TOMOGRAFIA 2007

TOMOGRAFÍA

Historia

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 1970: Godfrey Hounsfield, construyó el equipo EMIMARK I CARACTERÍSTICAS: • Logró hacer cortes tomográficos axiales de cerebro. • Resolución baja. • El equipo era muy lento.  1971: Primeras imágenes de TAC.  1973: Fabricación en serie.  1978: Primer tomógrafo en Chile.  1979: Godfrey

Primeras Imágenes

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¿Qué es la TOMOGRAFÍA? Tomos=corte; Grafos= escritura, imagen o gráfico

Imagen de un corte Técnica que tiene como objetivo

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proporcionar una imagen de una capa determinada, dejando borrosas las estructuras que quedan por encima o por debajo de la capa que se trata de investigar.

Radiografía Convencional

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 Superposició n de imágenes  Posee movimientos manuales  Unidad mínima grano de haluro de plata  Baja calidad de imagen

Tomografía  Enfoca sólo la estructura anatómica de interés  Posee movimientos lineales y automáticos  Unidad mínima voxel  Óptima calidad de imagen

Usos de la Tomografía

 Para obtener imágenes por ejemplo de cerebro  Detección lesiones cerebrales  Detección hemorragias cerebrales  Descubrir roturas viscerales  Para poder extraer líquidos

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TOMOGRAFÍA CONVENCIONAL

Radiología Convencional  Las estructuras se aprecian con exactitud.

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 Las originan imágenes superpuestas que dificultan la visión de la estructura de interés.

Tomografía Convencional Enfoca solo la estructura de interés en el plano del objeto, mientras que las estructuras situadas por encima o por debajo se producirá borrosidad cinética. 9

Esto aumenta el contraste

Partes de un Tomógrafo

Tipos de Movimiento

Partes de un Tomógrafo

Tubo de rayos x

Barra metálica

Mesa

Bucky 10

Tomografía Convencional Movimientos: Line al

Circul ar

Hipocicloida l Elíptic o 11

Triespir al

Tomografía Convencional 1. Tomografía Lineal 2. Tomográfica Multidireccional 3. Zonografía 4. Tomográfica Panorámica 5. Estereorradiografía 6. Radiografía de Aumento 12

Tomografía Lineal  El receptor de imagen y el tubo de Rayos X se mantienen siempre en un mismo plano durante el movimiento. 13

Estructura Tomográfica Punto de apoyo

Plano del objeto

Ángulo Tomográfico

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Tomografía Multidireccional Movimientos:

Circula r

Triespiral

Elíptico Hipocicloidal 15

Zonografía Se realiza cuando el ángulo tomográfico es inferior a 10º. Se utiliza cuando el contraste del sujeto es tan bajo que de las tomografías de mayor sección se obtendrían imágenes deficientes. 16

Tomografía Panorámica  Se aplican para exámenes odontológicos y también de estructuras óseas curvadas de la cabeza como el caso de la mandíbula.

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Estereorradiografía

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 Estereoscopia: técnica capaz de recoger información visual tridimensional o de crear la ilusión de profundidad en una imagen. La ilusión de la profundidad en una fotografía, película, u otra imagen bidimensional es creada presentando una imagen ligeramente diferente para cada ojo  Visualización en 3D

Radiografía de aumento  Técnica para zonas vasculares y nerviosas entre otras.  Desventaja: aumenta la dosis al paciente por la relación a la ley inversa del cuadrado de la distancia.

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Ventajas

Desventajas

- Mayor contraste del tejido de la capa tomográfica -Cuanto mayor irregular sea el movimiento del tubo de rayos x y el receptor de imagen, mayor será esta mejora de contraste

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- Aumenta la dosis al paciente. - Se usan rejilla lineales en dirección al tubo.

