreban prikaz dijelova venskog sustava s odgodom injiciranja kontrastnog sredstva za 0 - 300 sekundi prije prve ekspozicije (Scan delay). Raspon brzine uštrcavanja kontrastnog sredstva automatskom štrcaljkom je od 0,1 do 40 ml/s (Flow rate). Volumen kontrastnog sredstva koji se može injicirati je 0,1 ml do maksimalnog volumena štrcaljke, vrijeme uštrcavanja (Duration) može se programirati u trajanju od 1 – 999 sekundi. Kompjutorizirane automatske štrcaljke imaju mogućnost programiranja jedne do četiri vremenske faze aplikacije kontrastnog sredstva (Number of phases) i mogućnost memoriranja do 45 protokola apliciranja. Za ponavljanje:

1. Digitalna subtrakcija ? 2. Integrirani sustav i priključni sustav za DSA? 3. Generator i rendgenska cijev uređaja za DSA? 4. Elektronsko pojačalo i kamera ? 5. Analogno-digitalni i digitalno-analogni pretvarač slike, slikovni procesor? 6. Računalo s postprocesorom ? 7. Dinamička ili rotacijska angiografija? 8. Automatska brizgalica?

43

Oprema za magnetsku rezonancu (MR) MR je digitalna tehnika slikovnog prikaza koja funkcionira na principu nuklearne magnetne rezonancije, a za stvaranje slike zahtjeva jako uniformno i stabilno magnetno polje glavnog magneta za magnetizaciju snimanog uzorka, gradijentne zavojnice za magnetizaciju uzduž X, Y i Z osi, radiofrekventne zavojnice za odašiljanje i prihvat signala, računala za procesiranje i pohranu dobivenih podataka. Glavni magnet uređaja za MR stvara snažno, uniformno i stabilno magnetsko polje, magnetizira u organizmu male biološke „magnete“ - protone u jezgri atoma vodika. Magnetizirano tijelo izloži se djelovanju radio-valova čija je frekvencija sukladna jačini magnetnog polja, što uzrokuje rezonancu atoma u ljudskom tijelu. Po isključivanju RF pulsa, atomi nastavljaju s titranjem, a tijelo ispitanika emitira višak energije koje je primilo djelovanjem radio-valova u obliku signala. Signal se zatim procesuira kroz kompjuter uređaja za MR i konvertira u slikovni prikaz tijela ispitanika.

Sl. 42. a) Slika uređaja za MR, b) Shematski presjek kroz kućište

Glavni magnet smješten je u kućištu uređaja, oblikovan poput tunela, stvara osnovno magnetsko polje longitudinalnog smjera sjever-jug (Sl. 42). Osnovno magnetsko polje dovodi do paralelnog svrstavanja osjetljivih jezgara (to su jezgre s neparnim brojem protona, neutrona ili njihovim zbrojem) i male prevage protona nižeg energijskog statusa, odnosno osnovno magnetsko polje inducira mjerljivu tkivnu magnetizaciju čitavog tijela usmjerujući je po uzdužnoj osi. Rezultirajući magnetski vektor tijela smještenog unutar jezgre uređaja predstavlja zbroj magnetskih momenata osjetljivih jezgara. Pod djelovanjem radio-frekventnih impulsa taj se vektor pomiče prema transverzalnoj ravnini. Magnetski se momenti tkivnih protona ne postavljaju točno u Z-osi, nego se kreću oko te osi poput zvrka određenom kružnom brzinom, precesijskom frekvencijom. Brzina precesije ovisi o snazi osnovnog magnetskog polja i konstanti koja ovisi o vrsti protona, što znači da je precesijska frekvencija vodikovih protona na magnetu zadane snage konstantna.

44

Vrste magneta

Prema snazi magnetnog polja koje razvijaju uređaji za MR dijela se na uređaje niske snage (0,1 – 0,3 T), uređaji srednje snage (0,5 – 1,00 T) i na uređaji visoke snage ( 1,5 – 4 T). U dijagnostičke svrhe koriste se uređaji od 0,2 – 3 T, dok se uređaji snage veće od 4 T koriste samo u istraživačkim institucijama i bolnicama u sklopu takvih istraživačkih centara. Prema građi magneti se dijele na permanentni magnet, rezistivni magnet, hibridni magnet i supravodljivi magnet. Permanentni magnet ima najjednostavniji način stvaranja magnetskog polja. Izrađen je od keramike ili elemenata rijetkih zemalja i ima ograničenu snagu magnetnog polja (0,02 - 0,3 T). Da bi se postigla odgovarajuća jačina magnetskog polja i odgovarajuća širina otvora kućišta potrebno je značajno povećanje težine magneta čak do11 tona. Ipak, relativno male veličine, s manjim popratnim uređajima i bez potrebe sustava za hlađenje s helijem ovi su uređaji prikladni za smještanje u manje prostore i povoljnijih su cijena. Rezistivni magnet sa zračnom jezgrom sastoji se od navoja bakrene žice kroz koje protječe električna struja i stvara magnetno polje željene uniformnosti. Idealna konfiguracija za stvaranje uniformnog magnetskog polja jest kugla sa žicom omotanom na njenoj površini, te su ovi magneti najčešće konstruirani od dvije veće i dvije manje zavojnice koje obavijaju imaginarni oblik kugle. Snaga rezistivnog magneta ograničena je na 0,15 – 0,25 T. Iako jednostavne i u osnovi jeftinije izvedbe, ovi magneti zahtijevaju veliku količinu električne energije (od 80 KV/h) i dodatno hlađenje što povećava troškove korištenja i održavanja ovih uređaja. Hibridni magnet kombinacija je permanentnog i rezistivnog magneta. Supravodljivi magnet građen je od namotaja žice metala ili slitina koji uronjeni u tekući helij i na temperaturi od -273° C postaju supervodljivi. Ovim magnetom postiže se jako, homogeno i stabilno magnetno polje snage do 3 T. Tekući helij hladi zavojnice, koje također mogu biti rezistivne ili supravodljive, na temperaturu blizu apsolutne nule. Gradijentni magnet čine gradijentne zavojnice građene od rezistivnog materijala koje stvaraju linearni gradijent, uravnoteženi, linearni poremećaj osnovnog magnetskog polja uzduž vlastite osi (X-laterolateralno, Y-anteroposteriorno, Z-kraniokaudalno usmjeren uzduž osi magneta). Sjecište svih triju osi predstavlja izocentar magneta koji zadržava uvijek istu, osnovnu snagu magnetskog polja. Kad je gradijentna zavojnica uključena, vodikovi protoni osjete minimalnu, ali dovoljnu razliku jačine osnovnog magnetskog polja, ovisno o njihovoj udaljenosti od izocentra, pa je njihova precesijska frekvencija minimalno različita u odnosu na susjedni sloj. Gradijentne zavojnice se uključuju i isključuju vrlo brzo tijekom dobivanja slike, određujući sloj snimanja, fazno i frekvencijsko kodiranje i odgovorne su za kvalitetu slike. Sloj možemo odabrati u bilo kojoj ravnini prikladnim podešavanjem gradijenata. Optimalni učinak imaju gradijentne zavojnice jačine od 10 i više mT/m (Sl. 43).

45

Sl. 43. Gradijentni magneti različitih namjena (za snimanje dojki, glave, lakta, koljena, ručnog zgloba)

Radiofrekventne antene (radiofrekventne zavojnice), mogu se koristiti kao dvije - predajna i prijemna antena i kao jedna radiofrekventna antena koja je dio vremena odašiljač a dio vremena prijemnik. Veličina radiofrekventne antene određuje širinu polja snimanogt dijela. Odašiljačka antena odašilje elektromagnetske valove frekvencije koja pobuđuje isključivo vodikove protone (rezonancija), ali neselektivno s obzirom na dio tijela koji želimo prikazati u sloju. Budući da se radiofrekventni impuls aplicira na čitavo tijelo, samo vodikovi protoni jednog sloja smiju imati istu precesijsku frekvenciju da bi taj sloj mogao biti selektivno pobuđen. Prijamne antena mjeri signal koji dolazi iz tkiva. Ove antene veličinom variraju od velikih za cijelo tijelo do malih površinskih zavojnica. Zavojnice koje priliježu uz pretraživanu anatomsku regiju imaju mali domet, no povoljniji odnos signala i šuma. Odabir zavojnice prvenstveno ovisi o regiji tijela i udaljenost objekta kojeg želimo prikazati u odnosu na površinu. Računala za procesiranje, kontrolu sekvenci snimanja, obradu i pohranu podataka su najmanje dva u sustavu uređaja za MR. Računala koja služe procesiranju podataka, nadziranju sekvenci snimanja određivanjem duljine gradijentnih i radiofrekventnih pulseva, vremena i broja slojeva, vremena ponavljanja signala i vremena eha kao i drugih parametara, velikog su kapaciteta zbog enormnog broja podataka, nalaze se neposredno uz MR uređaj u radnoj stanici radiološkog tenhologa i radiologa.

46

Osnovne karakteristike konvencionalnih sekvenci MR snimku čine područja visokog signala koja su svjetla te područja niskog signala koja su tamna (hipo i hiperintenzni signali). Najmanje tri različita svojstva tkiva utječu na kontrast slike. Protonska gustoća tkiva odgovara broju vodikovih protona u volumnoj jedinici i analogna je elektronskoj gustoći kod CT-a. Tkiva visoke protonske gustoće, kao npr. parenhim mozga, imaju visok signal na PD sekvencama. Kost ima uvijek nizak signal zbog male gustoće vodika. Rezonanca uzrokovana radiofrekventnim valom, dodaje energiju magnetiziranom objektu. Višak energije dodan jezgri za vrijeme rezonance rasipa se u okolinu. Vrijeme relaksacije T1 je predaja dobivene energije okruženju, pri čemu efikasnost predaje ovisi o brzini gibanja molekula (translacija, vibracija, rotacija) u okruženju. U pravilu je brzina gibanja obrnuto proporcionalna veličini molekula, tako da će manje molekule biti znatno brže od Larmorove frekvencije, a veće bliže istoj, zbog čega će efikasnije predavati energiju okolini. U prostorima s puno vode efikasnost T1 predaje je niska, dok je u okruženju s puno makromolekula (molekule masti ili velike proteinske molukule) predaja energije vrlo brza. Kratko T1 masnog tkiva (oko 150-250 ms) daje visok signal masti na T1 mjerenoj slici, dok je signal vode, npr. cerebrospinalnog likvora ili žuči, nizak (oko 2000-3000 ms). T1 vrijeme relaksacije odgovara 63%-tnom gubitku transverzalne magnetizacije uz predaju viška energije okolini (Sl. 44). Vrijeme relaksacije T2 ovisi o gustoći jezgara i o vremenu koje jezgre provedu u koherentnoj fazi. T2 je konstanta, različita za svako tkivo, odgovara 63%-tnom gubitku transverzalne magnetizacije uz izmjenu energije interakcijom magnetskih polja suležećih jezgara. Vrijeme relaksacije T1 i T2 mijenjaju se u strukturalno promijenjenom bolesnom tkivu u odnosu na zdravo tkivo što se dobro registrira MR i metodu čini osjetljivijom od CT.

Sl. 44. Postkontrastne T1 snimke prikazuju primarni tumor trupa gušterače

Pulsne sekvence po osnovnoj podjeli su spin-echo (SE) i gradient-echo (GRE) tehnike snimanja. „Multi-echo“ prikupljanje signala temelji se na jednoj ekscitaciji i višestrukom očitavanju, a primjenjuje se u SE i GRE sekvencama.

47

Kada se nakon samo jedne ekscitacije istodobno popune sve linija K-prostora radi se o „single-shot“ tehnikama. Tipičan predstavnik singleshot SE sekvence je HASTE (half-Fourier acquisition single-shot turbo spin echo), a GRE sekvence je EPI (echo planar imaging). Inversion recovery (IR) sekvence, kao podvrsta SE sekvence, posebne su zbog aplikacije početnog inverznog pulsa. GRE sekvence načelno mogu koristiti koherentnu magnetizaciju s podjednakim doprinosom longitudinalne i transverzalne magnetizacije (primjer: true FISP - fast imaging with steady precession) i nekoherentnu longitudinalnu magnetizaciju (primjer: FLASH - fast low-angle shot, SPGR). EPI sekvence se koriste u funkcionalnim pretragama organa ili tkiva, kod kojih je vremenska rezolucija važnija od prostorne (Sl. 45). Za takve sekvence potrebna je veća osnovna snaga magnetskog polja. Uz navedene MR prikaze, koristi se MR angiografija (MRA) i magnetna spektroskopija koja zahtijeva dopunsku opremu (spektralni analizator koji može mjeriti koncentraciju pojedinih metabolita.

