PRINCIPIOS FSICOS
DE LA
TOMOGRAFA COMPUTADA

Ctedra de Diagnstico por Imgenes

y Terapia Radiante

OBJETIVO

Lograr un conocimiento bsico de la fsica del mtodo que les permita su adecuada interpretacin y una aplicacin racional del mismo

RADIOLOGIA CONVENCIONAL

Se basa en la atenuacin que sufren los rayos X al atravesar un cuerpoExiste superposicin de estructurasMala capacidad para discriminar dos estructuras con densidades cercanas

TOMOGRAFA LINEAL

Movimiento simultneo y opuesto del tubo de rayos X y del chasis que contiene la pelcula radiogrfica; mientras se realiza la exposicinSe obtiene un plano focal de corte con menor superposicin de estructurasCuando mayor es el ngulo tomogrfico, ms fino es el plano de corteVariando la distancia entre el tubo y el paciente se cambia la altura del corte

ESQUEMA DE LA
TOMOGRAFA LINEAL

DESVENTAJAS DE
LA TOMOGRAFA LINEAL

Borramiento incompleto de las estructuras superpuestasContornos difusosNo discrimina estructuras con densidades cercanasDosis altas de radiacin

TOMOGRAFA COMPUTADA DEFINICIN

Mtodo de diagnstico por imgenes basado en la atenuacin de los rayos X que permite obtener la reconstruccin de un volumen planar definido de un cuerpo

TOMOGRAFA COMPUTADA CLASIFICACIN

Tomografa computada convencionalTomografa computada helicoidalTomografa computada volumtrica o multicorte

TOMOGRAFA COMPUTADA

El tubo de rayos X gira alrededor del pacienteSe determina el espesor del haz de rayos por un conjunto de laminillas de plomo ( colimador )Los rayos atenuados estimulan a los detectores transformndolos en una seal electrnicaLa imagen se reconstruye en la computadoraLa mesa tiene un movimiento milimtrico y escalonado; lo cual junto con el espesor del corte determinan la secuencia de estudio

TOMOGRAFA COMPUTADA CONVENCIONAL

TOMOGRAFA COMPUTADA ESQUEMA

CONVERT. ANALGICO / DIGITAL

TOMOGRAFA COMPUTADA

MESA

GANTRY

BOMBA INYECTORA AUTOMTICA

TOMOGRAFA COMPUTADA

TUBO DE RAYOS X

DETECTORES

MESA

VOXEL ( Volume Element ): es el volumen de esa mnima unidad; el cual est dado por el espesor del corte ( 1 / 10 mm. )

PIXEL ( Picture Element ) : es el menor elemento a partir del cual se reconstruye una imagen

Tamao del pxel: Campo de estudio

Matriz de reconstruccin

MATRIZ DE RECONSTRUCCIN

Sistema de coordenadas con mltiples lneas sobre las cuales se forma la imagenCuando ms lneas tengan menor es el tamao del pxel y mayor es la resolucin espacialEj.: 256 x 256 o 1024 x 1024 lneas

CAMPO DE ESTUDIO

Determina el rea a estudiarCuando mas chica es el rea, menor es el tamao del pxel y mayor la resolucin espacialSe mide en cm. Vara habitualmente entre 5 a 42 cm.

PODER DE RESOLUCIN I

Es la capacidad de detectar dos puntos de igual tamao separados por la mitad de sus dimetros Vara de acuerdo a la diferencia entre las densidad de la imagen y el tejido de base

( bajo / alto contraste )

Cuando mayor es la diferencia entre las densidades, mejor es la visualizacin

PODER DE RESOLUCIN II

Ej.: En un corte de 1 cm. de espesor puede ser visualizada una imagen con densidad de partes blandas de 1 mm. de dimetro en el pulmn ( alto contraste ). Est necesita aproximadamente entre 3 a 5 mm. para ser visualizada en el mediastino y casi 1 cm. de dimetro si se proyecta en el parnquima heptico ( bajo contraste )

UNIDADES HOUNSFIELD ( UH. )

Llevan el nombre del inventor del mtodo ( Godfrey N. Hounsfield )Se basan en el coeficiente de atenuacin de las sustanciasTambin se los conoce como nmeros CT

ESCALA BSICA DE DENSIDADES

Hueso ------------ + 300 / 500 UH. Sangre ------------ + 60 / 90 UH. Partes Blandas ------- + 40 / 80 UH. Lquidos ------------ - 10 / 30 UH. Grasa ------------ - 70 / -100 UH. Gas ------------ - 600 / -1000 UH.

