Fundamentos de la tomografía computarizada (TC) PDF

Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Fundamentos de la tomografía computarizada (TC) José M. Pastor Vega Profesor titular de Universidad Radiología y Medicina Física Universidad de Málaga right3green.p...

Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Fundamentos de la tomografía computarizada (TC) José M. Pastor Vega Profesor titular de Universidad Radiología y Medicina Física Universidad de Málaga right3green.png 1/38  Anatomía a MERRadiológica aM 3.1 Fundamentos de la tomografía computarizada (TC) La radiación producida por un tubo que emite un haz de rayos X con una energía constante y determinada va a permanecer constante al atravesar el aire Al atravesar un objeto, parte de esa energía va a ser absorbida al producirse choques de los fotones X con los átomos de ese objeto efecto fotoeléctrico Fundamento Coeficiente de atenuación de los rayos X del objeto explorado right3green.png 2/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Procedimiento de diagnóstico por imágenes que combina una serie de radiografías adquiridas desde diferentes ángulos alrededor del cuerpo Tomografía utilizando procesamientos informáticos computarizada (TC) para crear imágenes (o cortes) transversales con reconstrucciones multiplanares. 23:04 right3green.png 3/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 23:04 right3green.png 4/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 La TC fue desarrollada a finales de los años sesenta y principios de los setenta por Sir Godfrey Hounsfield en el Reino Unido, en los EMI Central Research Laboratories, y la primera tomografía computarizada del cerebro de un paciente se obtuvo en 1971. Hounsfield, junto con Allan Cormack, recibió el Premio Nobel Medicina en 1979. 23:04 right3green.png 5/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) La tomografía computarizada (TC) está basada en la adquisición de imágenes mediante un tubo emisor de rayos X que gira alrededor del cuerpo y un sistema de detectores que recoge la radiación emergente. Posteriormente se reconstruyen imágenes en función de la atenuación del organismo a los rayos X incidentes. 23:04 right3green.png 6/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) 23:04 right3green.png 7/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) Las imágenes superiores muestran el Gantry de un equipo TC en el que pueden observarse el tubo de rayos X (T) y los detectores (D) una vez que se ha retirado la cubierta anterior. 23:04 right3green.png 8/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) La realización del estudio se controla desde una sala contigua, donde esta la estación de trabajo (ET) que gestiona los datos y reconstruye las imágenes. Al paciente se le visualiza durante el proceso a través de una ventana con cristal plomado. 23:04 right3green.png 9/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) Tras introducir los datos del paciente, se obtiene en primer lugar un TOPOGRAMA o “scout view”. Es una radiografía realizada en el mismo equipo, desplazando el paciente mientras el tubo y los detectores permanecen en una posición fija. El topograma sirve para ubicar con exactitud la extensión que tendrá el estudio, de pie en este caso, empleando referencias anatómicas. 23:04 right3green.png 10/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Matriz digital Cada nº de la imagen digital corresponde a un nivel de gris right3green.png 11/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Pixel y Voxel 23:04 right3green.png 12/38  Anatomía MERRadiológica aMatriz aM 3.1 Para la reconstrucción, las imágenes se dividen en cuadrículas (sistema de abscisas y ordenadas). Al conjunto se le denomina MATRIZ. Los equipos actuales proporcionan imágenes de 512x512 píxeles, lo que aporta suficiente resolución espacial para obtener información diagnóstica. right3green.png 13/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Pixel y Voxel Matriz 512 X 512 262.144 pixels grosor de corte 23:04 right3green.png 14/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Pixel y Voxel 23:04 right3green.png 15/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Pixel y Voxel 23:04 right3green.png 16/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Voxels anisotrópicos 23:04 right3green.png 17/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Voxel anisotrópico 23:04 right3green.png 18/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Voxel anisotrópico 23:04 right3green.png 19/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Voxels isotrópicos 23:04 right3green.png 20/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 23:04 right3green.png 21/38  Anatomíaa MERRadiológica aM 3.1 (TC) Tomografía computarizada Dependiendo de la composición Visual: tisular cada pixel/voxel tiene dos Escala de grises valores de ATENUACIÓN ("Densidad") (negro a blanco) Numérico: Unidades Hounsfield (UH) UH aire: -1000 UH agua: 0 Tejidos blandos: -100 a 100 Hueso: Aprox. 