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Exploración de los Principios Físicos en la Formación de Imágenes por…
Exploración de los Principios Físicos en la Formación de
Imágenes por tomografía computarizada
Historia del desarrollo de la tomografía computarizada
La TC fue creada por Godfrey Hounsfield en 1972, recibiendo el Premio Nobel en 1979. Con la TC se puede obtener cortes transversales del cuerpo humano a partir de proyecciones radiográficas desde diferentes posiciones. En 1989, surge la TC helicoidal, con ventajas sobre la TAC, permitiendo la adquisición de varias imágenes por cada inspiración. En 1998, nace la TC multidetector con varias filas de detectores, mejorando la calidad de los resultados. Más recientemente, se desarrolla la CBCT, utilizada en odontología para análisis bucomaxilofacial. La TC es una técnica no invasiva que permite hacer diagnósticos de lesiones quísticas y tumorales, además de ser útil en tratamientos de implantes para evaluar altura, espesor y calidad ósea.
Evolución histórica de los equipos (generaciones de tomógrafos).
Tomografía axial computarizada (TAC) convencional
TAC helicoidal 1980
TAC multidetector (MDCT): A fines de los 90 y principios de los 2000
TAC de doble energía
TAC con capacidad de imagen 4D"Introducida en los últimos años
TAC de baja dosis de radiación
Descripción del proceso de la generación de imágenes por TC
Los resultados de las numerosas mediciones de la transmisión de rayos X a través de un paciente constituyen la información básica para reconstruir la imagen. Antes de la reconstrucción, se toma el logaritmo de la inversa de la transmisión normalizada para cada medida, que equivale a una suma discreta de los productos de los elementos del objeto atravesados por el haz.
Presentación de la imagen por TC
Un TC es un equipo de rayos X en el que la placa radiográfica (el chasis) ha sido sustituida por detectores. Estos detectores son los encargados de recoger los datos tras la irradiación del paciente-te de la siguiente manera: el tubo gira alrededor del paciente emitiendo un haz de rayos X y los detectores situados en el lado opuesto recogen la radiación que lo atraviesa. Los datos recogidos en los detectores se envian a un ordenador que integra y reconstruye la información obtenida y la presenta como una imagen en el monitor.
Descripción del concepto de ventana, y escala Hounsfield,
Ventana: es el valor medio o central en UH (unidad hounsfield) de la ventana usada para visualizar una imagen reconstruida en el monitor del equipo, es el brillo de la imagen.
Escala Hounsfieid: el TC recoge imágenes en totalidades de grises, que representan las diferentes densidades tisulares de la anatomía estudiad. HOUNSFIELD. esta escala da al agua un valor de densidad 0, con extremos que van desde -1000(aire) hasta +1000 (hueso), debido a este gran número de grises existen unos 4000 teniendo en cuenta que el ojo humano es capaz de diferenciar entre 40 y 10. por lo que se crea el concepto de anchura y nivel de ventana para adecuar la escala de gris Thlo que queremos ver.
• Componentes del equipo de tomografía (Gantry, tubo de rayos x,
colimadores, detectores, sistema informático)
Gantry: En el interior del gantry de un equipo de tc están todos los dispositivos necesarios para registrar los perfiles de transmisión del paciente. Puesto que dichos perfiles se van a registrar para diferentes direcciones angulares, el conjunto de estos dispositivos está montado en un soporte giratorio.
Tubo de rayos x: El tubo de rayos K y el generador de alta tensión se utilizan para producir el haz de rayos X. Los tubos utilizados tienen tamaños de foco variable según las necesidades de calidad de imagen (buena resolución a bajo contraste o alta resolución espacial)
Colimadores: es un elemento que permite regular el tamaño y la forma del haz de rayo, aquí donde se varía el ancho del corte topográfico este puede variar de 1 a 10mm de espesor
Detectores: reciben los rayos x, trasmitido después que atravesaron el cuerpo de/ paciente y los convierte en una señal eléctrica.
Sistema informático: tiene a su cargo el funcionamiento total del equipo el almacenamiento de las imágenes construida y de los datos.
Factor pitch y su rol en la adquisición de la imagen
En una exploración helicoidal, se combina a la vez el movimiento rotatorio del tubo y el filtrarán los datos durante el proceso de reconstrucción. Para poder usar estos algoritmos se necesitan los datos brutos (raw data) de la adquisición, Los datos adquiridos pare la formación de la imagen en TC vienen determinados básicamente por: -la dosis de radiación emitida. -La atenuación de la radiación detectada. -Adquisición de estudios completos en apnea. -Reducción de los tiempos de estudio. -Reducción de artefactos producidos por películas del paciente.