Sl. 43. Echo-planar Imaging (EPI) Posljednjih godina uvodi se kao pretraga funkcionalna MR (fMRI) mozga. To je pretraga koja pomoću MR tehnologije dijagnosticira vrlo diskretne metaboličke promjene u aktivnim dijelovima mozga. fMRI je metoda koja ukazuje na funkciju zdravog mozga i razlike između mozga oštećenog traumom, upalnim, degenerativnim i/ili tumorskim promjenama. Metoda se koristi za precizno određivanje (engl. mapping) dijelova mozga koji su bitni za proces razmišljanja i zaključivanja, pokrete i osjet. Bazira se na procjeni povećane metaboličke aktivnosti tkiva koja uključuje umnožavanje krvnih žila, promjene u oksigenaciji i druge kemijske promjene, koje se pohranjuju i analiziraju (Sl. 46).

48

Sl. 46. Funkcionalna magnetska rezonanca (fMRI) mozga

Inversion recovery (IR) sekvenca započinje sa 180° inverznim pulsom koji pomiče magnetski vektor vodikovih protona u potpunu saturaciju, nakon čega slijedi povratak ka početnoj (longitudinalnoj) magnetskoj orijentaciji. Ekscitacijski 90° puls se aplicira u TI vremenu (time from inversion) koje određuje kontrast slike. Budući da je brzina relaksacije masti i vode različita, može se izračunati TI sukladno vremenu prolaska kroz transverzalnu magnetizaciju pojedinih tkiva kad je longitudinalna komponenta jednaka nuli. Na taj način možemo eliminirati signal pojedinih tkiva (npr. masti kod STIR-a ili vode kod FLAIR-a). Ako se IR rabi za postizanje teško opterećene T1 slike kojom se izvrsno prikažu anatomske strukture tada je potrebno odabrati TI koje dozvoljava prolazak vektora magnetizacije svih tkiva kroz transverzalnu ravninu, ali ne i potpuni oporavak longitudinalne magnetizacije. Teško opterećena T1 slika je izvrsna u detekciji kongenitalnih anomalija CNS-a. Prednosti IR su izvrstan odnos signala i šuma (SNR) zbog dugog TR, izvrstan T1 kontrast. Nedostaci su dugo vrijeme skeniranja, osim ako se koristi „fast opcija“ IR-a. Oprez je potreban kod aplikacije kontrasta koji skraćuje T1 vrijeme dobro vaskulariziranih tkiva. Ako se koristi teško T1 opterećenje, IR će pojačati signal kontrastno opacificiranih tkiva. Ako je u pitanju STIR, gadolinijev kontrast će signal bolesnih tkiva približiti masti i suprimirati ga, odnosno njegov će efekt biti smanjen. Stoga je uporaba kontrasta u kombinaciji sa STIR sekvencijama besmislena. FLAIR (fluid attenuated inversion recovery) poništava signal cerebrospinalnog likvora jer se TI podesi sukladno njegovu oporavku u transverzalnu ravninu (Sl. 47).

Sl. 47. FLAIR sekvenca (limfom mozga)

49

Gradient echo (GE) pulsne sekvence imaju kut otklona prema transverzalnoj ravnini manji od 90°, a umjesto 180° pulsa vraćanje u fazu se postiže gradijentima, što nije tako učinkovito kao kod SE. Stoga u gradijentnim sekvencijama dobiveni echo uvijek sadrži odredeni dio T2* informacije. Dobitak je pak u vremenu skeniranja jer se TR može bitno skratiti. Gradijentne tehnike se primjenjuju kod skeniranja abdomena u jednom udahu i kod prikaza vaskularnih struktura, budući da su vrlo osjetljive za protok. Za Tl opterećenja se koristi veliki, a za T2 sliku mali kut otklona.

. MR angiografija temelji se na principu pojačanja signala iz mobilnih protona u krvnoj struji i/ili supresiji signala iz stacionarnih spinova u tkivima (Sl. 48). Svježi spinovi ulaze u sloj (entry slice fenomen ili in-flow efekt), a stacionarno je tkivo saturirano, primjerice vrlo kratkim TR-om. Tri su osnovne akvizicijske tehnike u MR angiografiji koje ovise o protoku krvi: Time of Flight (TOF) tehnika, Phase-Contrast (PC) tehnika i Velocity Encoding (VENC) tehnika. Time of Flight (TOF) tehnika koristi TR daleko ispod T1 vremena stacionarnih tkiva čime dovodi do njihove saturacije. Svježi, potpuno magnetizirani putujući spinovi stvaraju snažan signal krvne struje (in-flow efekt). Izrazitim skraćenjem TR-a ili smanjenjem brzine krvne struje ispod kritične točke, spinovi u krvnoj struji će također postati saturirani i izgubiti će signal. Phase-Contrast (PC) tehnika MRA koristi razlike u brzini spinova (u sistoli i dijastoli), a može se generirati i između stacionarnih i putujućih spinova pomoću bipolarnog gradijenta. Kao i Velocity Encoding (VENC) tehnika preporuča se za dijagnostiku AV malformacija, aneurizmi, venske okluzije.

Sl. 48. MR angiografija aortoilijakalnih i renalnih arterija

(strelicom prikazan akcesorna desna renalna arterija) Kontrastna sredstva na osnovi gadolinijuma koriste se u MR od 1988. godine. Pozitivna ili paramagnetska kontrastna sredstva poput gadolinijuma u malim dozama pojačavaju signal na T1 sekvenci.

50

Gadolinijum (Gd) je paramagnetna tvar toksična u slobodnom obliku pa se veže za helate čime joj je reducirana toksičnost. Značajno pridonosi dijagnostičkoj efikasnosti MR budući da mijenja vrijeme relaksacije protona, a time i intenzitet kontrasta (signala). Efekti su ovisi o dozi i pulsnim sekvencama. Negativna ili superparamagnetna kontrastna sredstva poput čestica željeznog oksida skrajućuju T2 i dovode do slabljenja signala u T2 mjerenoj slici. U gastrointenstinalnom sustavu kontrastna sredstva služe za markaciju lumena crijevnih vijuga, za prikaz zadebljanja stijenke crijeva i ekstraintestinalnih komplikacija kod upalnih bolesti crijeva. Artefakti kod MR Artefakti sa stvaranjem šiljka šuma ( Spike Artifact) mogu dati gradijentne zavojnice koje se koriste kod dugotrajnih snimanja (kao što je echo-planar imaging), u vidu izbijanja šiljaka šumova u K-prostoru. Posljedica toga je stvranje vertikalnih tamnih pruga na snimkama (Sl. 49).

Sl. 49.MR mozga: a) primjer artefakata s izbijanjem šiljaka šuma u K-prostoru.

b) prikaz udaljenog šiljka šuma od središta K-prostora. Artefakt zatvarača (Zipper artefact) je artefakt opreme za MR koji se javlja zbog „istjecanja“ elektromagnetske energije u prostoriji za MR (Sl. 50). Pojavljuje se kao područje povećanog šuma sa širinom od 1-2 piksla. Sve su prostorije za MR priređene kakobi se eliminirale interference lokalnih radio frekvenija radio-stanica ili elektronske opremekoja emitira signale s mogućom interferencom. Obično nastaju nepažnjom, tj. unosom elektronske opreme u prostoriju za MR.

51

Sl. 50. Artefakt „zatvarača“-Zipper artefact koji nastaje zbog unošenja uređaja s elektronskim

komponentama u prostoriju za MR

Artefakti povezani s gibanjem pacijenta tijekom snimanja stvaraju zamućenje slike, dvostruke konture i zrcalne slike organa ili dijelova organa (Sl. 51). Respiratorni pokreti, pulzacije krvnih žila i srca uzrokuju nastanak artefakata u smjeru faznog kodiranja. Ovi se artefakti izbjegavaju zadržavanjem daha bolesnika u toku skeniranja, a ako ih nije moguće izbjeći zbog stanja pacijenta, treba ih svakako uzeti u obzir, prepoznati i uključiti u interpretaciju slike.

Sl. 51. Artefakti zbog gibanja: a) snimke abdomena bez zadržavanja daha b) korekcija artefakata kod istog pacijenta nakon zadržavanja daha. Vdljivi su manji artefakti zbog

pulzacija krvnih žila Artefakti protoka uzrokovani su cirkulacijom krvi u krvnim žilama. Protok krvi se manifestira kao područje bez signala u smjerovima faznog kodiranja. U SE sekvencama krv se prikazuje kao „crno“ područje unutar lumena krvne žile. Ti se artefakti mogu smanjiti uporabom kompenzacije ili anuliranjem gradijentnog momenta. Kao posljedica je produljeno vrijeme skeniranja. Artefakti podložnosti ( Susceptibility Artifacts) efekt je tkivne magnetizacije koja blago alterira lokalno magnetsko polje. Razlika u podložnosti magnetizaciji za pojedina tkiva uzrokuje inhomogenost polja na granici pojedinih tkiva i organa (Sl. 52). Gubitak signala je osobito težak na granici zraka i tkiva i kosti i mekih česti. Kao posljedice nastaju geometrijske

52

distorzije osobito kod sekvenci s dugim vremenom skeniranja. Dobrim poznavanjem anatomije i patologije i vrsta tkiva koja su uključena u snimanja, mogu se reducirati pogreške u interpretaciji. Artefakti koji nastaju zbog prisutnosti metalnih implantata iste su prirode, samo što su mnogo ozbiljniji i teži.Ta se područja manifestiraju kao potpun gubitak signala zato jer je lokalno magnetsko polje tako snažno da se spinovi gotovo istog trena defaziraju.

Sl. 52. Sagitalni MR mozga pokazuje artefakt „podložnosti“ koji nastaje

zbog metalnih dentalnih implantata Artefakti kemijskog pomaka ( Chemical Shift Artifacts) nastaju kada protoni u vodi i protoni u masti imaju značajno različit kemijski okoliš, što uzrokuje razliku u frekvenciji njihovog rezoniranja. Kemijski pomak između vode i masti može uzrokovati artefakte u smjeru frekvencijskog kodiranja (Sl. 53). Ti su artefakti bili vrlo česti u T2 mjerenim snimkama prije uvođenja brzih SE sekvenci. Kao posljedica ovih artefakata može nastati dominacija signala iz masti i supresija kontrasta između patološki promjenjenog i normalnog tkiva, osobito na MR snimkama abdomena.

Sl. 53. Artefakti kemijskog pomaka: a) artefakti nastali na echo-planar snimkama zbog

nedovoljne supresije masti; b) snimka sa saturacijom masti koja je minimizirala taj artefakt

53

Artefakti prebacivanja (Aliasing Artefacts) uobičajeni su artefakti u MR oslikavanju. Ovaj se artefakt događa kad je polje oslikavanja (Field of View) manje od anatomske regije koja se snima. Tada se na rubovima obično stavraju bizarne polukružne formacije („moire“ uzorak) koje također treba prepoznati i pravilno interpretirati (Sl. 54).

Sl. 54. Artefakt „prebacivanja“ zbog razlike u veličini FOV i dijela tijela koji se snima

Pitanja za ponavljanje: 1. Tko je i koje godine otkrio rotaciono magnetsko polje? 2. Koji su osnovni dijelovi primarnog funkcionalnog MR sustava? 3. U čemu je smještena jezgra magneta? 4. Čemu služi predajna radiofrekventna zavojnica? 5. Čemu služi prijamna radiofrekventna zavojnica? 6. Koje su vrste magneta? 7. Kako dijelimo pulsne sekvence? 8. Koje su osnovne akvizicijske tehnike u MR angiografiji? 9. Koja su pozitivna, a koja negativna kontrastna sredstva u MR? 10. Nabrojite artefakte u MR oslikavnju. 11. Koje su kontraindikacije za pregled MR-om?