1000 Hueso compacto >3000 23:04 right3green.png 22/38  Anatomíaa MERRadiológica aM 3.1 (TC) Tomografía computarizada 23:04 right3green.png 23/38  Anatomía Radiológica Niveles de gris a a MER yM 3.1 ventana 23:04 right3green.png 24/38  Anatomía Radiológica Niveles de gris a a MER yM 3.1 ventana 23:04 right3green.png 25/38  Anatomía Radiológica Niveles de gris a a MER yM 3.1 ventana 23:04 right3green.png 26/38  Anatomía Radiológica Niveles de gris a a MER yM 3.1 ventana 23:04 right3green.png 27/38  Anatomía Radiológica Niveles de gris a a MER yM 3.1 ventana 23:04 right3green.png 28/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 29/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 30/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) Calculando la Cada corte, está atenuación de los formado por rayos X en cada uno pixels/voxels de ellos Según el número TC, cada pixel/voxel Convierte el valor en adquiere un nivel de número TC gris 23:04 right3green.png 31/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tomografía computarizada (TC) Secuencial Helicoidal 23:04 right3green.png 32/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC secuencial Conjunto de tubo, detector y cables Rotación alternativa Adquisición de datos y avance discontinuo Adquiere secuencialmente una serie de imágenes separadas por espacios iguales Puede durar varios minutos, según la región corporal y el tamaño del paciente 23:04 right3green.png 33/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC Helicoidal ▪ Rotación continua de tubo y detectores ▪ Avance de la mesa durante la adquisición Adquisición y avance simultáneo 23:04 right3green.png 34/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 X- ray Tube X-ray Tube X -r ay detec toorr Inside CT Scanner right3green.png 35/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Tc multicorte o multidetector (TCMD) En la TC multicorte se aumentan las filas de detectores en el eje Z (eje longitudinal del cuerpo) y se abre el haz de rayos X en ese sentido, con lo que el proceso de adquisición de datos se hace aún más rápido, lo que proporciona una serie de importantes ventajas. 23:04 right3green.png 36/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Helicoidal Multislice Multicorte Multipista TC Multidetector TCMD right3green.png 37/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 EVOLUCIÓN DEL TCMD 1990 TC helicoidal 1993 2 arcos detectores 1998 4 filas Colimación de 1-1,25mm 2000 8 arcos 2002 16 filas (submilimétrico) 2004 40 filas... right3green.png 38/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 El futuro ya es presente: TC de recuento de fotones Convierte directamente los rayos X en una señal eléctrica, que luego se utiliza para crear una imagen. Se mide la energía de cada rayo X, por lo que la información espectral está disponible para cada escaneo y las imágenes son más ricas en contraste, con alta resolución espacial a la misma dosis. right3green.png 39/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de recuento de fotones Es la evolución del TC con energía espectral o doble energía o energía dual. Los TC con energía espectral o doble energía emiten rayos X a dos energías (alta y baja) y según los fotones de rayos X atraviesan diferentes tejidos con estas dos energías podemos caracterizar y cuantificar diferentes tejidos. right3green.png 40/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de energía dual El fundamento de la energía dual es diferenciar materiales según su respuesta a los distintos KV: 80KV y 140KV right3green.png 41/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de recuento de fotones right3green.png 42/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de recuento de fotones Convierte directamente los rayos X en una señal eléctrica, que luego se utiliza para crear una imagen. Se mide la energía de cada rayo X, por lo que la información espectral está disponible para cada escaneo y las imágenes son más ricas en contraste, con alta resolución espacial a la misma dosis. right3green.png 43/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 44/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 45/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 46/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 47/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 VENTAJAS RESOLUCIÓN (0,2 mm) BAJA DOSIS CORTE FINO MENOS ARTEFACTOS METÁLICOS MENOS volumen DE CONTRASTE