Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.

Principios de TAC " recopilación"

recopilación sobre principios básicos de tomografía, historia y datos relevantes sobre tomografía, junto con bases de protocolos.

  • Als Erste(r) kommentieren

Principios de TAC " recopilación"

  1. 1. Principios De Tomografía Módulo de Tomografía “Agosto 2015” Universidad Central del Ecuador Facultad de Ciencias Medicas Carrera de Radiología Karina Pachacama Sarango Séptimo Semestre
  2. 2. Principios De Tomografía Principios De Tomografía M Ó D U L O D E TO M O G R A F Í A “A G O S TO 2 0 1 5 ” CAPITULO I.- HISTORIA DE LA TOMOGRAFIA En 1917 RADON describe en forma matemática la reconstrucción de un objeto a partir de sus proyecciones. En 1961 y hasta 1963 un equipo de médicos describe la utilización de esta técnica de reconstrucción de imágenes aplicado a la medicina. Pero el que marco historia en 1970 fue el físico HOUNSFIELD quien trabajo desarrollando un corte tomográfico sectorial sobre la cabeza de un ser humano. En 1971se instala en EEUU el primer equipo de tomografía computarizada especializado en imágenes craneales. A partir de ahí comienza la revolución radiodiagnóstico. La tecnología ha ido avanzando rápidamente, y hoy en día la exploración mediante tomografía computada se ha convertido en el método de diagnóstico por imágenes más utilizado. (RDA, 2000). CAPITULO II.- COMPONENTES La tomografía computada es un proceso radiológico y como tal, se basa en el mismo principio. Consiste en la emisión de un haz de rayos X a través de una fuente (tubo); que atraviesa un objeto y luego sensibiliza una serie de detectores. (RDA, 2000) CAPITULO III.- FISICA Y RECONTRUCCION DE IMAGEN La adquisición de imagen depende de varios patrones de fórmulas aplicadas a la energía obtenida tras la emisión de radiación es así que bajo estos parámetros la tomografía otorga una imagen CAPITULO IV.- PROTOCOLOS Y MEDIOS DE CONTRASTE Puede tratarse de diferentes tipos de estudios; T.C. sin o con medio de contraste. Por otro lado nos encontraremos con estudios más específicos como ser: T.C bajo anestesia general. T.C. con punción intratecal. T.C. para realizar biopsia dirigida por tomografía. (RDA, 2000) CAPITULO V.- BIOSEGURIDAD Y PROTECCION RADIOLOGICA
  3. 3. Principios De Tomografía Página 2 Tiempos más cortos de barrido y cortes más finos necesitan de corrientes del tubo más elevadas para mantener la calidad de imagen predefinida. (Andisco)
  4. 4. Principios De Tomografía Tabla de contenido INTRODUCCION................................................................................................................6 CAPITULO I “HISTORIA DE LA TOMOGRAFIA.” ..........................................................7 Breve Reseña ...........................................................................................................................................................7 El Primer TAC ..........................................................................................................................................................9 Premio Nobel.......................................................................................................................................................10 Principio De Funcionamiento .....................................................................................................................11 Tomografía Lineal..............................................................................................................................................12 Tomografía Unicorte........................................................................................................................................13 Tomografía Multicorte ...................................................................................................................................14 Tomografía Helicoidal....................................................................................................................................14 Generaciones........................................................................................................................................................15 Primera Generación.......................................................................................................................................16 Segunda Generación ....................................................................................................................................17 Tercera Generación .......................................................................................................................................19 Cuarta Generación .........................................................................................................................................20 Quinta Generación.........................................................................................................................................21 Sexta Generación............................................................................................................................................22 CAPITULO II “COMPONENTES” .................................................................................. 23 Componentes ......................................................................................................................................................23 Gantry....................................................................................................................................................................24 Tubo De Rayos X.............................................................................................................................................26 Colimador............................................................................................................................................................27 Generador De Alto Voltaje........................................................................................................................29 Detectores...........................................................................................................................................................29 DAS (Data Adquisición System) .............................................................................................................35 Posicionamiento Del Paciente ................................................................................................................36 Ordenador ..........................................................................................................................................................38 Consola De Control .......................................................................................................................................38 CAPITULO III.- FISICA Y RECONTRUCCION DE IMAGEN ........................................ 41 FISICA........................................................................................................................................................................42 Principio de Hounsfield...............................................................................................................................42 Coeficiente de Atenuación........................................................................................................................43 Escala de Hounsfield.....................................................................................................................................44 Transformada De Radon ............................................................................................................................45 Transformada De Radon En Parallel Bean .......................................................................................45 Transformade De Radon En Fan Bean ...............................................................................................46 Transformada De Fourier...........................................................................................................................46 Filtros De Kernel ..............................................................................................................................................46 El Factor Pitch ...................................................................................................................................................47
  5. 5. Principios De Tomografía Página 4 Filtración Y Colimación................................................................................................................................49 Efecto De Los Parámetros De Adquisición Y Reconstrucción ..............................................49 RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN.......................................................................................................49 Perfil De Sensibilidad Del Corte.............................................................................................................50 Principios De Obtención.............................................................................................................................51 Algoritmo De Interpolación .....................................................................................................................51 Intervalo De Reconstrucción....................................................................................................................52 Proyecciones......................................................................................................................................................53 La Matriz ..............................................................................................................................................................53 Pixel:........................................................................................................................................................................54 Voxel.......................................................................................................................................................................55 Field Of View (FOV):......................................................................................................................................56 Recogida De Datos........................................................................................................................................56 La Retroproyección (Backprojection)..................................................................................................57 Reconstrucciones En Distintos Planos Al Corte Original.........................................................58 Técnica de 2D ...................................................................................................................................................58 Técnica de 3D ...................................................................................................................................................58 Técnica De Exposición De Superficie Sombreada .......................................................................60 AngioTAC. ...........................................................................................................................................................61 Endoscopia Virtual.........................................................................................................................................61 Perfusión CT.......................................................................................................................................................62 Calcium Scoring...............................................................................................................................................62 Nivel De Ventana ............................................................................................................................................63 Calidad De La Imagen..................................................................................................................................64 Artefactos...............................................................................................................................................................66  Artefactos De Origen Cinético: .....................................................................................................66  Artefactos De Origen Técnico .......................................................................................................67 CAPITULO IV.- “PROTOCOLOS Y MEDIOS DE CONTRASTE”.................................. 68 Medios De Contraste.......................................................................................................................................69 Contraste Negativo .......................................................................................................................................69 Contraste Positivo ..........................................................................................................................................69 Pre medicación.................................................................................................................................................70 Inyectores De Medios De Contraste ......................................................................................................72 Protocolos..............................................................................................................................................................74 Protocolo de Cráneo ....................................................................................................................................75 Protocolo de Senos Paranasales............................................................................................................79 Protocolo de Oído .........................................................................................................................................82 Protocolo de Cuello ......................................................................................................................................85 Protocolo de Cervical...................................................................................................................................89 Protocolo De Tórax........................................................................................................................................90