54

Oprema za ultrazvučnu dijagnostiku Dijagnostički ultrazvuk digitalna je radiološka metoda koja koristi akustičku energija u formi valova frekvencije od 1-20 MHz. Ultrazvuk se stvara i otkriva korištenjem piezoelektričnog efekta prirodnih kristala ili kristala od sintetičke keramike i specijalnih plastika. Najčešći materijali su kvarc, turmalin te olovni niobat, olovni cirkonat, barijev titanat i poliviniliden difluorid. Ako kristale deformira vanjska sila oni stvaraju električno polje. Ako je vanjsko električno polje izmjenično, kristal će titrati frekvencijom polja, a ako je ta frekvencija dovoljno velika, vibracije će biti izvor UZV-a. Obrnuto, ako UZV val pobudi kristal na titranje, generirati će se promjenjivo električno polje iste frekvencije. Pritom isti piezoelektrični kristal služi i kao izvor i kao receptor UZV-a. Ta je pojava najizraženija ako je frekvencija titranja kristala jednaka njegovoj vlastitoj frekvenciji kad kristal rezonira. To se događa kad je valna duljina jednaka polovici njegove debljine. Dijelovi svakog ultrazvučnog uređaja su sonde ili pretvarači, pulsni generator i elektronički sklopovi, računala, kućište s komandama, tipkovnicom i ekranom (Sl. 55). Kvaliteta pojedinog ultrazvučnog uređaja procjenjuje se na osnovi složenosti tehnologije izvedbe, kvalitete UZV pretvarača ili sondi i po sofisticiranosti računala.

Sl. 55. Uređaj za ultrazvučnu dijagnostiku

Ultrazvučni pretvarač ili sonda najbitniji je dio UZV uređaja (Sl. 56). Sastoji se od tankog kristala (debljine nekoliko desetinki milimetra) na čije su nasuprotne plohe priljubljeni filmski namazi srebrnih elektroda. Elektroda koja je u kontaktu s ispitanikom je uzemljena, dok je druga koaksijalnim kabelom spojena s izvorom napona (kad je pretvarač izvor), odnosno pojačalom i katodnim osciloskopom (kad je pretvarač detektor). Za što bolje vremensko razlučivanje koriste se vrlo kratki pulsevi (1µs ili kraći), pa je potrebno da se nakon pobude, titranje kristala vrlo brzo uguši što se postiže masivnim prigušivačkim materijalom (araldit ili epoksi-rezin) iza poleđine pretvarača, koji je dodatno obavijen akustičnim izolatorom (pluto s gumom). Više se frekvencije prigušuju lakše od

55

nižih. UZV pretvarači visokih vlastitih frekvencija omogućavaju bolje razlučivanje od pretvarača nižih frekvencija. Apsorpcija i rasap UZV snopa rastu s frekvencijom, pa su snopovi nižih frekvencija prodorniji.

Sl. 56. Shematski prikaz UZV pretvarača, sonde

Višestruke su podjele sondi, a kriteriji za podjelu su konstrukcija, način slaganja kristala u glavi sonde, način obrade ultrazvučnog signala, način primjene i kliničke namjene. Sonde prema konstrukciji dijelimo na: elektronske, koje mogu biti sektorske, konveksne i linearne te mehaničke sektorske sonde. Sektorske sonde se sastoje od 64-96 elemenata, odnosno 12-60 fazno upravljanih pretvaračkih traka koje se ekscitiraju električnim impulsima s različitim kašnjenjem. Frekvencije su od 2,5 do 3,5 MHz. Koriste za pregled srca, za pregled krvnih žila glave, za transkranijski pregled mozga novorođenčadi, vrlo rijetko za pregled abdominalnih organa (Sl. 57).

Sl. 57. Sektorska sonda

56

Konveksne sonde se sastoje od 96-192 paralelno postavljena pretvarača na konveksnoj glavi sonde, koji se naizmjence uključuju i kao odašiljači i kao prijemnici. Frekvencije su 3,5 - 5 MHz, a jako zakrivljene sonde frekvencije su 5 - 8 MHz. Konveksne sonde (frekvencije 2 -7 MHz) koriste se za pregled abdominalnih organa i u opstetriciji (Sl. 58).

Sl. 58. Konveksna sonda

Linearne sonde se sastoje od 64 - 192 paralelno postavljena pretvarača koji se naizmjence uključuju kao odašiljači i kao prijemnici. Frekvencije su 5 - 12 (i do 20) MHz. Koriste se za pregled malih organa, finih površnih struktura, krvnih žila (Sl. 59).

Sl. 59. Linearna sonda

Endokavitarne sonde se unose u pojedine tjelesne šupljine, npr. transvaginalne sonde koje se koriste u ginekologiji za pregled maternice i jajnika, transrektalne sonde koje služe za pregled prostate i seminalnih vezikula u muškaraca (Sl. 60).

57

Sl. 60. Endokavitarne sonde Endoluminalne sonde koriste se najčešće u gastroenterologiji, uvode se kroz jednjak u želudac i dvanaesnik. Mogu se uvoditi i transrektalno za ultrazvučnu rektoskopiju i kolonoskopiju. U intervencijskoj pulmologiji koriste se endobronhalne sonde (Sl. 61). Postoje i vrlo skupe endovaskularne sonde koje se kroz katetere i endoskope mogu uvoditi u krvne žile.

Sl. 61. Endoluminalne sonde

Mehaničke sektorske sonde sastoje se od četiri pretvarača na valjku koji se okreće tako da se pretvarači uključuju redom kada se nalaze nasuprot izlaznom prozoru. Prema načinu slaganja kristala u glavi sonde postoje: 1D sonda, 1,5 D sonda i 2D sonda. Sonda 1D je ona kod koje svaki element ima vlastitu vezu s centralnom jedinicom UZV uređaja. Sonda 1,5D je ona kod koje su u 3 - 7 redova grupirana po dva elementa što smanjuje broj izlaznih veza. Sonda 2D sadrži velik broj pretvaračkih elemenata (50 x 50) složenih u dvodimenzionalnoj matrici. Ove sonde imaju mogućnost vođenje UZV snopa u bilo kojem pravcu prostora. Prema načinu obrade ultrazvučnog signala sonde se dijele na pasivne i aktivne sonde.

58

Pasivne sonde su one kod kojih se sve elektroničke funkcije obavljaju unutar uređaja, a kod aktivnih sondi dio obrade ultrazvučnog signala obavlja se već unutar sonde, čime je reduciran je broj kablovskih veza s UZV uređajem. Prema načinu primjene sonde se mogu podijeliti na površinske, endokavitarne, endovaskularne, a prema kliničkoj namjeni na abdominalne, kardiološke, vaskularne, ginekološke sonde. Sa sondama je potrebno vrlo pažljivo rukovati, čuvati ih od udarca i ostalih mehaničkih oštećenja, a nakon uporabe obrisati ih i ukloniti ostatke gela koji bi mogao oštetiti materijal sonde. Od oštećenja treba čuvati i kablove. Tijekom rada, kad je aparat uključen a ne vrši se pregled ispitanika, prekida se nepotrebna insonacija uključivanjem komandne tipke zamrzavanja ili „freeze“. Pulsni generator dio je UZV uređaja koji električki pobuđuje pretvarač na emisiju kratog UZV pulsa (Sl. 62). Pobuda dolazi od sinkronizatora, koji istodobno aktivira generator vremenske baze i pojačalo dosega (swept-gain amplifier). Generator vremenske baze daje napon koji uzrokuje stalni horizontalni pomak svjetle točke na ekranu katodnog osciloskopa. Nakon ulaska pulsa u tijelo, serija reflektiranih pulseva manjih intenziteta vraća se na pretvarač, koji tada radi kao detektor. Svaki generirani puls reflektira mali napon između nasuprotnih ploča pretvarača. Ti se naponi prenose u prijemnik, gdje se pojačavaju pomoću pojačala dosega. Na osnovi vremenske informacije, dobivene iz sinkronizera, pojačalo dosega pojačava dublje odjeke više od površinskih. Tako se korigirani naponi prenose na sustav za vertikalni otklon katodnog osciloskopa, gdje se prikazuju kao niz impulsa na ekranu.

Sl. 62. Elektronički sklopovi UZV aparata

Svaki ultrazvučni uređaj ima komandnu ploču s tipkovnicom (Sl. 63) i detaljima prilagodbi funkcija uređaja, s monitorom za praćenje pregleda u živom vremenu (“real-time scans”), te uređajima i funkcijama za dodatnu obradu i pohranjivanje podataka. Upute za rad s uređajem dobivaju se proučavanjem priručnika koji su priloženi uz svaki ultrazvučni uređaj i/ili edukacijom uz profesionalno osoblje pojedinih proizvođača.

59

Sl. 63. Primjer komandne ploče ultrazvučnog uređaja

Principi UZV pretraga Emitirana UZV energija širi se u unutrašnjost tijela u obliku snopa koji nema jednolična intenzitet UZV-a po cijelom svom presjeku. Ako je snop fokusiran, rezolucija objekta poprijeko (lateralno) na snop je to bolja što je promatrani objekt bliže žarištu. Danas je fokusiranje moguće u jednoj ili više zona, a najčešće je izvedeno elektronički, podešavanjem vremena kašnjenja pojedinih grupa UZV pretvarača. Zbog apsorpcije (pretvaranje UZV energije u toplinu zbog trenja), refrakcije (ogib, skretanja vala) i refleksije (odbijanje), prosječna energija UZV snopa eksponencijalno pada s udaljavanjem od emitera (atenuacija UZV snopa). Tako je odjek signala koji dolaze iz sve dubljih lokacija potrebno proporcionalno logaritamski pojačati kako bi prikaz na ekranu ovisio o razlici akustičkih impendancija, a ne o lokaciji granica dvaju tkiva. Sva tkiva organizma pokazuju specifičnu sposobnost za apsorpciju ultrazvučnih oscilacija, tj. karakterizirana su specifičnom akustičnom impendancijom. Svako tkivo ima svoju akustičnu impendanciju, a o razlici akustičnih impendancija ovisi hoće li UZV biti reflektiran i/ili transmitiran. Vrijeme koje prođe dok se reflektirani puls vrati do izvora predstavlja informaciju o položaju raznih struktura na pravcu širenja pulsnog vala. Sva humana tkiva sličnih su akustičnih otpora pa je i brzina kojom se ultrazvuk propagira kroz tkiva relativno bliska. Bitna odstupanja su isključivo kod kostiju i u plinovima ispunjenim strukturama, tj. UZV energija bit će reflektirana od granica dvaju medija s bitnijom razlikom specifičnog otpora (meke česti - kosti, meke česti - zrak, UZV sonda - koža bez kontaktnog sredstva), oko 99,9 %. Refleksija (odbijanje) UZV snopa na granici mekih tkiva (npr. mišić - masno tkivo), iznosi samo 1% UZV energije. To je dovoljno za detekciju, a ostatak UZV snopa prodire dublje i može dati daljnje odjeke. Da se sva UZV energija iz pretvarača bez gubitaka prenese u tkivo koristi se gel kao kontaktno sredstvo. UZV valovi skreću iza rubova šupljina (ogib ili refrakcija), i to tim više što je valna duljina veća. Rezolucija u ehografiji predstavlja mogućnost diferenciranja dviju vrlo bliskih čestica, što je važno za kvalitetu slike. Postoji aksijalna i lateralna rezolucija. Aksijalna rezolucija je razlučivost detalja u smjeru osi pretraživača. Raste s frekvencijom piezoelektričnog pretvarača. Lateralna rezolucija je razlučivost detalja u smjeru okomice na os pretvarača. Određena je širinom UZV snopa. Divergencija je manja u slučaju visokih frekvencija.

60

Lateralna rezolucija je lošija od aksijalne, određena je veličinom pretvarača i pogoršava se s dubinom, tim brže što je frekvencija pretvarača niža. Efekt reverberacije predstavlja pojavu gdje se pojedini odjeci asinhrono jačaju. Temelji se na refleksiji i raspršivanju zvučnih valova s okolnih tkiva, a rezultira smanjenjem kvalitete slike na osciloskopima. Ultrazvučni prikazi A-mod prikaz (engl. Amplitude modulated) se temelji na mjerenju vremena tijekom kojeg UZV putuje do pojedine granice sredstva te se istim putem vraća natrag. Amplitude vertikalne defleksije su izravno proporcionalne intenzitetu odjeka i uglavnom se koriste za točno mjerenje strukture tkiva i prepoznavanje konzistencije ispitivane mase u odnosu na okolno tkivo. Ovaj se prikaz koristi u kardiologiji, oftalmologiji i neurologiji te kao pomoćno sredstvo u složenijim prikazima (Sl. 64).

