MAMMOGRAFO• La mammografia è un esame ‘dedicato’

che permette di ottenere immagini della mammella molto precise e ricche di informazioni sulla struttura delle ghiandole e sulle eventuali alterazioni.

MAMMOGRAFO

• La mammella richiede una tecnica radiologica particolare, perchè, essendo costituita da tessuti molli, non mostra all’esame convenzionale sostanziali differenze tra le diverse strutture anatomiche da cui è costituita.

• Rivelazione e diagnosi del cancro della mammella.• Localizzazione pre-chirurgica di aree sospette.• Guida della biopsia ad aghi.

Il cancro della mammella è rivelato in base a 4 tipi di segni sul mammogramma:- morfologia (caratteristica della massa tumorale)- presenza di depositi di minerali chiamati microcalcificazioni- distorsioni architetturali di “patter” di tessuti normali- asimmetria tra regioni corrispondenti di immagini della

mammela di destra e sinistra.

Bisogno di immagini con buon contrasto di vari tipi di tessuti. Necessità di sorgenti di raggi X quasi puntiformi.

– La mammella è formata da tre tipi di tessuto:

1. Fibroso o connettivo2. Ghiandolare3. Adiposo

Il tessuto fibroghiandolare è strutturato in vari condotti che sono circondati da un sottile strato di tessuto adiposo.Poiché la densità ed il numero atomico dei tessuti molli sono molti vicini, non è possibili ricorrere a tecniche radiologiche convenzionali

MAMMOGRAFO

• Albert Salomon, con tecnica convenzionale nel 1913, iniziò lo studio selettivo della mammella.

• ‘40, Hichen, studi della mammella con ‘mdc’(diossido di torio) riuscì ad evidenziare i dotti galattofori e le cisti.

• ‘60, Egan sperimentò spettri a bassa energia (30kV) ed elevati mA e nacque il Mammografo.

Il Mammografo è costituito essenzialmente da:

- una colonna (con alimentatore ad Alta Frequenza)

- braccio a C per supporto porta tubo radiogeno e sistema di rilevazione immagine.

- Dispositivo di Compressione

colonnacolonna

Tubo radiogeno

Compressore

Potter-B.

Complesso radiogeno

Anodo in Molibdeno (più diffuso) o Tungsteno per le caratteristiche di emissione.Infatti il Molibdeno ha una radiazione caratteristica di 17,4 - 19,6 keV(alimentato con 40 kV).Viene applicato un filtro in 0,030 mm in molibdeno per omogeniezzaremaggiormente il fascio.

1200 -

1000 -

800 -

600 -

400 -

200 -

0 -

cont

eggi

| | | | | | | | |0 5 10 15 20 25 30 35 40 keV

Spettro anodo in molibdeno. Ordinate numero dei conteggidel rivelatore (intensità). Ascisse energia in keV

1200 -

1000 -

800 -

600 -

400 -

200 -

0 -

cont

eggi

| | | | | | | | |0 5 10 15 20 25 30 35 40 keV

Spettro anodo in molibdeno con filtrazione di 0,030 mm Mo.

Complesso radiogeno

Requisiti fondamentale per un tubo mammografico il FUOCO (macchia focale), che deve permettere l’individuazione di dettagli molti fini.

FUOCO

0,3 mm

0,3 mm

0,1 mm

0,1 mm

Anodo

Lato Anodo Lato catodo

Tacco

31 73 95 100 104 102 95

HEEL EFFECTS: diminuzione della intensità dei raggi Xdal lato anodo, a causa dell’assorbimento del tacco anodico.

Anodo

Lato Anodo Lato catodo

Tacco

31 73 95 100 104 102 95Nel mammografo il catodo è posizionato verso la parete toracica

Senza compressione Con compressione

•Con la compressione:• si rende omogeneo lo spessore da irradiare.• si riduce il volume da irradiare (minor diffusione e minor carico radiografico).• l’immagine della mammella è ottenuta su una superficie maggiore aumentando le informazioni.

Dispositivo di compressione

• Generalmente può essere a motore o manuale, in alcuni mammografi un display digitale indica lo spessore della mammella e la pressione esercitata per un miglior comfort della paziente.

Dispositivo di compressione

• Piastre di compressione di varie dimensioni in relazione all’organo.

• Piastre per compressore curvo e piastre per compressore piatto.

• Piastre per sezioni limitate della mammella.