  6. 6. Principios De Tomografía Protocolo de AngioTC de aorta .............................................................................................................92 Protocolos De Abdomen y Pelvis..........................................................................................................94 TC abdominal....................................................................................................................................................95 TC Hígado Trifásico .......................................................................................................................................95 Estudio ................................................................................................................................................................96 TC Isquemia Mesentérica...........................................................................................................................96 TC de Páncreas.................................................................................................................................................97 TC de Vías Urinarias......................................................................................................................................97 TC suprarrenal. .................................................................................................................................................98 TC Colón ..............................................................................................................................................................98 Protocolo de Miembros............................................................................................................................104 CAPITULO V.- “BIOSEGURIDAD Y PROTECCION RADIOLOGICA”.......................108 Dosis En Escáneres De Tomografía Computarizada...................................................................108 Parámetros Que Influyen............................................................................................................................108 Dosis Absorbida ...............................................................................................................................................110 Dosis Equivalente ............................................................................................................................................111 Dosis Efectiva .....................................................................................................................................................111 Medición De Las Radiaciones Ionizantes ..........................................................................................112 Dosimetría Personal.......................................................................................................................................112 Límites De Dosis...............................................................................................................................................113 Dosis Que Recibe El Paciente ...................................................................................................................114 UNIDADES HOUNSFIELD............................................................................................115
  7. 7. Principios De Tomografía Página 6 INTRODUCCION La tomografía computarizada es un diagnostico que usa la combinación de rayos X para crear una serie de imágenes transversales en tres dimensiones, lo que permite obtener en detalle imágenes de vasos, órganos, huesos, etc. El tubo de rayos X gira alrededor del paciente y la mesa se va desplazando poco a poco, provocando que un haz de radiación lo atraviese, de esta forma se obtiene una serie de imágenes transversales llamados “cortes”. La tomografía computarizada tiene como fin prevenir la necesidad de realizar exploraciones más complicadas para tener mayor conocimiento dela enfermedad, además de que no es un procedimiento doloroso. Cabe recalcar que el uso de radiaciones ionizantes en la gran cantidad que este estudio lo realiza es perjudicial si no es justificada su práctica, por ello en caso de niños y mujeres embarazadas se debe tomar en cuenta el costo beneficio del mismo y solo de ser necesario descartando los otros estudios de imágenes se puede proceder a realizar y aun bajo este riguroso cuidado se debe tomar en cuenta todas las normas de seguridad tanto para el paciente así como el POE.
  8. 8. Principios De Tomografía CAPITULO I “HISTORIA DE LA TOMOGRAFIA.” Breve Reseña En 1917 J. Radón desarrolló las fórmulas matemáticas que permiten reconstruir una imagen en tres dimensiones a partir de una serie de imágenes en dos dimensiones tomadas a lo largo del eje de un objeto. El hecho de que aún no existiera una máquina que fuera capaz de obtener este tipo de imágenes nos vuelve a poner de manifiesto la importancia de la ciencia básica. (Corral, 2010). Cabe recalcar que el proyecto no se pudo realizar por el motivo del acceso económico ya que no tenía un inversionista que le apoyara en todo el proceso de desarrollo. Allan Cormack físico sudafricano en el año 1963 dio el concepto de tomografía computarizada, comenzó a desarrollar teórica y experimentalmente la visualización de tejidos biológicos blandos mediante radioisótopos, junto con un escáner de rayos X, permite obtener numerosas imágenes paralelas, que el ordenador procesa y restaura por medio de técnicas de procesamiento digital de señales, sus estudios no tuvieron un resultado práctico por las dificultades de las computadoras de su época para realizar todos los cálculos necesarios. (Hrescak, 2012) ILUSTRACIÓN 1JOHANN RADON (1887 - 1956) ILUSTRACIÓN 2 ALLAN MCLEOD CORMACK ILUSTRACIÓN 3 GODFREY HOUNSFIELD
  9. 9. Principios De Tomografía Página 8 Pero 1970 fue el físico Hounsfield quien trabajo desarrollando un corte tomográfico sectorial sobre la cabeza de un ser humano, el Director de EMI, John Read, le dio vía libre a Hounsfield, estableciendo un fondo de investigación para financiar sus proyectos innovadores, el paradigma fue comprender que, al escanear un objeto desde muchos ángulos, era posible extraer toda la información contenida en él y recrear una imagen tridimensional con la utilización de una computadora; le propuso a James Ambrose, director del área de Radiología del Atkinson Morley’s Hospital estudiar un cuerpo tridimensional, reduciendo su análisis a cortes paralelos que se podían reconstruir en un ordenador. Para él, sería necesario experimentar en cerebros. Finalmente Ambrose aceptó y le cedió una caja que contenía un cerebro humano con un tumor. (Hrescak, 2012). 1967 concluyó su primer escáner o tomógrafo de rayos X cerebral y, a partir de ese entonces, se dedicó a perfeccionar este prototipo. Tres años después, Hounsfield creó el primer escáner para el cuerpo. En 1971el prototipo encargado por el Hospital Atkinson Morley´s al concedérsele la patente de su invento, presentó el tomógrafo ante la comunidad científica internacional e inmediatamente se publicaron los primeros resultados clínicos. Su invento implicaba una auténtica conmoción en el campo de la tecnología sanitaria, pues venía a solucionar muchos de los problemas que daba el estudio del cerebro por medio de la radiología En 1971 se instala en EEUU el primer equipo de tomografía computarizada especializado en imágenes craneales. A partir de ahí comienza la revolución radiodiagnóstico. Los primeros equipos de TC fueron secuenciales. Después se desarrollaron los sistemas espirales o helicoidales, que permitían adquirir las imágenes simultáneamente al avance de la mesa de exploración.
  10. 10. Principios De Tomografía La TAC reemplazó a la placa radiográfica por detectores de radiación que giraban alrededor del paciente durante la realización del estudio. Estos transformaban dicha radiación recibida en señales eléctricas y las transmitían a una computadora que reconstruía los valores de densidad detectados en una imagen formada por puntos en una pantalla de televisión. La imagen se formaba gracias a que cada valor de atenuación tenía un tono de gris diferente debido a la capacidad de cada zona explorada para atenuar la radiación Cada nuevo descubrimiento trae consigo las semillas de otras invenciones futuras. Hay muchos descubrimientos, probablemente a la vuelta de la esquina, esperando que alguien los traiga a la vida ¿Podrías Ser Tu Esa Posibilidad? Gogfrey Hounsfield (1919 – 2004) El Primer TAC Obtenida con el primer prototipo de TAC. Los resultados fueron espectaculares, la TAC en el Atkinson Morley´s Hospital, fue estrenada frente al equipo de neurocirujanos. Si bien la máquina adquiría las imágenes en cinco minutos, el procesado era muy lento: un operario llevaba en una ILUSTRACIÓN 6 MODELO PRIMITIVO DEL ESCÁNER ILUSTRACIÓN 5 PRIMER PROTOTIPO DE ESCÁNER CEREBRAL EMI ILUSTRACIÓN 4 PRIMER ESCÁNER CEREBRAL EN ESTADOS UNIDOS ILUSTRACIÓN 7 BOSQUEJO DE TOMOGRAFO
  11. 11. Principios De Tomografía Página 10 cinta los datos del escáner desde el Atkinson hasta los laboratorios de EMI y, allí, un ordenador ICL 1905 trabajaba toda la noche preparando las imágenes ILUSTRACIÓN 8 PRIMERA IMAGEN OBTENIDA Premio Nobel En 1979, Hounsfield recibió el Premio Nobel de Medicina y Fisiología "por sus aportes al desarrollo del escáner y su empleo en los diagnósticos clínicos, y en especial por las mejoras aplicadas a la tomografía asistida por ordenador". Si bien el reconocimiento fue compartido con el físico Allan M. Cormack. En el discurso de presentación en la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, el Profesor Torgny Greitz, del Instituto Médico Quirúrgico Karolinska, dijo: "Hounsfield obtuvo resultados que sorprendieron al mundo médico con una inusual combinación de visión, intuición e imaginación, y un extraordinario ojo para la óptima elección de los factores físicos en un sistema que debió haber ofrecido grandes problemas para su construcción. Ningún otro método desde los rayos X llevó a tan grandes avances. Hounsfield es indiscutiblemente la figura central en la tomografía computada. En su discurso de aceptación del premio, se refirió al futuro de esta técnica, prediciendo muchos de los próximos avances, y se refirió a los fundamentos de la resonancia magnética. Visualizó que ambas técnicas serían complementarias y que contribuirían a importantes avances en una nueva era del diagnóstico médico.
  12. 12. Principios De Tomografía Principio De Funcionamiento Es importante destacar que tras el trascurso de los años los sistemas han evolucionado pero lo que podemos destacar es el sistema de tubo de rayos x y los detectores son lo primordial ya que se necesita disminuir el tiempo de barrido y mejorar la calidad de la imagen. Su principio de funcionamiento se basa: El tubo de rayos x rota alrededor del paciente emitiendo radiación X, mientras los detectores captan a información correspondiente a corte. Emite un haz muy fino de rayos X. este haz incide sobre el objeto que se estudia y arte de la radiación del haz lo atraviesa. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto, en forma de espectro, es recogida por los detectores. En cada adquisición del corte el tubo deja de irradiar, mientras el paciente es movido hasta la posición del próximo corte, que se escanea de la misma forma. Este proceso continuo hasta que todos los cortes hayan sido escaneados uno a uno y el estudio haya concluido. El ordenador “suma” las imágenes, promediándolas; nuevamente, el emisor cambia su orientación. Los detectores recogen este nuevo espectro, los “suman” a los anteriores y “promedian” los datos; ILUSTRACIÓN 9 HOUNSFIELD Y CORMACK RECIBIENDO EN 1979 EL NOBEL DE MEDICINA Y FISIOLOGÍA DE MANOS DEL REY DE SUECIA
  13. 13. Principios De Tomografía Página 12 esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfico definitiva y fiable. Este proceso de rotar por el paciente envía diferentes cantidades de información que serán procesadas en un ordenador que las combinara y las representara en un “slice” o corte que es axial por defecto Una vez reconstruido el primer corte la mesa donde el objeto reposa avanza una unidad de medida de un milímetro y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior. A partir de todas estas imágenes axiales un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones del objeto de estudio desde cualquier ángulo. Es así que bajo todo este principio se puede obtener imágenes hasta en tercera dimensión que permite obtener una imagen “real” del objeto de estudio. Tomografía Lineal Un método de resolver algunas de las limitaciones de la Radiografía convencional es la Tomografía lineal, también conocida como planigrafía. La película y el tubo de rayos X están montados en un mecanismo común. Esto permite que la película y el tubo se muevan en direcciones opuestas sobre el paciente durante la exposición. Con eso se consigue que el rayo central solamente coincida durante todo su trayecto en un punto, en el que se produce la intersección de todas las líneas representativas de este rayo central. Como resultado, los detalles de las estructuras pertenecientes al plano de corte son mostrados con una buena definición y los detalles fuera del plano de corte se mostrarán borrosos. Por eso la tomografía lineal se llama también planigrafía
