TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA

TOMOGRAFIA COMPUTARIZADA

1. HISTORIA

   • Sir Godfrey Hounsfield (1919-2004) fue un ingeniero británico famoso por inventar la tomografía computarizada, razón por la cual fue acreedor del Premio Nobel en el año 1979. Godfrey ideo la posibilidad de reconstruir un corte transversal del cuerpo humano a partir de varias proyecciones radiográficas adquiridas desde diferentes posiciones, esta técnica fue utilizada para usos ilimitados, Durante la siguiente década y media se realizaron mejoras técnicas importantes que resultaron
     • EVOLUCIÓN
       • GENERACIONES
         • PRIMERA GENERACION
           • El funcionamiento se basaba en un tubo de Rx y un detector dispuestos en posiciones opuestas, este sistema hace el movimiento de translación rotación recorriendo una zona determinada, repiten el proceso hasta conseguir los cálculos correspondientes a un ángulo de 180º sobre el mismo eje. Para obtener un corte topográfico son necesarias muchas mediciones y, por lo tanto varias rotaciones del sistema, lo que nos lleva a tiempos de corte muy grandes (superiores a 5 minutos). Se usaban para hacer solos estudios de Cráneos.
         • SEGUNDO GENERACION
           • Los tomógrafos de segunda generación se introdujeron en 1974. Este avance redujo significativamente el tiempo de escaneo al introducir múltiples detectores de rayos X, en lugar de solo uno, y un haz de rayos X en forma de abanico, lo que permitía capturar imágenes más rápido y con mayor resolución.
         • TERCERA GENERACION
           • El mayor avance fue el desarrollo de un movimiento de rotación continuo sincrónico del tubo y los detectores sin movimiento de traslación, esto se consiguió ensanchando el haz de rayos hasta transformarlo en un haz con morfología de abanico que abarca a todo el paciente y es recogido por una hilera de detectores con forma de arco de circunferencia. El número de detectores ha ido aumentando desde los 250 utilizados inicialmente hasta los aproximadamente 750 de un equipo moderno. El desarrollo de esta generación fue en 1975 y podía adquirir cortes en 5 segundos
             • El mayor avance fue el desarrollo de un movimiento de rotación continuo sincrónico del tubo y los detectores sin movimiento de traslación, esto se consiguió ensanchando el haz de rayos hasta transformarlo en un haz con morfología de abanico que abarca a todo el paciente y es recogido por una hilera de detectores con forma de arco de circunferencia. El número de detectores ha ido aumentando desde los 250 utilizados inicialmente hasta los aproximadamente 750 de un equipo moderno. El desarrollo de esta generación fue en 1975 y podía adquirir cortes en 5 segundos.
         • CUARTA GENERACION
           • En el año 1976 se desarrolló una cuarta generación de equipos, en los que se colocaron una circunferencia completa de detectores fija alrededor del gantry y solo se desplazaba el tubo girando alrededor del paciente; esta tecnología no aporto ninguna ventaja sustancial con respecto a los de tercera generación y coexistió con ellos, hasta que se abandonó con el desarrollo de los equipos multidetector.
         • QUINTA GENERACION
           • Un arreglo de detectores permanece estacionario, mientras que un haz de electrones de alta energía se dispersa electrónicamente a lo largo del ánodo semicircular de Tugnsteno.
         • SEXTA GENERACION
           • Anillo de deslizado en un sistema que puede girar continuamente alrededor de un área móvil que contiene al objeto. Esto da pie a la desaparición de los cables y entra en uso la tomografía con adquisición Helicoidal.

