1. Dr. Flix Arturo Delgado Guerrero R1 Imagenologia Diagnostica y teraputica TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA

2. INTRODUCCION Tomografa Viene del griego tomos que significa corte o seccin y de grafa que significa representacin grfica. Por tanto tomografa es la obtencin de imgenes de cortes o secciones de algn objeto. 3. La palabra axial significa "relativo al eje". Plano axial es aquel que es perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo. La TAC, obtiene cortes transversales a lo largo de una regin concreta del cuerpo (o de todo l). 4. TOMOGRAFIA Visualizacin de la anatoma de un fino corte del cuerpo desarrollada a partir de mltiples determinaciones de absorcin de rayos x, realizados alrededor de la periferia del cuerpo. 5. INTRODUCCION 1917: El matemtico J. Radon estableci los fundamentos matemticos de la TAC 1963: El fsico A.M. Cormack indic la utilizacin prctica de los resultados de Radn para aplicaciones en medicina. Naca as la llamada tomografa computada. 1967: Goodfrey N.Hounsfield propuso la construccin del escner EMI, que fue la base de la tcnica para desarrollar la TAC, como una mquina que una el 6. Hounsfield desarroll el primer aparato de TAC listo para ser usado de forma comercial 1972: Introduccin al mercado de Estados Unidos Finales de los 70: Primeras TAC instaladas en Espaa 1979 recibe Premio Nobel de Medicina. 7. PRINCIPIOS BASICOS Principios fundamentales iguales a los de la radiografa. Se dirige una fuente de radiacin ionizante atraves de un objeto para recrear la imagen original basada en la absorcin de los rayos X por el objeto. La estructura interna de un objeto, pueda reconstruirse a partir de mltiples proyecciones del mismo. 8. ATENUACION Numero atmico y de la densidad del material y de la densidad de material atraves del cual pasan los rayos X 9. MATRIZ Las matrices se utilizan para mltiples aplicaciones y sirven, en particular, para representar los coeficientes de los sistemas de ecuaciones lineales o para representar las aplicaciones lineales Es el conjunto de nmeros 10. PIXEL Un pxel es la menor unidad homognea en color que forma parte de una imagen digital, ya sea esta una fotografa, un fotograma de vdeo o un grfico. Cada uno de los bloques de gris que se utilizan para formar imgenes. 11. El pxel es, dentro del mundo digital, el elemento ms pequeo de informacin de color que compone una imagen 12. VOXEL Es la unidad cbica que compone un objeto tridimensional. Constituye la unidad mnima procesable de una matriz tridimensional y es, por tanto, el equivalente del pxel en un objeto 13. VOXEL Volumen de atenuacin de materia. 14. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO Consiste en el uso de un haz de rayos X finamente colimado y detectores. La fuente de rayos X y el detector estn conectados y se mueven de forma sincronizada. Cuando el conjunto fuente-detector efecta un barrido, o traslacin, del paciente, las estructuras internas del cuerpo atenan el haz de rayos X segn sus respectivos valores de nmero atmico y densidad de masa. 15. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO La intensidad de radiacin detectada varia y conforma un perfil de intensidad llamado proyeccin. Al concluir la traslacin, el conjunto fuente- detector regresa a su posicin de partida para iniciar una segunda traslacin. 16. Diagnostico por imagen del cuerpo TC Y RM HAGGA 17. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO La TAC basa su funcionamiento en el estudio de la atenuacin de un haz de rayos X mientras atraviesa una parte del cuerpo humano Haz de rayos X estrecho Colimadores Los detectores obtienen medidas de la atenuacin resultante de haber atravesado los rayos X una franja del cuerpo. 18. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO Una sola proyeccin no basta para reconstruir el corte Rotacin del conjunto en torno al cuerpo Registrar una serie de proyecciones de la atenuacin (perfiles) que resultan de haber atravesado el mismo corte desde distintas direcciones 19. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO Este gran nmero de proyecciones se almacenan en formato digital en un ordenador Tras un procesado informtico reconstruimos una imagen de las estructuras anatmicas de la seccin estudiada 20. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO Una imagen por s sola puede que no sea suficiente para que el clnico realice un diagnstico adecuado Estas imgenes sirven como base para una visualizacin tridimensional 21. COMPONENTES DEL SISTEMA A) Gantry Tubo de rayos X Detectores Colimador Generador de alto voltaje DAS Posicionamiento del paciente y mesa de soporte B) Ordenador C) Consola 22. EQUIPO 23. EQUIPO 24. EQUIPO 25. COMPONENTES DEL SISTEMA Tubo de rayos X Principal limitacin en la frecuencia secuencial de imgenes Estn alimentados de forma distinta dependiendo del diseo del sistema de TAC Los haces de rayos X pueden ser Continuos: Corrientes de hasta 400 mA Se generan durante toda la rotacin Pulsados: Corrientes hasta 1.000 mA Pulsos de 1 a 5 mseg 26. COMPONENTES DEL SISTEMA Detectores Reciben los rayos X transmitidos despus de atravesar el cuerpo del paciente y los convierten en una seal elctrica 2 tipos: de centelleo y de gas Detectores de centelleo Formados por cristalesfotodiodo de centelleo Rayos X Luz Luz Seal elctrica proporcional al n fotones de rayos X Hoy en da podemos agrupar los detectores de modo que no quede espacio entre ellos Eficiencia: 90% 27. COMPONENTES DEL SISTEMA Detectores de gas Cmara metlica con deflectores espaciados que dividen a la cmara mayor en muchas cmaras pequeas Cada cmara pequea funciona como un detector de radiacin independiente Relleno a presin con xenn o una mezcla de xenn y criptn El rayo entrante ioniza el gas y los electrones son atrados por una placa cargada positivamente. La corriente generada es proporcional a la cantidad de rayos absorbidos 28. COMPONENTES DEL SISTEMA Colimador Colimador prepaciente En el tubo de rayos X o adyacente a l Determina la dosis para el paciente Colimador predetector Restringe el haz de rayos X visto desde los detectores Reduce la radiacin dispersa incidente en los detectores Define el grosor de seccin 29. COMPONENTES DEL SISTEMA Generador de alto voltaje Se encarga de alimentar al tubo de rayos X Muchos fabricantes reducen espacio instalando el generador de alto voltaje en la rueda giratoria del gantry DAS (Data Acquisition System): Muestrea la seal elctrica y realiza la conversin analgicadigital, para que el ordenador procese los datos 30. COMPONENTES DEL SISTEMA Acomodar confortablemente al paciente La mesa debe estar construida con un material de baja impedancia de forma que no interfiera con la transmisin del haz de rayos X 31. ORDENADOR Se encarga del funcionamiento total del equipo Almacena las imgenes reconstruidas y los datos primarios Debe ser de gran potencia para realizar los clculos de forma muy rpida En la actualidad se presentan los datos forma casi instantnea 32. CONSOLA Doble misin: Programar la exploracin a realizar Seleccionar los datos requeridos para la obtencin de la imagen (zoom, flechas aclarativas) Permite ajustar el espesor de la seccin a explorar (ajuste del colimador) Controles para el movimiento de la mesa de exploracin 33. GENERACIONES DE TAC 34. GENERACIONES DE TAC PRIMERA GENERACION (Translacin, rotacin, detector nico) 1 fuente y 1 detector Combinacin de un movimiento de