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Angiotermografia dinamica
Diagnostica per immagini

L'angiotermografia dinamica o DATG (dall'inglese Dynamic Angiothermography) è una tecnica per la diagnostica del tumore al seno. Questa tecnica si avvale di uno strumento termografico in grado di registrare le variazioni di temperatura della vascolarizzazione della mammella dovute all'angiogenesi. Il principio su cui si basa questa metodologia è che sia possibile ottenere importanti informazioni sulla presenza di tumori e di lesioni precancerose studiando la vascolarizzazione.

Storia

Negli anni '70 gli studi del Prof. J. Tricoire in Francia si concentrano sull'applicazione della termografia a contatto per lo screening del tumore al seno. Questi studi ebbero un esordio molto interessante poiché l'esame era assolutamente non invasivo (nessuna radiazione o farmaco da iniettare) e consisteva semplicemente nell'appoggiare lo strumento alla mammella e nell'analizzare l'immagine di calore che si formava. Purtroppo, con il tempo, si è visto che la tecnica dava origine a troppi falsi positivi (tumori diagnosticati non esistenti). Il principio su cui si basava la metodologia studiata dal Prof. J. Tricoire era la ricerca del calore generato dal tumore.

L'angiotermografia dinamica nasce più tardi, come evoluzione della termografia a contatto o termografia mammaria, facendo uso sempre di cristalli liquidi, ma con un rivelatore migliorato e in una concezione diversa. La differenza sta nell'identificare, piuttosto che il calore generato dal tumore, il calore dovuto alla vascolarizzazione della ghiandola mammaria. Il principio su cui ci si basa è che un tumore per nascere, svilupparsi e crescere ha bisogno di un forte afflusso di sangue (teoria dell'angiogenesi) e quindi l'immagine acquisita conterrà informazioni relative ad una modificata vascolarizzazione in presenza di un tumore. L'idea di base è che ogni donna ha la propria immagine termografica, che è come un'impronta digitale, e che l'alterazione di questa immagine è prova di una sospetta attività tumorale o pretumorale. L'importanza dell'influenza delle neoplasie nella vascolarizzazione fu evidenziata e studiata approfonditamente da Judah Folkman nelle sue ricerche sull'angiogenesi a partire dal 1965 e gli valse il Premio Wolf per la medicina nel 1992. Basandosi, quindi, su questa teoria, l'angiotermografia dinamica studia la vascolarizzazione ed è in grado di visualizzare tumori anche in stato precanceroso, la cui rimozione rimuove la causa del tumore.

Procedura

La macchina con la quale si effettua questo esame è composta da due parti: la prima, mobile, è composta dal sensore termografico da appoggiare sulla mammella, la seconda è formata dalla base collegata ad un computer che ha il compito di registrare le immagini acquisite. Il sensore è una placca a cristalli liquidi, migliorato sia in sensibilità che in risoluzione spaziale, che registra la distribuzione del sangue a temperature tra 30° e 35°. Quando il sensore è appoggiato alla mammella il calore dovuto alla vascolarizzazione eccita gli atomi del cristallo che cambiano colore. Mentre nella termografia a contatto precedente il medico studiava il colore, nella nuova metodologia angiotermografica il medico studia la forma dell'immagine che si crea. In una mammella sana l'immagine formatasi è dovuta alla normale vascolarizzazione che si presenta come vari segni che risultano essere a punta in direzione del capezzolo. Nel caso di un tumore o anche di una lesione precancerosa compaiono segni che hanno forme arrotondate o che convergono da zone diverse della mammella per 'nutrire' il tumore. Quindi l'interpretazione dell'immagine si basa sulla morfologia. La procedura standard prevede che si esamini prima la paziente clinicamente (visita con palpazione) e poi che si acquisiscano due proiezioni della mammella destra (laterale e frontale) e due della sinistra (laterale e frontale). Si scattano le foto digitali ed eventualmente si confrontano i risultati con altre foto termografiche acquisite in precedenza. Nel caso in cui ci siano evidenti vene superficiali si raffredda la mammella con uno strumento simile a un fon.

Confronto con altre tecniche

Gli esami di riferimento per la diagnosi del tumore della mammella sono la mammografia e l'ecografia e, in casi particolari, può essere utile anche la risonanza magnetica nucleare. L'angiotermografia non è un esame che sostituisce gli altri esami, ma si pone in relazione ad essi come una tecnica che aggiunge ulteriori informazioni utili a chiarire il quadro clinico e migliorare la qualità della diagnosi.

La mammografia misura la differenza di densità dei tessuti all'interno del seno, è un esame che richiede una seppur bassa dose di radiazione che può dare informazioni utili a partire dai 40/45 anni di età a causa della forte densità della mammella nelle pazienti giovani. Inoltre è difficile visualizzare le lesioni precancerose con la mammografia. Le immagini mammografiche sono in grado si misurare quantitativamente le dimensioni del tumore esistente.