  14. 14. Principios De Tomografía Tomografía Unicorte La tecnología del anillo libre en el diseño permitió el surgimiento de tomógrafos helicoidales, en los que elimino la unión rígida mecánica entre los cables de energía y el tubo de rayos x y permitió que el tubo rotara en una dirección indefinidamente. Simultáneamente con el movimiento del tubo, la mesa que soporta al paciente también se mueve de manera continua y los datos obtenidos, son reformateados automáticamente en una computadora, que muestra las imágenes como cortes axiales. En estos equipos también se pueden obtener reconstrucciones de gran calidad en cortes coronales, sagitales y oblicuos. ILUSTRACIÓN 10 ESQUEMAS DE OBTECION DE IMAGEN ATRAVES DE TAC LINEAL ILUSTRACIÓN 11 ADQUSICION DE CORTE
  15. 15. Principios De Tomografía Página 14 Tomografía Multicorte Los multicorte pueden tener hasta 64 columnas activas de detectores, lo que significa que los últimos pueden abarcar en muy poco tiempo una determinada zona o tejido corporal aunado a que vienen con un nuevo software que permite asombrosas capacidades en el procesamiento de las imágenes obtenidas. Alternativamente pueden obtenerse cortes extremadamente finos, hasta de 0.5cm lo que no solo mejora el detalle, sino que facilita la reconstrucción de imágenes de gran calidad. Tomografía Helicoidal Permite la obtención de información tridimensional del paciente, con gran calidad de la imagen, en un corto periodo de tiempo. Esto se logra acoplando la rotación continua del tubo de Rx, con adelantos tecnológicos asociados que proporcionan mayor capacidad de calentamiento del tubo y mayor sensibilidad en los detectores. ILUSTRACIÓN 12 ADQUISICION HELICIODAL DE MULTICORTE
  16. 16. Principios De Tomografía Generaciones Se denomina generaciones de TC a los distintos sistemas de exploración, utilizados desde los orígenes de la tomografía hasta nuestros días. De acuerdo a los sistemas de exploración como ya sabemos es un conjunto constituido básicamente por un tubo de Rx y los detectores, podemos agrupar a las distintas generaciones de tomógrafos en:  Primera generación- traslación/rotación  Segunda generación - translación/rotación  Tercera generación – rotación/ rotación  Cuarta generación - translación/estacionario  Quinta generación – estacionario / estacionario  Sexta generación El factor predominante en la introducción de diversas tecnologías fue la búsqueda de reducción de tiempo de estudio. ILUSTRACIÓN 13 ADQUISICION EN VOLUMEN 3D EN HELICOIDAL
  17. 17. Principios De Tomografía Página 16 Primera Generación TRANSLACIÓN-ROTACIÓN El funcionamiento se basa en un tubo de Rx y un detector, este sistema hace el movimiento de translación rotación. Para obtener un corte tomográfico son necesarias muchas mediciones y, por tanto muchas rotaciones del sistema, lo que nos lleva a tiempos de corte muy grandes (superiores a 5 minutos). Se usa para hacer Cráneos. El primer equipo desarrollado por la compañía EMI, fue creado específicamente para estudios cerebrales. Una estructura rígida mantenía la posición relativa del tubo de rayos X y detectores, que en este caso eran dos superpuestos, para asegurar una perfecta alineación entre el tubo y detectores.  El haz de rayos X es colimado de tal forma de obtener un haz estrecho y en el otro extremo del tubo se ubican los detectores. activo en el movimiento lineal e inactivo en el movimiento rotacional.  La geometría de haces paralelos la define un conjunto de rayos paralelos unos a otros, los cuales generan el perfil de una proyección.  El haz de rayos X era trasladado linealmente a través del paciente para obtener el perfil de la proyección. Posteriormente la fuente de rayos X y el detector rotaban aproximadamente un grado alrededor del isocentro para obtener el perfil de otra proyección.  El procedimiento para la adquisición de datos utilizaba un haz de rayos X único y altamente colimado y uno o dos detectores  Movimientos del Gantry: lineal y rotacional. El conjunto tubo detector realiza un movimiento de traslación, luego un giro de 1° para realizar una nueva traslación y así sucesivamente hasta completar un giro de 180°.  Tiempo de scan (para cada corte) era de 4.5 a 5 minutos, tiempo total del estudio 25 minutos aproximadamente.
  18. 18. Principios De Tomografía  Sistemas constituidos por tubos de vacío, desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta.  Baja resolución  Bajo aprovechamiento de la radiación.  Máquinas grandes y pesadas. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas).  Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300v y la posibilidad de fundirse era grande.  Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban.  Continúas fallas o interrupciones en el proceso.  Requerían sistemas auxiliares de aire acondicionado especial.  Programación en lenguaje máquina, consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja.  Alto costo.  Uso de tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas. Segunda Generación 1959-1964 ILUSTRACIÓN 14 ESQUEMA DE ESCANEO DE PRIMERA GENERACION
  19. 19. Principios De Tomografía Página 18 TRANSLACIÓN/ROTACIÓN Emplea un arreglo de detectores y un tubo de rayos X que genera múltiples haces de rayos X, cada uno de los cuales incide en un único detector del arreglo de esta manera, se logra reducir el tiempo de exploración a aproximadamente dos minutos. La geometría resultante describe un pequeño abanico, en el cual el vértice del abanico se origina en el tubo de rayos X. El procedimiento de adquisición sigue siendo igual. El haz en forma de abanico con un ángulo de apertura de 5ºse traslada a través del paciente para obtener un set de proyecciones. Después de cada traslación, el tubo de rayos X y el arreglo de detectores rotaban, repitiéndose nuevamente el proceso de traslación. Debido a que la geometría del haz de rayos X cambió de un haz paralelo a un haz en forma de abanico, se requirió un cambio significativo en el algoritmo de reconstrucción de la imagen. Tiempo de exploración entre 20 segundos y 3.5 minutos por slice. Cuando los tubos de vacío eran sustituidos por los transistores, eran más pequeñas que las válvulas consumían menos y producían menos calor. Por lo que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio.  El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados.  Para disminuir el tiempo de exploración para cada sección tomográfico se usa un haz de Rx en forma de abanico y más detectores.  El número de detectores varía, depende del fabricante, normalmente entre 10 y 30, dispuestos en un arreglo lineal.  Los movimientos del Gantry son lineales y rotacionales, pero los pasos rotacionales son mayores (30°, esto significa 6 rotaciones para cubrir los 180°)  Mayor rapidez, la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en ms.  Memoria interna de núcleos de ferrita.  Mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas.  Lenguajes de programación más potentes, ensambladores y de alto nivel  Disminución del tamaño.
  20. 20. Principios De Tomografía  Disminución del consumo y de la producción del calor.  Instrumentos de almacenamiento: cintas y discos.  Introducción de elementos modulares. Tercera Generación (1964 - 1971). ROTACIÓN/ ROTACIÓN Esta generación se basa en una geometría del haz de rayos X en forma de abanico y rotación completa del tubo de rayos X y el arreglo de detectores. Esta es la generación de tomógrafos computados más utilizada en la actualidad. Aquí se utiliza un haz de rayos X ancho (entre 25º y 35º) que cubre toda el área de exploración y un arco de detectores que posee un gran número de elementos, generalmente entre 300 y 500. Se elimina el movimiento de traslación. El tubo de rayos X esta acoplado a un arreglo de detectores de forma curva compuesto por cientos de detectores y ambos giran 360º alrededor del paciente. A medida que el tubo de rayos X y los detectores rotan, son obtenidos los perfiles de cada proyección. Por cada punto fijo del conjunto tubo-detectores se obtiene una vista. El tiempo de exploración se reduce hasta 4 o 5 segundos aunque puede llegar a tan sólo un segundo. Se coloca una rejilla de Tungsteno entre cada detector, enfocada hacia la fuente de rayos X, la cual rechaza las radiaciones secundarias. ILUSTRACIÓN 15 EQUEMA DE ESCANEO DE SEGUNDA GENERACION
  21. 21. Principios De Tomografía Página 20  Se elimina el movimiento de traslación, sólo existe el movimiento de rotación.  Circuito integrado desarrollado en 1958 por Jack Kilbry.  Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip).  Menor consumo de energía.  Apreciable reducción de espacio.  Generalización de lenguajes de programación de alto nivel.  Compatibilidad para compartir software entre diversos equipos. Cuarta Generación (1971-1982) TRANSLACIÓN/ESTACIONARIO Los detectores forman un aro que rodea completamente al paciente, estos no tiene movimiento. El tubo de rayos X rota en un círculo interior al aro de detectores, y el haz de rayos X es colimado en forma de abanico. Un abanico de detectores Siempre es afectado por el haz de rayos X, y el número completo de éstos es de 2000 Cuando el tubo de rayos está en un ángulo preestablecido, los detectores expuestos a la radiación son leídos. (Corral, 2010) ILUSTRACIÓN 16 ESQUEMA DE ESCANEO DE TERCERA GENERACION
  22. 22. Principios De Tomografía  La emisión continua de rayos X es usada generalmente, ya que la unidad de lectura es menos compleja para leer los detectores mil o más veces por segundo que lograr que el tubo de rayos X haga una emisión pulsada de mil veces en un segundo.  El tubo puede girar a alta velocidad disminuyendo el tiempo scan.  La construcción del Gantry resulta más costosa debido al número de detectores.  La ventaja de un haz en forma de abanico con múltiples detectores es su velocidad lo que hace que disminuya el tiempo de exploración.  Una de las principales desventajas de estos equipos es el incremento en la cantidad de radiación dispersa.  Las proyecciones se registran en muchos ángulos durante la rotación del tubo de rayos X, con un número de proyecciones que supera las 1000.  Así, un scan va a estar formado por muchas proyecciones donde cada una estará tomada a un ángulo diferente. Quinta Generación (1982- ) ESTACIONARIO / ESTACIONARIO ILUSTRACIÓN 17 ESQUEMA DE ESCANEO DE CUARTA GENERACION
  23. 23. Principios De Tomografía Página 22 El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las Computadoras con "Inteligencia Humana" y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño, la capacidad de la Computadora para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente, que permita a la Computadora recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento, en esencia, la Computadora aprenderá a partir de sus propias experiencias usará sus datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones. El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones. (Cartaya P. G., 2008)  Mayor velocidad.  Mayor miniaturización de los elementos.  Aumenta la capacidad de memoria.  Multiprocesador (Procesadores interconectados).  Lenguaje Natural.  Lenguajes de programación: PROGOL (Programming Logic) y LISP (List Processing).  Máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y dialectos.  Capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes hablados y escritos.  Elaboración inteligente del saber y número tratamiento de datos.  Características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano.  La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales. Sexta Generación Se basa en un chorro de electrones. Es un cañón emisor de electrones que posteriormente son reflexionado que inciden sobre láminas de tungsteno. El detector esta situado en el lado opuesto del Gantry por donde entran fotones. Consigue 8 cortes contiguos en 224 mseg. Apenas se utilizaron en ningún lugar excepto en estados unidos por el exceso de precio
  24. 24. Principios De Tomografía CAPITULO II “COMPONENTES” El equipo utilizado en el Hospital de Especialidades de las Fuerzas Armadas es un sistema Toshiba multicorte con 64 cortes filas de adquisición simultánea, capacidad para desarrollar reconstrucciones de alta velocidad, barrido de cuerpo entero incluyendo cabeza, rotación 360° / rotación continua, grosor de cortes 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, y 8mm, ángulo de inclinación del Gantry desde 30° hacia atrás hasta 30° adelante (en incrementos de 0.5°), tubo de rayos X de 80, 120 y 135kV, 7.5 MHU de capacidadcalórica, 2 Monitores LCD de 18”, consola de operación y software estándar, reacondicionado. Componentes TABLA 1 ESQUEMA DE EQUIPO DE TOMOGRAFIA • Tubo de rayos X • Detectores • Colimador • Generador de alto voltaje • DAS • Posicionamiento y mesa de soporte Gantry Ordenador Consola
  25. 25. Principios De Tomografía Página 24 Gantry Consideramos al Gantry como una enorme computadora de casi dos metros de lado por ochenta centímetros de fondo con una abertura central circular, de setenta centímetros de diámetro, por donde ingresa la mesa que desplaza al paciente durante el transcurso de una exploración. Del excelente mantenimiento y calibración dependerá la calidad del estudio ya que posee los componentes primordiales desde comandos hasta el tubo y sus respectivos detectores. INCLINACIÓN: Es la capacidad del Gantry de inclinarse con respecto a su posición vertical, la inclinación puede ser positiva hasta 30° o negativa hasta -30°. Con una angulación de hasta 20° se puede realizar cualquier tipo de estudio, ya sean coronales, columna. Los protocolos de estudio indican con que angulación debe ser realizada cada tipo de examen. (Diaz, 2007) APERTURA: Corresponde a una medida en centímetros desde 60cm a 85cm. En el encontraremos:  Tubo de rayos X ILUSTRACIÓN 18 COMPONENTES DE TC