rotacin y otro de translacin de la fuente y el detector Tiempos de exploracin muy largos(4.5min) Imgenes craneales Resolucin pequea (80 x 80 pxeles) 35. SEGUNDA GENERACION (Translacin-Rotacin, mltiples detectores) Un haz de rayos X en forma de abanico Un conjunto de detectores dispuestos linealmente Menos movimientos de translacin Se reduce el tiempo de exploracin (2 min) 160 x 160 pxeles 36. TERCERA GENERACION (Rotacin-rotacin) Slo rotacin Un haz de rayos X ancho que cubre toda el rea de exploracin Un arco de detectores con un gran nmero de elementos Se reduce el tiempo de exploracin (10 seg) 250 x 250 pxeles 37. CUARTA GENERACION (Rotacin-estacionario) Anillo fijo de detectores dentro del cual gira el tubo de rayos X El tubo puede girar a velocidades altas Menor tiempo de exploracin (2 seg) 512 x 512 pxeles 38. QUINTA GENERACION (Estacionario- estacionario) Muchas fuentes y detectores fijos que funcionan de forma sincronizada Tiempo de exploracin Centsimas de segundo Entre 240 x 240 y 1000 x 1000 pxeles 39. TAC HELICOIDAL La mesa del paciente pasa por el gantry y el tubo de rx gira continuamente alrededor del paciente Los escneres espirales permiten reducir las dosis que recibe el paciente al ampliar el factor de paso. 40. APLICACIONES Estudios dinmicos Estudios vasculares Reconstrucciones 3D Reconstrucciones segn intensidad de seal Diagnstico del Tromboembolismo pulmonar 41. RECONSTRUCCIN Clculos matemticos que se requieren para convertir los datos digitales en un monitor de visualizacin. 42. METODO DE RETROPROYECCION FILTRADO Tiempo de clculo corto Procesamiento de sumas inmediato Imagen final casi inmediata 43. PROCESO DE FILTRACION Modificar los datos de la suma de rayos, de forma que las retroproyecciones consten de valores positivos y negativos. Anulacin de algunas densidades retroproyectada y eliminacin de la falta de definicin. 44. CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN La imagen resultante en el ordenador es una matriz de intensidades electrnica El tamao de la matriz es normalmente de 512 x 512 pixeles Las imgenes de TC constan de muchas clulas: Cada clula de informacin es un pixel. La informacin contenida en cada pixel es: Un numero de TC Unidad de Hounsfield (UH). 45. CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN Cada clula en una matriz de imagen de tomografa computarizada es una representacin bidimensional (pixel) de un volumen de tejido del organismo 46. CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN Cada voxel tendr una atenuacin a los rayos X: I0 = intensidad del rayo incidente Ix = intensidad del rayo a una distancia x = coeficiente de atenuacin Con estos datos, empleando tcnicas de reconstruccin, se reproducen los valores de atenuacin de cada voxel, en forma de escala de grises 47. CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN Problema: Debido a La gran cantidad de datos que hay que manejar, y el rpido procesamiento Es necesario Una computadora de gran capacidad de clculo 48. CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN Para cada tejido, el valor de la absorcin en unidades Hounsfield viene dado por: x = coeficiente de absorcin de la sustancia tratada agua = coeficiente de absorcin del agua. 49. OBTENCION DE LA IMAGEN Para la visualizacin de la imagen en pantalla se selecciona un pequeo rango de UH Esta funcin, se denomina ventana Permite diferenciar con claridad estructuras que poseen una pequea diferencia de nmeros TC El resultado obtenido es valioso: Por su gran riqueza de datos 50. ANCHURA DE VENTANA Anchura de la ventana: rango de nmeros de TC elegidos para la amplificacin de la escala de grises Ventana: posicin de la escala donde la imagen esta centrada. 