Sl. 64. A-mod prikaz B-mod prikaz (engl. Brightness modulated) najčešća je metoda prikaza u medicinskoj dijagnostici. Primjenjuje se za prikaz abdominalnih i zdjeličnih organa, površnih struktura, novorođenačkog mozga, za praćenje rasta i razvoja ploda tijekom trudnoće itd. (Sl. 65).

Sl. 65. B-mod prikaz jetre

M-mode (engl. Motion mode) prikazuje pulsirajuće strukture na B-mode osciloskopu u vidu putujuće trake većih ili manjih šiljaka reflektiranih s pretraživane pulsirajuće tvorbe (Sl. 66).

61

Sl. 66. M-mod prikaz

«Real-time scanning» ili prikaz u realnom vremenu je velika prednost UZV-a pred ostalim slikovnim tehnikama, a znači mogućnost analiziranja pokreta organa, osobito kardiovaskularnog sustava, pa tako i djelomičnu procjenu njihove funkcije. 3D prikaz, trodimenzionalni ultrazvuk temelji se na multiplim presjecima u tri dimenzije (uzdužni, poprečni i kosi presjeci) iz kojih kompjuter generira trodimenzionalnu sliku. Objekt koji se želi prikazati locira se u jednom presjeku, a zatim se, u relativno kratkim vremenskim odsječcima, prikupljaju informacije iz ostalih presjeka. Kompjutorski generirana 3-D slika se u roku od 10 sekundi projecira na monitoru (Sl. 67). Prednosti ovog prikaza su poboljšanje vizualizacije fetusa, krvnih žila, tumora dojke i prostate, srčanih šupljina.

Sl. 67. 3D prikaz glave fetusa

Elastosonografija je novija ultrazvučna metoda koja može razlikovati elastičnost tj. „induraciju“ bolesnog tkiva parenhimatoznih organa (štitnjače, dojke, jetre, prostate) od okolnog, zdravog tkiva (Sl. 68). Mjeri se mehanički inducirana deformacija tkivnih struktura u B-mod prikazu. Područje mjerenja (engl Region of Interest - ROI) ručno se odredi i predstavlja mjerni uzorak površine od oko 9 - 16 kvadratnih centimetara. Elastičnost tkiva se kompjuterskom obradom u samom ultrazvučnom uređaju rekonstruira u signal u boji koji prekriva sivu skalu B-mod ultrazvučnog prikaza u ROI regiji. Postoji skala koja u raznim

62

bojama prikazuje različite elastičnosti, npr. crveni spektar su meka tkiva, zeleni tvrđa, a plavi spektar prikazuje najtvrđa tkiva kod elastosonografije jetre. Potrebna oprema je ultrazvučni uređaj s modulom za elastografiju i linearnom sondom od 6,5 MHz.

Sl. 68. Elastosonografski prikaz ekspanzivne tvorbe desnog režnja štitnjače

CD prikaz, vaskularni ultrazvuk, temelji se na principu Dopplerovog učinka, tj. na principu usmjeravanja ultrazvučnog vala prema reflektoru i njegovog odbijanja, uz mjerenje razlike između emitirane i reflektirane frekvencije (Sl. 69). Razlika frekvencija (Doplerski pomak) razmjerna je brzini kretanja reflektora uzduž linije koja spaja primopredajnik UZV valova i pokretni reflektor. U medicinskoj dijagnostici eritrociti, crvena krvna tjelešca koja se gibaju određenom brzinom i smjerom unutar krvne žile, glavni su reflektor ultrazvuka. Frekvencija reflektiranog ultrazvuka viša je od frekvencije emitiranog u slučaju kad se eritriociti kreću prema ultrazvučnoj sondi, a manja kad se eritrociti kreću od sonde. Doplerski se nalazi kvantificiraju spektralnom frekvencijskom analizom (engl. Spectral Flow Velocity Waveform Analysis), koja je analogna rasapu bijelog svjetla u prizmi, u komponente koje nazivamo spektrom boja. Ovom se metodom ultrazvučni signal razlaže u frekvencijske komponente koje se grafički prikazuju u vremenskoj skali, čime se dobiva kumulativna frekvencijska distribucija pulsnog ciklusa. Kompjuterski sustav u ultrazvučnom uređaju (spektralni analizator) provodi kompliciranu operaciju, tzv. brzu Fourier-ovu transformacijsku analizu podataka, razlažući ultrazvučni signal u 128 frekvencijskih komponenti 160 puta u sekundi. Na vertikalnoj se skali prikazuju brzine koje aparat automatski izračunava i mjeri, nakon što se izvrši kutna korekcija. Na horizontalnoj skali prikazuje se vrijeme. Dopplerski pomaci mjere se u herzima (Hz) i razmjerni su brzini strujanja krvi, te se uz poznati kut alfa, ordinata u modernih aparata kalibrira u m/s, tako da prikazuje brzinu protoka. Osim mjerenja apsolutnih brzina i volumnog protoka, definirani su i relativni Doplerski indeksi, koji ne ovise o kutu između UZV-snopa i krvne žile. Najčešće se koriste tri indeksa: sistoličko/dijastolički omjer (S/D), indeks otpora (RI, resistance indeks, Pourcelotov indeks), indeks pulsatilnosti (PI, pulsatily indeks, indeks impendancije).

63

Sl. 69. Dvostruki (duplex) UZV Doppler prikaz, a) urednog nalaza unutranje karotidne arterije i b) stenoze unutarnje karotidne arterije

Kontinuirani i pulsirajući Dopler način je ultrazvučnog prikaza koji se postiže kontinuiranim odašiljanjem i primanjem ultrazvučnih valova istom sondom (continuous wave CW), ili u obliku impulsa kojima se Doplerski pomak mjeri nakon vremena potrebnog da impuls stigne do unaprijed određene dubine u tijelu i natrag (pulsed wave-PW). Prednost pulsirajućeg Dopplera je to što omogućuje analizu protoka u sasvim određenoj krvnoj žili, bez obzira na činjenicu da se u UZV snopu nalaze i druge žile (Sl. 69). Obojeni Doppler (CD) predstavlja semikvantitaivni prikaz, a prednost mu je što brzo pokazuje mjesto na kojem treba kvantificirati protok (odnosno učiniti spektralnu analizu). Ovakav prikaz daje podatke o smjeru protoka (crvena boja označava protok ka sondi, a plava od sonde), srednjoj vrijednosti brzine i varijanci iz svih položaja u anatomskom presjeku prikazanom na ekranu i ograničenim Dopplerskim poljem (Doppler box). Za korištenje pogodnosti i prikaza u boji i spektralne analize, 2D sustav je kombiniran s impulsnim Dopplerskim spektrometrom, što se naziva obojeni dupleks Doppler. Suvremeni uređaji imaju i tzv. tripleks prikaz, kojim se istodobno na ekranu prikazuje protok krvi u žilama u živoj slici i obavlja spektralnu analizu postavljanjem osjetljivog volumena u žilu odabranu na ekranu. Obojeni Doppler je široko prihvaćena metoda koja ulazi u standard modernih ultrazvučnih uređaja. Power-Doppler (PD) prikazuje u boji snagu Dopplerskog signala i koristi se ukupnom integriranom snagom Dopplerskog spektra (Sl. 70). Boja i svjetlina PD signala razmjerna je broju eritrocita unutar osjetljivog volumena koji stvaraju Dopplerski pomak. Prednosti PD-a su širi dinamički raspon doplerskih signala što povećava osjetljivost za otkrivanje sporog protoka, znatno manja ovisnost o kutu između UZV snopa i krvne žile, nema frekvencijskog prebacivanja. Nedostatak je u tome što ne može raspoznati smjer protoka u žili. Uvriježena je metoda za otkrivanje sporog protoka u malim krvnim žilama .

64

Sl. 70. Prikaz bubrežnih krvnih žila power Dopplerom (PD)

Ultrazvučna kontrastna sredstva upotrebljavaju se od 1968. g. Građena su na principu mikromjehurića plina inkorporiranih u matriks šećera ili humanog albumina. Mjehurići plina djeluju kao harmonički oscilatori (rezonatori) unutar tekućine i stvaraju raspršenje ultrazvuka na površini većoj od njihovog geometrijskog presjeka. Mogu se koristiti i topljive saharidne (galaktoza) mikročestice. Promjer tih čestica je oko 5-15 mikrona i ne mogu lako proći pulmonalnu cirkulaciju. Uloga kontrastnog sredstva je pojačavanje reflektivnosti krvi pri čemu je dobiveni prikaz sličan arteriografiji. Drugo polje primjene je organ ili tumor specifično. Kontrastno sredstvo naglašava razliku između zdravog i tumorskog tkiva. Za prikaz lijeve strane srca u novije se vrijeme koristi biorazgradiv i netoksičan monosaharidni pripravak čije su čestice manje od 6 mikrona. Harmonic imaging (HI) je tehnika koja zahtijeva prisutnost kontrastnog sredstva u cirkulaciji i otvara mogućnost prikaza perfuzije tkiva. Suvremeni ultrazvučni uređaji imaju i kontrast-specifične softvere koji su potrebni za ovakvu dijagnostiku. Artefakti (lažne informacije) ultrazvuka Akustična sjena nastaje iza struktura koje jako reflektiraju (zrak) ili jako apsorbiraju ultrazvuk (kosti). Reverberacija, ponovna refleksija, je stvaranje lažnih odjeka u stražnjoj akustičnoj sjeni. Osjenčavanje rubova (edge shadowing) nastaje zbog refrakcije ili ogiba pri kosom upadu UZV vala na glatku površinu. Pojačanje stražnjih odjeka, znak potpune transmisije (through transmission sign) nastaje iza cističnih formacija, jer se UZV val manje prigušuje pri prolasku kroz tekućinu nego u mekom tkivu. Frekvencijsko prebacivanje (aliasing) najčešći je Dopplerski artefakt. Opaža se pri visokim brzinama protoka u stenozama arterija, a sastoji se u tome da se prebrzi protok prikazuje u

65

smjeru suprotnom od stvarnog, tj. vrh sistoličke spektralne krivulje prebačen je ispod bazalne linije. Može se korigirati/otkloniti povećanjem pulsirajuće opetovane frekvencije (PRF), povećanjem Dopplerskog kuta ili pomicanjem bazalne linije. Zrcalna slika (mirror image) je artefakt koji se Dopplerom prikazuje kao podvostručena slika žile na suprotnoj strani jakog reflektora (npr. kosti), pri čemu se podvostručena žila može pogrešno shvatiti kao dodatna žila. U praksi se ovaj artefakt uočava kad je Dopplerski kut blizu 90°. Elektronički šum i smetnje mogu biti uzrok prikaza jedne ili više ravnih linija uz bazalnu liniju, obično s njene obje strane. Ove smetnje mogu otežati ili onemogućiti prikaz niskog ili odsutnog dijagnostičkog protoka. Pogrešno postavljanje wall-filtera (previsoko postavljen wall-filter) „odrezat“ će niske frekvencije iz spektra i na taj način onemogućiti prikaz sporog dijastoličkog protoka. Pogrešno postavljanje osjetljivog volumena (Dopplerskog uzorka), premalen Dopplerski uzorak, može onemogućiti procjenu blažih stupnjeva poremećaja u protoku na temelju analize izgleda spektralnog prozora. Za ponavljanje:

1. Kad i gdje je konstruiran prvi ultrazvučni generator? 2. Što je refleksija ultrazvučnog snopa? 3. Što je reverberacija ultrazvučnog snopa? 4. Što su piezoelektrični kristali? 5. Što je piezoelektrični efekt? 6. Koji su osnovni dijelovi ultrazvučnog aparata? 7. Koje vrste ultrazvučnih sondi postoje? 8. Koje organske sustave pregledavamo konveksnom sondom, koje sektorskom, a koje

linearnom? 9. Koji su oblici ultrazvučnog prikaza? 10. Što znači „real-time“ tehnika? 11. Koja je uloga ultrazvučnog kontrastnog sredstva? 12. Čemu služi 3D ultrazvuk? 13. Koje vrste vaskularnog ultrazvuka koristimo? 14. Što znači plava boja u lumenu krvne žile koja se analizira obojenim Dopplerom, a što

znači crvena boja? 15. Što predstavlja Dopplerska spektralna frekvencijska analiza? 16. Kad koristimo power Doppler? 17. Što je elastosonografija? 18. Nabrojite artefakte Dopplerskog ultrazvuka?