L'ecografia è un esame che si può applicare a donne di qualsiasi età, è in grado di misurare le dimensioni della neoplasia ed è in grado di differenziare i tessuti solidi dai liquidi. L'ecografia è per contro poco specifica (bassa specificità equivale a bassa capacità di dare risultato negativo nei soggetti sani) ma non richiede l'impiego di radiazioni.

La risonanza magnetica nucleare studia, come l'angiotermografia dinamica, la vascolarizzazione e dà informazioni per pazienti di tutte le età ma necessita del mezzo di contrasto ed è un esame decisamente costoso.

L'angiotermografia è una tecnica che non richiede radiazioni né farmaci tossici, può essere impiegata su pazienti di ogni età, ha una buona specificità ed è in grado di diagnosticare anche lesioni precancerose, pur non essendo in grado di misurare le dimensioni del tumore.

Vantaggi e Svantaggi

L'angiotermografia dinamica è in grado di riconoscere il cancro della mammella, può essere impiegata anche per pazienti giovani, è una tecnica assolutamente non invasiva (non necessita di radiazioni né di mezzi di contrasto) ed è relativamente poco costosa. Questa tecnologia, di rapida esecuzione (5-6 minuti la visita) e molto precisa, può trovare impiego nello screening ed è anche in grado di rilevare le lesioni precancerose. Sono stati condotti studi che hanno mostrato come sia possibile per mezzo di questa metodologia diagnosticare sia il carcinoma duttale infiltrante che il carcinoma lobulare infiltrante con la stessa accuratezza, anche quando la mammografia ha difficoltà ad identificarlo. Un'altra applicazione è la possibilità di controllare terapie potenzialmente pericolose per la mammella quali la terapia ormonale sostitutiva (menopausa) e fecondazione in vitro.

Per contro, l'angiotermografia dinamica non è in grado di determinare la dimensione del tumore, ma piuttosto è una metodologia che indica la presenza di una lesione sospetta e la zona dove andare a cercarla. Infatti l'intensità e la dimensione dell'immagine acquisita con la DATG è correlata, non tanto alla forma e alla dimensione del tumore, ma quanto alla sua attività biologica (vedi teoria angiogenesi descritta sopra). L'esame angiotermografico non impiega radiazioni quindi può essere effettuato sia dal radiologo che dal medico chirurgo o oncologo, ma chiunque conduca l'esame deve essere addestrato a riconoscere e ad interpretare le immagini.

Collegamenti esterni

[[Categoria:Diagnostica medica]] [[Categoria:Procedure radiologiche]]

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Cioè: fra le parentesi si scrive prima il titolo esatto della pagina e poi il testo che si vuole visualizzare come link, separati da una barra verticale (pipe): "|" (SHIFT + \). Ad esempio

[[Thomas Mann|Thomas]] e [[Heinrich Mann]]

diventano rispettivamente:

Thomas e Heinrich Mann

Dosimetria

{{disambigua}} puntano qui La dose erogata al paziente da una TAC tradizionale ha valori attorno..... Ma essi dipendono dal tipo di esame.... riferimenti il principio della giustificazione

crea dose!!!!

La risoluzione spaziale definisce la capacità di uno strumento di distinguere due segnali spazialmente vicini. Essa è definita come la più piccola distanza a cui si possano trovare due segnali affinché lo strumento li distingua come separati. In genere si misura in coppie di linee per millimetro, maggiore è il numero di coppie di linee per millimetro che il sistema è in grado di distinguere maggiore è la risoluzione spaziale.

Metodica

Dato un qualsiasi strumento di misura è possibile valutarne la risoluzione spaziale per mezzo del calcolo dell'MTF (funzione di trasferimento della modulazione o in inglese Modulation Transfer Function) [11]

Immagini digitali

la risoluzione spaziale e il contrasto

Metodica

Ricostruzione coronale di una scansione TC del medesimo tumore.

La legge dell'assorbimento dei raggi X spiega come, dato un fascio di raggi X di una certa intensità iniziale $I_{0}$, esso venga attenuato in intensità $I(t)$ in misura esponenzialmente decrescente al coefficiente di attenuazione di massa $\mu$ e al cammino percorso nel mezzo $t$. Il coefficiente di attenuazione di massa dipende dalla densità $\rho$ del materiale attraversato e dall'energia $E$ del fascio di raggi X.

$I(t)=I_{0}e^{-\mu t}$

Quindi il fascio di raggi X attraversando un oggetto verrà attenuato tanto più quanto attraverserà materiali ad alto numero atomico, tanto più sarà bassa l'energia e maggiore sarà lo spessore attraversato; viceversa, se attraversa un materiale a bassa densità, percorre uno spessore piccolo e l'energia è più alta, allora l'attenuazione sarà minore. Questo è il motivo per cui nelle radiografie analogiche gli oggetti a densità maggiore appaiono chiari (massima attenuazione) e gli oggetti a densità minore appaiono più scuri (minima attenuazione).