TOMOGRAFÍA COMPUTACIONAL

Principios del Fundamento

Tomógrafo Convencional

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Tomógrafo Computarizado

Tomografía Convencional

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Modos Operativos Escáneres de 1ra Generación:  1er escáner EMI  Tipo 1 Traslación – Rotación  Tiempo mayor (inconveniente)

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Escáneres de 2da Generación  Tipo 2 Traslación – Rotación  Múltiples detectores  Magnitud de radiación dispersa (inconveniente)

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Escáneres de 2da Generación

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Escáneres de 3ra Generación  Rotación – Rotación  Disposición curvilínea  Reconstrucción de imágenes  Aparición ocasional de artefactos (inconveniente) 27

Escáneres de 4ta Generación  Rotaciónestacionaria  Disposición circular fija de detectores  Alta dosis al paciente (inconveniente)

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Escáneres de 5ta Generación:  Estacionario-estacionaria  Mejoras en calidad y dosis al paciente  Incluyéndose cámara cinematográfica 29

Escáner de 5ª Generación

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COMPONENTES DE LOS SISTEMAS

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS Sea cual sea el tipo de escáner que se utilize, cabe distinguir tres componentes principales

Grúa

Ordenador

Consola del operador 32

La grúa  Tubo de rayos X  Matriz de detectores  Generador de alta tensión  La camilla de soporte del paciente  Soportes mecánicos 33

El ordenador

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 La TC no seria posible si no se dispusiera de un ordenador digital ultrarrápido.  La mayoría de los ordenadores requieren un entorno espacial y controlado, en consecuencia, muchas instalaciones de TC deben disponer de una sala contigua dedicada al equipo informático  El núcleo principal de los ordenadores utilizados en TC está formado por un microprocesador y la memoria principal.  Muchos escáneres de TC utilizan procesadores matriciales en vez de un microprocesador para la reconstrucción de las imágenes.

Consola del operador  Una consola del operador típica contiene controles y monitores dedicados a los diversos factores técnicos que se aplican.  Se puede ajustar el grosor del corte del tejido sometido a examen.  La consola del operador posee dos monitores de televisión.

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CARATERÍSTICAS DE LA IMAGEN

MATRIZ DE IMAGEN  Número de TC o unidad de Hounsfield.  El píxel es una representación bidimensional de un cierto volumen de tejido, que se conoce como voxel. voxel  El diámetro de la imagen reconstruida se denomina campo de visión.

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NÚMERO DE TC  Un píxel se presenta en el monitor de video como un nivel de brillo y en la imagen fotográfica como un nivel de densidad óptica.  El numero de TAC exacto de un píxel dado está relacionado con el coeficiente de atenuación de rayos X del tejido contenido en el voxel correspondiente.

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Calidad de imagen en TAC:

Resolución Espacial

Res. Contraste Resolución de Contraste

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Resolución Espacial

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 Se mide a través del grado de borrosidad que posean los bordes anatómicos de alto contraste contenidos en la imagen  Expresión matemática  FTM  Fidelidad de

Resolución de Contraste TC: 50  Distinguir estructuras de diferente composición.  Al limitar la radiación dispersa que llega a los detectores se obtienen niveles excelentes de resolución de TC: 1000 contraste. 41

TC: -100

Reconstrucción A C A B

+ + + +

B D C D

= = = =

0 1 0 0

Solución: C = 1 A = B = D = 0

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B

A

D

C

Scanner Helicoidal

El comienzo de la TC espiral  En 1989, fue el comienzo de la tomografía computarizada en espiral.  ¿ Qué es la TC en espiral? 

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La gran novedad propuesta por este escáner es poder realizar exámenes sin detener el giro del tubo de rayos .

 Conserva la posibilidad de realizar cortes transversales.  Ideal para exámenes de tórax, abdomen y pelvis

Partes de un escáner helicoidal  Generador de alta tensión:  Funcionan con alimentación trifásica o de alta frecuencia.  Puede estar ubicada fuera del la grúa, o bien, incluida en ella (TC helicoidales mas modernos).  Consola de control:  Consola de visualización para el médico  Consola del operador.  Ordenador.  Gantry y camilla móvil.

