TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA

TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA

1. HISTORIA DE LA TC

   • 1850 HENRICH GEISSLER
     • Construyenun tubo que lleva a cabo las ondas electromagneticas
     • 1895 WILHELM ROENTGEN
       • Descubrió los rayos X y logró ontener una imagen de la mano de su esposa
       • 1917J. RANDON
         • Modeló matemáticamente proyecciones a partir de un objeto bidimensional o tridimensional de la cual surgió la idea de la TAC
         • 1961A. M. Cormac
           • Un equipo de médicos describe la utilización de esta técnica de reconstrucción de imágenes aplicado a la medicina
           • 1967Goodfrey N. Hounsfield
             • Propuso la construcción del escáner EMI que fue la base de la técnica para desarrollar la TAC que unía el electrónico a las técnicas de rayos X
             • 1970Goodfrey again
               • Desarrolló un corte tomográfico sectorial sobre la cabeza del ser humano
               • 1971Primer equipo de tomografía
                 • Se instala en estados unidos el primer equipo de tomografía computarizada especializado en imágenes craneales; a partir de ahí comienza la revolución radio-diagnóstica
                 • 1974TAC´s de segunda generación
                   • Aparecieron la tomografía de segunda generación y el número de detectores aumentó a 30 y el tiempo de adquisición de datos disminuyó a 20 segundos y se utilizó para estudiar tórax y abdomen
                   • 1977Los de 3er generación
                     • Surgieron los equipos de tercera generación no eran trasladables, si no que las de rayos X cubren todo el campo de exploración El tiempo de adquisición disminuyó a 6 segundos y aumentó la cantidad de detectores a 380 aproximadament
                     • 1980Los de 4ta generación
                       • Mejoraron las imágenes, el tiempo de exploración de 1-6 segundos Los detectores aumentaron de 400 a 2400 formando un anillo inmóvil y el tubo girando alrededor del objeto 360 grados
                       • 1979Premio nobe
                         • Goodfrey recibe el premio novel de medicina por la aplicación que le dio a la TAC en el diagnóstico
                         • 1998E. thompson
                           • Creó un filtro de aluminio como protector en la caja de rayos X
                           • 1999PET-TAC
                             • Surge la combinación de PET con TAC data cuando se comprobó que utilizando la imagen de un TAC de muy baja dosis asociado al equipo se corregían con mayor precisión los problemas de atenuación intrínsecos a la imagen PET

2. GENERACIONES TOMOGRAFICAS

   • PRIMERA GENERACION
     • El primer equipo estaba diseñado para realizar exclusivamente la exploracion del craneo. estaba compuesto por un detector y un tubo de rayos x ordinario que emitia una muy bien colimado utilizando colimadores de aberturas muy finas.
       • CEP, E. (2010). Manual la tomografía computerizada como instrumento para el diagnóstico y tratamiento: ( ed.). Editorial CEP, S.L. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/50683
         • SEGUNDA GENERACION
           • Estos equipos tambien utilizaban los movimientos de traslacion y rotacion. se pasa de 1 detector a un conjunto de detectores y de un haz de radiacion de tipo lapiz de 1 generacion a un haz de abanico.este tipo de haz presenta un inconveniente y esque hay un aumento de radiacion dispersa pero en equipos superiores se subsana con la incorporacion del aparato de colimadores prepacientte y predectector.
             • CEP, E. (2010). Manual la tomografía computerizada como instrumento para el diagnóstico y tratamiento: ( ed.). Editorial CEP, S.L. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/50683
               • TERCERA GENERACION
                 • Gracias al haz de abanico y al conjunto de detectores las señales simultaneas de los detectores se refistran individualmente en la memoria electronica, con lo que se puede eliminar movimiento de traslacion. asi los scanners de la tercera generacion solo realizan el movimiento de la rotacion del tubo de rayos x y la matriz de detectores en tomo al paciente. el abanico de detectores se encuentra enj una matriz curvilinea con un minimo de 30 detectores, pudiendo llegar hasta 100.
                   • CEP, E. (2010). Manual la tomografía computerizada como instrumento para el diagnóstico y tratamiento: ( ed.). Editorial CEP, S.L. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/50683
                     • CUARTA GENERACION
                       • Los equipos de cuarta generacion realizan solo el movimiento de rotacion igual que los de tercera generacion pero con la diefrencia de que en este caso solo gira elol tubo de rayos x, los detectores peramanenecen fijos. estos equipos contienen ua circunferencia denominada corona de almenos 1000 detectores alrededor del paciente pudiendo lllegar hasta los 2400. el perfeccionamiento de los ordenarores y los demas componentes electronicos hace que sean rapidos la exploracion dura 1 segundo y propotrcionen multitud de posibilidades de manipulacion de la imagen.
                         • CEP, E. (2010). Manual la tomografía computerizada como instrumento para el diagnóstico y tratamiento: ( ed.). Editorial CEP, S.L. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/50683