66

Uređaji za obradu i pohranjivanje rendgenske slike

Tamna komora je manja prostorija u kojoj se radi ručno razvijanje rendgenskog filma, a koja je potpuno zaštićena od rendgenskog zračenja i dnevnog svjetla. Osvijetljena je samo sigurnosnom rasvjetom, najčešće crvenom svjetlošću slabog intenziteta. U prostoriji su dva bitna dijela: suhi i mokri. U suhom dijelu je stol za ulaganje filmova i kazete s rendgenskim filmovima. U mokrom su dijelu odvojeni tankovi ili spremnici odgovarajućih dimenzija s otopinama razvijača, prekidnom kupkom, fiksirom i tekućom vodom za ispiranje filmova (Sl.71.).

Sl. 71. Shematski prikaz tamne komore

Tankovi se pokrivaju poklopcima za zaštitu otopina od oksidacije i prašine. Sat u tamnoj komori je za određivanje vremena razvijanja. U zidu tamne komore nalazi se dvostruki otvor u čiji se jedan dio stavljaju eksponirani filmovi za fotografsku obradu, a u drugi dio kazete s uloženim filmovima za snimanje. Ovaj je način fotografske obrade uglavnom zamijenjen strojnom obradom u posebnim uređajima za automatsku obradu filma. U uređajima za automatsku obradu filma cijeli je postupak automatiziran. Nakon stavljanja filma u stroj, film prolazi sve faze fotografske obrade. Film se pomiče sustavom valjaka od ulaska eksponiranog do gotovog, trajnog filma, a cijeli postupak je ubrzan i traje 90-240 sekundi. Uređaji za suho razvijanje ili termo pisači su uređaji u kojima se upotrebljava tehnologija laserskog ili termo filma i njegovo razvijanje suhim kemikalijama tvornički ugrađenim u sam film. Sustav je jednostavan i ne zahtjeva priključke za vodu, kemikalije i sl. Na njega se može priključiti više rendgenskih uređaja. Automatskom senzitometrijskom kalibracijom osigurana je visoka dijagnostička kvaliteta slike. Laserske kamere su uređaji koji se rabe za ispis slika s različitih radioloških uređaja. Dijele se na kamere s analognim/video, digitalnim i DICOM-ulazom signala. Laserska kamera može biti samostalni uređaj koji se može priključiti na više radioloških uređaja ili može biti vezana s komorom za automatsko razvijanje. Suhe laserske kamere za razvijanje koriste suhe kemikalije.

67

Najčešće korišteni format filma je 35 x 43 cm. Kapacitet laserskih kamera kreće se u rasponu od 50 - 300 filmova/sat. Nove tehnologije bez filma i/ili s laserskim filmom omogućavaju višekratno dobivanje radioloških slika bez ponavljanja snimanja i izlaganja bolesnika dodatnom ozračivanju. Praktičnije su (nema opasnosti od oštećenja filma, manje su potrebe prostora za arhiviranje, smanjen je rizik zagađivanja prostora kemikalijama, jeftinije su). Digitalna radiografija (DR) koristi sustave koji se mogu podijeliti na dvije velike skupine, ovisno o primjenjenoj tehnologiji. Kompjutorska radiografija (computed radiography - CR) koristi kazete kao i standardna radiografija, no umjesto filma i folije rabi ploče premazane fosforescentnim materijalom (SP, storage phosphor), koje se kolokvijalno nazivaju fosfornim pločama, što nije sasvim točan naziv. Način rada s takvim kazetama vrlo je sličan konvencionalnoj radiografiji. Formati kazeta su isti kao i kod snimanja s klasičnim radiološkim filmom (18 x 24 cm, 24 x 30 cm, 35 x 35 itd), a digitalna slika se dobiva na zajedničkim mjestima na kojima čitači zamjenjuju tamne komore. CR se priključuje na postojeće radiografske uređaje i stoga je njegova implementacija u bolnički sustav jeftinija u odnosu na DR. Digitalna radiografija (digital radiography - DR) u užem smislu najčešće koristi posebne detektore nanesene na ravnu ploču (flat-panel detectors) (Sl. 72).

Sl. 72. Flat-panel detektori

DR sustavi mogu koristiti neizravnu pretvorbu pomoću svjetlucajućeg zaslona i nanosa amorfnog silicija ili izravnu konverziju putem amorfnog selena u istoj kombinacija s amorfnim silicijem. Za razumijevanje temeljne konfiguracije DR sustava koji su trenutno u primjeni, korisno je proces stvaranja slike promatrati u 3 koraka. Prvi korak je modulacija intenziteta rendgenskog zračenja prolaskom kroz tijelo bolesnika, drugi detekcija rendgenskog zračenja pomoću materijala koji apsorbira zračenje i amplitudom signala je u korelaciji s intenzitetom rendgenskog zračenja, a treći korak je mjerenje odgovora. Prvi je korak identičan za sve slikovne sustave. U indirektnim DR detektorima drugi korak uključuje fosforescentni materijal (npr. gadolinijev oksisulfid ili cezijev jodid) u direktni fotokonduktor. Treći korak se ostvaruje optičkim ili električnim povezivanjem apsorbera zračenja s elektroničkim mjeračem tog odgovora. Tu su uključeni CCD ili a-Si ravni detektori.

68

Ravni detektori (FD sustavi) se pojavljuju u dvije osnovne varijante od kojih jedna koristi poluvodič (amorfni selen), a druga scintilator (gadolinijev oksisulfid ili cezijev jodid) kao pretvorbeni sloj, koji apsorbira rendgensko zračenje. Prvi se sustav naziva izravnim (directdigital), a drugi neizravnim (indirect digital) jer koristi intermedijarni korak stvaranja vidljive svjetlosti. Flat panel a-Si:H detektor predstavlja kombinaciju detektorskog niza amorfnog silicija i medija osjetljivog na rendgensko zračenje. Detektorski niz je povezan s vanjskom elektronikom koja pojačava (multiplicira) signal, sinkronizira uključivanje/isključivanje linija očitavanja i digitalizira signal. U oba sustava u konačnici se mjeri električna struja i privremeno se pohranjuje tijekom izlaganja zračenju. Nakon završetka ekspozicije, TFT (thin-film transistor) elektronika usmjerava tu struju prema pojačalima i analogno-digitalnim pretvaračima koji stvaraju sirovu digitalnu sliku (raw date). Nove tehnologije omogućile su izradu detektora velike površine koji se integriraju sa pretvorbenim slojem temeljenim na TFT nizovima (Sl. 73). Na taj se način omogućio neposredan kontakt prikupljajućih elemenata i čitača sa slojem s kojim rendgenske zrake ulaze u interakciju i to u stvarnoj veličini snimanog objekta. TFT nizovi se obično slažu u više redova s ostalim slojevima detektora na staklenoj pločici te se omota protekcijskim omotom s otvorima za kompjutorske kontakte.

Sl. 73. TFT elektronika

Učinkovitost digitalnog detektora - DQE (detective quantum efficiency) je parametar kojim se opisuje učinkovitost detektora, tj. postotak rendgenskog zračenja koje se pretvori u digitalni zapis, odnodno učinkovitost pretvorbe energije rendgenskog zračenja u mjerljivu informaciju koja se prikaže kao svjetlina signala pojedinog piksela. Idealan detektor bi zabilježio svaku rendgensku zraku te imao DQE 100 %. Visoki konverzivni faktor (DQE) u konačnici rezultira smanjenjem doze zračenja za pacijenta. Neizravni ravni detektori najčešće rabe igličastu kristalnu strukturu cezijeva jodida (CsI:Tl) kao fosforescentni materijal debljine do 500 µm. Drugi tip rabi rijetke zemljine elemente, obično gadolinijev oksisulfid (Gd2O2S) suspendiran u vezivnom materijalu. DR sustavi temeljeni na flat-panel detektorima imaju u svakodnevnom radu nekoliko prednosti pred CR sustavima. DR sustavi su kompaktni i ne zahtijevaju uporabu kazeta niti udaljenih čitača, tako da se kompletna dijagnostika završava na samom uređaju. U pravilu su brži od CR sustava jer se slika dobije unutar nekoliko sekunda, a uređaj je odmah spreman za iduću ekspoziciju. DR sustavi se lako integriraju u bolničku mrežu. Posebno su nadmoćni

69

ravni detektori s igličastom strukturom fosforescentnog materijala zbog visoke DQE, čime značajno smanjuju dozu zračenja za istu kvalitetu slike u odnosu na CR ili film-folijske sustave (do 50 %). Za razliku od CR sustava, DR detektori imaju fiksnu (nepromjenjivu, zadanu) veličinu piksela. Postoji tendencija daljnjeg smanjivanja piksela, posebice za potrebe mamografije. Učinkovitost detektora značajno utječe na ekspozicijske doze kod radiografije. Budući da je mogućnost smanjivanja veličine elektroničkih elemenata ipak ograničena, smanjivanje piksela zapravo dovodi do smanjenja osjetljive površine detektora, što nužno rezultira potrebom za povećanjem doze zračenja za isti efekt. CR sustavi u pravilu zahtijevaju manje doze zračenja jer su efikasniji (DQE 20 - 30 %) u odnosu na standardne film-folijske sustave, no rapid film-folijske konfiguracije također zahtijevaju slične ekspozicije za isti efekt. Prednost CR sustava je u navedenoj ekspozicijskoj širini pa u CR sustavima nema potrebe ponavljati pretragu. Selenski detektori imaju DQE oko 60% kod 60 kV, dinamički raspon 1:10 000, graničnu prostornu rezoluciju oko 2.7 lp/mm (SP 2,5 – 5 lp/mm). DQE indirektnih DR detektora je nešto bolja na nižim prostornim frekvencijama, dok je kod direktnog ravnog detektora DQE superirorna na višim frekvencijama. Način rada detektorskog niza podrazumijeva uključivanja/isključivanja elemenata smještenih uzduž horizontalnih redova, a izlazni signali se vežu na vertikalne informacijske linije. U jednom trenutku se svi detektori postave u inicijalizacijski status, odnosno sklopke su isključene. Nakon ekspozicije pikseli sadrže slikovnu informaciju koja se očitava red po red tako da se redu koji se očitava promijeni kontrolna voltaža. Takvo linijsko očitavanje je drugačije od CCD gdje se očitava po principu «preslikavanja», odnosno transferom s piksela na piksel. U dijaskopskim real-time aplikacijama potrebno je iznimno brzo očitavanje čitavog detektora (oko 30 - 50 msec). Reinicijalizacija piksela se odvija na razne načine. Primjer kombinacije fotodiode koja se ponaša kao kapacitivni element i TFT sklopke koja predstavlja otpornik. Očitavanje takvog piksela se odvija transferom električnog naboja s fotodiode na vanjske elektroničke sklopove uz održavanje sklopke otvorenom, što ujedno predstavlja reinicijalizaciju piksela. Digitalni „čitači“ ili digitalizatori su uređaji pomoću kojih digitaliziramo latentnu sliku sfosforne ploče. Osnovne karakteristike digitalizatora su: rezolucija dobivene digitalnesnimke,brzina čitanja latentne slike s fosforne ploče, brzina ponovnog regeneriranja fosforne ploče za ponovnu ekspoziciju i kompatibilnost uređaja s modalitetima različitih proizvođača (npr. DICOM 3). Koristeći softverske mogućnosti „prozora“ (window) i „centra“ (center), u svakom trenutku možemo odabrati područje sive skale (0 - 1024) koje želimo promatrati na monitoru. DR tehnologija temeljena na CCD, CCD tehnologija (engl. charge-coupled devices) koristi se u digitalnim kamerama te u video i digitalnoj fotografiji kao uređaj za prikupljanje slike. Princip je prikupljanje izlazne svjetlosti sa fosforescentnog sloja i pretvaranje u sliku. Problem je u različitoj veličini fosforescentnog zaslona (35 x 43 cm za konvencionalnu radiologiju) u odnosu na aktivnu površinu komercijalnih, po cijeni razumnih CCD (maksimalno 5 x 5 cm). Stoga se slika nastala u fosforescentnom sloju mora zrcalima, lećama (fokusiranjem) ili fiberoptičkim elementima prilagoditi aktivnoj površini CCD.