51. El ojo humano puede apreciar diferencias de contraste de 10% , mientras los escneres de TC muestran diferencias < 1 % 52. CALIDAD DE LA IMAGEN Resolucin espacial Detectabilidad de contraste artefactos 53. CALIDAD DE LA IMAGEN Dos criterios para medir la calidad de una imagen TAC: a) Resolucin espacial: Da el grado de detalle de la imagen Depende de los factores: 1) Dimensin del haz de rayos X 2) Dimensin del detector 3) Nmero de proyecciones y barridos por proyeccin 4) Metodologa de reconstruccin b) Resolucin de contaste: Da el nmero de niveles de gris asociados a cada 54. CALIDAD DE LA IMAGEN Defectos en las imgenes TAC: 1) Errores sistemticos: 2) Errores debidos al ruido del sistema: Debidos al mal funcionamiento del equipo Suelen detectarse y corregirse en la fase de reconstruccin Debidos a las variaciones del proceso fsico: Variacin de la velocidad de exploracin Intensidad del haz de rayos X, etc. 3) Artefactos debidos al espectro de energa: Debidos a que el espectro de energa a la salida del detector vara de un rayo a otro de la proyeccin, lo que implica que los coeficientes de atenuacin varen con la energa 55. EL RUIDO El ruido se superpone a la imagen y aparece como un granulado especial, similarmente ocurre en el caso de una pobre recepcin en TV 206 mA 60mA 56. < m A,mas ruido > m A , menos ruido 57. GROSOR DEL CORTE Cuanto ms grueso es el Corte, menor ruido es mejor la detectabilidad de contraste para tejidos blandos 58. Cuanto ms fino es el Corte, mejor Resolucin Espacial para regiones oseas 59. ARTEFACTOS 60. NORMA OFICIAL MEXICANA Norma Oficial Mexicana NOM-229-SSA1-2002, Salud ambiental. Requisitos tcnicos para las instalaciones,responsabilidades sanitarias, especificaciones tcnicas para los equipos y proteccin radiolgica en establecimientos de diagnstico mdico con rayos X. 61. NORMA OFICIAL MEXICANA establece los criterios de diseo, construccin y conservacin de las instalaciones fijas y mviles, los requisitos tcnicos para la Adquisicin y vigilancia del funcionamiento de los equipos criterios y requisitos de proteccin radiolgica 62. ALARA As Low As Reasonably Achievable, traducido al espaol como, tan bajo como razonablemente sea posible. La finalidad de este requisito es mantener todas las exposiciones a las radiaciones ionizantes "tan baja como razonablemente sea alcanzable" 63. Barrera primaria.- Blindaje de la instalacin sobre el cual incide, el haz de radiacin til producido por el equipo de rayos X durante el tiempo de exposicin. Barrera secundaria.- Blindaje de la instalacin sobre el cual nunca incide directamente el haz til producido por el equipo de rayos X, sino slo la radiacin de fuga y la radiacin dispersa 64. Capa decirreductora.- Espesor de un material que al interponerse en un haz til de rayos X, atena la Intensidad de la radiacin al 10% de su valor inicial 65. Efectos deterministas.- Efectos biolgicos de la radiacin que se presentan slo cuando se rebasa la dosis umbral especfica para ese efecto y cuya severidad es funcin de la dosis absorbida Efectos estocsticos.- Efectos biolgicos de la radiacin para los cuales no existe una dosis umbral, sino que la probabilidad de que se produzcan, es funcin de la dosis absorbida y cuya severidad es independiente de la dosis. 66. Exposicin.- Accin y efecto de someter a un individuo a los rayos X. Exposicin mdica.- La recibida por los pacientes con motivo de su propio diagnstico o tratamiento mdico, o por personas que los ayudan voluntariamente 67. Exposicin ocupacional.- La recibida por el personal ocupacionalmente expuesto durante su trabajo y con motivo del mismo Lmite anual de dosis.