Il principio su cui si basa la ricostruzione tomografica è che acquisendo tante proiezioni radiografiche dello stesso oggetto ad angolazioni diverse è possibile ricostruire l'oggetto nella sua terza dimensione. Infatti acquisendo una radiografia in pratica si ottiene una misura integrale (cioè una somma lungo il percorso) dell'attenuazione del fascio di raggi X lungo una certa direzione. Riprendendo altre proiezioni a diversi angoli si ottengono altre misure che possono essere utilizzate per risolvere il problema inverso della ricostruzione dell'oggetto che le ha generate. Per ottenere la terza dimensione si utilizzano complessi algoritmi matematici tra i quali i metodi di retropriezione filtrata (algoritmo Filtered Back Projection, FBP) se il fascio di raggi X è parallelo o a ventaglio, il metodo di Feldkamp se il fascio è conico oppure metodi iterativi. Ovviamente per poter applicare questi algoritmi è necessario riprendere le proiezioni radiografiche in immagini digitali cioè una matrice di numeri organizzata il cui più piccolo elemento è chiamato pixel e il valore al suo interno è un numero in scala di grigi a cui corrisponde una misura dell'attenuazione del fascio in quel punto. Dopo aver applicato gli algoritmi di ricostruzione si ottiene un'immagine digitale che rappresenta la distribuzione della densità dell'oggetto in una sua sezione interna (slice) e il cui più piccolo elemento viene chiamato voxel in quanto si tratta di un elemento di volume. Quanto più piccolo è il volume rappresentato da un voxel, tanto maggiore è la risoluzione spaziale.

Al fine di confrontare i risultati della tomografia ottenuti da diversi strumenti tomografici si definisce e si prende a riferimento la Scala di Hounsfield. L'unità di misura dei valori numerici ricostruiti è HU (unità di Hounsfield). Il numero all'interno del voxel è detto $numero\ CT$, rappresenta la densità dell'oggetto in quel punto e si misura in HU se opportunamente calibrato secondo la seguente relazione:

$numero\ CT=1000{\frac {\mu -\mu _{H_{2}O}}{\mu _{H_{2}O}}}$

La formula per il calcolo delle HU evidenzia come l'acqua venga presa a riferimento. Infatti il numero CT dell'acqua è ovviamente 0 HU; la densità dell'aria è considerata nulla $\mu =0$ e quindi il numero CT dell'aria assume un valore di -1000 HU; per l'osso, che ha una densità all'incirca doppia di quella dell'acqua, il numero CT è +1000 HU.

Le dimensioni di un'immagine tomografica in uno scanner medicale standard sono normalmente di 512×512 voxel e profondità di 16 bit/pixel, anche se la tecnologia attuale permette di ottenere risultati anche migliori sia in termini di numero di voxel che di risoluzione spaziale. La metodica TC consente risultati migliori della radiologia tradizionale per quanto riguarda la differenziazione dei tessuti molli. Infatti la TC produce un volume di dati che possono essere manipolati, attraverso un sistema noto come "windowing", per visualizzare le varie strutture anatomiche interne di un corpo in base alla loro capacità di attenuare il fascio di raggi X. Lo studio TC, a seconda dei distretti corporei e degli organi da valutare, può essere implementato con l'infusione di mezzo di contrasto endovenoso organo-iodato, che consente una migliore differenziazione di strutture con densità simile, o la valutazione della stessa struttura in tempi diversi, con acquisizioni multiple delle immagini e attraverso l'uso di un iniettore a flusso variabile.

Note

Tomografía

La tomografía es un método de imagen de un sólo plano, o corte, de un objeto, que da como resultado un tomograma. Hay varios tipos de tomografía:

Tomografía lineal: es la forma básica de tomografía. El tubo de rayos-X se mueve sobre el paciente desde un punto "A" a uno "B", mientras que el "casete holder" (o "bucky") se mueve simultáneamente debajo del paciente del punto "B" al "A." El fulcrum, o punto pivote, se establece en el área de interés. De esta manera, los puntos sobre y bajo el plano focal se difuminan, por un mecanismo semejante a aquél por el que el fondo se desenfoca cuando se mueve la cámara siguiendo un coche en movimiento al hacer una fotografía. Ya no se utiliza y ha sido reemplazado por la tomografía computerizada.

Tomografía computarizada (TAC o TC): (Artículo principal: Tomografía axial computarizada): una exploración CT, también conocida como una exploración TAC (Tomográfica Axial Computarizada), es una técnica digital que produce una imagen 2D de las estructuras de una sección delgada transversal del cuerpo. Utiliza rayos X. Los aparatos más modernos utilizan la técnica de TC helicoidal, en la que la mesa con el paciente se va desplazando al mismo tiempo que se realiza la imagen: de este modo la exploración se realiza más rápido y son posibles las reconstrucciones multiplanares y tridimensionales. Tiene una dosis de radiación ionizante mayor que la radiografía de proyección, lo cual hace que las exploraciones repetidas deban ser limitadas.