Sistema antidiffusione

• La presenza di radiazioni diffuse limita fortemente il contrasto in mammografia.

Sistema antidiffusione

• Potter Bucky con griglia di “ratio”(R=h/D) di 4 o 5 e un numero di lamelle 30-50/cm.

• Griglia mobile capace di trasmettere il 60-75% delle radiazioni primarie e assorbire il 75-85% delle diffuse.

Sistema antidiffusione: punti morti.

• Viene interrotta l’erogazione del fascio X ogni volta che la griglia del Potter arriva al punto di cambiamento del verso di marcia.

PCfilm

Sistema annerimento automatico

• Uno dei requisiti fondamentali in mammografie è che il sistema film-schermo sia esposto correttamente (pena la mancanza di rilevamento di alcune strutture della mammella).

Sistema annerimento automatico

• Requisito: fornire una densità nel film adeguata al variare della densità della mammella:

• agendo sui kV, mAs e materiale anodico.

Funzionamento. Fase 1Funzionamento. Fase 1• al comando dell’operatore inizia la

prima fase con un impulso di campionamento a 29 kV per 10ms

Funzionamento. Fase 1Funzionamento. Fase 1• Il fascio X emergente viene inviato

ad un sistema di rilevazione che lo traduce in segnale, convertito in forma numerica e confrontato con i dati tabulati del microprocessore.

Funzionamento. Fase 2Funzionamento. Fase 2• Il tubo Rx viene alimentato con una

tensione più idonea alla densità del seno.

• Il prodotto mAs viene monitorato costantemente per garantire una corretta esposizione e il miglior contrasto possibile.

•• MAMMOGRAFIA DIGITALE.MAMMOGRAFIA DIGITALE.Caratteristiche principali di un sistema per lCaratteristiche principali di un sistema per l’’acquisizione di acquisizione di immagini immagini mammografichemammografiche::

1. Alta efficienza di assorbimento ai raggi X (per la 1. Alta efficienza di assorbimento ai raggi X (per la riduzione della dose assorbita dalla paziente).riduzione della dose assorbita dalla paziente).

2. Risposta lineare su un ampio intervallo di esposizioni.2. Risposta lineare su un ampio intervallo di esposizioni.

3. Basso rumore intrinseco (entit3. Basso rumore intrinseco (entitàà di disturbo negativo di disturbo negativo nei confronti dellnei confronti dell’’immagine).immagine).

4. Elevata risoluzione spaziale.4. Elevata risoluzione spaziale.

5. Superficie totale 18x24 cm5. Superficie totale 18x24 cm22

6. Tempo si esposizione < 1 sec.6. Tempo si esposizione < 1 sec.

MAMMOGRAFIA DIGITALE.MAMMOGRAFIA DIGITALE.RIVELATORI AD AMPIO CAMPORIVELATORI AD AMPIO CAMPOSELENIO AMORFO (aSELENIO AMORFO (a--Se)Se)

Possiede unPossiede un’’elevata resistivitelevata resistivitàà elettrica, per cui se elettrica, per cui se caricato uniformemente la carica si mantiene inalterata caricato uniformemente la carica si mantiene inalterata sulla sua superficie.sulla sua superficie.

Quando la superficie viene esposta ai raggi X, essa si Quando la superficie viene esposta ai raggi X, essa si scarica proporzionalmente allscarica proporzionalmente all’’intensitintensitàà delle radiazione delle radiazione incidente.incidente.

LL’’immagine elettrostatica latente, viene letta tramite immagine elettrostatica latente, viene letta tramite scansione con un raggio laser.scansione con un raggio laser.

ZhaoZhao e e RowlandsRowlands propongono un sistema di lettura propongono un sistema di lettura diretta del segnale generato dal diretta del segnale generato dal focotonduttorefocotonduttore ((selfself--scannedscanned detector), accoppiando il adetector), accoppiando il a--Se con una matrice Se con una matrice di transistor a film sottile (di transistor a film sottile (TFTsTFTs).).

MAMMOGRAFIA DIGITALE.MAMMOGRAFIA DIGITALE.RIVELATORI AD AMPIO CAMPORIVELATORI AD AMPIO CAMPOSILICIO AMORFO (aSILICIO AMORFO (a--Si)Si)

Grazie alla tecnologia sviluppata per i display a cristalli Grazie alla tecnologia sviluppata per i display a cristalli liquidi, si liquidi, si èè potuto miniaturizzare il potuto miniaturizzare il ““cristallo acristallo a--SiSi”” che che viene impiegato come un viene impiegato come un fotodiodofotodiodo che rappresenta un che rappresenta un pixel.pixel.