Más de 5 millones de dólares 4.847.401,74 Euros right3green.png 48/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de haz cónico (Cone Beam CT). CBCT Un par de personas jugando video juegos Descripción generada automáticamente con confianza baja Tomógrafo de consultorio para el tobillo y pié PedCAT – CurveBeam, para imágenes con y sin carga. right3green.png 49/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 TC de haz cónico (Cone Beam CT). CBCT El paciente se sitúa en el centro del equipo. La fuente emite un haz de rayos X en forma de cono («haz cónico») captado por el detector plano situado en el extremo opuesto, mientras gira sobre su eje. right3green.png 50/38  Anatomíaa MERRadiológica a M 3.1 TC de haz cónico (Cone Beam CT). CBCT Reconstrucción 3D (A) y reconstrucciones multiplanares (B,C,D), tras la adquisición volumétrica con CBCT con soporte de peso. Weight-bearing cone-beam computed tomography in the foot and ankle specialty: where we are and where we are going – an update.Radiol Bras. 2021 Mai/Jun;54(3):177–184 right3green.png 51/38  Anatomíaa MERRadiológica aM 3.1 TC de haz cónico (Cone Beam CT). CBCT La técnica CBCT permite obtener imágenes tridimensionales fiables del pie y el tobillo. La técnica expone a los pacientes a dosis relativamente bajas de radiación y proporciona notable resolución de imagen. Se necesitan más estudios para determinar su relación costo- beneficio y su impacto en la clínica. Weight-bearing cone-beam computed tomography in the foot and ankle specialty: where we are and where we are going – an update.Radiol Bras. 2021 Mai/Jun;54(3):177–184 right3green.png 52/38  Anatomía a MER Radiológica aM 3.1 Planos y cortes Tobillo-retropie Sagitales: siguiendo el eje de la tibia y el astrágalo Axiales: paralelos a la articulación subastragalina Coronales: siguiendo el eje de la tibia y perpendiculares al astrágalo. Medio-antepie Axiales (oblicuados): paralelos eje mayor de los metatarsianos Sagitales: paralelos a los metatarsianos Coronales: perpendiculares a los metatarsianos right3green.png 53/38  Anatomía a MER Radiológica aM 3.1 Planos y cortes right3green.png 54/38  Anatomía a MER Radiológica aM 3.1 Planos y cortes right3green.png 55/38  Anatomía a MERRadiológica aM 3.1 TC : principales indicaciones en aparato locomotor La resolución espacial del estudio por TC la convierte en la modalidad principal para la evaluación de anomalías óseas Estudio de morfología, Estudio de metástasis localización y Estudio de fracturas de Sospecha de recidiva óseas (exploraciones extensión de tumores difícil valoración por tumoral convencionales no óseos primarios otros métodos. concluyentes) (osteoma osteoide) Enfermedades Estudio de la articulares Guía para biopsia morfología y extensión (sacroileítis), no de tumores de partes Y tratamiento diagnosticadas por blandas otros métodos right3green.png 56/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Artrografia-TC (Artro-TC) Lesiones osteocondrales right3green.png 57/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Reconstrucciones Osteocondroma right3green.png 58/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Reconstrucciones right3green.png 59/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Reconstrucciones Virtopsia (Virtopsy) o autopsia virtual right3green.png 60/38  Anatomía Angio-TC a MERRadiológica aM 3.1 right3green.png 61/38  Anatomía Angio-TC a MERRadiológica aM 3.1 right3green.png 62/38  Anatomía a MER Radiológica aM 3.1 TC en traumatismos Valoración prequirúrgica de fx complejas Fx de calcáneo Valoración de consolidación Complicaciones right3green.png 63/38  Anatomía a MER Radiológica aM 3.1 TC en traumatismos right3green.png 64/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Ventajas Desventajas Resolución anatómica TC Radiación Resolución de contraste Contrastes EV Ventajas con respecto a la RM Valoración de lesiones calcificadas/osificadas Excelente definición ósea Más rápido Es muy rara la claustrofobia right3green.png 65/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 66/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Técnicas duales o hibridas PET-TC right3green.png 67/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Osteomielitis en diabético Imagen híbrida en la patología del pie y tobillo. Rev Esp Med Nucl Imagen Mol. 2018;37(3):191–202 right3green.png 68/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 Las pruebas de imagen se solicitan tras una correcta anamnesis y exploración física Sospecha diagnóstica Múltiples pruebas sin orientación, puede llevar a diagnósticos incorrectos Elegir el método más sensible a la sospecha diagnóstica right3green.png 69/38  Anatomía aMERRadiológica aM 3.1 right3green.png 70/38