PRINCIPIOS FISICOS DE TOMOGRAFIA

PRINCIPIOS FISICOS DE TOMOGRAFIA
DRA. KARLA JOHANA CRUZ R3RX DRA. DIANA IVETT HERNANDEZ RIVAS R2RX

DEFINICION TOMOGRAFÍA. TOMO=Corte GRAFOS=Escritura, imagen, gráfico. IMAGEN DE UN CORTE. COMPUTARIZADA Sistema informático analógico- digital.

TOMOGRAFÍA COMPUTADA Técnica radiológica que mide el coeficiente de atenuación de rayos X de una región del cuerpo, cuyos valores son digitalizados permitiendo identificar en un monitor los diferentes líquidos y tejidos.

HISTORIA Radon (austriaco) estableció el fundamento teórico de la reconstrucción bidimensional y tridimensional a partir de un conjunto de infinitas proyecciones. FUNDAMENTOS MATEMATICOS DE LA TAC LOS PRIMEROS FUNDAMENTOS DE TOMOGRAFIA FUERON ESTABLECIDO EN 1917 POR EL MATETMATICO AUSTRIACO RADON, QUIEN PROBO QUE ERA POSIBLE RECONSTRUIR UN OBJETO BIDIMENSIONAL A TRIDIMENSIONAL A PARTIR DE UN CONJUNTO DE INFINITAS PROYECCIONES. ESTABLECIO LA TRASFORMADA DE RADON BIDIMENSIONAL Trasformada de Radon bidimensional: es una transformación integral de una función sobre un conjunto de rectas.

HISTORIA 1957 Realizo un experimento en Ciudad del Cabo, con un objeto circular simétrico, que consistía en un cilindro de aluminio rodeado por un anillo de madera. Allan M. Cormack Físico Ingles. 1963: UTILIZACION PRACTICA DE RESULTADOS DE RADON

HISTORIA Sus resultados probaron tener valor predictivo: Comprobando que puntos cercanos al origen de una línea, son ligeramente diferentes desde otra inclinación. 1963: UTILIZACION PRACTICA DE RESULTADOS DE RADON Sus estudios no tuvieron un resultado práctico (por las dificultades de las computadores de su época para realizar todos los cálculos necesarios en un tiempo razonable)

HISTORIA 1968. Hounsfield propuso emplear ordenadores para reconstruir una imagen seccional del cuerpo. “crear una imagen tridimensional de un objeto, tomando múltiples mediciones del mismo con rayos X desde diferentes ángulos y utilizar una computadora que pueda reconstruirla a partir de cientos de “planos” superpuestos y cruzados.” nace en Agosto 28, 1919Newark, Nottinghanshireel menor de cinco hermanos muere 12 de Agosto pasado en Londres a los 84 años Su interés lo lleva hacia aparatos eléctricos construyendo amplificadores y grabadoras, voluntario en la real fuerza aérea (RAF), donde adquirió experiencia en electrónica al trabajar en radares se hace maestro RFA En 1951, se incorpora a la firma EMI participando en el desarrollo de nuevos sistemas de radar y de armas guiadas, asi mismo dirigio un equipo para construir las primeras computadoras; logrando construir la primera en la gran bretaña. SIR GODFREY NEWBOLD HOUNSFIELD ( )

HISTORIA TC: EMI Corporation. Su invento es considerado como uno de los más importantes del siglo XX. Reconocimiento Mac Robert Award Premio Nobel de medicina en 1979 Primer prototipo de escáner clínico para cerebro, instalado en el Hospital Atkinson Morley´s. Londres 1ª. imagen clínica Tomografía asistida por ordenador o TAC.

COMPONENTES Sistema de enfriamiento Mesa Gantry Consola

COMPONENTES Gantry

COMPONENTES Gantry Tubo de Rayos X De ánodo giratorio (Tugsteno) Posee alta capacidad de dispersión de temperatura

COMPONENTES COLIMADORES. Elemento que reduce tamaño y forma del haz RX: Espesor del corte tomográficos

COMPONENTES Mesa.

1ra. Generación: Traslación/rotación, detector único Estudia la atenuación de 160 trayectorias paralelas. Posteriormente giran todo el conjunto 1º . Realiza nuevamente operaciones 1 y 2 hasta que da un giro de 180º Tiempo por imagen de 4.5 a 5.5 min.

2da. Generación: Traslación/rotación, múltiples detectores. Similar a la 1ª generación Haz en forma de ábanico con un ángulo de apertura de 5º y detectores dispuestos linealmente. Tiempo de exploración 2 min.

3ra. Generación: Rotación/rotación + utilizada. Haz de Rx ancho (25-35º) y detectores en forma curva ( ) Ambos elementos realizan una rotación de 360º Tiempo de exploración de 2-3 seg.

4ta. Generación: Rotación/Nutación Rotación/estacionario Utiliza un anillo de detectores pero el tubo gira por fuera del anillo. Los detectores realizan un movimiento de nutación. Utiliza un anillo fijo de detectores dentro del cual gira el tubo de Rx

TOMOGRAFIA HELICOIDAL MULTICORTE Rotación helicoidal Multicorte Rotación continua del tubo de Rx y desplazamiento de la mesa. Utiliza dos arcos detectores paralelos para adquirir simultáneamente datos durante una sola exploración

Reconstrucción de imagen SUMA DE MULTIPLES VISTAS 0-15 GRADOS

SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS La imagen se reconstruye en base a cálculos matemáticos y se representa en una matriz. MATRIZ ACTUAL 512 X 512 MATRIZ SUMA DE IMÁGENES ADQUIRIDAS TIENE UN SUPERFICIE Y UNA PROFUNDIDAD PIXEL: unidad de superficie menor unidad en la que se descompone una imagen VOXEL: el corte tiene una profundidad prefijada en el grosor del corte

SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS El procesador se encarga de asignar a cada pixel un tono gris para formar la imagen en pantalla. Los valores numéricos de la TC se relacionan con la atenuación del haz de rayos X al atravesar los tejidos.

DENSIDAD Y ESCALA DE GRISES Los valores de densidad o atenuación correspondientes a cada pixel se normalizaron respecto a un material de referencia (agua) La atenuación depende: No. atómico y de la densidad del material a través del cual pasan los rayos X.

DENSIDAD Y ESCALA DE GRISES Unidades Hounsfield Escala cuantitativa utilizada para describir los diferentes niveles de radiodensidad de los tejidos humanos.

DENSIDAD Y ESCALA DE GRISES VENTANA Conjunto de valores de la gama de densidades que se muestra en la pantalla del monitor que mejora la visibilidad de las estructuras.

PARÁMETROS DE ESTUDIO: GROSOR DE CORTE INTÉRVALO DE CORTE Distancia entre un corte y otro Determina el volumen del voxel = anchura del corte (mm) p/e.: un grosor de 10mm con un intervalo de cada 10 mm sería un estudio con cortes seguidos sin dejar zonas sin estudiar. Con un grosor de 5mm, y un intervalo de cada 3mm, nos daría imágenes solapadas de un corte sobre otro, lo cual nos permitiría hacer una buena reconstrucción 3d. Pitch o factor de desplazamiento; es la relacion entre el desplazamiento de la mesa p parametro de la TC helicoidal o espiral “El intérvalo está relacionado directamente con el movimiento de la mesa.” PITCH : desplazamiento de la Mesa por cada revolución/ grosor del plano

Tomografía computada multicorte TC de 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 320 detectores. Imagen 3D. Cortes submilimétricos. Estudios en milisegundos.

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