3. DESCRIPCION DEL CONCEPTO DE VENTANA Y ESCALA HOUSFIELD

   • ESCALA DE HOUNSFIELD
     • El término unidad Hounsfield (UH) es el número asignado a cada pixel en la imagen final de una tomografía computarizada (TC) y es la expresión de la densidad del objeto irradiado. Este número es proporcional al grado en que cada material dentro del voxel* ha atenuado el haz de rayos X, es decir que representa las características de absorción o el coeficiente de atenuación linear, de un volumen particular de tejido del paciente.
       • VENTANA
         • Cuando hablamos de ventana, nos referimos a toda la gama de densidades que se pueden identificar en un estudio de TC cuya gama en números Hounsfield va desde -1000 a +1000. El ojo humano solo es capaz de discernir entre aproximadamente 20 o 30 escalas de grises, por ello, la ventana la podemos cambiar para poder visualizar una gama determinada de grises. Podemos cambiar tanto el nivel de ventana como la anchura de la misma, dependiendo de la estructura que queramos estudiar.

4. COMPONENTES DEL EQUIPO DE TOMOGRAFIA ( GANTRY, TUBO DE RAYOSX, COLIMADORES, DETECTOTRES, SISTEMA INFORMATICO

   • GANTRY: El gantry es el lugar físico donde es introducido el paciente para su examen. En él se encuentran, el tubo de rayos X, el colimador, los detectores y todo el conjunto mecánico necesario para realizar el movimiento asociado con la exploración. Hay dos tipos de gantry, los que rotan 360º y cambian de dirección y los de rotación continua (son los más modernos y se utilizan en los sistemas helicoidales, que se diferencian porque la energía y la trasmisión de las señales adquiridas, llega a través de anillos deslizantes).
     • Tidito. (2013, abril 12). Componentes de un Tomógrafo. Imagen Diagnóstica y Enfermería. https://www.needgoo.com/componentes-de-un-tomografo/
       • 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.
         • Tubos de rayos X — documentación de Curso Dosimetría: Tubos de Rayos-X - 1.0. (s/f). Edu.Ar. Recuperado el 28 de agosto de 2024, de https://www.famaf.unc.edu.ar/~pperez1/manuales/cdr/tubos-de-rayos-x.html
           • 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.
             • DETECTORES: Los detectores reciben los rayos X transmitidos después que atravesaron el cuerpo del paciente y los convierten en una señal eléctrica. Existen 2 tipos de detectores: ● Detectores de gas Xenón: El detector es una cámara que contiene el gas Xenón a alta presión y un par de placas. El rayo entrante ioniza el gas y los electrones son atraídos por la placa cargada positivamente. Luego la corriente generada es proporcional a la cantidad de rayos absorbidos. ● Detectores de cristal o de estado sólido: Están hechos de un material cerámico que convierte los rayos X en luz. 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.
   • IMPORTANCIA DE LA DOSIS EN TC
     • Su medida se utiliza en garantia de ccalidad para calcular la dosis que reciben los pacientes y los riesgos asociados con la exposicion a radiaciones ionizantes. la primera y mas especifica de estas magnitudes es el indice de dosis del Tc que se mide durante una rotacion de 360° del tubo de rayos x y se define como la integral del perfil de dosis a lo largo del eje z se divide entre la anchura nominal total del haz la longitud de integracion usualmente se define como la longitud de la camara de ionizacion tipo lapiz desarrollada especialmente para la dosimetria de TC.
