Aspectos Básicos de Tomografía Computada
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La tomografía computada (TC) es la reconstrucción pormedio de un computador de un plano tomográfico de unobjeto. “Tomos” significa “corte”, “graphia” significa“imagen” y computada quiere decir que se necesita uncomputador para procesar los datos.
En resumen el proceso es así: Un tubo de rayos X giraalrededor del paciente y los detectores situados en ellado opuesto, recogen la radiación que atraviesa alpaciente. Los detectores envían los datos a uncomputador que integra y reconstruye la informaciónobtenida, presentándola como una imagen en unmonitor. La reconstrucción del corte anatómico estudiadose realiza mediante ecuaciones matemáticas adaptadasal computador llamados algoritmos .
¿QUÉ ES LA TOMOGRAFÍA
COMPUTADA?
El diagnóstico por radiografías
presenta 2 desventajas:
Superposición de estructuras: una
estructura tridimensional del cuerpo
es proyectada y convertida en una
imagen bidimensional.
Baja resolución de bajo contraste:
no tiene capacidad de diferenciar
estructuras con pequeñas
diferencias de densidad.
Esto trata de ser solucionadomediante el desarrollo de la TC.
NECESIDAD DE UNA NUEVA TÉCNICA
Radiografía de abdomen
En 1963 el físiconorteamericano A.M.Cormark demostró quepodían determinarse loscoeficientes deabsorción de unaestructura plana ymedir desde undeterminado númerode direcciones lasvariaciones deintensidad de los hacestransmitidos.
UN POCO DE HISTORIA…
A.M. Cormark
En 1967 el ingeniero inglésde la compañíadiscográfica EMI, G. N.Hounsfield, investiga sobreel reconocimiento deimágenes y técnicas dealmacenamiento de datosen el computador. Proponeque las medidas detransmisión de los rayos X através de un cuerpo a partirde todas las direccionesposibles, contiene latotalidad de la informaciónsobre los constituyentes deese cuerpo.
UN POCO DE HISTORIA…
G.N. Hounsfield
En 1967 Hounsfield propuso laconstrucción del escánerEMI, que fue la base de latécnica para desarrollar laTC, con la idea de crear unaimagen tridimensional de unobjeto tomando múltiplesmediciones del mismo conrayos X desde diferentesángulos y uti lizar unacomputadora que permitareconstruirla a partir decientos de planossuperpuestos y entrecruzados.Luego, en 1971 se realiza elprimer escáner cerebral en unhospital de Londres. En 1979 seles otorga el Premio Nobel asus descubridores.
UN POCO DE HISTORIA…
Primer prototipo de
tomógrafo inventado por
Hounsfield en EMI.
PARTES DE UN TOMÓGRAFO
COMPUTADO
Al levantar la tapa frontal del gantry se observa toda lamaquinaria que permite obtener los datos: el tubo de rayos
X, los detectores y los motores que los hacen girar.
La TC proporciona imágenesdigitales. Una imagen digital es unarepresentación bidimensional de unaimagen a partir de una matriznumérica, cuya información secompone de números binarios.
La matriz está formada por unconjunto de cuadros quecorresponden a los píxeles de laimagen. A su vez, cada píxel tieneun volumen (porque estamosrepresentando un volumen) que seconoce como vóxel.
IMAGEN DIGITAL EN TC
A mayor cantidad de píxeles se obtiene una mejor calidad de imagen. Los equipos de TC tienen matrices de 512x512
píxeles.
La información de cada píxel
es información numérica
binaria y su combinación va a
determinar el nivel de gris que
le corresponde a cada píxel.
La imagen de TC se
representa en tonalidades de
grises que dependen de la
atenuación de cada píxel. Los
distintos niveles de grises
asignados a cada píxel
representarán el tejido
contenido en cada unidad,
de modo que podemos
diferenciar tej idos.
IMAGEN DIGITAL EN TC
TC de abdomen donde se
pueden diferenciar distintos
órganos en niveles de grises
La intensidad de la radiación emitida por el tubo de
rayos X disminuye luego de interactuar con el cuerpo
estudiado. Esta disminución de la intensidad de la
radiación se llama atenuación y es mayor a mayor
número atómico, espesor y densidad del material, pero
menor a mayor energía del haz de rayos X incidente. Es
por esto que cada tejido tiene un coeficiente de
atenuación lineal (μ).
El objetivo de la TC es medir la distribución espacial del
coeficiente de atenuación lineal en cada píxel, que
determinará los tonos de grises.
¿QUÉ MIDE LA TC?
El tubo de rayos X estáenfrentado a una columna dedetectores, formando unconjunto tubo-detectores, elcual gira sincrónicamentealrededor del paciente.Cuando el conjunto realiza unbarrido a través del paciente,las estructuras internas delsujeto atenúan el haz y laintensidad de radiación quelogra ser transmitida en cadapunto, se detecta y se generaun perfi l de intensidades, apartir del cual se genera unperfi l de atenuación oproyección.
OBTENCIÓN DE IMÁGENES
TC sin la cubierta que
muestra el conjunto tubo-
detector enfrentándose
La señal analógica seenvía al sistema deadquisición de datos quela convierte en una señaldigital por medio de unconversor análogo-digital, para podertrabajar en un sistemabinario.
El procesado de los datosque realiza elcomputador supone lasuperposición efectiva decada proyección parareconstruir la estructuraanatómicacorrespondiente a esecorte.
OBTENCIÓN DE IMÁGENES
Consola del operador de TC
donde se muestran las
imágenes reconstruidas
La información obtenida no se despliega como valores deμ, sino que se despliegan como valores de n° CT que semiden en unidades Hounsfield:
Cada tejido tiene un rango característico de HU. Existeuna escala de n° CT, donde el agua tiene un valor de 0UH, el hueso tiene un valor cercano a +1000 UH y el airetiene un valor cercano a -1000 UH. Los tejidos con valorescercanos a 0 UH son isodensos, los que sean mayor a 0son hiperdensos y tienden al blanco, y los que sean menora 0 son hipodensos y tienden al negro.
NÚMEROS CT
Para poder distinguir los distintos tejidos y patologíasdebemos elegir 2 parámetros: ancho de ventana ynivel de ventana.
Ancho de ventana (WW): determina el rango de n° CTque se van a desplegar en la imagen. Determina elcontraste de la imagen, a mayor WW menor contraste(se visualizan mayor cantidad de grises) y a menor WWmayor contraste (se visualizan menor cantidad degrises).
Nivel de ventana (WL): corresponde al valor central dela escala de grises y se selecciona de acuerdo al n° CTde la estructura a estudiar. Por ejemplo, para estudiarhueso se escoge un WL de valor cercano al +1000.
NÚMEROS CT