FACTORES QUE ALTERAN LA EXACTITUD DE LAS UH.

Volumen parcialTcnica utilizada en el corte Calibracin del equipo

VOLUMEN PARCIAL

Se debe a la suma de varios tejidos en el espesor del cortePara evitarlo es necesario disminuir el espesor del corte y establecer una secuencia de cortes ms cercanos entre s

IMAGEN I

La existencia de una amplia variedad de densidadesLa imposibilidad de asignar un color propio a cada una de ellasLa limitacin del ojo humano para discrimar grises, entre el blanco y el negro absolutos

( aproximadamente 48 )

IMAGEN II

Obligo a crear un sistema mvilSe utilizan niveles y amplitudes de ventanas apropiados para evaluar los distintos rganos

NIVEL DE VENTANA

Window level = WL.Corresponde siempre al gris medio de la escala visualSe lo asigna de acuerdo a la densidad del tejido que se quiere evaluarEjemplos: # - 700 para evaluar el pulmn

# 0 para evaluar lquidos

# + 300 para evaluar el hueso

AMPLITUD DE VENTANA

Window width = WW.Vara la gama de grises que existe en la escala visualAsigna un determinado nmero de UH. a cada color de la escala visualVentanas amplias da un menor contrasteLas ventanas cerradas se utilizan para estudiar estructuras con densidades cercanasEjemplos: # 1600 para evaluar el pulmn

# 80 para evaluar cerebro

EJEMPLO: WL: 0 / WW. 100

Cada color equivale aproximadamente a dos UH. El gris medio corresponde al agua ( 0 UH. )Todos los tejidos con densidades de + 50 para arriba tienen un color blanco absoluto y no pueden discriminarse Los tejidos de - 50 para abajo son de color negro absoluto y no pueden discriminarse Alto contraste entre las estructuras

EJEMPLO: WL: 0 / WW. 1000

Cada color equivale aproximadamente a 20 UH. El gris medio corresponde al agua Todos los tejidos con densidades de + 500 para arriba tienen un color blanco absoluto y no pueden discriminarse Los tejidos de - 500 para abajo son de color negro absoluto y no pueden discriminarseBajo contraste entre las estructuras

VENTANA PARA VER PARTES BLANDAS

PARTES BLANDAS

GRASA

AIRE

HUESO

VENTANA PARA VER PULMN

PERMITE EVALUAR LAS ESTRUCTURAS INTRAPULMONARES

VASOS

BRONQUIOS

CISURA

VENTANA PARA VER HUESO

PERMITE DIFERENCIAR EL HUESO CORTICAL DE LA ESPONJOSA

CORTICAL

ESPONJOSA

AGENTES DE CONTRASTE

Cambian el contraste entre dos tejidosPueden ser: +: Aumentan la densidad

- : Disminuyen la densidad

Segn la va de administracin se clasifican en:

Vascular

Oral / enema

Mielogrfico

Otros

TOMOGRAFIA HELICOIDAL

Rotacin continua del tuboMovimiento sincronizado de la camilla durante la exposicinAdquisicin volumtricaIgual dosis de radiacin que la convencional

TOMOGRAFIA HELICOIDAL

El factor de desplazamiento se llama pitchPitch = Avance de la mesa x giro ( 360 )

Espesor del corte

Pitch de 1, equivale a que la mesa se mueve la distancia equivalente a un espesor de corte durante una rotacin del tubo de 360

TOMOGRAFIA HELICOIDAL
ESQUEMA

VENTAJAS DE LA TOMOGRAFA HELICOIDAL

Reduce el tiempo de exploracinEvita los espacios entre los cortesPosibilita las exploraciones con menor cantidad de contraste i.v.Reconstruccin multiplanar de imgenes con igual resolucin espacialReconstruccin tridimensional de regiones ( angiografas, colonoscopa virtual, etc. )

TOMOGRAFA HELICOIDAL DE CORTE MLTIPLE

DIRECCIN DE LA MESA

MS DE UNA FILA DE DETECTORES

TOMOGRAFA HELICOIDAL DE CORTE MLTIPLE

Principio similar a la tomografa helicoidalUtiliza mas de una fila de detectoresEs ms rpidaMenor dosis de radiacinPermite adquisiciones volumtricas reales con reconstrucciones en cualquier plano y distintos espesores; manteniendo una ptima resolucin espacial