70

Demagnifikacija značajno umanjuje efikasnost prikupljanja svjetlosti sa fosforescentnog zaslona tako da se velik dio informacije trajno izgubi. Na žalost, smanjuje se i odnos signala i šuma. Usprkos nedostataka, ovakvi su se sustavi pokazali korisnima u kliničkoj primjeni i vjerojatno će još dugo biti u uporabi. Konfiguracija sustava digitalne radiografije može biti takva da osim detektora, sustav sadrži PC (personal computer) koji kontrolira komunikaciju s detektorima i omogućuje sinkronizaciju očitavanja i reinicijalizacije detektora. Softver za obradu slike, sustav za ispis meke ili tvrde kopije, mrežna komunikacija za distribuciju konačne slike, te arhiva koja ce organizirati i pohraniti ogromnu količinu informacija koju stvaraju ovakvi detektori integralni je dio ovog sustava. Uz uobičajene statističke varijacije u ponašanju piksela, određeni broj ih je neminovno izvan funkcije. Proizvodnja 100 % operativnih piksela bi bila ekstremno skupa za normalnu kliničku primjenu. Izolirani defekti pojedinih piksela se lako odstranjuju odgovarajućim filtrima. Tako se mogu korigirati čak i defekti pojedinih linija. Kada su defektni nizovi linija ili piksela, interpolacija preko tih regija postaje vrlo složen postupak, pa je stoga važno razlučiti radi li se o kozmetičkom defektu ili dijagnostički relevantnom defektu. Flat-panel sustavi u kombinaciji s C-lukom omogućuju prikupljanje 3D informacije koja se može pridružiti drugom digitalnom mediju pa se na taj način mamografska informacija može koristiti kod ultrazvučnog pregleda. Druga mogućnost je kirurški zahvat vođen slikovnim prikazom kod kojeg flat-panel detektori omogućuju real-time informaciju. Slikovni prikaz pomaže u odabiru regije interesa za predoperacijsko planiranje, intraoperacijsko monitoriranje i postoperacijsku provjeru rezultata kirurškog liječenja. Formati digitalne slike definirani su podacima koji čine digitalnu sliku. Formati digitalne slike pojavljuju se kao datoteke (files) koje moraju biti prepoznatljive u komunikaciji između različitih računala, zbog čega su razvijeni određeni standardi slike u medicini, npr. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) (Sl. 74). Neki su formati dobro prihvaćeni od World Wide Web Consortium-a i stoga su u širokoj uporabi. Uvođenje sustava arhiviranja i slikovne komunikacije u radiologiji (PACS, Picture Archiving and Communication Systems) ubrzalo je prelazak s tvrde kopije na digitalnu pa se javlja potreba sažimanja velikih formata slike. Primjerice, DICOM se najčešće prevodi u JPEG (Joint Photographic Experts Group) format ili pak TIFF (Tagged Image File Format) da bi se mogao razmjenjivati putem interneta. Relativno novi, fleksibilni format slike je PNG koji omogućava ponavljano otvaranje, izdavanje i pohranjivanje datoteke sažimanjem bez gubitka uz mogućnost korekcije boje i svjetline. Algoritmi dvodimenzionalnog ispreplitanja podataka kod PNG formata omogućuju istovremeno popunjavanje slike od vrha do dna i s desna na lijevo, što rezultira bržim pojavljivanjem slike na monitoru u odnosu na druge formate. Arhiviranje slika s brzim pristupom se primjenjuje za one podatke koji su pohranjeni nedavno, a vrijeme pristupa se produžava za ranije spremljene podatke, što je u skladu s dnevnim načinom rada. Osim dostupnosti podataka, PACS omogućuje formiranje lista čekanja, radnih lista, digitalno snimanje diktata, verifikaciju pretipkanog nalaza, printanje na rendgenskom filmu ili papiru, spremanje na CD-R ili MOD. PACS također uključuje sustav dopusnica i zabrana kojim se jamči očuvanje tajnosti podataka, a svaki se korisnik mora prijaviti vlastitom lozinkom.

71

Tri su temeljne tehnike digitalne kompresije: JPEG metoda, fraktalna kompresija i valna kompresija. Rasterske slike (poznate još kao „bit-mapped“ slike) koriste male elemente slike – piksele, koji su, da bi stvorili sliku, poredani u stupce i retke unutar rešetkaste matrice. Nedostatak rasterskih slika je rezolucija ovisna o sustavu, tako da manja rezolucija sustava dovodi do smanjenja kvalitete slike. Rasterske slike visoke rezolucije sadrže puno detalja slike, ali predstavljaju velike datoteke, nepogodne za manipulaciju. Kompresijski algoritmi prevladavaju te probleme smanjujući ukupni volumen podataka.

Sl. 74. DICOM arhivsko rješenje

Sažimanje (kompresija) slike može se vršiti na dva načina: bez gubitka podataka (lossless) i s gubitkom informacija (lossy). Sažimanje bez gubitaka temelji se na zamjeni ponavljanih podataka jednim podatkom, na način da je dekodiranje nedvosmisleno, s mogućnošću potpunog povratka originalne slike. Primjer kompresije bez gubitaka jest: nekomprimirani podaci su aabbbbbcdddeeeeeeeeeeeeffffffgghhhhh, a kompresija bez gubitaka je 2a5b1c3d12e6f2g5h. Već se iz ovog primjera vidi da je kompresija bez gubitaka vrlo pogodna za slike u kojima se pojedini podaci cesto ponavljaju, a slabije učinkovita u datotekama s heterogenim podacima. Na primjeru heterogenih podataka možemo jasno pokazati neučinkovitost ove kompresije, gdje je veličina koprimiranih podataka jednaka ili veća od originalne. Npr. nekomprimirani podaci su aabccdddefgghhhhi, a kompresija bez gubitaka je 2a1b2c3d1e1f2g4h1i Sažimanje bez gubitaka uključuje veće procesne kapacitete, a nastale komprimirane datoteke se sporije otvaraju i pohranjuju. Sažimanje s gubitkom (lossy compression) dovodi do trajnog gubitka nekih podataka, no istovremeno značajno smanjuje veličinu datoteke. Princip sažimanja s gubitkom je stapanje sličnih podataka bez mogućnosti povratka pune

72

informacije, primjerice, nekomprimirani podaci su 123/456/789, a kompresija s gubitkom izgledea 2/5/8. Temeljna ideja razvoja PACS sustava je bila stvoriti takav sustav kompresije, pohranjivanja i i dekompresije slike kod ponovnog korištenja da se ne izgubi na kvaliteti slike (sažimanje bez gubitaka, veliki formati slike), uz istovremeno održavanje brzine pristupa slikama. Budući da se radi o dva međusobno oprečna zahtjeva, kompromisno rješenje je kompresija s objektivnim gubitkom informacije (lossy) koji neće biti zamjetan ljudskom oku, odnosno neće utjecati na dijagnostičku vrijednost slike (bez gubitaka u dijagnostičkom smislu, «diagnostically lossless»).

Radne stanice za „čitanje“ radioloških snimaka imaju odgovarajući software s diskovima velikog kapaciteta i brzih procesora i omogućavaju radiološkom tehnologu modifikaciju i obradu cjelovite digitalne slike, a radiologu očitavanje i pisanje nalaza i mišljenja (Sl. 75).

Sl. 75 . Radna stanica

73

S obzirom na mogućnosti softwarea i hardwarea, radne stanice možemo svrstati u tri osnovne skupine:

1. radne stanice na osnovi PC-a za teleradiologiju, smješetene na primjer na odjelima intenzivne skrbi

2. radne stanice s visokorezolucijskim monitorima za svakodnevni rutinski rad. Na ovim je radnim stanicama software koji podržava 3D rekonstrukcije te izravno printanje slika i rekonstrukcije na laserski film.

3. radne stanice koje imaju posebne hardware i software za obradu dijagnostički zahtjevnih pacijenata i za znanstveni rad.

Integracija RIS-a i BIS-a

U okviru bolničkog informacijskog sustava odjel radiologije zahtijeva poseban pristup i to sa stajališta izvedbe infrastrukture (mreže), hardverske potpore i softverske potpore (Sl. 76). Radiološki odjeli opremljeni su vrijednim i visokotehnološkim uređajima kao što su CT, MRI, DSA, ultrazvuk, CR, DDR itd., a pregledi pacijenta koji se provode ovim uređajima, u digitalnom formatu, izraženo u bajtima, iznose od 1-600 MB (katkada i više). Unatoč tome, moderne računalne tehnologije omogućavaju kompletno prekrivanje rada radiološkog odjela informacijskim sustavom koji treba rezultirati tzv. radiologijom bez filma (filmless radiology). Uobičajene ključne riječi koje se u okviru informatizacije radiološkog odjela spominju su već opisani PACS, RIS (Radiology Information System), CIMS (Clinical Image Management System), multimodality, te davatelji i primatelji različitih DICOM servisa. Kao i kod svakog drugog bolničkog odjela i ovdje se posebna pozornost posvećuje sigurnosti i povjerljivosti proizvedenih podataka.

Vrlo često su radiološki odjeli odvojeni od ostatka bolničkog okruženja, tako da je pristup podacima omogućen samo pojedincima ili odjelima koji su autorizirani za pristup konkretnom podatku. Budući da se pregledi pacijenata moraju čuvati određeno vrijeme i to u različitim formama i brzinama pristupa ovisno o “starosti” pregleda, sve u svjetlu veličine digitalnog zapisa pregleda, radiološki sustavi podrazumijevaju velike diskovne prostore za uskladištenje ogromne količine podataka koji se na radiološkim odjelima proizvode. S druge strane, informacijski sustav ne smije usporiti rad radiološkog odjela, nasuprot tome, mora osigurati veći protok pacijenata, iz čega slijedi da pristup uskladištenim podacima mora biti brz i jednostavan i to iz svakog dijela radiološkog odjela i bolnice.

Za integraciju RIS-a u jedinstveni integralni bolnički sustav, sustavi komuniciraju razmjenom poruka po industrijskoj normi HL7, u svijetu najraširenijoj normi koja propisuje način komuniciranja između aplikacija u zdravstvu. Osnovne poruke koje BIS i RIS razmjenjuju u cilju integracije u jedinstveni sustav su: poruke za održavanje registra pacijenta (podaci novog pacijenta, ažuriranje podataka postojećeg pacijenta, spajanje ''duplih'' pacijenta, ...) poruke sa narudžbom za pacijenta (koji se postupak traži, tko traži, uputna dijagnoza, hitnost, ..), poruke sa zahtjevom za isporuku nalaza, te distribucija nalaza tražitelju, poruke za sinkronizaciju podataka u oba sustava (postupci, liječnici, odjeli, ...)

WADO (Web Access to DICOM Persistent Objects) je dio DICOM norme koji definira web temeljenu metodu pristupa DICOM objektu. WADO protokol omogućava dohvat DICOM slika preko HTTP (Hypertext Transfer Protocol) protokola ili HTTPS (HTTP Secure) protokola. Osnovna namjena WADO protokola je dohvat DICOM slika kodiranih u JPEG, GIF (Graphics Intechange Format) ili PNG (Portable Network Graphics) format. Na taj se način DICOM slike mogu pogledati unutar bilo kojeg web preglednika. Najveća prednost

74

WADO protokola je i njegov najveći nedostatak: jedan WADO zahtjev vraća jednu DICOM sliku unutar kratkog vremenskog roka (1 - 10 sekundi), ali za bilo koju promjenu na slici (poput širine i razine prozora) mora se napraviti novi WADO zahtjev prema poslužitelju, što onemogućava interaktivnost rada.