2. PRESENTACION IMAGEN

   • Una vez que el equipo tiene todos los datos, es necesario que forme una imagen interpretable. Además, se requiere que exista una forma común de presentación de la imagen para que los diferentes estudios sean comparables. Por convención, desde el inicio del desarrollo de la TC se decidió representar los valores de atenuación de cada pixel con un número que se conoce como número de TC. Las unidades que representan este valor se denominaron unidades Hounsfield (UH) en honor al inventor de la TC, las UH representan el porcentaje de la atenuación del haz de rayos X del que es responsable cada vóxel. Para la formación de la imagen se utiliza una matriz de pixeles y la técnica de retroproyección filtrada.
     • VENTANA
       • Es un valor numérico a cada pixel, que se corresponde con el coeficiente de atenuación, y a su vez este número del píxel se corresponde con un tono en la escala de grises, Calculando esto con todos los píxeles, se obtiene una gama de grises capaz de representar cualquier imagen.
     • UNIDADES HOUSFIELD
       • Es el número asignado a cada pixel en la imagen final de una TC y es la expresión de la densidad de aquello que es irradiado.Tienen un rango que va desde los -1000 a +1000, cada uno constituyendo un nivel diferente de densidad óptica. Esta escala de densidades relativas está basada en aire (-1000), agua (0) y hueso denso (+1000)
   • CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN
     • ATENUACION
       • radiacion producida por un tubo que emite un haz fino de RX con una energía constante y este se pude llamar haz primario, pero al atravesar un objeto este absorbe una parte de la energía al producirse los choques de los fotones X con los átomos de ese objeto y esto dependerá de: El número atómico de esa sustancia, El espesor del objeto, a mayor grosor, mayor absorción. La densidad del objeto o masa de la sustancia por unidad d volumen, a mayor densidad, mayor absorción de energía.
     • RECONSTRUCCION DE LA IMAGEN
       • Se puede entender, que para este proceso tanto la imagen del monitor como la zona estudiada del paciente se debe dividir en cuadricula utilizando el sistema de abscisas y ordenadas, cuanto mayor sea el número de filas y columnas habrá más celdillas o puntos de imagen y se denominan Matriz, cada uno de estos pequeños cuadritos de la matriz, recibe el nombre de pixel, es decir que una vez el ordenador ha digitalizado y procesado los datos, este valor corresponde a la medida de atenuación que sufrieron los distintos fotones de RX, por lo tanto no se puede representar en la imagen algo más pequeño que un vóxel.
   • Artefactos
     • Artefactos de reconstrucción
       • Son artefactos que se ven en escalera en las imágenes reconstruidas en otros planos cuando la adquisición original axial no es de grosor fino
     • Artefactos técnicos
       • Error por falta de estabilidad: Se produce cuando falta la sensibilidad de un detector o un grupo de ellos. Falta de linealidad: Un sistema es lineal cuando para un objeto de atenuación homogénea y constante es leído por los detectores en cada proyección. Alising: Se producen cuando en un corte un detector pasa de medir un fotón muy atenuado.
     • Artefactos de movimiento
       • Movimientos del sistema: Se producen por desajustes en la sincronización tubo-detectores, movimiento de mesa. Movimientos del paciente: Es el más común o frecuente ya que se busca en todo sentido la comodidad del paciente ya sea sedando o actuando sobre la programación del estudio empleando tiempos de rotación más cortos combinados con grosores de corte más anchos.
   • FACTOR DEL PITCH
     • Es un factor físico que define la relación entre el desplazamiento de la camilla (en mm) y la rotación del tubo (360°). Sabemos que cada 360° se va a generar un corte y como tenemos el desplazamiento continuo de la mesa vamos a generar un hélice o espiral imaginario. El pitch nos va a determinar cuántos mm se desplaza la camilla en la generación de un corte. Mientras se obtiene información en toda la hélice/espiral, el factor pitch establece la separación del espiral. Este factor fisico va a influir en la calidad de la imagen, la dosis de radiación para el paciente y sobre todo en la rapidez del estudio.
   • PARAMETROS DE RECONTRUCCION DE LA IMAGEN
     • Estos no influyen directamente en la dosis de radiación impartida al paciente pero si van a influir en el ruido de la imagen, si las imágenes obtenidas con estos parámetros tienen menos ruido se pueden modificar los parámetros de adquisición, reduciendo la dosis en los algoritmos de reconstrucción.
       • PARAMETROS DE ADQUISICION
       • GROSOR DE CORTE
       • METODOS DE RECONTRUCCION ITERATIVA
       • VENTANAS

3. COMPONENETES

   • 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. Es la carcasa que contiene un tubo de rayos X, la matriz de detectores, el generador de alta tensión, DAS y los soportes mecánicos. Estos subsistemas se controlan mediante órdenes electrónicas transmitidas desde la consola del operador, y transmiten a su vez datos al ordenador Los gantry poseen una serie de botones en el cual permiten controlar algunas funciones coma la angulación
   • TUBO 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)E
   • COLIMADORES
     • Los equipos de TC suelen tener dos colimadores: El colimador pre paciente el cual está colocado en la carcasa del tubo o próximo a ella y limita la zona que será irradiada en el paciente. Influye por tanto en el grosor de corte y en la dosis que recibirá el paciente. El colimador pre detector o pos paciente el cual está situado en la matriz de detectores. Habrá igual número de colimadores que de detectores, ya que cada detector tiene asignado su colimador
   • 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.
       • A los detectores lo podemos clasificar en dos categorías, detectores Sólidos de centelleo y detectores de gas.