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Consola del Operador Esta constituida por:  Monitor de visualización  Controles de regulación de los factores técnicos:  Selector de Kvp.  Selector tiempo de barrido.  Selector del grosor de corte. 46

Gantry y Camilla deslizante  Tubo de rayos x:  Alta resistencia a la temperatura.  Elevada tasa de enfriamiento  Se aceptan solo tubos que tengan capacidades de almacenamiento térmico sobre los 3 MUC, lo óptimo seria sobre los 5MUC.  Son de gran tamaño.

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Gantry y Camilla deslizante

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 Detectores de rayos x  La matriz de detectores disminuye la dosis al paciente.  Permite barridos mas rápidos y mejora la calidad de la imagen.  Se prefiere los detectores de material sólido (80%) que los detectores de gas.  Mesa o camilla deslizante  De alta precisión  Controlada por un software a en la mesa de control.

Gantry y Camilla deslizante La TC espiral posee la tecnología del anillo deslizante:  Tecnología de anillo deslizante

 Compuesta por tres anillos:  EL 1º suministra alimentación de alta tensión al generador de alta tensión y al tubo se rayos x.  El 2º suministra corriente al grúa rotatoria.  El 3er anillo trasfiere los datos digitales de los detectores de la matriz.

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Algoritmos de Interpolación 

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¿Qué

es y en qué consiste?  Software informático, permite la interpolación de datos.  Algoritmos de interpolación lineal de 360º.  Algoritmos de interpolación de 180º

Algoritmos de interpolación de 360º  Los primero TC helicoidal utilizaban este método de interpolación.  Fueron útiles para vistas solo axiales, similares a la de los TAC convencionales.  Cortes tanto sagitales como coronales producía imágenes con niveles de borrosidad notorias. 51

Algoritmos de interpolación de 180º  Interpolación simple lineal.  Interpolación mediante inecuaciones cúbicas.

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Relación de paso en el barrido espiral Mov. De la camilla (mm/s) por rotación de 360º

Paso= Colimación

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Selección de factores técnicos •Ventaja principal que ofrece la TC espiral. • Tiempo de examen: •Antiguamente se demoraba 60 seg. en tomar la imagen sin interrupción. Se puede aplicar salto de barrido. • Resolución en el eje Z. - Alta resolución en el eje Z, se optará por una colimación, de un paso bajo, un movimiento lento, y una reconstrucción. 54

- Estructuras pequeñas, requieren una alta resolución en

Características de la imagen

• La calida de imagen en TC espiral puede ser medida. • Se obtiene una notoria resolución espacial en el eje Z . •Imágenes solapadas:

 A veces objetos de interés en la TAC no se pueden ver a simple vista , no obstante la TC en espiral puede solapar las imágenes y obtener así dicho objeto , con incluso una mejora en la resolución de contraste.  Reforma Multiplanar (RMP) tridimensional.  Algoritmos de RMP tridimensional.  55

- V.S.S - P.I.M –- V.V.S

Visualización de superficies sombreadas •Primera técnica tridimensional, 1970. •Asistidos por ordenador •Requerimientos informáticos modestos. •Percepción tridimensional •Profundidad de imágenes limitada 56

Proyección de la Intensidad Máxima • Reconstrucción de imagen a partir de píxeles máximos. • Apta para exámenes de vasos sanguíneos. • Imágenes 3D pero sin profundidad.

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Visualización de volúmenes sombreados •Ocupa todo el volumen de datos del voxel en cada píxel de la pantalla •Se necesitan ordenadores muy potentes •Reconstrucciones de la anatomía humana •Sistema músculoesquelético 58

Bibliografía  Manual de radiología para técnicos, 6ta

Edición, Stewart C. Bushong  Técnica de la radiología médica,3era Edición, G. J. van der Plaats  Fundamentos técnicos de radiología y tomografía axial computarizada, Guillermo E. Avendaño Cervantes  http://fisterra.com/Salud/3proceDT/tac.asp  http://www.xtec.net/~xvila12/funciona.htm  http://www.dentaldealer.it/radiografici/radiog_  http://www.fau.org.ar/boletin/boletin3_10/secci

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FIN