MAMMOGRAFIA DIGITALE.MAMMOGRAFIA DIGITALE.RIVELATORI AD AMPIO CAMPORIVELATORI AD AMPIO CAMPOSENSORI ACCOPPIATI A SCHERMI FLUORESCENTISENSORI ACCOPPIATI A SCHERMI FLUORESCENTICCDsCCDs ((ChargeCharge CoupledCoupled DevicesDevices))Dispositivi ad accoppiamento di carica, tecnologia Dispositivi ad accoppiamento di carica, tecnologia impiegata nel campo dellimpiegata nel campo dell’’imaging ottico (videocamere).imaging ottico (videocamere).

Schermo fluorescente invia il segnale tramite:Schermo fluorescente invia il segnale tramite:

-- fibre ottiche fibre ottiche

al CCD (limitazione tecnologica al CCD (limitazione tecnologica

-- lenti lenti dalle dimensioni didalle dimensioni di

qualche centimetro)qualche centimetro)

IL MAMMOGRAFO DIGITALE

LA MAMMOGRAFIA DIGITALE E’UNA NUOVA METODICA ESPRESSAMENTE CONCEPITA PER LA DIAGNOSTICA RADIOLOGICA DELLA MAMMELLA-UTILIZZA BASSA ENERGIA 10-30 KeV-ELEVATA RISOLUZIONE SPAZIALE

UNITA’ MAMMOGRAFICA

-GENERATORE DI ALTA TENSIONE

-COMPLESSO RADIOGENO

-DISPOSITIVO DI COMPRESSIONE

-GRIGLIA ANTIDIFFUSIONE

-SISTEMA DI CONTROLLO AUTOMATICO DELL’ESPOSIZIONE

GENERATORE DI ALTA TENSIONE

• COSTITUITO DA UNA CONSOLE DI COMANDO E DA UN BLOCCO COMPATTO DI ALTA TENSIONE

• DEVE ESSERE IN GRADO DI PRODURRE UNA POTENSA SUFFICIENTE (5KV), DI EROGARE UNA CORRENTE ANODICA ADEGUATA, FORNIRE UN’ALTA TENSIONE STABILE E UN RANGE ENERGETICO EQUIVALENTE MOLTO AMPIO, EROGARE UN PRODOTTO mAs ELEVATO E POSSEDERE UNA ELEVATA RIPRODUCIBILITA’ E STABILITA’ NEL TEMPO IN TERMINI DI TENSIONE (KV).

HA LE SEGUENTI FUNZIONI:

• PRODURRE ALTA TENSIONE IN GRADO DI DARE ORIGINE AI RAGGI X

• CONTROLLARE E REGOLARE I PARAMETRI DELL’ESAME E DEL TUBO RADIOGENO

• CONTROLLARE I TEMPI DI ESPOSIZIONE

IL BLOCCO GENERATORE RACCHIUDE:

• IL TRASFORMATORE DI ALTA TENSIONE

• I TRASFORMATORI PER L’ALIMENTAZIONE DEI FILAMENTI DEL TUBO RADIOGENO

• IL GRUPPO RADDRIZZATORE• L’USCITA DELL’ALTA TENSIONE

PER FORMARE L’ALTA TENSIONE IL GENERATORE USA IL SEGUENTE PRINCIPIO:

A PARTIRE DA UN ALIMENTAZIONE A TENSIONE ALTERNATA DI RETE 220V MONOFASE O 380V TRIFASE, GENERA UN’ALTA TENSIONE A POTENZIALE COSTANTE NECESSARIA AD ALIMENTARE IL TUBO A RAGGI X

I GENERATORI MODERNI POSSEGGONO CIRCUITI DI ALTA TENSIONE CONTROLLATI DA MICROPROCESSORI CON RADDRIZZAMENTO MULTIFREQUENZA.LA TENSIONE DI ALIMENTAZIONE MONOFASE 220V O TRIFASE 380V CON FREQUENZA DI RETE DI 50 Hz, VIENE RADDRIZZATA CON CONVERTITORI DI FREQUENZA DA 1.2 A 50 KHz. LA TENSIONE IN USCITA E’ QUASI COSTANTE O COSTANTE A SECONDA DELLA FREQUENZA DEL CONVERTITORE