  26. 26. Principios De Tomografía  Colimadores  Generador de alto voltaje  Detectores  DAS  Posicionamiento y mesa ILUSTRACIÓN 20 ESQUEMA DEL GANTRY INTERNAMENTE ILUSTRACIÓN 19 GANTRY EXTERNAMENTE
  27. 27. Principios De Tomografía Página 26 Tubo De Rayos X El tubo de rayos X es un recipiente de vidrio al vacío, rodeado de una cubierta de plomo con una pequeña ventana que deja salir las radiaciones al exterior. El tiempo para realizar un corte es menor o igual a dos segundos. En la mayoría de los tubos se usan rotores de alta velocidad para favorecer la disipación del calor. Los escáneres de TC diseñados para la producción de imágenes con alta resolución espacial contienen tubos de Rx con punto focal pequeño. (Vasquez, 2011) La manera en que este innovador sistema disipa el calor en mejor forma que el sistema convencional, es a través de un contacto directo entre el refrigerante y el sistema de ánodo rotatorio de tal manera que llega a disipar cinco millones de unidades calóricas (MHU) por minuto. Además de esto, el haz de radiación es desviado por un sistema de bobinas deflectoras a la salida del cátodo, lo que permite obtener dos puntos focales alternantes en el ánodo. Este revolucionario sistema de refrigeración logra disminuir lógicamente los tiempos de enfriamiento, con lo que se pueden realizar exámenes de mayor duración sin ningún problema, algo que limita a los equipos que utilizan el sistema convencional, y que significa un problema al realizar este tipo de exploraciones, obligándonos a utilizar tiempos mayores. Como además no es necesario aumentar el tamaño del ánodo, estos compactos diseños han sido fundamentales a la hora de disminuir los tiempos de rotación hasta incluso 0,33 segundos, lo que permite estudiar rangos mas amplios en menor tiempo y disminuir los artefactos de movimiento, sobre todo por el movimiento de las vísceras. (Cartaya P. G.) Características:  Haz en abanico, con un ángulo de 49,2°  Exposición de rayos x continua  Tensión máxima del tubo de 80, 100, 120 y 135 kVp  Corriente máxima del tubo de 10mA – 900mA  Capacidad calórica de 7.5 MHU.  Velocidad de enfriamiento de 1.386 kHU/min  Puntos focales 0.9mm x 0.8mm (pequeño)
  28. 28. Principios De Tomografía 1.6mm x 1.5mm (grande) - Los haces de rayos X pueden ser Continuos: Corrientes de hasta 400 mA Se generan durante toda la rotación Pulsados: Corrientes hasta 1.000 mA Pulsos de 1 a 5 mseg Tasas de repetición de pulsos de 60 Hz. Colimador El tomógrafo en si posee dos colimadores, encargados de evitar la sobreexposición y de la calidad de imagen:  Pre paciente.- se monta en la cubierta del tubo o en sus proximidades, y limita el área del paciente que intercepta el haz útil, determinando así el grosor del corte y la dosis de radiación recibida por el paciente. Este colimador suele constar de varias secciones que permiten obtener un haz de rayos X casi paralelo.  Pos paciente.- restringe el campo de Rx visto por la matriz de receptores. Este colimador reduce la radiación dispersa que incide sobre los detectores ILUSTRACIÓN 22 TUBO DE RAYOS X MEGACOOL V ILUSTRACIÓN 21 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE TUBO
  29. 29. Principios De Tomografía Página 28 El colimador es un elemento que me permite regular el tamaño y la forma del haz de rayos. Aquí es donde se varía el ancho del corte tomográfico. Este puede variar de 1 a 10 mm de espesor. (Bushong, 2013) ILUSTRACIÓN 23 ESQUEMA DE UBICACION DE COLIMADORES
  30. 30. Principios De Tomografía Generador De Alto Voltaje Todos los sistemas de imagen TC trabajan con fuentes de alta frecuencia. Esto acopla las velocidades más altas del rotor del tubo de rayos X y las ondas de energía instantáneas características de los sistemas pulsados. Para reducir el tamaño de sus equipos, algunos fabricantes colocan el generador en la grúa e incluso en la rueda giratoria de la grúa, por lo que no es necesario incluir un sistema que enrolle o desenrolle el cable de alimentación Detectores Los detectores reciben los rayos X transmitidos después que atravesaron el cuerpo del paciente y los convierten en una señal eléctrica. El detector tiene a su vez un fotodiodo, que convierte la luz en una señal eléctrica, proporcional al número de fotones de rayos X, que entran en la celda. Los primeros escáneres de TC tenían un solo detector. Los más modernos utilizan numerosos detectores, en disposiciones que llegan hasta contener 2.400 elementos. Existen 2 tipos de detectores: CRISTAL DE CENTELLEO: • Los cristales normalmente son una combinación de iodo y cesio. • Resulta de la combinación de un cristal de centelleo y un detector de luz. • Son materiales que producen luz como resultado de alguna influencia externa; van a producir luz cuando la radiación ionizante reacciona con ellos. • Una simple interacción de un fotón de rayos X con un cristal, hará que la energía de este fotón sea convertida en un fotón de luz, con un número de fotones de luz proporcional a la energía del fotón de rayos X incidente. • Estos fotones de luz actuaran sobre un fotomultiplicador para convertirlos en señal eléctrica.
  31. 31. Principios De Tomografía Página 30 • Su potencia de frenamiento para la radiación X es de 100%, de manera que no producen rebote de los rayos que inciden sobre él. • Todos los tomógrafos de tercera generación y algunos de cuarta generación usan detectores por cristal de centelleo. • Los detectores deben ser alineados con el centro de rotación y no con el tubo de rayos X. • De esta manera, cuando el tubo de rayos X rota, el ángulo desde el tubo de rayos X a la superficie activa del detector va cambiando conforme al movimiento del tubo. CÁMARA DE IONIZACIÓN DE GAS XENÓN: Este tipo de detectores son utilizados por equipos de tercera generación. Estos detectores poseen:  Un ánodo y un cátodo.  Un gas inerte  Una diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo  Una carcasa del detector  Una ventana por donde ingresan los fotones del detector.  Un fotón ingresa al detector interactúa con un átomo del gas, ionizando a este. ILUSTRACIÓN 24 MATRIZ DE DECTECTORES DE CENTELLEO
  32. 32. Principios De Tomografía  El voltaje entre ánodo y cátodo hará que el electrón se mueva hacia el ánodo, y el ion positivo hacia al cátodo.  Cuando los electrones alcanzan el ánodo, producen una pequeña corriente que circula por el ánodo.  Esta corriente es la señal de salida del detector.  La principal desventaja de estos detectores es la relativa de baja densidad de los gases comparados con los sólidos, algunos fotones de rayos X podrían pasar a través del gas sin ser detectados.  El material de estos detectores es el cobre para el ánodo y tantalio para las placas del cátodo.  Los 10 cm de las placas que forman la pared del detector, hacen que actúen como colimadores a la radiación oblicua que incide en el detector, ya que el ángulo de incidencia de la radiación sobre el detector cambia continuamente. CANALES DE DETECTORES:  Single-Slice: un tubo de rayos X y una fila de detectores proporcionan 1 canal de datos espaciales. 500 a 900 detectores en una sola fila ILUSTRACIÓN 25 MATRIZ DE DETECTORES DE GAS
  33. 33. Principios De Tomografía Página 32  Multi-Slice: uno x tubo de rayos y múltiples filas de detectores proporcionan 4 canales de datos espaciales muchos miles de detectores en una matriz 2D. ILUSTRACIÓN 26 ESQUEMA DE UNA FILA DETECTORES ILUSTRACIÓN 27 ESQUEMA DE REPRESENTACION DE 4 FILAS DE DETECTORES
  34. 34. Principios De Tomografía CONFIGURACIÓN • 4 X 1,25 mm: se pueden captar cuatro señales (cortes axiales) o hélices intercaladas o inter espaciadas (cortes helicoidales) con cuatro filas de detectores de 1,25 mm. • 4 X 2,5 mm: se pueden captar cuatro señales (cortes axiales) o hélices intercaladas o inter espaciadas (cortes helicoidales) con ocho filas de detectores de 1,25 mm, contribuyendo dos filas a la detección de cada señal (corte axial) o hélice intercalada o inter espaciada (cortes helicoidales). • 4 X 3,75 mm: se pueden captar cuatro señales (cortes axiales) o hélices intercaladas o inter espaciadas (cortes helicoidales) con 12 filas de detectores de 1,25 mm, contribuyendo tres filas a la detección de cada señal (corte axial) o hélice intercalada o inter espaciada (cortes helicoidales).
  35. 35. Principios De Tomografía Página 34 • 4 X 5,0 mm: se pueden captar cuatro señales (cortes axiales) o hélices intercaladas o interespaciadas (cortes helicoidales) con 16 filas de detectores de 1,25 mm, contribuyendo cuatro filas a la detección de cada señal (corte axial) o hélice intercalada o interespaciada (cortes helicoidales). • 1 X 1,25 mm: una fila de detectores de 1,25 mm puede captar una señal axial, contribuyendo únicamente esa fila a la detección de dicha señal.
  36. 36. Principios De Tomografía • 2 X 0,63 mm: se pueden captar dos señales (cortes axiales) o hélices intercaladas (cortes helicoidales) con dos filas de detectores de 1,25 mm, contribuyendo únicamente dos filas a detectar la mitad de cada señal (corte axial) o hélice intercalada (corte helicoidal) DAS (Data Adquisición System) El DAS muestra la señal eléctrica y realiza la conversión analógica – digital. Para que la computadora procese datos. Los equipos de TC helicoidales pueden dividirse a su vez según el número de adquisición o que se divide según el número de cortes por rotación de tubo ya que esta razón depende directamente del número de canales de data. Se puede incurrir en el error de pensar que el número de cortes obtenidos depende del número de filas de detectores dispuestas en el eje z, sin embargo esto dependerá de los canales del TC. Conforme se completa cada barrido, el sistema de adquisición de datos (DAS) convierte las señales procedentes de los detectores en datos digitales y las transmite al ordenador. Para la reconstrucción de la imagen es necesario que el ordenador reciba múltiples señales después de explorar al paciente en diferentes ángulos. El ordenador es capaz de integrar la información enviada por el DAS y reconstruir las imágenes de forma casi instantánea. Para reducir el tamaño de sus equipos, algunos fabricantes colocan el generador en la grúa e incluso en la rueda giratoria de la grúa, por lo que no es necesario incluir un sistema que enrolle o desenrolle el cable de alimentación. (Romero, 2009)
  37. 37. Principios De Tomografía Página 36 Posicionamiento Del Paciente UNIDAD DE DISTRIBUCION DE ENERGIA La unidad de distribución de energía suministra energía a la mesa, el estativo, la computadora y los monitores. Se trata de una unidad autónoma.  Stop Scan: en una emergencia, al pulsarlo se interrumpe el estudio.  Cradle In: ingreso de la mesa al Gantry  Table Up: sube la mesa hacia el Gantry. En la mesa se encuentra también un pedal que la eleva  Cradle Out: permite sacar la mesa del Gantry  Table Down: permite sacar la mesa del Gantry y bajarla. Igualmente bajo la mesa se encuentra un pedal.  Fast Speed: junto con el Cradle In, Cradle Up, Table Up, Table Down acelera las funciones.  Superior Gantry Tilt: angulación del Gantry hacia la cabeza del paciente, independiente de su posición.  Inferior Gantry Tilt: angulación del Gantry hacia los pies del paciente. ILUSTRACIÓN 28 ESQUEMA DE REFERENCIA DE ADQUISION "DAS"
  38. 38. Principios De Tomografía  Breathing Lights Demo: demostración de las lucesde respiración, esta disponible en algunos equipos. Indica al paciente que se prepare ara la apnea, mantener la respiración, espiración.  Internal and External Landmark: define el punto de referencia de la mesa al colocar al paciente con la luz interna de alineación laser. Punto de referencia anatómico que se utiliza al acostar al paciente. MESA Sostiene al paciente en una posición cómoda, está construida con un material de bajo número atómico, como fibra de carbono. Dispone de un motor que acciona la camilla con suavidad y precisión para lograr una posición optima del paciente durante el examen, en particular en técnicas de TC espiral. Si la posición del paciente no es exacta, talvez se efectué barridos repetidos de un mismo tejido o dejen secciones anatómicas sin examinar. ILUSTRACIÓN 31 MESA DE GANTRY INTERNAMENTE ILUSTRACIÓN 30CONTROLES ILUSTRACIÓN 29 LUZ QUE INDICA EL ESTADO DEL EQUIPO
  39. 39. Principios De Tomografía Página 38 Ordenador Se requiere resolver simultáneamente de orden de 30.000 ecuaciones; por tanto es preciso disponer de un ordenador de gran capacidad. Con todos los cálculos el ordenador reconstruye la imagen. La mayoría de los ordenadores requieren un entorno especial y controlado. En la sala el ordenador se ha de mantener condiciones de humedad y temperatura. La computadora tienen a su cargo el funcionamiento total del equipo el almacenamiento de las imágenes reconstruidas y de los datos primarios contiene el software de aplicación del TC y presenta una unidad de reconstrucción rápida, encargada de realizar los procesamientos necesarios para la reconstrucción de la imagen a partir de los datos recolectados por el sistema de detección. Debe disponer de gran capacidad de memoria y potencia para efectuar con rapidez los cálculos requeridos para obtener la imagen. Consola De Control Numerosos escáneres de TC disponen de dos consolas, para el licenciado radiólogo que dirige el funcionamiento del equipo y otra para el formateo que consulta las imágenes y manipula su contraste, tamaño y condiciones generales de presentación visual. La consola del operador contiene dispositivos de medida y control para facilitar la selección de los factores técnicos radiológicos adecuados, el movimiento mecánico de Gantry y la camilla del paciente y los datos enviados al ordenador para activar la reconstrucción. En resumen la consola tiene una doble función:  Programar la exploración que se desea realizar La ventana de valores de absorción La matriz de representación La posible ampliación de la imagen ILUSTRACIÓN 32 ESQUEMA DE MESA DE GANTRY
