Principios físicos de la formación de imágenes en TC y RM relación entre parámetros de adquisici...

1. Historia, Evolución y Descripción del Proceso de generación de imágenes en TAC

1.1. Historia

1.1.1. • Desarrollo inicial en la década de 1970.

1.1.2. • Sir Geoffrey Hounsfield y Allan Cormack: Premio Nobel de Medicina en 1979 por su contribución al desarrollo de la TC.

1.1.3. • La TC revolucionó la medicina diagnóstica al permitir la obtención de imágenes transversales detalladas del cuerpo.

1.2. Evolución

1.2.1. Avances Tecnológicos

1.2.1.1. • Mejoras en la velocidad de adquisición.

1.2.1.2. • Reducción de la dosis de radiación.

1.2.1.3. • Mejora en la resolución espacial y temporal.

1.2.1.4. • Desarrollo de nuevas técnicas de reconstrucción, como la reconstrucción iterativa.

1.3. Proceso de Generación de Imágenes en TAC

1.3.1. Preparación del Paciente

1.3.1.1. • Colocación en la mesa de exploración.

1.3.1.2. • Uso de contraste si es necesario.

1.3.2. Adquisición de Datos

1.3.2.1. • Emisión de haces de rayos X desde un tubo rotatorio.

1.3.2.2. • Detección de la atenuación de los rayos X por los tejidos.

1.4. Reconstrucción de Imágenes

1.4.1. • Proceso computarizado de reconstrucción de las imágenes a partir de múltiples cortes.

1.4.2. • Utilización de algoritmos para filtrar y mejorar la calidad de la imagen.

1.4.3. • La imagen bidimensional de corte axial del objeto se obtiene de acuerdo a los fenomenos fisicos como la atenuación, la dispersión y la difracción de los rayos X con resultado de la interacción con el paciente.

1.5. Visualización y Análisis

1.5.1. • Interpretación de las imágenes por parte de radiólogos u otros profesionales médicos.

1.5.2. • Identificación de estructuras anatómicas y patologías.

1.6. Beneficios del TAC:

1.6.1. • Imágenes transversales detalladas.

1.6.2. • Diagnóstico preciso de diversas condiciones médicas.

1.6.3. • Guía para intervenciones quirúrgicas y tratamientos.

1.6.4. • Detección temprana de enfermedades.

1.7. Aplicaciones clínicas:

1.7.1. • Diagnóstico de lesiones traumáticas.

1.7.2. • Evaluación de enfermedades cardíacas y vasculares.

1.7.3. • Detección de tumores y evaluación de su extensión.

1.7.4. • Estudios de enfermedades pulmonares y abdominales.

2. Medidas, parámetros técnicos, reconstrucción de imagen y la protección de órganos radio sensibles

2.1. Medidas para Disminuir y Optimizar la Dosis

2.1.1. • Selección adecuada de protocolos de adquisición y colaboración del paciente.

2.1.2. • Uso de técnicas de modulación de dosis

2.1.3. • Capacitación del personal técnico en técnicas de optimización.

2.2. Parámetros Técnicos que Influyen en la Dosis

2.2.1. • mAs (miliamperios por segundo)

2.2.2. • kVp (kilovoltios)

2.2.3. • Pitch

2.3. Modulación Automática de la Dosis

2.3.1. • Ajusta la dosis según la anatomía del paciente.

2.3.2. • Reduce la dosis en áreas de menor volumen. (pacientes pediátricos)

2.4. Parámetros de Reconstrucción de Imagen

2.4.1. • Grosor de Corte. (Puede variar según TC, varia entre 1 y 10 milímetros).

2.4.2. • Filtros (Relación señal o ruido de la imágenes).

2.4.3. • Kernel. (Función análisis de datos y modelado de procesos biológicos).

2.4.4. Fiekd: FOV. (Tamaño, diámetro y la altura del volumen adquirido).

2.5. Protección Radiosensibles

2.5.1. • Limitación de la dosis en áreas críticas

2.5.2. • Uso de protectores de órganos

2.5.3. Distancia a la fuente de radiación tiempo de exposición, y blindaje para absorber la radiación.

2.5.4. Optimización o ¨principio de ALARA¨y limitación de dosis.

3. Relación entre parámetros de adquisición y calidad de imagen:

3.1. TC

3.1.1. Dosis de radiación: Ajustar la dosis para mantener una calidad de imagen aceptable sin aumentar innecesariamente la exposición del paciente.

3.1.2. Grosor del corte: Reducir el grosor del corte para mejorar la resolución espacial, pero aumenta la dosis de radiación.