   • PARAMETROS DE RECONSTRUCCION DE IMAGEN
     • Los principales parámetros de adquisición en la tomografía computarizada 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.
   • FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DOSIS DE TC
     • En general, hay algunos factores que tienen influencia directa sobre la dosis de radiación (DR), tales como la fluencia de los fotones (mAs), la energía del haz de rayos X (Kv), el tiempo de exposición, el grosor de corte, el espesor del objeto, el pitch, la modulación de la corriente del tubo y la distancia desde el tubo de rayos X al isocentro. Además, hay otros factores que tienen un efecto indirecto sobre dicha DR, al influir directamente sobre la calidad de imagen, como es el filtro de reconstrucción. Los principales elementos que determinan la DR producida por la TC son: fluencia de los fotones (mAs), energía del haz (kV), grosor de colimación de los rayos X y el pitch. Analizaremos como modificarlos para optimizar la DR que reciba el paciente. Expondremos otros factores que también influirán en la DR como el correcto centraje del paciente, uso de elementos radioprotectores, solapamiento de rangos de exploración y algoritmos de reconstrucción.
   • PROTECCION DE ORGANOS RADIOSENSIBLES
     • Para reducir la dosis absorbida en órganos superficiales radiosensibles, como el cristalino, el tiroides y la mama, los cuales están expuestos directamente al haz de rayos X, se pueden aplicar distintos métodos. Uno de ellos consiste en usar un tipo de modulación angular de la corriente del tubo adaptada a la posición de órganos críticos. El valor de mA se reduce durante un intervalo angular en la rotación del tubo, cuando éste se encuentra directamente sobre el órgano concreto, y vuelve a aumentar cuando el tubo se aleja de esa zona. Varios estudios han mostrado que esta técnica permite reducciones de dosis absorbida en la mama o el tiroides entre el 20-38% sin pérdida de calidad de imagen. Esta modulación, que varía la distribución de las dosis entre los distintos órganos, no implica necesariamente una reducción global en la dosis asociada a la prueba.

5. FACTOR PITCH Y SU ROL EN ADQUISICION DE LA IMAGEN

   • El factor de desplazamiento de corte o Pitch es un parámetro físico involucrado en la calidad de imágen, la dosis de radiación y la velocidad de adquisición es un estudio por tomografía.

6. PRINCIPALES ARTEFACTOS PRESENTADOS EN TOMOGRAFIA

   • Los equipos modernos de TC vienen preparados para reducir el mismo los artefactos, pero no se pueden en ningun caso eliminar por compelto. la mayor velocidad en la adquisicion de la imagen ha supestonuna reduccion en el artefacto por movimiento. tmbien se produce artefacto en las zonas donde se producen grandes cambios de densidad, dando lugar al artefacto estrella.
     • ARTEFACTOS EN ANILLO: el artefacto en anillo se produce por la mala calibracion de uno de los detectores o por su mal funcionamiento. son caracteristicos de los equipos de tercera generacion.
       • ARTEFACTOS EN ESTRELLA: Cuando el haz de radiacion atraviesa materiales de alta densidad que hacen que el haz transmitido no se pueda asignar un numero CT es decir la intensidad del haz transmitido en inferior al umbral de deteccion considerado, viola las presunciones realizadas en el programa de reconstruccion por lo que aparecen unas rayas centradas en el objeto como imagenes en rayo de sol.