  40. 40. Principios De Tomografía Señalización de ángulos  Seleccionar los datos requeridos para la obtención de imagen Reconstrucción de cortes Reconstrucción 3D La consola es el modulo donde se encuentra el teclado para controlar la opera con del equipo el monitor. Para iniciar cualquier programa se introducen las órdenes pertinentes en la secuencia apropiada para que el ordenador realizase el barrido Parámetros de técnica:  Intensidad (mA)  Tensión de pico (Kv)  Tiempo de corte o de barrido, que es el tiempo necesario para obtener un barrido (varía entre 1 a 5 segundos)  Grosor del corte: suele ser entre 1 y 10mm, si bien algunos equipos permiten grosores de hasta 0,5mm para exámenes de alta resolución. La selección del grosor del corte va seguido de un ajuste automático del colimador.  Administración de contraste  Control de los movimientos de la camilla, adecuándolos al estudio en cuestión. Con el control de la regleta de mandos de la camilla se logra programar el sistema de cortes; que, puede ser: o De cortes contiguos o De cortes intermitentes o De cortes específicos. También podemos seleccionar los datos necesarios para la imagen diagnóstica que pretendemos obtener. Por ejemplo:  La ventana de valores de atenuación. Estos valores en términos generales se dividen en: o Valores altos: dan una imagen blanca (Ej. Hueso) o Valores bajos: dan una imagen negra (Ej. Aire)
  41. 41. Principios De Tomografía Página 40 o Valores intermedios: da una imagen con tono de grises con un número máximo de 20  La matriz de representación que hay que emplear  La posible ampliación (zoom) del tamaño de la imagen  La señalización de datos de interés (medidas, flechas que indiquen localizaciones, ángulos, etc.).  La reconstrucción de cortes coronales o sagitales a partir de los axiales, lo que permite una mejor visualización de estructuras longitudinales en sentido vertical (columna, grandes vasos, tráquea, etc.)  La reconstrucción tridimensional de estructuras óseas (cráneo, tórax, pelvis). Esto tiene interés en neurocirugía, ortopedia y traumatología. Generalmente la consola del operador tiene 2 monitores: o Monitor de protocolos de estudio. Nos permite introducir todos los datos del paciente y del examen o de la exploración que se va a realizar (identificación del hospital, nombre y nº del paciente, edad, sexo, nº de examen, técnica, posición de la camilla…) o Monitor de visualización de imágenes. Nos permite ver la imagen resultante antes de enviarla a la consola del médico o al dispositivo de almacén permanente, que nos permite obtener copias posteriormente.
  42. 42. Principios De Tomografía CAPITULO III.- FISICA Y RECONTRUCCION DE IMAGEN ILUSTRACIÓN 33ESTACION DE CONTROL ILUSTRACIÓN 34 ORDENADOR ILUSTRACIÓN 35 TECLADO DE COMANDOS
  43. 43. Principios De Tomografía Página 42 FISICA El principio básico que descansa sobre la tomografía axial computarizada es el de emitir un haz delgado de rayos X colimado, vale decir que se ha hecho recto, y que pasa a través de un cuerpo, para llegar a un detector, que mide la intensidad transmitida. Dichas mediciones se realizan en grandes puntos, a medida que la fuente y el detector se desplazan juntos a través del cuerpo. Luego se hace girar levemente el aparato, alrededor del eje del cuerpo y se vuelve a llevar a cabo el barrido. Lo anterior se hace generalmente en intervalos de 1° aproximadamente, hasta alcanzar un total de 180°. La intensidad de haz transmitido para los puntos de cada barrido y de cada ángulo, se envían a una computadora que reconstruye la imagen de la rebanada. A raíz de lo anterior podemos decir que la tomografía axial computarizada se basa en los siguientes principios: Principio de Hounsfield El coeficiente de atenuación lineal expresa la atenuación que sufre un haz de rayos X al atravesar una determinada longitud de una sustancia dada. Este coeficiente es específico de cada sustancia o materia. El problema de la formación de la imagen en tomografía se resume a determinar cuánto es atenuado un haz de rayos X cuando el mismo atraviesa una sección determinada, y a representar esta información en forma de imagen. Para un rayo X mono energético (compuesto por una sola longitud de onda) que atraviesa un trozo uniforme de material, la atenuación que sufre se expresa de la siguiente manera: IOUT = IIN . e-L donde: • IOUT: Intensidad del rayo X luego de atravesar el material. • IIN: Intensidad del rayo X incidente.
  44. 44. Principios De Tomografía •: Coeficiente de atenuación lineal del material. • L: distancia recorrida por el rayo en el material. Se puede escribir también IOUT / IIN = e-L ó IIN / IOUT = eL. Coeficiente de Atenuación La atenuación que sufre un haz de rayos X cuando atraviesa los tejidos era un fenómeno físico ya conocido en Radiología, pero al que no se había encontrado utilidad práctica hasta la aparición del EMI-Escanner. Como magnitud física se considera una de las grandes aportaciones de Hounsfield al Diagnóstico Radiológico. El grado de atenuación, formulado en Unidades Hounsfield (UH), expresa de forma numérica, por cada centímetro y para cada tejido que atraviesa, la atenuación en la intensidad que experimenta el haz de rayos, desde que sale por la ranura del tubo hasta que llega atenuado a la bandeja de los detectores que se dispone en el polo opuesto Siguiendo las directrices marcadas por las investigaciones previas de Cormack, Hounsfield comenzó a medir desde diversos puntos, la atenuación que se producía en la intensidad de un haz de rayos rotatorio cuando éste atravesaba los órganos que componen el cuerpo humano. Los más densos, como los huesos absorbían más cantidad de rayos y por ese motivo tenían un coeficiente de atenuación elevado en la escala elaborada por Hounsfield. En cambio los órganos poco densos como los pulmones eran atravesados fácilmente por los rayos porque su coeficiente de atenuación era muy bajo. Recientemente han aumentado las cifras del coeficiente de atenuación hasta (+ 4096 UH) que se obtienen al medir la densidad de algunos metales que se utilizan como suturas quirúrgicas o prótesis osteoarticulares. En la luz de las arterias, rellenas de contraste yodado cuando se realiza una angio-TC, también se detectan unos valores de atenuación muy variables que dependen de la dosis inyectada, de la concentración y del órgano donde se calculan las medidas.
  45. 45. Principios De Tomografía Página 44 Escala de Hounsfield En la asignación numérica que se realiza a los datos de absorción delos rayos x que se realizan con el TC; van desde -1000 para el aire hasta +1000 para la densidad metálica, pasando por el valor 0 que corresponde al agua. Este valor numérico se le asigna una escala de grises en la imagen. Entre los valores más relevantes están:  Hueso compacto: 200 a 1000  Sangre coagulada: 56 – 76  Sustancia cerebral gris: 36 – 46  Sustancia cerebral blanca: 22 – 32  Sangre: 12  Agua: 0  Grasa: -100 a -800  Aire: -1000 ILUSTRACIÓN 36 LAS MEDIDAS DEL COEFICIENTE DE ATENUACIÓN DE ESTE CONGLOMERADO DE PLÁSTICO
  46. 46. Principios De Tomografía Transformada De Radon Introducida por Johann Radón, es una transformación que mapea una función de un espacio n-dimensional hacia los valores de las integrales sobre sus hiperplanos asociados. En Proyecciones Tomográficas puede verse de la siguiente perspectiva: los objetos a irradiar corresponden a funciones de densidad en un espacio de tres dimensiones y los valores de atenuación de los Rayos X registrados en los fotosensores equivalen a la integral de la función a lo largo de la trayectoria del rayo. De esta forma, si la función a reconstruir corresponde a un corte de un objeto, su transformada de Radón es el resultado de las atenuaciones de los rayos, medidas directamente en los sensores fotoeléctricos. FORMULA DE LA TRANSFORMADA DE RADON I=I0exp(-µX) I= Intensidad ala Pasar la Distancia I0= Intensidad de Rayos Inicial µ= Coeficiente de Atenuación X= Objeto o cuerpo que atraviesa los rayos X Transformada De Radon En Parallel Bean Para la geometría en Parallel Bean, los datos de Radón adquiridos en una sola proyección quedan ubicados a lo largo de la dirección de la distancia radial en el Sinograma. Estos mismos ILUSTRACIÓN 37 ESCALA DE GRISES
  47. 47. Principios De Tomografía Página 46 datos ubicados en el sinograma en coordenadas polares, describen una línea recta que pasa por el origen de las coordenadas. Transformade De Radon En Fan Bean Los datos de cada proyección quedan ubicados en el sinograma siguiendo una trayectoria senoidal, cuya amplitud es la distancia de la fuente de radiación al origen de coordenadas. Cuando el Sinograma se dibuja en Coordenadas Polares los datos se ubican sobre una circunferencia, la cual pasa la posición de la fuente de radiación y el origen de las coordenadas y cuya distancia entre dos puntos. Transformada De Fourier Está estrechamente relacionada con la Transformada de Radón, ya que ambas son cálculos matemáticos que permitirán obtener imágenes en Tomografía. Para que la Transformada de Fourier se produzca los cálculos de la Transformada de Radón deben estar en una sola dirección. Filtros De Kernel Los filtros de Kernel son fórmulas matemáticas que producen varios filtros; este sistema de filtrado de Kernel oscila en una escala de resolución que va de 30 a 90, este tipo de filtrados permitirá distinguir los bordes y las estructuras, así como nos permitirá disminuir los artefactos que se produzcan en la imagen. Uno de los datos importantes que para obtener una imagen en 3D, no es necesario poner un filtro de alta resolución ya que pierde homogeneidad en la imagen, así como perdida de alguna información que no permita un buen diagnóstico. Clasificación Filtro Sharp: También conocido como el Filtro de Hueso, Realza las estructuras con diferente coeficiente de atenuación.
  48. 48. Principios De Tomografía Filtro Suavizado: Permite disminuir los artefactos del ruido, y permite una mejor observación entre una estructura normal y una estructura que no es normal. Filtro De Realce De Borde: Realza las estructuras de no muy distinto de Coeficiente de Atenuación. El Factor Pitch ILUSTRACIÓN 38 TAC DE CRANEO CON FILTRO SHARP ILUSTRACIÓN 39 TC DE VRANEO CON FILTRO DE SUAVIZADO ILUSTRACIÓN 40 TAC DE ABDOMEN APLICADO FILTRO DE REALCE
  49. 49. Principios De Tomografía Página 48 El factor de desplazamiento de corte o Pitch es un parámetro físico involucrado en la calidad de imagen, la dosis de radiación y la velocidad de adquisición es un estudio por tomografía. Según la International Electrotechnical Comission, se define al Pitch como un parámetro sin unidad de medida, que relaciona el avance de la camilla por rotación y el ancho total de la colimación del haz. PITCH = Avance (mm/seg.) * T. Rotación (seg.) Cuando se inicia el examen, el tubo de rayos x, gira de forma continua en una dirección, sin invertir el movimiento. Al mismo tiempo que se produce el giro de la camilla que desplaza al paciente a través del plano de rotación del haz RX. Con esto conseguimos que se recojan los datos del paciente de forma continua como si fuera un solo barrido Estos datos facilitan una imagen de reconstrucción, en cualquier posición del eje z del paciente. RELACIÓN DE PASO EN EL BARRIDO ESPIRAL (PITCH) Es la relación existente, entre el movimiento de la camilla y la colimación del haz de rayos x. También se puede definir como, la distancia que recorre la mesa, en cada ciclo de 360º, dividido por el grosor de corte. Pitch = (Movimiento camilla (mm) * ciclo 360º) / Grosor de corte (mm) El aumento del pitch por encima de 1:1, querrá decir que la hélice será más abierta, por lo que el volumen del tejido del que se toma la imagen, en un momento dado será mayor. El volumen del tejido–imagen, se puede calcular como: Colimación * paso * tiempo de barrido El pitch alto se utilizará, en pacientes poco colaboradores, en angiografías y estudios en apnea. Cuando la capacidad térmica del equipo es baja, el tiempo de rotación del tubo, es más de 1 sg por cada 360º, por lo que la fórmula del tejido–imagen, nos queda de la siguiente manera: ILUSTRACIÓN 41 ESQUEMA DE AVANCE PITCHY PACIENTE
  50. 50. Principios De Tomografía Pitch = (colimación * paso * tiempo de barrido)/Tiempo de rotación del tubo Filtración Y Colimación Al igual que en otras aplicaciones de los rayos X en radiodiagnóstico, el haz generado en el tubo debe ser colimado para adaptarlo a las dimensiones deseadas. El ancho del haz a lo largo del eje longitudinal es general-mente pequeño, por lo que es frecuente utilizar el término “haz en abanico”. Para lograr mejor el gradiente deseado los filtros se montan cerca del tubo de rayos X. El objetivo del gradiente y de los filtros de forma que lo producen es la reducción del rango dinámico de la señal que tiene que ser registrada en el sistema detector. Efecto De Los Parámetros De Adquisición Y Reconstrucción Los principales parámetros son: la tensión del tubo, la intensidad de corriente del tubo y la velocidad de rotación. Para lograr una buena transmisión de rayos X y que llegue suficiente señal al detector se emplean valores relativamente altos de la tensión del tubo (120 - 140 kV). Esto se justifica por la colimación relativamente estrecha del haz de rayos X que limita su eficacia. Para ciertas aplicaciones especiales, tales como estudios con realce de contraste y TC pediátrica, puede ser ventajoso utilizar una tensión del tubo más baja, en el rango de 80 a 100 kV. Hay parámetros de reconstrucción y de visualización que tienen también un impacto sobre la calidad de imagen y el desempeño del observador. Estos incluyen, por ejemplo, el espesor de reconstrucción, las ventanas de visualización, el filtro de reconstrucción, y las imágenes MPR que se puedan utilizar junto con las imágenes axiales. RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN
