Tomografía Computarizada

Transcripción

1 Unidad de Física Médica Dpto. de Física, Ingeniería y Radiología Médica Universidad de Salamanca Tomografía Computarizada Prof. Francisco Javier Cabrero Fraile TEMA 22 Cortes sagital, coronal y axial Vóxel, píxel y matriz Un vóxel corresponde al área de un píxel por el espesor de corte Vóxel Espesor de corte Píxel 1

2 Vóxel, píxel y matriz Vóxel Píxel Matriz Tamaño del píxel Campo de visión Matriz de imagen Fundamentos de la tomografía computarizada I x I 0 e μx Atenuación total similar en dos casos diferentes I 0 I x m 1 m 2 m 3 m 4 I 0 I x m 1 m 2 m 3 m 4 2

3 Adquisición de Datos Diseño de un tomógrafo computarizado Adquisición de Datos Evolución de la tomografía computarizada Equipos en los que el tubo de rayos X y los detectores se mueven con movimiento mecánico de traslación-rotación. Equipos en los que el haz de rayos X y el sistema de detección rotan alrededor del objeto. Equipos en los que los detectores están fijos y el tubo se mueve alrededor del objeto. Escáneres de primera generación Tubo de rayos X Traslación Rotación Detector 3

4 Escáneres de segunda generación Traslación Rotación Sistema de detectores Escáneres de tercera generación Tubo de rayos X Rotación Sistema de detectores Escáneres de cuarta generación Tubo de rayos X Rotación Sistema de detectores fijo 4

5 Tratamiento de los datos y obtención de la imagen I x I e 0 μx I 0 m 1 m 2 m 3 m n I x I x x 1 x 2 x 3 x n 2 I e 0 μ 1x1 μ2x... μ n x n 0 μ μ1 μ2... μn ln x I x 1 I Proceso de reconstrucción de la imagen μ 1 μ1 μ2... μn ln x I I 0 Retroproyección filtrada Reconstrucción de la imagen Concepto de retroproyección 5

6 Reconstrucción de la imagen Reconstrucción por retroproyección de un objeto (sin proceso de fitración) Reconstrucción de la imagen Retroproyección y filtración Retroproyección sin filtración (a) y con filtración (b) Imágenes de un estudio abdominal obtenido al sumar un número diferente de proyecciones angulares 6

7 Densidad y escala de grises Unidades Hounsfield UH μ tejido μ μ agua agua 1000 Densidad y escala de grises Escala de números TC del cuerpo humano Hueso compacto Agua Grasa -60 a a Tejidos blandos +10 a +90 Sangre +50 a +60 Sangre coagulada +70 a Pulmón Aire -500 a -900 Selección de ventana y nivel de ventana (a) (b) (c) 7

8 Selección de ventana y nivel de ventana Ventana de pulmón y ventana de partes blandas Selección de ventana y nivel de ventana Cortes axiales Ventana de cerebro El cerebro no se visualiza en la ventana ósea Unidades de tomografía computarizada 8

9 Esquema del sistema de colimación Al computador Tubo de rayos X Colimador Paciente Colimador Matriz de detectores TC craneal Cortes axiales de cerebro Topograma utilizado para planificar la secuencia tomográfica (cortes) Tomografía computarizada helicoidal 9

10 Unidad de TC helicoidal Reconstrucción de la imagen Interpolación lineal Valor conocido Valor establecido por interpolación Valor conocido Reconstrucción de la imagen Interpolación entre dos puntos separados 360º 10

11 Imágenes de TC helicoidal Estudio de senos Imágenes de TC helicoidal Reconstrucción tridimensional de la rodilla Imágenes de TC helicoidal Localización de los cortes para un estudio con DentaScan 11

12 Imágenes de TC helicoidal Cortes de maxilar superior (DentaScan) Imágenes de TC helicoidal Reconstrucción del maxilar superior (DentaScan) Imágenes de TC helicoidal Reconstrucción tridimensional 12

13 Imágenes de TC helicoidal Reconstrucción tridimensional Imágenes de TC helicoidal Reconstrucción tridimensional TC multicorte 13

14 Unidad de TC multicorte Asteion multi (Toshiba Medical Systems) Diseño de los detectores: elementos de anchura fija o variable 5 mm 16 x 1,25 mm 2,5 mm 1,5 mm 1 mm 1 mm 1,5 mm 2,5 mm 15 x 1 mm 5 mm 4 x 0,5 mm Eje z 20 mm General Electric 20 mm Philips / Siemens 15 x 1 mm Toshiba 32 mm Esquema del sistema de detección (LightSpeed Matrix Detector de GE Medical Systems) Conexión al sistema de adquisición de datos 16 filas 1,25 mm Escintilador 1 mm Matriz de fotodiodos Conexión al sistema de adquisición de datos 14

15 Configuraciones del detector HiLight Matrix II (GE Medical Systems) 16 x 0,625 mm 16 x 1,25 mm Eje z 20 mm 20 mm 15

16 16

17 Otros escáneres: Tomografía computarizada de haz electrónico Sistema de adquisición de datos 2 arcos de detectores 2 arcos de detectores Cañón de Bobina de electrones focalización Haz de rayos X Haz de rayos X giratorio Ánodos Ánodos 17