4. DOSIS

   • PROTECCION DE ORGANOS SENSIBLES
     • En los estudios de Tc, la dosis de radiación es alta en la zona o zonas incluidas en el estudio y la radiación dispersa tiene menos importancia que en otras técnicas radiológicas, es por este motivo que la principal medida de protección de os órganos más sensibles a la radiación es no incluirlos en el rango del estudio si no es estrictamente necesario, y ya al pasar a los diferentes
   • FACTOR DE DOSIS
     • Los factores son fundamentales que influyen en el momento de la dosis de tomografía son: • Edad • Peso Debido a que los menores(niños) poseen una mayor sensibilidad a la misma dosis y los protocolos para adultos conducen a mayores dosis efectivas.
       • Debido a que los menores(niños) poseen una mayor sensibilidad a la misma dosis y los protocolos para adultos conducen a mayores dosis efectivas.
   • MEDIDAD DE DISMINUCION DE DOSIS
     • • Medidas para disminuir y optimizar la dosis para optimizar la dosis en la TC, se deben aplicar los mismos principios al igual que en cualquier técnica de imagen médica las cuales emplean radiaciones ionizantes como:  Limitación: En las exploraciones diagnósticas medicas no hay límite de dosis para el paciente, aunque si existen dosis de referencia para diferentes estudios de TC
       •  Limitación: En las exploraciones diagnósticas medicas no hay límite de dosis para el paciente, aunque si existen dosis de referencia para diferentes estudios de TC.
       •  Optimización: Se trata de obtener el estudio diagnóstico de TC con la dosis de radiación más baja.
       • .  Justificación: Primer paso para evitar una exposición innecesaria a la radiación
   • CALCULO DE DOSIS
     • La dosis absorbida mide la cantidad de energía depositada por unidad de masa, su unidad en el sistema internacional es el gray (Gy) o sea que 1 Gy es igual a 1 julio/Km, la dosis equivalente es la dosis absorbida corregida por un factor que depende del tipo de radiación (RX, rayos gamma, radiaciones alfa, núcleos pesados, ), ya llegando a los parámetros de dosis en TC
       •  La dosis efectiva estima el riesgo estocástico por la radiación del estudio.  EL DLP: Indica la dosis en el conjunto de la exploración.  El índice de dosis de tomografía computarizada (CTDI): Representa la dosis media absorbida en cada sección irradiada.  El índice de dosis de tomografía computarizada (CTDI): Es el parámetro básico para la dosis en TC.
   • IMPORTANCIA DE LA DOSIS
     • En los estudios de TC es la técnica de radiodiagnóstico que aporta más dosis a la población dado esto en un servicio la Tc puede alcanzar un 50% del total de la exposición a la radiación y es alta por diferentes motivos como
       • EXTENCION Y LLONGITUD DEL BARRIDO
         • LA FALTA DE PROTOCOLOS OPTIMIZADOS
           • AUMENTO DE RADIACIONES EN ESTUDIOS INECESARIOS O INDICADOS INCORRECTAMENTE
   • PARAMETROS QUE INFLUYEN EN LA DOSIS
     • Se deben conocer y controlar todos los parámetros de adquisición de cualquier estudio en TC que finalmente van a influir en la dosis que va a recibir el paciente.
       • LA CORRIENTE DEL TUBO
       • TIEMPO DE ROTACIO
       • ENERGIA DEL HAZ
       • PITCH
       • MODULACION AUTOMATICA DE DOSIS
         • La Modulación de corriente del tubo de rayos x ,es el método más importante y el más ampliamente disponible para ajustar la técnica de TC al tamaño del paciente, manteniendo un nivel aceptable de ruido en la imagen.
           • están incorporados en todos los equipos de tc modernos, ajustan la corriente del tubo en función de la atenuación de los tejidos en cada giro alrededor del paciente.

5. JUAN ANDRES RUIZ BLANCO