Sl. 76 Digitalizacija odjela radiologije

Teleradiologija je naziv za bilo koji udaljeni pristup ili prijenos radioloških slika izvan lokalne mreže (intraneta). S obzirom na to da je TCP/IP glavni komunikacijski protokol, teleradiologijom možemo smatrati udaljeni pristup radiološkim slikama putem Interneta koristeći DICOM, HTTP, FTP (File Transfer Protocol) ili SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) protokol. U praksi, teleradiologija je udaljeni pristup RIS/PACS sustavu putem Interneta. S obzirom na brzinu komunikacijskog kanala, kod teleradiologije do izražaja dolazi optimizacija postupaka kompresije radioloških slika. Najvažnija svrha jest konzultacija liječnika unutar istog bolničkog kompleksa ili unutar različitih pa i vrlo udaljenih bolnica, te edukacija liječnika.

75

Za ponavljanje:

1. Dijelovi tamne komore? 2. Uređaji za automatsku obradu filma? 3. Uređaji za suho razvijanje ili termo pisači? 4. Laserske kamere? 5. Digitalna radiografija (DR)? 6. Ravni detektori (FD sustavi)? 7. Digitalni „čitači“ ili digitalizatori? 8. DICOM arhivsko rješenje? 9. Teleradiologija?

76

Uređaji u radioterapiji Radioterapija je način liječenje malignih bolesti ionizirajućim zračenjem. Primjenjuje se kao neoadjuvantna radioterapija (prije kirurškog zahvata), adjuvantna radioterapija (poslije kirurškog zahvat) i kao združena - konkomitantna radiokemoterapija. Radioterapijski simulator dijaskopski je rendgenski uređaj za planiranje radioterapije, kojim se određuje ciljni volumen, odnosno najpovoljnije geometrijske odrednice snopova zračenja (kut, veličina, pozicija stola, kut kolimatora itd.). Rendgenski snop simulatora simulira terapijski snop. Simulator je kompatibilan s radioterapijskom jedinicom (linearnim akceleratorom i kobaltnom jedinicom). Dijelovi radioterapijskog simulatora su rendgenska cijev, pojačalo s TV i film-sustavom, stativ s kolimatorskim uređajem , manipulacijski sustavi, sustavi dodatne opreme, bolesnički stol (Sl. 77). Rendgenska cijev simulatora građena je i funkcionira po principima klasične rtg. cijevi, s volframom kao materijalom elektroda zbog dobrih termoemisijskih sustava i visoke točke tališta. Izlazni, u tijelu atenuirani snop rendgenskog zračenja dolazi do pojačala, u fotokatodi se pretvara u električni signal koji se sustavom koaksijalnih kablova dovodi do TV-ekrana. U pojačalo se može umetnuti rendgenski film pa se dimenzije radioterapijskog snopa mogu trajno pohraniti na filmu. Stativ s kolimatorskim uređajem može se okretati za 360 stupnjeva, s pojačalom na jednom i kolimatorom na drugom kraju. Stativ se okreće oko izocentra te se time mogu simulirati različiti položaji snopova kod radioterapije uz mogućnost regulacije udaljenosti izvora od izocentra. Prostorni položaj izocentra određuje se s četiti lasera koji određuju tri prostorne ravnine. Kolimatorom se određuju dimenzije radioterapijskih snopova. Sadrži četiri blende koje se neovisno mogu otvarati i zatvarati, a svjetlosnim vizirom se snop prikaže na koži pacijenta Kolimator se može okretati i oko središnje osi, što pridonosi većim mogućnostima u odabiru položaja i dimenzija radioterapijskih snopova.. Manipulacijski sustav predstavljaju unutarnja i vanjska upravljačka konzola . Unutarnja upravljačka konzola nalazi se u simulatorskoj sobi i služi za približno postavljanje pacijenta u polje zračenja prema nalazima medicinske dokumentacije ili prema kompjuterski simuliranim radioterapijskim snopovima, za određivanje položaja stativa, kolimatora i otvora blendi, položaja stola. Vanjska upravljačka konzola nalazi se ispred dijaskopskog TV sustava i služi za precizno utvrđivanje svih parametara snopova simultora. Svi bitni parametri položaja bolesnika prate se komjutorskim monitorima u i izvan simulatorske sobe. Dodatna oprema s antikolizijskim softwareom ima funkciju zaštite pacijenata od ozljede pri manipulaciji pokretnim dijelovima simulatora. Nađu li se dijelovi simulatora preblizu bolesniku ili jedan drugom, zaustavlja se uz zvučni signal svako daljnje gibanje dijelova simulatora. Da bi se uskladio i postigao istovjetni položaj pacijenta i snopova na simulatoru i na radioterapijskom uređaju, postoje softwarei koji povezuju sustave upravljanja.

77

Bolesnički stol simulatora mora biti istovjetan s onim na radioterapijskom uređaju, mobilan u svim smjerovima. Upravljanje stolom može biti vanjsko i unutarnje, s mogućnošću regulacije brzina pomaka pri namještaju pacijenta. CT simulator je uređaj s kompjuterskim softwareom i laserskim sustavom koji omogućava precizno određivanje terapijskog volumena, poziciju terapijskih polja i referentnih točaka na pacijentu. Ovaj uređaj ima mogućnost postavljanja pacijenta u bilo koji položaj, što dijagnostički CT ne može. Također, ima mogućnost 3D planiranja radioterapie. Računalni modeli kompjuterskog planiranja moraju zadovoljiti nesimetrična i nekomplarna pola (polja koja nisu u istoj ravnini).

Sl. 77. a) CT simulator s fantomom, b) shematski prikaz simulatora

Radioterapijski uređaji

Dijele se na teleradioterapijske i brahiradioterapijske uređaje. Teleradioterapijski uređaji su oni kod kojih je izvor zračenja izvan tijela bolesnika, na udaljenosti od zračene lezije 5 – 100 cm i više. U koliko se u teleradioterapiji primjenjuju uređaji koji rade s naponom do 400 kV govori se o ortovoltažnoj terapiji. Uređaji s naponom većim od 400 kV koriste se u supervoltažnoj terapiji, a uređaji s mogućnošću zračenja energijom većom od 1 MeV su za provođenje megavoltažne terapije. Kontaktna ortovoltažna teleradioterapija koristi uređaje (“čaul”, terix) s naponom 15 - 50 kV, FKD (fokus-kožna distanca) iznosi 0.5 – 5 cm, a primjenjuje se za liječenje malignih lezija promjera do 4 cm, na dubini do 1 cm (na koži, usnama, ušnoj školjki, u prirodnim otvorima). Površinska ortovoltažna teleradioterapija koristi uređaje s naponom 60 – 120 kV, uz upotrebu tubusa različite kontaktne površine, FKD 15 – 30 cm. Koristi se u tretiranju većih polja zračenja. Srednjeduboka ortovoltažna teleradioterapija koristi uređaje s naponom 120 - 140 kV, uz upotrebu tubusa i filtra za homogenizaciju snopa i FKD 30 - 50 cm. Primjena je pri liječenju lezija većih površina i lezija koje prodiru dublje u tkivo.

78

Duboka ortovoltažna teleradioterapija koristi uređaje s naponom 140 - 400 kV uz upotrebu tubusa različitih veličina i oblika i FKD 40 - 70 cm. Koristi se i za terapiju tumora dubljih lokalizacija. Supervoltažna i megavoltažna teleradioterapija koristi uređaje s naponom većim od 400 kV i sa zračenjem većim od 1 MeV. Najčešće u primjeni teleradioterapijski uređaji koji proizvode visokoenergetsko zračenje su linearni akceleratori te kobaltna jedinica koja kao izvor zračenja koristi radioaktivne izotope.

Teleradioterapijski uređaji tipa linearnog akceleratora (Sl. 78) sastoje se od akceleratorske cijevi koja se razlikuje od rendgenske cijevi po tome što se elektroni ne ubrzavaju u električnom polju, nego s pomoću elektromagnetskih mikrovalova čime se dobiju energije elektrona veličine i do nekoliko mega elektronvolti (MeV). Elektroni koji se ubrzaju u akceleratorskoj cijevi zakreću se u magnetskom polju i usmjeravaju na izlazni prozor kolimatora te koriste kao terapijski snop. Primari se elektronski snop prethodno rasprši da jednoliko i simetrično pokrije dimenzije zračnog polja. Da bi se dobili snopovi x-zračenja elektronski snop usmjerava se na metu pri čemu se kinetička energija elektrona efektom zakočnog zračenja transformira u fotonsko zračenje. Slabije prodorne zrake se apsorbiraju u izravnavajućem filtru optimalne debljine, budući da što je filter deblji snop je homogeniji, no iskoristivost snopa je manja. Energija x-fotona izražava se u mega voltima (MV), što odgovara naponu koji treba vladati u klasičnoj cijevi za postizanje te energije. U linearnim akceleratorima moguće je dobiti terapijske snopove elektrona energije 5 - 23 MeV-a. Najčešće se ozračivanje vrši s dvjema energijama x-zraka, manjom 4 ili 6 MV i većom 15 - 23 MV. Supervoltažna i megavoltažna teleradioterapija koristi i uređaje koji proizvode korpuskularna zračenja visokoenergetskih elektrona, protona, neutrona i pi-mezona, s energijom elektronskog zračnog snopa 5 - 50 MeV.

Sl. 78. Linearni akcelerator i shema linearnog akceleratora Akceleratorska cijev linearnog akceleratora je vakumska cijev izrađena od bakra, konstruirana kao niz rezonantnih šupljina prilagođenih na rezonantnu frekvenciju od 2 856 MHz. Na jednom kraju cijevi je elektronski top za ubacivanje elektrona, na drugom je kraju izlazni magnet. U sredini cijevi je otvor za spoj valovoda kojim se dovode mikrovalovi.

79

Elektronski top, uređaj koji proizvodi elektrone, analogan katodi klasičnih rendgenskih cijevi, daje elektronima početnu energiju i usmjerava ih u akceleratorsku cijev. Aktivni sloj elektronskog topa konkavnog je oblika, napravljen je od poroznog volframa ispunjenog barijevim, kalcijevim i aluminijevim oksidom. Vijek trajanja elektronskog topa je oko 5 godina, a razlika u odnosu na katodu rendgenske cijevi jest u većoj emisiji struje elektrona. Magnetron je generator mikrovalova građen od valjkaste bakrene anode sa središnjim otvorom za katodu. Elektroni nastali termionskom emisijom kreću se prema anodi, skreću u magnetskom polju i gibaju se po zakrivljenoj putanji inducirajući mikrovalove kao product kinetičke energije elektrona. Izlazni magnet je uređaj koji je smješten na izlazu akceleratorske cijevi. Uloga mu je da usmjerava snop elektrona iz akceleratorske cijevi na metu za prouzvodnju x-zraka ili na raspršivačku foliju za oblikovanje terapijskog snopa i da propušta samo elektrona zadane energije. Stativ linearnog akceleratora je pokretni dio koji se može okretati oko središnje osi, izocentra, za 360°, što omogućava različite položaje radioterapijskih snopova, (Sl. 79).

Sl. 79. Mogućnost rotacije stativa lineranog akceleratora za 360°

Kolimator je uređaj za određujivanje dimenzija radioterapijskih snopova. Sastoji se od četiri blende, koje se neovisno otvaraju i zatvaraju, a položaj blendi svjetlosnim vizirom prikaže se na koži pacijenta. Bolesnički stol je funkcionalno sličan stolu radioterapijskog simulatora zbog kompatibilnosti terapijskih snopova. Manipulacijski sustav lineranog akceleratora koncipiran je kao unutarnji koji služi za odabir položaja bolesnika, veličine I izgleda polja zračenja, kuta rotacije stativa itd. i vanjski koji služi za podešavanje električnih parametara uključivanja, odabira energije zračenja i ekspozicije.

80

Kobaltna jedinica (TCT, „kobalt-bomba“) koristi se u teleradioterapiji za zračenje tumora duboko u tijelu, kao izvor gama zračenja dobivenog iz prirodnih (Ra226) ili umjetnih izotopa (Co60 energije 1.17 -1.33 MeV i Cs137 energije 0.66 MeV), s FKD 50 – 80 cm. Najčešće se ipak koristi radioaktivni kobalt (Co60) koji se (s obzirom na vrijeme poluživota od 5.3 godine) zamjenjuje svakih 5 do 10 godina. Građa uređaja je jednostavna. Radioaktivni izvor smješten je u zaštitni omotač unutar kojeg se mehanizmom tlačne crpke dovede do otvorenih blendi kolimatora, tu zadrži točno predviđeno vrijeme i potom vrati u prvobitni položaj (Sl. 80).