  51. 51. Principios De Tomografía Página 50 Para reconstruir los datos que formarán la imagen axial, se necesita un cálculo de datos a partir de los cortes oblicuos, que se obtienen del TC helicoidal. Pues este cálculo los algoritmos permiten reconstruir la imagen, en cualquier punto del eje z. En este tipo de TC existen dos tipos de algoritmos de reconstrucción: El algoritmo de interpolación, se realiza cuando se desea estimar un valor comprendido entre dos valores ya conocidos y el algoritmo de extrapolación, cuando se desea estimar un valor fuera de un rango de valores desconocidos. Con la interpolación y la extrapolación lineal de 360º, se conseguirán cortes idénticos que en TC convencional, pero los cortes sagitales y coronales reconstruidos, presentarán mayor borrosidad. Para evitar esto, hoy en día se utiliza valores lineales entre 0º y 180º y no de 0º a 360º, para que no aparezca borrosidad en las reconstrucciones. Perfil De Sensibilidad Del Corte El espesor del corte en TC, se determina mediante colimadores a la salida del tubo y antes de los detectores. Sin embargo debido al tamaño del foco de rayos x y a la radiación dispersa, el corte nunca es rectangular, sino que su morfología de su perfil (perfil de sensibilidad), es ligeramente trapezoidal. Con una zona de apertura de penumbra por fuera del espesor teórico del corte, que es proporcionalmente mayor en cortes finos. Este problema se acentúa en las adquisiciones helicoidales, donde los cortes se reconstruyen, a partir de los datos adquiridos en diferentes posiciones, a la localización teórica del centro de corte. Esto lleva, un deterioro de la imagen y un grosor de corte realmente mayor a la colimación. Para el pitch 1:1, el valor de perfil de sensibilidad de corte será solo del 10% mayor, que en un TC convencional. Un pitch 2:1, el perfil de sensibilidad de corte es aproximadamente un 40% más ancho. Si utilizamos un pitch 3:1, el perfil de sensibilidad de cortes e incremente notablemente. El pitch influye tanto en el perfil de sensibilidad del corte como en el algoritmo de interpolación. La resolución del eje z, será peor en el caso de algoritmo de interpolación a 360º que a 180º,
  52. 52. Principios De Tomografía debido a que el perfil de sensibilidad del corte es más ancho. Para reducir el perfil de sensibilidad de corte, utilizaremos una interpolación de 180º y reduciremos el pitch. • Grosor de corte = colimación • Anchura de hélice = velocidad de la camilla Principios De Obtención Cuando inicia el examen, el tubo de rayos X rota continuamente. Mientras el tubo de rayo X rota, la camilla mueve al paciente a través del plano del haz rotatorio de rayo X. Algoritmo De Interpolación La interpolación de datos se lleva a cabo con un programa informático especial llamado algoritmo de interpolación. Los primeros algoritmos de interpolación usaban una interpolación lineal de 360º. El plano de la imagen reconstruida se interpolaba de datos tomados una revolución más allá. Cuando a estas imágenes se les da el formato de vistas o secciones sagitales o coronales, puede haber una pérdida de definición en comparación a las imágenes de TC convencionales formateadas. La solución al problema de la perdida de definición es la interpolación de valores separados por 180º (media revolución del tubo de rayo X). Esto conlleva una mejor resolución en el eje z y una mejora en las secciones reformateadas sagitales y coronales. Factor de desplazamiento Aparte de la mejora en las reconstrucciones sagitales y coronales, los algoritmos de interpolación de 180º permiten tomar imágenes con un factor de desplazamiento mayor que uno. El factor de desplazamiento helicoidal conocido (pitch) es la relación entre el movimiento de la camilla del paciente y el grosor del haz de rayos X.
  53. 53. Principios De Tomografía Página 52 Un incremento del factor de desplazamiento por encima de 1:1 aumentan el volumen de tejido del cual se puede tomar una imagen en un tiempo determinado .esta es la ventaja principal de la TC helicoidal multicorte: su capacidad de tomar imágenes de un volumen más grande del tejido mientras el paciente aguanta la respiración una sola vez .Esto es parcialmente beneficioso en la angiografía por ,TC la planificación de tratamientos de radio terapia y la obtención de imágenes de pacientes no cooperadores. Intervalo De Reconstrucción El intervalo lo determinaremos como un espacio entre cada imagen en la reconstrucción tendrá mucho que ver desde la adquisición de la imagen ya que dependiendo del pitch que usemos se determinara la calidad de imagen dada por el intervalo desde la adquisición Es decir al aumentar el diámetro de la reconstrucción aumenta también el tamaño del pixel dismuyendo la resolución de la imagen TABLA 2 ESQUEMA DE RELACION ENTRE INTERPOLACION Y PITCH Interpolación Método matemático que permite mostrar las con un número de píxeles mayor que el que tenían cuando fueron reconstruidas originalmente. En TC helicoidal es el proceso matemático que permite obtener una imagen de una sección corporal a partir de ILUSTRACIÓN 42 ESQUEMA DE INTERPOLACION DE DATOS
  54. 54. Principios De Tomografía un conjunto de datos que no se adquirieron en el plano en el que se muestra la imagen. Factor de paso (pitch factor) Razón que se obtiene al dividir el desplazamiento longitudinal de la mesa de exploración, por cada rotación de 360º del tubo, entre el producto del número de cortes producidos en la rotación por el espesor nominal de corte. Filtro de reconstrucción Función matemática usada para la circunvolución de los perfiles de atenuación antes de la reconstrucción de la imagen de TC. Proyecciones Se debe tomar en cuenta: El tiempo necesario para adquirir una proyección y la cantidad de radiación que debe soportar el cuerpo a irradiar. PROYECCION PARALLEL BEAM Para generar rayos en Paralelo es necesario, mover la fuente de radiación, lo que provocaría mayor radiación y mayor consumo de energía. PROYECCION FAN BEAN Genera Rayos en forma de círculo ya que la emisión viene en forma de abanico. La Matriz La imagen digital está formada por unos conjuntos de pequeñas divisiones o celdas, cada una con un determinado nivel de brillo y densidad. Cada unidad o pixel (picture element o elemento de imagen) posee información representada en números TC o unidades Housnfield UH. El pixel representa en dos dimensiones el volumen de un tejido. El volumen de un tejido recibe el nombre de voxel (volume element o elemento de volumen) y ese definido por el tamaño del pixel multiplicado por el espesor de corte.
  55. 55. Principios De Tomografía Página 54 Para un tamaño de matriz determinado, cuanto mayor sea el diámetro de la reconstrucción mayor será el tamaño del pixel, pero si aumentamos el tamaño de la matriz menor será el tamaño del pixel. La matriz utilizada habitualmente en tomografía es de 512 x 512. Pixel: Cada uno de los pequeños cuadraditos o elementos que componen la Matriz, reciben el nombre de Pixel (PICTURE ELEMENT): es decir, elemento de representación o de dibujo, siendo su tamaño para todos igual, y proporcional al número de matriz empleado ILUSTRACIÓN 43 EJEMPLO DE UN CORTE PARA OBSERVAR LA MATRIZ ILUSTRACIÓN 44 DIAGRAMA DE MATRIZ AMPLIA Y PEQUEÑA
  56. 56. Principios De Tomografía Es decir, cada imagen radiológica de un paciente visualizada en el monitor, en su conjunto constituye la matriz, y a su vez está formada por pequeños trocitos de la imagen. Cada uno de esos trocitos es un pixel, y cada pixel corresponde a una porción del paciente al que se le ha realizado la imagen topográfica Pixel: Campo de Visión (FOV)/ Matriz La matriz más usada en tomografía es de 512 x 512. Voxel Viene a ser la unidad de volumen de una imagen. Representa un volumen igual a una pequeña área de la imagen multiplicad por el grosor de corte. La altura del voxel está determinada por la anchura del haz de Rayos X (espesor de corte tomográfico). ILUSTRACIÓN 45 ESQUEMA QUE CONTIENE UNA REPRESENTACION DE PIXEL Y EN MATRIZ ILUSTRACIÓN 46 ESQUEMA DE VOXEL
  57. 57. Principios De Tomografía Página 56 Field Of View (FOV): El FOV o campo de visión, corresponde al tamaño de representación de la imagen anatómica. La resolución depende de la matriz utilizada y del tamaño del pixel. La dimensión del pixel se relaciona con el FOV y el tamaño de la matriz de la imagen: T. PIXEL = FOV / MATRIZ Existen dos tipos de campos el campo medido y el campo representado. EL CAMPO MEDIDO: es el tamaño de apertura en el Gantry, esto es, preparar los detectores necesarios para hacer la medición, los demás detectores (los que nos sobran) solo están preparados para recibir densidad aire. Si estos detectores recibieran Rx aparecerían artefactos por fuera de campo. CAMPO DE REPRESENTACIÓN: se refiere a la parte del campo de medición que va a ser representada por el ordenador en el monitor. Una vez elegido el campo de medición ahora decidimos si se representa todo o una parte. El campo de representación debe ser lo más pequeño posible ya que determinara junto con la matriz el tamaño del pixel. Recogida De Datos La energía se obtiene con el tubo de rayos X y su consiguiente produciendo un haz de rayos marcadamente colimado que se llamará energía primaria; las estructuras que son atravesadas por este haz absorben una cantidad de energía proporcional a su coeficiente de atenuación. El coeficiente lineal de atenuación depende de varios factores, como la densidad del objeto, su número atómico y su espesor. Existen 2 formas de seleccionar un plano de corte: RECONSTRUCCIÓN ANCHA (WIDE) La reconstrucción de la imagen utiliza, para la interpolación, los datos puntuales de todas las proyecciones que se encuentran a 360°, antes y después, con respecto al plano de corte seleccionado. Estos son algoritmos fáciles de implementar y sólidos con respecto a la calidad de la imagen, pero tienen la desventaja que tienden a ensanchar fuertemente los perfiles de los cortes.
  58. 58. Principios De Tomografía RECONSTRUCCIÓN DELGADA (SLIM) La reconstrucción de la imagen utiliza, para la interpolación, los datos puntuales de todas las proyecciones que se encuentran a 180°, antes y después, con respecto al plano de corte seleccionado. Esto significa que todos los detalles del objeto son visualizados desde dos direcciones opuestas durante una rotación de 360°. Como resultado, se mejora la resolución espacial en la dirección del eje Z y se logran menores espesores de corte. Este proceso comienza cuando se escanea la sección transversal del paciente, obteniéndose un gran número de voxels y es a partir de ahí que el sistema de reconstrucción de imagen se encarga de procesar toda esta información digital y reconstruir la imagen correspondiente, utilizando filtros y algoritmos especiales. Cada suma de rayos constituye una ecuación lineal cuyas variables son los coeficientes de atenuación de cada voxel atravesado y como resultado se obtendrán tantas ecuaciones como valores medidos obtenidos (sumas de rayos). La Retroproyección (Backprojection) Implica la reasignación de los datos del rastreo convolucionado a una matriz de imagen 2D que representa la sección del paciente que está siendo explorado. Se realiza perfil a perfil, durante todo el proceso de reconstrucción de la imagen. La matriz puede imaginarse como un tablero de ajedrez, que consiste típicamente en 512 x 512 ó 1 024 x 1 024 elementos de imagen, llamados píxeles. La retroproyección permite asignar una densidad exacta a cada uno de estos píxeles que son entonces representados con una gama de grises más o menos oscura. A mayor claridad de gris, mayor densidad tendrá el tejido del interior del píxel (por ejemplo, hueso). Cuando los perfiles de atenuación son sumados en la memoria del retroproyector, los valores correspondientes al lugar donde está localizado el píxel serán mucho mayores que en el resto de la matriz, por lo que se obtiene una imagen áspera del píxel. La imagen obtenida por la retroproyección produce sombras grises que se extienden desde el centro del píxel, de forma similar a las puntas de una estrella. Este tipo de artefacto de estrella es producido por la backprojection y no es posible corregirlo procesando un mayor número de proyecciones. Otra desventaja de la retroproyección simple, es que da como resultado una imagen borrosa debido a que cada objeto influye en toda la imagen en su conjunto. Para corregir este artefacto
  59. 59. Principios De Tomografía Página 58 se emplea un proceso llamado convolución, que será tratado más adelante, y modifica los datos de la proyección antes de la retroproyección. PARÁMETROS DE LA RETROPROYECCIÓN: Reconstrucción de los datos crudos (Raw Data): los datos crudos son adquiridos partiendo del campo de medición (scan field) completo, con el objetivo de evitar distorsiones de los valores Hounsfield obtenidos. A partir de los datos crudos puede ser reconstruido un segmento de la imagen. Reconstrucciones En Distintos Planos Al Corte Original Técnica de 2D RECONSTRUCCIÓN MULTIPLANAR (MPR). Esta técnica permite la reconstrucción en múltiples planos, siendo los más usados el corte coronal, sagital y el oblicuo. La MPR se ha convertido en una herramienta valiosa para el diagnóstico de fracturas y de otras patologías ortopédicas, pues las secciones convencionales axiales no siempre proporcionan suficiente información sobre las fracturas: un buen ejemplo es aquella fractura muy fina, sin desplazamiento ni discontinuidad cortical, que se demuestra de forma más efectiva gracias a la MPR Técnica de 3D ILUSTRACIÓN 47 TC DE TORAX CON MPR
  60. 60. Principios De Tomografía MAXIMUM INTENSITY PROJECTION (MIP). Es un método matemático de visualización en 3D que extrae los vóxeles de mayor absorción. Estos vóxeles son seleccionados desde distintos ángulos mediante bloque de datos y son proyectados como una imagen 2D. El efecto 3D se obtiene variando, en pequeños sectores escalonados, el ángulo de proyección y viendo entonces las imágenes reconstruidas en sucesión rápida (por ejemplo, en modo "cine"). Este procedimiento también se emplea para examinar los vasos sanguíneos realzados por el contraste MINIMUM INTENSITY PROJECTION (proyección de mínima intensidad) (MinIP). Es un método matemático de visualización en 3D, semejante a la MIP, pero con visualización de los vóxeles de menor absorción. ILUSTRACIÓN 49 ANGIOTC DE CEREBRO EN MIP ILUSTRACIÓN 48 TC DE CRANEO EN 3D
