martes, 29 de mayo de 2012

Tomografia Multidetector 
Conceptos básicos de la técnica. 
Grosor de corte, superposición. Utilización de las ventanas. 

CONCEPTOS BASICOS:
Existen tres formas de obtener una imagen médica; trasmisiva, emisiva y reflectiva. El modo trasmisivo utiliza una fuente de rayos X. Los rayos X se transmiten a través del objeto y se reciben en los dispositivos de detección de rayos X. La señal recibida en el detector es proporcional a la densidad de los elementos del objeto. El modo emisivo confía en la emisión de una señal detectable del objeto. El objeto se puede excitar directamente o se puede introducir una sustancia que sea excitante, los dos ejemplos clásicos son la RM y el PET. Por último en el modo reflectivo una fuente transmite una señal al objeto. La señal entra en el objeto y es reflejada por los elementos internos del objeto volviendo al dispositivo detector. La señal recibida en el detector es proporcional a la densidad de los elementos del objeto.

El concepto físico que deben recordar es el de atenuación expresada a través de un coeficiente; el de atenuación lineal. El principio de Hounsfield (1) relaciona este coeficiente con la intensidad de la fuente de radiación:
(1)    It = I0.e- µ∆X

Donde lt es la intensidad recibida tras atravesar un objeto finito de grosor ∆X, l0 es la intensidad de la radiación emitida y µ es el coeficiente de atenuación lineal. A través de este coeficiente (2) llegamos al número TC que no es más que el valor numérico del píxel como resultado de la reconstrucción de la imagen. Es una medida de las propiedades de atenuación del tejido incluido en el vóxel. Los valores del mismo se expresan en unidades Hounsfield (UH).

(2)  número TC = µ – µ (agua) / µ (agua ) x cte .

DEFINICION DE TC MULTICORTE:
Por TC multicorte entendemos la capacidad de un TC de adquirir más de una imagen de forma simultánea y sin solapamiento. Su aparición se relaciona de forma inequívoca con sistemas de detectores multicapas.
Es importante recordar que no tienen que coincidir el número de cortes y el número de capas de detectores es decir, un TC con 64 capas de detectores no adquiere 64 imágenes en una sola rotación.
Otro punto que deben recordar es la diferencia entre TC helicoidal y TC multicorte , el primero se caracteriza por realizar un movimiento de rotación continuo con un movimiento de la mesa en relación a un eje (z) el segundo además presenta bandejas de detectores que le permiten obtener mas de una imagen por rotación.

Tres han sido las mejoras técnicas que han permitido el desarrollo del TC multicorte:

1. El desarrollo de una tecnología que permita el movimiento continúo del tubo sin alteraciones en la recogida de datos en el detector, a través del anillo deslizante o slip ring.
2. El desarrollo de tubos de alta energía con gran capacidad de disipación del calor.
3. El desarrollo de la interpolación: proceso matemático que permite obtener una imagen de una sección corporal a partir de un conjunto de datos que no se adquirieron en el plano en el que se muestra la imagen.

No obstante el desarrollo del TC multicorte se relaciona sin duda con el desarrollo y mejora del sistema de bandejas o capas de detectores múltiples. Existen dos grandes tipos de detectores en TC multicorte:

1. Matriciales: aquellos que presentan en relación a una longitud determinada del eje z detectores del mismo grosor.

2. Adaptativos: aquellos con detectores de diferente anchura o grosor, típicamente más estrechos en la región central.


Existen dos grosores de corte:

1. Nominal: Es el espesor de corte seleccionado para realizar el estudio, que se indica en la consola del operador. En los equipos multicorte el espesor nominal de las imágenes mostradas puede escogerse prospectiva o retrospectivamente después de efectuada la adquisición de los datos de rayos.

2. Efectivo: Grosor efectivo de una sección tomográfica medida por la anchura a la mitad de la altura (FWHM) del perfil de sensibilidad en el centro del campo de exploración. En TC helicoidal el espesor efectivo de corte es sistemáticamente mayor que la colimación usada.
Recuerden que la colimación estrecha permite la obtención de imágenes de alta calidad en el post procesado de éstas (MPR o VR) a expensas de un aumento en la irradiación a la cual sometemos al paciente. Asimismo la reducción del grosor de corte supone un aumento de la resolución espacial entendida como la exactitud en la medida de la variación espacial de los coeficientes de atenuación.
La reducción del grosor de corte supone de forma implícita una reducción del efecto de volumen parcial.



El siguiente concepto que deben conocer es el isotropismo; hablamos de isotropismo cuando la resolución espacial es la misma en los tres ejes del espacio, cumpliéndose ello cuando la morfología del píxel es cuboidea. Su principal repercusión es que las imágenes creadas en MPR presentan la misma resolución espacial que las secciones originales de las que derivan.





Conceptos fundamentales en la obtención de la imagen


1. Matriz de reconstrucción: Es el conjunto de píxeles usados en la reconstrucción de la imagen ordenados en filas y columnas. La mayoría de los sistemas de imagen digital de RX ofrecen unos tamaños de matrices de 512 x 512 o bien de 1.024 x 1.024. A mayor tamaño mayor es la resolución espacial.

2. Píxel: Cada celda de una matriz se denomina Píxel (Picture element o elemento de imagen). El valor del píxel determina su brillo. El valor numérico de cada píxel se conoce como Unidad Hounsfield (UH) que está relacionado con la composición del tejido sometido a imagen.

3. El Vóxel (volume element o elemento de volumen) es el volumen de tejido al que representa el píxel, es decir, el grosor de corte.

4. Rango dinámico: En términos visuales el rango dinámico se manifiesta por el número de matices de gris que pueden representarse en la imagen. Rango dinámico del ojo humano = 32 En radiología digital el ordenador asigna un rango dinámico a cada píxel. A mayor rango dinámico más gradual será la escala de grises de la imagen, cuyos límites son los valores máximo y mínimo de intensidad de rayos X. Una imagen digital con un rango dinámico de 10 bits, contendrá 1024 valores de gris; sin embargo, el ojo humano apreciará sólo 32 de estos matices. Luego hemos de adaptar los valores informáticos a lo que podemos ver utilizando las “ventanas”.

5. Nivel de ventana: Identifica el tipo de tejido del que se obtendrá la imagen. Es el valor medio o central, en UH, de la ventana usada para visualizar una imagen reconstruida en el monitor del equipo o en otro formato gráfico.

6. Anchura de ventana: Representación en la escala de grises de dicho tejido. Para mayores anchuras de ventana se obtendrán escalas de grises más largas. Una anchura de ventana reducida produce alto contraste. El intervalo de los números TC existentes en la escala de grises seleccionada y que se muestra en la imagen en un monitor del equipo o en otro formato gráfico.



7. Incremento de reconstrucción: En todos los protocolos de estudio se considera que debe existir un incremento de reconstrucción de al menos un 50% es decir debe existir solapamiento de imágenes.




8. Segmentación: Se define como el proceso de selección de datos que serán incluidos o excluidos de una imagen volumétrica 3D. Existen diferentes métodos el más sencillo el targeret view en el cual las dimensiones de la imagen resultante dependen de la selección del área de estudio en los tres planos del MPR.





Fuente : Dr. Alberto Solano López Hospital Universitari del Mar