UN’ATRO VANTAGGIO DEI GENERATORI HF E’ LA POSSIBILITA’DI RIDURRE I TEMPI DI ESPOSIZIONE E QUINDI DI ELIMINARE GLI EFFETTI NEFASTI SULL’IMMAGINE DOVUTI AL MOVIMENTO DELLA PAZIENTESI RIDUCE COSI’ LA PROBABILITA’ DI RIPETERE L’ESAME

I TUBI PER MAMMOGRAFIA POSSEGGONO TRE DIVERSI FILTRI:

1) FILTRAZIONE INTRINSECA2) FILTRAZIONE AGGIUNTIVA3) FILTRAZIONE PER LA

DELIMITAZIONE DEI CONTORNI

1) LA FILTRAZIONE INTRINSECA

E’ DOVUTA DALLA SUA GUAINA ED E’ IL RISULTANTE DI TRE COMPONENTI: PARETE IN VETRO, OLIO E NATURA DELLA FINESTRA DI USCITAPERMETTE DI ASSORBIRE I FOTONI A BASSA ENERGIAFONDAMENTALE NEGLI ESAMI MAMMOGRAFICI CON RADIAZIONI MOLLI PER MIGLIORARE IL CONTRASTO DELL’IMMAGINE

2)LA FILTRAZIONE AGGIUNTIVA

VIENE USATA PER ELIMINARE LE RADIAZIONI DI BASSA ENERGIAPER EFFETTO DI ASSORBIMENTO FOTOELETTRICOPER RINFORZARE LE ENERGIE UTILI ALLA FORMAZIONE DELL’IMMAGINE

3) LA FILTRAZIONE PER LA DELIMITAZIONE DEI

CONTORNIVIENE UTILIZZATA PER COMPENSARE LE DIFFERENZE DI SPESSORE E DI DENSITA’DELL’ORGANO ESAMINATO (UNIFORMARE IL FASCIO INCIDENTE)SI POSIZIONA A LIVELLO DEL DIAFRAMMA COLLIMATORE GENERALMENTE SONO IN ALLUMINIO DI SPESSORE DIVERSO A SECONDA DELL’ANATOMIA DELL’ORGANO ESAMINATO

LA QUALITA’ DELL’IMMAGINE SARA’ IN DIRETTA CORRELAZIONE CON LE DIMENSIONI DELLA SORGENTE DEI RAGGI X E DELLE RELATIVE DISTANZE SORGENTE-OGGETTO-RECETTORE IL FASCIO E’ GENERALMENTE FOCALIZZATO DA UN DIAFRAMMA LIMITATORE CAPACE DI MODIFICARE LA SUA APERTURA TALE DA DETERMINARE UN PRECISO CAMPO DI ESAME E RIDURRE ZONE DI PENOMBRA

IL DISPOSITIVO DI COMPRESSIONE

ADOTTATO PER RIDURRE GLI EFFETTI DELLA DIFFUSIONE DEI FOTONI ALLO SCOPO DI LIMITARE LO SPESSORE DI TESSUTO ATTRAVERSATO DALLA RADIAZIONE X ED EVITA IL DEGRADO DELL’IMMAGINE DOVUTA DAI MOVIMENTI RESPIRATORI

I COMPRESSORI POSSONO ESSERE MECCANICAMENTE INDIPENDENTI DAL TUBO RADIOGENO (INDIPENDENTI DALLA POSIZIONE DEL TUBO)UNA MAMMELLA COMPRESSA PUO’ESSERE CONSIDERATA DI SPESSORE COSTANTE E PERMETTE DI AVERE UNA MAGGIORE UNIFORMITA’ DEL FASCIO X

LA COMPRESSIONE HA QUINDI IL COMPITO DI:

• IMMOBILIZZARE LA MAMMELLA (RIDURRE IL DEGRADO DELL’IMMAGINE DOVUTO AI MOVIMENTI RESPIRATORI)

• COMPRIMERE LA MAMMELLA (PER RIDURRE LA SFUMATURA GEOMETRICA DELL’IMMAGINE DOVUTA ALL’EFFETTO DI PENOMBRA)

• MIGLIORA IL CONTRASTO (RIDUCENDO LA RADIAZIONE DIFFUSA)

