Laboratorio #1 Equipo de Tomografía

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS E IMAGENES Laboratorio #1 Equipo de Tomografía

2 Temática Principios físicos. Adquision de la imagen. DAS Partes del equipo (consola de control, gantry, mesa,). Elementos de pantalla y resolución isotrópica. Uso del inyector, y los cuidados con MC. Reconstrucción de la imagen

3 Este moderno sistema de rayos X de TC incorpora una unidad de tubo de gran capacidad de 7,5-MHU, tiene una potencia nominal de salida de rayos X de 70 kw y permite realizar exploraciones a alta velocidad a 0,35 s por rotación.

4 características (1) Detector de corte múltiple (2) Reconstrucción de imágenes (3) Exploración de volumen de alta velocidad (4) Imágenes de alta calidad (5) Generación de imágenes con varios espesores de corte (6) Sistema de dos monitores (7) Funciones mejoradas de diagnóstico por imagen (8) Flujo de datos de volumen de alta velocidad

5 SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS - DAS (DATA ACQUISITION SYSTEMS) En los equipo de TC Multicorte, la señal de cada detector está conectada a un amplificador electrónico controlado por el ordenador, llamada Sistema de Adquisición de Datos - DAS (Data Acquisition Systems). El DAS posee tres funciones básicas: Medir y amplificar la señal obtenida por el detector. Realizar la conversión análogo digital de la señal eléctrica hacia el sistema binario. Transmitir datos provenientes de la conversión a sistemas externos para la conversión de la imagen

6 Aproximadamente 1000 a 1500 proyecciones son medidas en una rotación de 360, lo que nos brinda una gran cantidad de información: - 4 Slice TC: 11,2 MB/ seg Slice TC: 45 MB/ seg Slice TC: MB/seg Slice TC: MB/seg. El DAS determina la cantidad de bits de salida (2n) y con ello la resolución en escala de grises. En la actualidad se utiliza CAD (Conversión Análogo - Digital) de 16 bits(siemens) a 24 bits(ge), lo que nos brinda información de más de valores.

7 El DAS selecciona combinaciones de detectores para modificar el grosor de corte. Es decir, puede acoplar más de una fila de detectores a un canal de Data para construir un determinado grosor de corte. Por ejemplo en un equipo de 32 filas de detectores de matriz uniforme (espesor de 0,5mm. cada uno), se tiene una cobertura de 16mm. Con esta configuración podemos obtener 4 cortes contiguos de 0,5mm. cada uno o hasta 4mm. cada uno. Los cortes mas anchos para un mismo miliamperaje tienen mejor contraste, ya que la cantidad de radiación que llega al grupo de detectores es mayor y la señal detectada también será mayor, pero tendremos menos resolución espacial por el aumento del vóxel.

8 Frente del Gantry I-Station Parada de emergencia Parada de emergencia Indicadores de respiracion de paciente Laser sagital Microfono Panel de controles Panel de controles Laser externos

9 Parte posterior del Gantry Parada de emergencia Guia de respiracion del paciente Paneles de control Interrruptor automatico del gantry Interruptor automatico de rayos x

10 Paneles de control Pantalla de inclinación del gantry Altura de la mesa Posición de la mesa Selección de idioma Mantener la respiración Mover a cero Tecla cero Botón de inclinación del gantry Meter la mesa Bajar y subir la mesa

11 Panel de control Informacion del paciente Movimiento de la mesa libre Luz del laser ON/OFF Subir la mesa Rapido movimiento de la mesa Ajustes automatico Hogar automatico

12 Inclinación del Gantry El Aquilion tiene una inclinación máxima de: 22 grados craneal y 22 grados caudal El grado de inclinación del gantry depende de la altura de la mesa El operador puede inclinar desde el gantry o desde la consola

13 Proyectores Laser de Posicionamiento El laser se enciende automáticamente cuando la mesa se mueve hacia el gantry. Los proyectores se encienden manualmente pulsando el botón laser ON/OFF. Los laser de posicionamiento se deben apagar manualmente antes de iniciar el plan de exploración, mandara un mensaje de error a la consola. Sagittal Projector External Projectors

14 Botones de parada de emergencia Hay cinco (5) botones de parada de emergencia. Estos botones se cierran apagar el gantry La consola permanece encendida cuando se presionan estos botones. Dos botones de parada de emergencia se encuentran en la parte delantera y dos más en la superficie posterior del pórtico, la parte superior del lado izquierdo y derecho del gantry. El quinto botón se encuentra en la consola de exploración. Estos botones se usan solamente en el caso de incendio o de emergencia eléctrica y de emergencia NO paciente.