7. DESCRIPCION DEL PROCESO DE GENERACION DE IMAGENES TC

   • Para obtener una imagen es necesario medir la intensidad de los rayos x que atraviesan dieferentes secciones del cuerpo humano en un gran numero de direcciones angulares o proyecciones esto se consigue mediante un conjunto compuesto por un tubo emisor de ryos x y una serie de detectores enfrentados al tubo, que rotan de forma solidaria alrededor del paciente. en los equipos de TC actuakes, el haz de rayos x tiene una forma de abanico en el plano axial, y la dteccion de la intensidad del haz que atraviesa al paciente se efectua mediante hileras de cientos de elementos de tectores. en general puede haber unos 900 elementos encada hilera, y el numero de medidas en angulos diferentes en una rotacion de 360° puede estar entreb800nyb1.500.

8. RECONSTRUCCION DE LA IMAGEN

   • En la TC las imagenes se generan apartir de las proyecciones del haz de rayos x que llega a los detectores tras atravesar al paciente cada proyeccion representala atenuacion total integrada a lo largo de la trayectoria del haz. las proyecciones de una adquisicion forman el senograma a datos brutos que relaciona las medidas registradas por los detectores en funcion del angulo de adquisicion.

9. MEDIDAS PARA OPTIMIZAR Y DISMINUIR LA DOSIS

   • Para entender y hacer un uso óptimo de las estrategias para la reducción de dosis en CT, los radiólogos debemos estar familiarizados con los conceptos de exposición, dosis absorbida y dosis efectiva. El término EXPOSICIÓN se refiere a la intensidad de un haz de rayos X, midiendo su capacidad de ionizar el aire. Es más fácil entender el concepto si lo consideramos como el número de fotones de rayos X que atraviesa un área determinada y se mide generalmente usando una cámara de ionización y un electrómetro. La dosis de RADIACIÓN ABSORBIDA es la cantidad de energía absorbida por unidad de masa en un punto específico y se mide en grays (1 Gy = 1 J/kg). La DOSIS EFECTIVA (DE) es una media ponderada de las dosis en todos los órganos expuestos teniendo en cuenta las distintas radiosensibilidades de los diferentes órganos. La DE, que se mide en Sieverts (Sv), permite comparar los riesgos de exposición a radiaciones ionizantes de diferentes procedimientos de diagnóstico, como la radiografía.

10. MODULACION AUTOMATICA DE LA DOSIS

    • Estos mecanismos de modulación de la corriente se han implementado en lo que se conoce como sistemas de control automático de la exposición (sistemas CAE). Para la utilización de estos sistemas, el operador define los parámetros de calidad de imagen deseados (en función del ruido o del coeficiente de contraste-ruido) y el equipo determina el producto corriente-tiempo.

11. CALCULO DE DOSIS

    • La DOSIS EFECTIVA (DE) es el valor más utilizado para la comparación entre los procedimientos radiológicos, siendo útil para evaluar el riesgo potencial biológico de un determinado examen. Se puede obtener sencillamente multiplicando DLP por un factor de conversión (k) que varía dependiendo de la región del cuerpo que se va a examinar. La dosis efectiva es el valor más utilizado para la comparación entre los procedimientos radiológicos. Para el CT del abdomen y la pelvis, k es igual a 0.015 mSv/mGy × cm. Por tanto, si el DLP en el informe de la dosis es de 1000 mGy × cm, una estimación de la dosis efectiva sería 15 mSv porque (1000 mGy × cm) x (0.015 mSv/mGy × cm) = 15 mSv.

12. PARAMETROS TECNICOS QUE INFLUYEN EN LA DOSIS

    • Los principales parámetros que influyen en la calidad percibida en las imágenes de CT son: a. Ruido, así como las frecuencias espaciales del ruido (espectro de potencia de ruido). b. Relación contraste-ruido (CNR), definida como la capacidad de distinguir diferencias en la densidad con respecto al ruido de fondo). c. Resolución espacial (capacidad para distinguir objetos pequeños que están adyacentes uno al otro). d. Artefactos de la imagen.

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