  61. 61. Principios De Tomografía Página 60 Técnica De Exposición De Superficie Sombreada (Shaded Surface Display) (SSD). En esta técnica de visualización para la construcción de superficies en 3D sólo se consideran los vóxeles cuyos valores excedan un valor umbral definido, mostrándose la superficie de un órgano o hueso que ha sido definida en unidades Hounsfield por encima de un determinado valor umbral. El ángulo de visión, así como la localización de la hipotética fuente de luz son cruciales para obtener reconstrucciones óptimas Volume Rendering Technique (VRT). Técnica de renderización de volumen para la construcción de superficies en 3D. Este proceso, denominado Rendering (reproducción), emplea una serie de complejos cálculos matemáticos para determinar el aspecto que presenta un volumen escaneado desde distintos ángulos y como resultado, se obtendrá la forma, el sombreado y la perspectiva lineal resultantes, tan precisos que proporcionan sensación de profundidad y la ilusión de una tercera dimensión en una imagen bidimensional representada en la pantalla del monitor del equipo de TAC. ILUSTRACIÓN 50 VTR EN ESCAPULA
  62. 62. Principios De Tomografía AngioTAC. Esta técnica, aunque muy superior a la fluoroscopia y a las radiografías del tórax en la detección de las calcificaciones de las coronarias, tiene múltiples inconvenientes como los posibles artefactos por movimientos de cortes lentos, los fenómenos de adición de volumen y los problemas que crean la movilidad respiratoria y cardiaca. En la actualidad, la información que ofrecen los equipos modernos de tomografía con técnicas helicoidales multicortes, han superado estas dificultades. Endoscopia Virtual. Es un software que poseen algunos equipos helicoidales, con el que se puede realizar una verdadera endoscopia sin instrumentar al paciente. Este procedimiento permite visualizar representaciones anatómicas mediante la creación de modelos de "objetos" tridimensionales. Con su ayuda, se pueden visualizar cavidades como el colon, el sistema bronquial y las arterias, desde posiciones interiores del volumen. La calidad de este proceso depende de la firma comercial y de la generación de TAC helicoidal que se emplee. ILUSTRACIÓN 51 ANGIOTC DE CRANEO
  63. 63. Principios De Tomografía Página 62 Perfusión CT. Esta técnica proporciona imágenes del flujo sanguíneo, del volumen de sangre y del tiempo hasta el pico, a partir de un juego de imágenes de TC dinámicas. Calcium Scoring. Técnica que permite estimar la cantidad de calcio detectado en las arterias coronarias, facilitando enormemente el control y terapia de estos pacientes con riesgo de sufrir enfermedades coronarias. ILUSTRACIÓN 52 ILUSTRACION DE COLON EN ENDOSCOPIA ILUSTRACIÓN 53 TC CRANEO CON PERFUSION
  64. 64. Principios De Tomografía Nivel De Ventana Cuanto mayor sea la ventana mayor será el contraste de la imagen, pues existirá un tono de gris por pocas unidades de la escala; cuanto menor sea la Ventana disminuirá el contraste, pues muchas unidades estarán dentro de un mismo tono de gris o color. Al elevar la media desaparecerán las imágenes de poco valor de atenuación pues irán quedando en la zona invisible inferior de la escala; cuanto más baja sea la media, se podrá apreciar estructuras de menor valor de atenuación. La utilización correcta de la ventana se aprende con la experiencia, pues suele variar para cada caso, siendo muy diferente según la estructura del órgano a explorar.; existiendo protocolos previamente establecidos para su utilización en diferentes órganos. El estudio en TC comienza con la selección del número de cortes a realizar, el grosor de dichos cortes y la selección del nivel de ventana que habitualmente suelen estar protocolizados en todas las unidades de TC. Evidentemente si en la planificación del estudio una lesión queda fuera de los planos y cortes realizados, es imposible que aparezca en la imagen radiológica y por tanto se hace imposible su diagnóstico con esta técnica; por lo que el conocimiento de estas características resulta imprescindible para valorar las imágenes obtenidas en TC ILUSTRACIÓN 54 SCORE DE CALCIO EN TC DE CARDIACO
  65. 65. Principios De Tomografía Página 64 Calidad De La Imagen La calidad de la imagen en TC viene determinada por unas características, a los que generalmente se les puede asignar un valor numérico, dado que en TC los píxeles tienen valores discretos o numéricos. Dichas características que determinan la Calidad de Imagen en la TC son:  Resolución Espacial  Resolución De Bajo Contraste  Ruido  Linealidad. RESOLUCIÓN ESPACIAL Cuando se obtiene una imagen de dos estructuras que presentan una interface muy nítida entre ellas (blanco/negro), la imagen reconstruida por la TC será algo borrosa en el punto de cambio. El grado de borrosidad proporciona una medida de la resolución espacial de alto contraste del sistema. ILUSTRACIÓN 55 ADQUISICION DE VENTANA
  66. 66. Principios De Tomografía Como la imagen en su punto de cambio es una representación visual de los valores numéricos de los píxeles correspondientes, se pueden analizar su valor numérico en torno a la zona de cambio para obtener una medida cuantitativa de su resolución espacial. En realidad el valor numérico no cambiará bruscamente sino que lo hará en forma gradual de números Hounsfield. Esta transición en sus valores numéricos indica una mala resolución espacial. Cuanto mayor sea el tamaño del píxel y menor el contraste del sujeto, peor será la resolución espacial. De igual forma el tamaño de los detectores, el diseño de los colimadores que aumentan la radiación dispersa afecta a la resolución espacial, ya que también disminuyen el contraste del sistema. RESOLUCION DE BAJO CONTRASTE La capacidad de distinguir un tejido con una determinada composición de otro de composición similar, independientemente del tamaño y de su forma, recibe el nombre de Resolución de bajo contraste. Los equipos de TC son insuperables en este aspecto. Como se ha visto, el coeficiente de atenuación de energía depende de la energía del fotón, del número atómico del tejido irradiado y de la densidad de la parte corporal explorada. RUIDO DEL SISTEMA Si se realiza un barrido de un medio perfectamente homogéneo, como es un fantoma o maniquí de agua, el valor de cada uno de los píxeles de esa imagen debería ser cero. Pero esto no ocurre, porque la resolución de bajo contraste no es perfecta. Por tanto, la media de todos los valores de todos los píxeles será cero, pero algunos darán valores superiores y otros inferiores a cero. Esta variación de los números en torno al cero es el Ruido del sistema. Si todos los píxeles presentaran el mísmo valor, el ruido del sistema sería cero. El ruido se define como la desviación estándar porcentual de los píxeles obtenidos al realizar un barrido de un recipiente de agua. El ruido del sistema depende de distintos factores: - Tensión de pico y filtración - Tamaño del pixel - Grosor de la sección - Eficacia de los detectores - Dosis que recibe el paciente. En un mismo aparato, el valor del número de TC puede variar de un día para otro e incluso de una hora a otra.
  67. 67. Principios De Tomografía Página 66 En último extremo, es la dosis que recibe el paciente, o el número de rayos X que utiliza el detector para producir la imagen la que condiciona el ruido del sistema. LINEALIDAD Es muy importante realizar calibraciones periódicas para comprobar que el agua sigue siendo representada por el cero y los restantes materiales por sus números correspondientes de TC. Se recomienda una calibración diaria mediante la utilización de fantomas. La falta de linealidad indica que el equipo funciona mal o esta desalineado. Si la desviación es pequeña los valores numéricos de TC no serán precisos, pero el efecto sobre la imagen puede ser muy pequeño. No obstante, esta pequeña desviación puede afectar al análisis cuantitativo del tejido mediante los valores de atenuación de los píxeles en TC. Artefactos Se llama así a todos los componentes del contenido o la forma de la imagen que no corresponden a lo esperado en un sistema de TC supuestamente ideal. Se pueden clasificar atendiendo a la causa que los ha provocado, en dos tipos diferentes  Artefactos De Origen Cinético: A) POR MOVIMIENTO DEL PACIENTE: es el más frecuente de los artefactos producidos y sólo se puede evitar con una adecuada información al paciente de la técnica que se le va a aplicar y las consecuencias que conlleva su movimiento. Por otro lado, si se trata de niños o personas que no pueden evitar el movimiento, sólo queda la. posibilidad de la sedación con fármacos o la inmovilización mediante dispositivos adecuados.
  68. 68. Principios De Tomografía B) POR FUERA DE CAMPO (F.O.V., FIELD OF VIEW): no se trata de un artefacto de origen cinético propiamente dicho, se incluye en este apartado por similitud. Se trata de un defecto en la medición por no encontrarse todo el objeto dentro del abanico de radiación, es decir, parte del paciente no queda dentro del campo de medición de los detectores o del campo de irradiación. Esto puede suceder por un mal posicionamiento del paciente en la mesa de exploración o por ser éste demasiado grueso para ser cubierto totalmente por el haz. Se puede resolver mediante un posicionamiento correcto, mediante la ampliación del diámetro de exploración o campo de visión), algunos sistemas modernos incluyen material informatizado para hacerlo, o utilizando el zoom de imagen para analizar aquellas zonas de interés. C) POR MOVIMIENTOS DEL SISTEMA: si se producen artefactos por vibración del sistema tubo detectores o mesa de exploración sólo pueden ser debidos a avería de dichos componentes, de modo que será la casa instaladora la competente para solucionarlos.  Artefactos De Origen Técnico A) POR ALIASING: se produce cuando en la secuencia de corte un detector pasa de medir un fotón extraordinariamente atenuado, por ejemplo, por un objeto metálico o de alto Z, a medir un fotón de atenuación normal o baja, por ejemplo, un asa intestinal o pulmón. Este cambio brusco del nivel energético que el detector debe medir ocasiona ILUSTRACIÓN 56 TC DE PELVIS ILUSTRACIÓN 57 TC TORAX ABDOMEN Y PELVIS
  69. 69. Principios De Tomografía Página 68 un retardo en el tiempo de reacción del detector y como consecuencia se produce un falso halo de atenuación en torno al componente de alta densidad. Se puede disminuir o eliminar este artefacto situando el elemento perturbador lo más centrado posible en el campo de medición o aumentando el número de proyecciones por corte. B) POR FALTA DE LINEALIDAD: es decir, la medición obtenida por algún detector, o por todos, no es proporcional en una secuencia creciente de espesores del objeto. Se produce entonces una imagen heterogénea, si el error es de todos los detectores; o bien una secuencia de anillos parciales o rayas si el error es de un sólo detector. Aun siendo una avería del sistema de detectores se puede, en parte, subsanar reduciendo el espesor del corte mediante colimación. C) POR FALTA DE ESTABILIDAD: se produce cuando falla la sensibilidad de un detector o grupo de ellos. Aparecen en la imagen unos anillos concéntricos o rayas, dependiendo del sistema de reconstrucción de imagen. Sólo se puede solucionar el problema mediante la calibración de los detectores. Algunos sistemas de TC incluyen procedimientos de auto calibración que pueden ser usados tantas veces como sea necesario. CAPITULO IV.- “PROTOCOLOS Y MEDIOS DE CONTRASTE” Tomo estudio de tomografía se puede decir que cumple su funcionalidad cuando es realizado en simple y contrastada ya que permite observar distintas lesiones que pasarían desapercibidas en una simple, pero su mayor función esta en los estudios de vasos y reconstrucciones en las que se requiere observar la permeabilidad de una vía
  70. 70. Principios De Tomografía Se debe recordar que es preferible realizar un estudio simple antes del contrastado ya que la eliminación del contraste será moderada por tanto realizar un estudio posterior a este arrojaría falsos positivos de patologías inexistentes en el sistema. Con los avances tecnológicos ha mejorado el uso de contraste para la adquisición, en el mercado existen gran variedad de contrastes pero siempre se debe optar por el que permita usar menos dosis y que de mejor calidad de imagen, pero su costo es elevado a comparación de otros, cabe recalcar que no es buen criterio elegir grandes dosis para mejor imagen ya que la eliminación del contraste es mediante vía renal y el exceso de concentración de yodo puede causar una intoxicación medicamentosa. Medios De Contraste Contraste Negativo Se llaman negativos porque los rayos x los traspasan con mucha facilidad. Normalmente se administra por vía oral o rectal, los medios de contraste más frecuentes son el aire oxígeno, dióxido de carbono, se utilizan normalmente en exploraciones del sistema digestivo. Contraste Positivo Son un grupo de sustancias que, administradas por diferentes vías, realzan determinadas estructuras anatómicas por tener un coeficiente de absorción mayor a los rayos X que las estructuras vecinas, aumentando notablemente la capacidad diagnóstica de un estudio. Los medios de contrastes endovenosos aprobados para la administración en TAC, son moléculas orgánicas complejas unidas al yodo, considerándose la primera causa de reacciones alérgicas en los pacientes debido, en mayor medida, al grado de osmolaridad y no a la presencia del yodo en sí. Los medios de contrastes yodados han evolucionado tratando de tener un grado de osmolaridad lo más cercano posible al de los tejidos.