3.1.3. Velocidad de rotación del tubo de rayos X: Una mayor velocidad puede reducir el artefacto de movimiento, pero puede afectar la calidad de la imagen.

4. Aplicación clínica:

4.1. Optimización de parámetros:

4.1.1. Ajustar los parámetros de adquisición para obtener imágenes de alta calidad con la dosis de radiación más baja posible o un tiempo de exploración adecuado. (ALARA)

4.2. Evaluación de artefactos:

4.2.1. Identificar y minimizar los artefactos que pueden afectar la interpretación de la imagen clínica.

5. Principios Físicos TC

5.1. TC

5.1.1. • Uso de rayos X para obtener imágenes transversales del cuerpo.

5.1.2. • Detección de la atenuación de los rayos X por los diferentes tejidos.

5.1.3. • Reconstrucción computarizada de las imágenes a partir de múltiples proyecciones. El pixel posee las coordenadas x y el voxel también posee la coordenada z, que le aporta el dato de profundidad.

6. Presentación, descripción de ventana y componentes del equipo del equipo de TAC

6.1. Presentación de la imagen por TC:

6.1.1. • Imágenes transversales (axiales) del cuerpo.

6.1.2. • Representación de los tejidos en diferentes niveles de atenuación.

6.1.3. • Visualización tridimensional opcional para una mejor comprensión anatómica.

6.2. Concepto de ventana y escala Hounsfield:

6.2.1. Ventana:

6.2.1.1. • Ajuste de los niveles de atenuación visualizados en la imagen.

6.2.1.2. • Define el rango de valores de píxeles que se mostrarán en la imágen.

6.2.1.3. • Permite resaltar estructuras específicas (por ejemplo, tejidos blandos o huesos).

6.2.2. Escala Hounsfield:

6.2.2.1. • Unidades de medida de la atenuación de los rayos X en la TC.

6.2.2.2. • El aire tiene un valor de -1000 HU, el agua 0 HU, y el hueso alrededor de +1000 HU.

6.2.2.3. • Permite la cuantificación de la densidad de los tejidos y la identificación de patologías.

6.3. Componentes del equipo de tomografía:

6.3.1. Gantry:

6.3.1.1. • Estructura circular que alberga los componentes del escáner.

6.3.1.2. • Gira alrededor del paciente durante la adquisición de imágenes.

6.3.2. Tubo de rayos X:

6.3.2.1. • Emite haces de rayos X que atraviesan el cuerpo del paciente.

6.3.2.2. • Se encuentra en el interior del gantry y puede rotar para obtener imágenes desde diferentes ángulos.

6.3.3. Colimadores:

6.3.3.1. • Dispositivos que limitan la emisión de los rayos X a un área específica.

6.3.3.2. • Ayudan a reducir la exposición a la radiación y mejorar la resolución de la imagen.

6.3.4. Detectores:

6.3.4.1. • Capturan los rayos X atenuados que atraviesan el cuerpo del paciente.

6.3.4.2. • Convierten la información en señales eléctricas que se utilizan para reconstruir la imagen.

6.3.5. Sistema informático:

6.3.5.1. • Realiza la reconstrucción de la imagen mediante algoritmos computacionales.

6.3.5.2. • Permite el ajuste de parámetros de adquisición y visualización de imágenes en escala de grises. (Unidades Houfield).

7. Factor pitch, adquisición, características de la imagen (atenuación, reconstrucción de la imagen), artefactos presentados en tomografía, la Importancia de la dosis, factores que influyen en la dosis en TC y el Calculo de dosis.

7.1. Factor Pitch

7.1.1. • Relación entre la distancia de avance de la mesa y el grosor del corte.

7.1.2. • Influencia en la velocidad de adquisición y calidad de la imagen.

7.2. Características de la Imagen

7.2.1. • Atenuación de los tejidos

7.2.2. • Reconstrucción de la imagen

7.3. Artefactos en TC

7.3.1. • Movimiento - respiración.

7.3.2. • Metal - Rayos X dispersos.

7.4. Importancia de la Dosis

7.4.1. • Minimizar riesgos de radiación

7.4.2. • Maximizar calidad de la imagen

7.5. Factores influyentes en la dosis

7.5.1. • Técnica de Parámetros del equipo

7.5.2. • Tipo de paciente

7.5.3. • Tipo de estudios

7.6. Cálculo de dosis

7.6.1. • Tiempo de exposición

7.6.2. • Consideración del tipo de tejido irradiado

7.6.3. • Utilización de dosis efectiva