LA GRIGLIA ANTIDIFFUSIONE

LA GRIGLIE MOBILI ( PIU’USATE) HANNO 36 lamelle/cm LA GRIGLIE USATE POSSEGGONO LAMELLE IN PIOMBO O IN FIBRA DI CARBONIO E LAMELLE RADIOTRASPARENTILE GRIGLIE ATTUALI POSSONO ASSORBIRE IL 90% DELLE RADIAZIONI DIFFUSE CHE DEGRADANO L’IMMAGINEUNA GRIGLIA E’ DEFINITA DALLA SUA CAPACITA’ DI AUMENTARE IL FATTORE DI CONTRASTO DELL’IMMAGINE

IN MAMMOGRAFIA LA PELLICOLA RADIOGRAFICA E’ SOSTITUITA DA UN DETETTORE: QUESTO ASSORBE I RAGGI X TRASMESSI ATTRAVERSO LA MAMMELLA E CONVERTE LA LORO ENERGIA IN SEGNALI ELETTRONICI CHE VENGONO DIGITALIZZATI E FISSATI NELLA MEMORIA DEL COMPUTER

COME RISULTATO SI HA LA TRASFORMAZIONE DELL’IMMAGINE RADIOLOGICA IN UNA IMMAGINE DIGITALE AD ALTISSIMA RISOLUZIONE CHE PUO’ ESSERE VISUALIZZATA SUL MONITOR IN TEMPO REALEL’OPERATORE PUO’ QUINDI ESAMINARLA, ARCHIVIARLA E TRASMETTERLA IN VIA RETE IN QUALUNQUE PARTE DEL MONDO

IL DETETTORE E’ COSTITUITO DA PIU’STRATI: IL PRIMO STRATO CONTIENE UNA SOSTANZA SCINTILLANTE CHE TRASFORMA IL RAGGIO X IN LUCE VISIBILE, LA QUALE POI VIENE TRASFORMATA IN ELETTRONI DA UNO STRATO DI SILICIO AMORFO, INFINE UNA MATRICE TRASFORMA GLI ELETTRONI IN DATI NUMERICI CHE PRODURRANNO L’IMMAGINE SULLO SCHERMO

-L’IMMAGINE ANALOGICA E’ DEFINITA COME UN PROCEDIMENTO CONTINUO RAPPRESENTATO DA UNA SERIE INFINITESIMA DI PUNTI-L’IMMAGINE DIGITALE E’ COSTITUITA DA INFORMAZIONI DISCRETE E RAPPRESENTATA COME UN NUMERO DEFINITIVO DI O NUMERI OSSERVABILI O MISURABILI IN TERMINI NUMERICI

IL PROCEDIMENTO DI TRASFORMAZIONE DELL’IMMAGINE ANALOGICA IN DIGITALE AVVIENE ATTRAVERSO UN CONVERTITORE ANALOGICO/DIGITALE E LA VISUALIZZAZIONE DELL’IMMAGINE SUL MONITOR E’ POSSIBILE SOLO DOPO CONVERSIONE DELL’IMMAGINE ELABORATA DA UN PROCESSORE MEDIANTE UN CONVERTITORE DIGITALE/ANALOGICO

LA CONVERSIONE DELL’IMMAGINE ANALOGICA IN DIGITALE E’POSSIBILE GRAZIE AD UN OPPORTUNO CAMPIONAMENTO DEL SEGNALE ANALOGICO IN UNA SERIE DI PUNTI A CUI VENGONO ASSEGNATI VALORI NUMERICI DI RIFERIMENTO

LO SPAZIO DI VISUALIZZAZIONE E’SUDDIVISO IN ELEMENTI UNITARI O PIXEL CHE COMPORTANO ZONE D’ANNERIMENTOCORRISPONDENTI AL VALORE ASSUNTO DA CIASCUN PUNTO DELLA SEGMENTAZIONE.

CIASCUN PUNTO VIENE PESATO CON VALORI DI TIPO BINARIO IL CUI RIFERIMENTO E’ IL BIT

IL MAGGIOR VANTAGGIO DEL BIT E’ LA SUA FACILE RAPPRESENTAZIONE ELETTRONICA COME FOSSE UN INTERRUTTORE APERTO O CHIUSOIL SEGNALE INOLTRE E’ FACILMENTE PROCESSABILE VIA COMPUTERL’IMMAGINE ANALOGICA VIENE LETTA LINEA PER LINEA E CIASCUNA LINEA VIENE CAMPIONATA