    Als Erste(r) kommentieren

    Loggen Sie sich ein, um Kommentare anzuzeigen.

  • ClaudioMontenegro3

    Jul. 17, 2019
  • SantyymayGonzalez

    Aug. 28, 2019
  • fabianveraponce

    Sep. 2, 2019
  • NathalyTorres19

    Oct. 1, 2019
  • CarlosGaonaSanchez

    Oct. 15, 2019
  • JessicaCarhuaninaLeo

    Dec. 12, 2019
  • danielbravo31105

    Jan. 5, 2020
  • KarenNair1

    Apr. 8, 2020
  • ANAMARTINEZ662

    Apr. 29, 2020
  • RickyJarra

    May. 2, 2020
  • AntonellaColque

    May. 4, 2020
  • BeluUrquizo

    Jun. 8, 2020
  • LiderOvando

    Oct. 24, 2020
  • AllysonGonzlezMuoz

    Jan. 4, 2021
  • guillrivera

    Mar. 1, 2021
  • asanchezsosa

    Mar. 1, 2021
  • ElizabeteTerres

    Mar. 11, 2021
  • LuisMiguelRodriguezChoque

    Jun. 4, 2021
  • karinazevallosgallegos

    Jun. 29, 2021
  • Javiercg5

    Jul. 11, 2021

recopilación sobre principios básicos de tomografía, historia y datos relevantes sobre tomografía, junto con bases de protocolos.

Aufrufe

Aufrufe insgesamt

23.090

Auf Slideshare

0

Aus Einbettungen

0

Anzahl der Einbettungen

12

Befehle

Downloads

0

Geteilt

0

Kommentare

0

Likes

55

×