Sl. 80.a) kobaltna jedinica, b) Shematski prikaz konstrukcje i načina rada kobaltne jedinice

Vrijeme ozračivanja određuje dozu zračenja, a ovisi o aktivnosti izvora, traženoj dozi zračenja i dimenzijama terapijskih polja. Prednost kobaltne jedinice pred linearnim akceleratorom jest jednostavnost izvedbe, jednostavna dozimetrija, pouzdanost u radu te relativno mala cijena nabavke i održavanja uređaja. Nedostatci su mu relativno niska energija zračenja i kontinuirano zračenje što predstavlja opasnost za profesionalno osoblje.

Gama nož je teleradioterapijski uređaj koji sadrži 201 izvor kobaltnog zračenja koji su postavljeni u polukugli, “kacigi”, kolimirani u jednu ciljanu točku u mozgu pacijenta. Doza zračenja koja se emitira je ablativna i primjenjuje se u jednom tretmanu. Okolno moždano tkivo pošteđeno je od zračenja. Efekt koji se ovom tehnikom postiže je sličan kirurškom pa se ova tehnika naziva radiokirurgijom.

Brahiradioterapijski uređaji su oni kod kojih je izvor zračenja od zračene lezije na udaljenosti manjoj od 5 cm (na površini kože/sluznice ili uvedeni u tijelo bolesnika). Brahiterapijskom tehnikom (fokusna, kiri-terapija) postiže se predavanje vrlo viskoh doza malom ciljnom volumenu u relativno kratkom vremenu. Okolno tkivo je pošteđeno. U tu svrhu koriste se otvoreni ili zatvoreni radioterapijski izvori u krutom (igle, prah, zrna) tekućem i plinovitom stanju, a u svrhu provođenja površinske, intrakavitarne i intersticijske radioterapije Razlikuje se temporerna brahiterapija (Sl. 81) kod koje se izvor zračenja u organizam postavlja privremeno (najčešće nekoliko minuta ili sati) i permanentna ili trajna brahiterapija (Sl. 82) kod koje se izvor zračenja implantira unutar tumora ili nakon operativnog odstranjenja u ležište tumora i ostavlja dulji vremenski period.

81

Intenzitet zračenja opada s kvadratom udaljenosti, a s vremenom razina radijacije koju izvor emitira pada gotovo na nulu.

Sl. 81. Temporarna brahiterapija tumora nazofarinksa

Sl. 82. Izvori zračenja za permanentnu

brahiterapiju carcinoma prostate Kiritron i cervitron su uređaji koji se nazivaju “afterloading”, a omogućuju postavljanje radioaktivnih izvora u tijelo nakon što se prethodno u tijelo postave “ležišta” za izvore (Sl. 83).

Sl. 83. Kiritron

82

Koriste se najčešće u ginekološkoj onkologiji. Ginekološki. aplikator je napravljen od plastike, u obliku centralne sonde i tandema ovoida koji se postavljaju u forniks rodnice. Najčešće korišten radioaktivni izvor je Cs137 koji je gama-emiter. Doza ozračivanja bolesnog tkiva određuje se vremenom za koje su radioaktivni izvori u aplikatorima. Medicinsko osblje izvan sobe uključuje uređaj koji elektromotorom ubacuje izvore u aplikatore. Za ponavljanje: 1. Radioterapijski simulator, CT simulator? 2. Teleradioterapijski uređaji? 3. Linearni akcelerator? 4. Kobaltna jedinica? 5. Gama nož? 6. Brahiradioterapijski uređaji? 7. Koje su specifičnosti brahiterapije? 8. Što su “afterloading” uređaji, koje poznaješ?

83

Prostorni i zakonodavni uvjeti instalacije radiološke opreme

Svrha postavljenih propisa koji se odnose na zakonodavne i prostorne uvjete instalacije radiološke opreme primarno jest prevencija i zaštita od zračenja u dijagnostičkoj i intervencijskoj radiologiji.

Prevencija podrazumijeva sve postupke s mogućnošću izbjegavanja izlaganja zračenju, (npr.valjana indikacija za rtg. pretragu, izbor metode pregleda, itd.).

Zaštita uključuje skup svih mjera (zakonodavnih, fizikalno-tehničkih, kemijskih, bioloških…) i postupaka kojima se izlaganje zračenju pojedinaca i pučanstva svodi na najmanju moguću mjeru uz ostvariv poželjan medicinski učinak.

Na temelju članka 47. stavka 2. i članka 143. stavka 3. Zakona o zdravstvenoj zaštiti (»Narodne novine«, br. 121/03) uz prethodno pribavljeno mišljenje nadležnih komora te na temelju članka 11. stavka 4. i članka 12. stavka 4. Zakona o ljekarništvu (»Narodne novine«, br. 121/03) na prijedlog Hrvatske ljekarničke komore, Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi donosi Pravilnik o minimalnim uvjetima u pogledu prostora, radnika i medicinsko-tehničke opreme za obavljanje zdravstvenih djelatnosti kojima moraju udovoljavati zdravstvene ustanove, zdravstveni radnici koji obavljaju zdravstvenu djelatnost u privatnoj praksi te trgovačka društva koja obavljaju zdravstvenu djelatnost. Uz ove opće propise dati su i propisi o sanitarno-tehničkim i higijenskim uvjetima koji se za radiološke prostore razlikuju u detaljima sukladnim namjeni pojedinog radiološkog uređaja.

Prostorne norme u radiologiji postavlja i nadzire i Državni ured za zaštitu od zračenja. Norme se odnose se na fizikalno – tehničku zaštitu u vidu nadzora nad izvršavanjem zakonskih propisa u svezi s projektiranjem i izgradnjom radioloških ustanova, odjela i prostorija u kojima će se raditi s izvorima zračenja. Točno je definirana veličina prostorije i smještaj dijagnostičkog ili terapijskog izvora zračenja u prostoriji, zaštita zidova, podova, prozora i vrata radioloških prostorija. Glavne smjernice pri prostornoj gradnji svakako se odnose na veličinu prostora koji je na raspolaganju za gradnju, uz nužan odabir materijala s apsorpcijskim osobinama (Sl. 84) Od materijala s dobrim apsorpcijskim osobinama ističe se kao najpraktičniji i najekonomičniji beton s dodacima barita ili ilmenita i magnetita, olovne ploče i zemlja.

Sl. 84. Prostorija za dijagnostičke rtg. uređaje mora biti dovoljno velika za postavljanje uređaja i popratnih sadržaja uz dovoljno prostora za slobodno kretanje radnog osoblja i

bolesnika

84

Simulatorska soba mora također zadovoljavati uvjete zaštite od ionizirajućeg zračenja. Vanjski zidovi moraju biti izgrađeni od armiranog betona propisane debljine, prozori i vrata zaštićeni olovnim limom, a prozor za opservaciju pacijenta mora biti od olovnog stakla.

Sl. 85. Prostor za postavljanje uređaja za MR može varirati u veličini (preporučuje se da bude najmanjih dimenzija 3,65 x 3,85 m), no nužno mora zadovoljiti zahtjeve fizičke instalacije uređaja uz zaštitu djelovanja magnetskog polja dijagnostičkog uređaja na okolinu, kao i zaštitu od okolnih magnetskih polja radio-frekvencijskih, elektromagnetskih i električnih polja izvan prostorije, a koja bi mogla djelovati na uređaj (princip Faradeyeva kaveza, ugradnja dodatnih solenoidnih magneta)

Pri izradi bunkera linearnog akceleratora nužno je koristiti armirani beton propisane debljine (oko 2 m) za izradu vanjskih zidova i kadmijeve ploče za atenuaciju termičkih neutrona (Sl. 86).

85

Sl. 86. Akceleratorska soba Ili ”bunker” akceleratora oblikovana je poput labirinta. Vanjska vrata su izrađena od olova, parafina i čelika. Upravljačka soba je udaljena od bunkera, a nadzor se obavlja TV kamerom i monitorom

Dodatna mjera zaštite od ozračivanja je i oznaka opasnosti od ionizirajućeg zračenja

(prema zakonodavcu točno definiranog izgleda) koja se ističe na vrata prostorija s izvorima rtg. zračenja (Sl. 87).

Sl. 87. oznaka opasnosti od ionizirajućeg zračenja

Uz naprijed izneseno rezimirat ćemo i poznate mjere zaštite koje su rezultat

tehnoloških mogućnosti i predstavljaju detalje u konstrukciji dijagnostičkih rendgenskih uređaja u vidu visokofrekventnih generatora, propisane debljine sloja olova u zračniku rtg. cijevi, filtera na prozoru rtg. cijevi, višeslojnog suzavajućeg zaslona (kolimatora), olovnog zaštitnog stakla na ekranu rtg. uređaja, elektronskog pojačala, specijalno građenog stola rendgenskog uređaja od karbonskih vlakana, zaštitnih resa od olovne gume oko ekrana i pojačala, superbrzih folija, specijalnih filmova, fosfornih ploča, detektorskih ploča itd. Za provođenje mjera zaštite od raspršenog zračenja uz zaštitne naprave na rtg. uređaju (kolimator, ekran, olovne rese…) služe i zaštitne naprave u rtg. prostoriji (stolac, pregrade, paravani u prostoriji…), kao i osobna zaštitna sredstva (zaštitne pregače, rukavice, štitnik za vrat, naočale, zaštitne pregače i štitnici za bolesnike).

86

Zaštita u radioterapiji u praksi, iako jednostavne izvedbe ako se poštuju tri osnovna načela zaštite od zračenja (vrijeme izlaganja što kraće, udaljenost od izvora zračenja što veća, uporaba štitova ili zaklona od materijala koji dobro apsorbira zračenje nužna), ipak je jako složena i jako skupa.

Osvrt zakonodavca na mjere zaštite bolesnika i profesionalnog osoblja dostupan je u Zakonu o zaštiti od ionizirajućih zračenja. Uvažavajući ih i poštujući, primjenjujući ALARA principe (As Low As Reasonably Achievable - tako nisko izlaganje koliko je to razumski moguće!), kao i propise institucija koje se bave zaštitom od zračenja, neće biti dovedena u pitanje etička načela struke i čovjeka koji se njome bavi. Za ponavljanje:

1. Norme za prostorije u koje se instaliraju dijagnostički radiološki uređaji? 2. Norme za prostor uređaja za MR? 3. Norme za prostorije terapijskih rtg. uređaja? 4. Izgled znaka opasnosti od ionizirajućeg zračenja?

87

Literatura: 1. Bilić, A. Ultrazvuk u gastroenterologiji, Medicinska knjiga, Zagreb, 1997. 2. Brkljačić, B. Vaskularni ultrazvuk, Medicinska naklada, Zagreb, 2010. 3. Bushong, S.C. Radiologic Science for Technologists; Physics, biology and protection.

Mosby, St.Louis, 1997. 4. Carter, C. Digital Radiography and PACS, Mosby, Elsevier, St. Luis, Missouri, USA,

2010. 5. Drnasin, I. Optimizacija prijenosa i prikaza radioloških slika. Infomedica d.o.o., Split,

2008. 6. Hebrang, A., Klarić-Čustović, R. Radiologija, treće, obnovljeno i dopunjeno izdanje;

Medicinska naklada, Zagreb, 2007. 7. Janković, S., Eterović, D.: Fizikalne osnove i klinički aspekti medicinske dijagnostike,

Medicinska naklada, Zagreb, 2002. 8. Janković S., Miletić D. Dentalna radiografija i radiologia. Medicinski Fakultet

Sveučilišta u Splitu, Split 2009

9. Klanfar, Z. Film i fotokemijska obrada u radiologiji. Zdravstveno veleučilište, Zagreb; Naklada Slap, Jastrebarsko 2011. 10. Kukuljan, M. Fotokemijski materijal, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci,

predavanja 11. Macovski, A., Pauly, J., Schenck, J., Kwong, K. K., Chesler, D. A., Hu. X., Chen, W.,

Patel, M., Ugurbil, K. The Biomedical Engineering Handbook. Second Edition; Boca Raton ; CRC Press LLC, 2000.

12. Miletić, D. Digitalni zapis u radiologiji, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci,

predavanja

13. Papp, J. Quality Management in the Imaging Sciences. Mosby, Elsevier, St. Luis, Missouri, USA, 2006.