• Características de la imagen (atenuación, reconstrucción de la imagen)
Atenuación el choque de los rayos x con la estructura anatómica produce una absorción de energía, esto es lo que lamamos atención, se produce dispersión del haz, por ello es muy importante que existe un colimador.
Reconstrucción de la imagen: producido el baritado y los detectores han recibido el has atenuado y lo han traducido en señal eléctrica tenemos lo que se conoce como RAW DATA que significa en crude. Son datos analógicos, señales eléctricas in procesa.
Descripción de los principales artefactos presentados en tomografía
Artefacto por movimiento del paciente
Artefacto fuera de campo
Artefacto por endurecimiento del haz Artefacto por un error de estabilidad Artefacto por falta de linealidad
artefacto metálico
Artefacto de volumen parcial
Importancia de la dosis en TC
Es importante que el radiólogo entienda la relación entre la dosis de radiación y los riesgos que conlleva como afecta a la calidad de la imagen. El conocimiento de los factores implicados en la adquisición y calidad de la imagen de la TC, asi como de las herramientas disponibles para el control de la dosis resulta fundamental para optimizar los estudios y adecuarlos la finalidad
Factores que influyen en la dosis en TC
Características del paciente.
Región anatómica en estudio.
Parámetros de adquisición.
Características técnicas del equipo de TC.
Calculo de dosis
Describe la cantidad de radiación recibida por los tejidos, mide la energía depositada en un tejido por unidad de masa. Es importante saber que el CTDIvol es una medida dependiente del tamaño del paciente y por lo tanto no presenta la dosis absorbida real por el paciente, un paciente pequeño tendrá mayor dosis absorbida real que un paciente más grande.
Medidas para disminuir y optimizar la dosis
Productos corriente x tiempo: aumentar el mAs mejora la calidad de la imagen, modulación de la
intensidad la corriente varía automáticamente en función del espesor del paciente.
Tensión de tubo (kV): aumenta la dosis con el aumento del kV, influye en la calidad de la imagen.
Picht: cambiar el pitch reduce la dosis sin pérdida significativa de la información diagnóstica
Adquisición axial helicoidal: la adquisición helicoidal reduce la dosis cuando el pitch es mayor a igual a uno comparada con la axial cuya resolución espacial es equivalente.
Parámetros técnicos que influyen en la dosis
Modulación de la intensidad de corriente de tubo (mAs), Selección automática de los valores de tensión de tubo (kV), Protección selectiva de órganos y colimación adaptable, así mismo se deben tener en cuenta los parámetros de calidad de la imagen y la dosis de estudios de TC.
Modulación automática de la dosis
Son tarjetas electrónicas que adaptan la intensidad de corriente del tubo de rayos x según las características morfológicas del paciente o zona anatómica, los smd tienen como objetivo principal reducir la dosis de acuerdo a la atenuación del paciente, tiene como ventaja reducir la radiación dispersa, reducir la carga del tubo de rayos x, los sistemas de modulación cuantifican reducciones de dosis relativas en el intervalo de 20 al 60%.
Parámetros de reconstrucción de imagen
Esta técnica permite la reconstrucción tridimensional de la estructura interna de un objeto que es iluminado con una fuente de rayos x, la reconstrucción se forma con imágenes bidimensionales de corte transversales del objeto cada corte se obtiene a partir de las medidas de fenómenos físicos como la atenuación, la dispersión y la difracción de los rayos x.
Protección de órganos radiosensibles
Para reducir la dosis absorbidas en órganos radiosensible puede aplicar distintos métodos como: Utilizar una modulación angular de la corriente del tubo angular en la rotación de tubo Reducción de dosis absorbida en la mama o el tiroides entre 20 -38% sin perder la calidad de la imagen. Los riesgos de efecto adverso de los tejidos de nuestro organismo no son iguales de sensibles a la radiación por eso cuando se utiliza radiaciones ionizantes es recomendable proteger aquellos órganos del cuerpo que son más sensibles a la radiación que son los genitales masculinos y femeninos la glándula tiroidea situada en el cuello y los ojos.
AUTORIA DE: KAREN JULIANA DELGADO ROSERO.
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