- Valor de la dosis individual, en equivalente de dosis efectiva, debida a prcticas controladas y que no se debe rebasar en un ao. 68. Personal ocupacionalmente expuesto (POE).- Persona que en el ejercicio y con motivo de su ocupacin est expuesta a la radiacin ionizante. 69. Los establecimientos deben contar con: Sala de espera; Sala de rayos X; rea de consola de control; Vestidores y sanitarios para pacientes; rea de almacenamiento de pelcula; Cuarto oscuro; rea de interpretacin rea para preparacin de medios de contraste y para preparacin del paciente, 70. SI EXISTE LA POSIBILIDAD DE QUE USTED SE ENCUENTRE EMBARAZADA, INFORME AL MEDICO O AL TECNICO RADIOLOGO ANTES DE HACERSE LA RADIOGRAFIA. NO ABRIR ESTA PUERTA A MENOS QUE LO LLAMEN Las dimensiones y accesos de una sala de rayos X suficientes para manejar con seguridad a pacientes en camilla o en silla de ruedas 71. El paciente debe ser observable en todo momento desde la consola de control 72. en el exterior de las puertas principales de acceso a las salas de rayos X exista un indicador de luz roja que indique que el generador est encendido CUANDO LA LUZ ESTE ENCENDIDA SOLO PUEDE INGRESAR PERSONAL AUTORIZADO. en el exterior de las puertas de las salas de rayos X exista un letrero con el smbolo internacional de radiacin ionizante con la leyenda siguiente: RADIACIONES - ZONA CONTROLADA. 73. EQUIPO POE (INSTALACIONES) deben construirse de manera que exista continuidad Los puntos de inters para los clculos de blindaje deben tomarse a 30 cm ms all de la barrera de proteccin. las paredes de una instalacin no debe ser inferior a 2.1 metros 74. BLINDAJE 75. BLINDAJE 76. MANDIL Espesor de .5mm frente .25mm frente, costados, trax y pelvis 77. GUANTES 0.25mm de plomo 78. PROTECTOR TIROIDEO .5 mm de plomo 79. FILTRO DE VALOR DECIMO FVD Grosor del material necesario para reducir la intensidad de radiacin hasta la dcima parte del valor original. 80. USOS DE TOMOGRAFIA Se usa en el diagnstico de muchas dolencias, entre ellas: Las TAC de la cabeza se utilizan para identificar: Hemorragias cerebrales y tumores En los pulmones Enfisemas, fibrosis y tumores En el abdomen Clculos renales, apendicitis, pancreatitis, etc. En los miembros Fracturas complejas, sobre todo en articulaciones 81. BENEFICIOS Y RIESGOS DE USAR LA TAC Beneficios: Los exmenes por TAC son rpidos y sencillos, en casos de emergencia, pueden revelar lesiones y hemorragias internas lo suficientemente rpido como para ayudar a salvar vidas Las imgenes por TAC son exactas, no son invasivas y no provocan dolor. 82. La exploracin por TAC brinda imgenes detalladas de numerosos tipos de tejido as como tambin de los pulmones, huesos y vasos sanguneos, a diferencia de los rayos X convencionales. 83. Riesgos: La mayora de veces es necesario el uso de contraste intravenoso No se recomienda para las mujeres embarazadas salvo que sea mdicamente necesario debido al riesgo potencial para el beb 84. DOSIS DE RADIACIN 85. DINAMICA DEL ESTUDIO El TAC se realiza con el paciente acostado en la camilla que se desplaza mecnicamente En dependencia del rgano estudiado puede realizarse con contraste inyectado, o administrado va oral que permite distinguir con mayor nitidez los tejidos y rganos 86. El paciente debe mantenerse relajado y sin realizar movimientos Se mantiene en contacto con el equipo tcnico que est en una sala prxima viendo al paciente y a las imgenes, que se comunica con el paciente por un sistema de megafona, y que le indica cuando respirar o retener la respiracin. 87. BIBLIOGRAFIA HAaGA TAC y RM Diagnostico por imagen del cuerpo humano. Sir Godfrey Newbold Hounsfield KT CBE. 28 August 1919 12 August 2004: Elected F.R.S. 1975 Biogr. Mems Fell. R. Soc. 51, 221235 (2005) Norma Oficial Mexicana NOM-229-SSA1- 2002, Salud ambiental.