15 Indicador de exposición de Rayos-X La luz de la exposición de rayos X se iluminará de color naranja cuando el escáner está exponiendo Todo el personal (excepto para los pacientes) deben estar fuera de la habitación cuando esta luz se ilumina ya que esto indica the presence of radiation within the room. Cuando la carga de gantry está encendido, la luz verde se iluminará. Front Rear

16 Guías de retención de respiración del paciente Una serie de personajes animados y números que representan el tiempo se iluminan para ayudar a los pacientes con retención de la respiración a través de los exámenes El monitor I-Station también puede ser programado con varios aliento sostener imágenes de ayuda, por ejemplo: Adulto (caucásicos, asiáticos), Pediatría Los pacientes pueden ser entrenados para seguir las luces de control de la respiración durante el examen. Especialmente conveniente para el paciente con discapacidad auditiva. Front Rear

17 Movimientos de la mesa Movimiento de la mesa se puede controlar mediante el panel de mando gantry y el interruptor de pedal ARRIBA Panel del operador Pedales de pie ABAJO

18 Pedal - ambos lados de la Mesa Hay dos (o 4) pedales situados en la base de la mesa, a ambos lados del sofá. Estos interruptores de pedal se puede utilizar para subir y bajar la mesa. También se pueden configurar para el ajuste automático, y en el gantry, y el Auto de inicio, de gantry y mesa baja. Cada pedal tiene dos interruptores individuales, uno para elevar el sofá y otro para bajar el sofá.

19 MOVIMIENTO LIMITE DE LA MESA

20 LIBERACION DE EMERGENCIA DE LA MESA FIN DE LA MESA Palanca de liberacion

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22 Scan consola del teclado

23 Tablero dominante de exploracion (fila superior) Lampara de Encendido Volumen de Altavoces Tecla para Hablar Movimiento Gantry/mesa Interruptor De exploracion Nivel de Ventana Boton de parada De emegencia Volumen Del microfono Lampara de Exposicion Inicio de Exploracion Salvar Ventana Ancho de Ventana

24 Escanear y pantalla Teclados Ventanas preajustada 1, 2, 3 Reasignar ventana preset 3

25 vista Auto On / off

26 películas fotográficas (enviar film a la impresora de la estación de trabajo) Borrado de imágenes (borrar segmento activo) Tienda de imagen (película)

27 Funciones del teclado (F)

28 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 Teclas funcionales [F]

29 Calentamiento del tubo de rayos-x Estabiliza funcionamiento del tubo de rayos X Lleve a cabo antes de escanear todas las mañanas Preguntar al calentamiento se muestra automáticamente en la ventana de control de exploración si la OLP llega a cero La duración del calentamiento varía dependiendo de si el servicio técnico ha incluido calibraciones aire.?

30 Elementos de la pantalla/ matriz 512 matriz 512 líneas en dirección X 512 líneas en dirección Y Forman una red de rectángulos Estos rectángulos representan píxeles Pixel Grande Pixel pequeño

31 Pixels Elementos de imagen Representación de 2 dimensiones Pequeño rectángulo que representa la atenuación de rayos X como una sombra gris El tamaño del píxel es un factor importante en la determinación de la resolución espacial Diferentes tonos de gris

32 Voxel z Elemento de volumen Incluye píxel y el espesor De la rebanada Rebanadas delgadas proporcionan una mayor resolucion espacial en el eje Z y x

33 VÓXEL ISOTRÓPICO Definición: vóxel que tiene las mismas dimensiones en los 3 ejes Utilidad del vóxel isotrópico: Visualización de los datos en cualquier dirección sin pérdida de información Es uno de los principales logros del TC Solo es posible obtener una imagen isotrópica de alta calidad si los datos brutos en todos los planos tienen (casi) el mismo tamaño

34 Resolucion isotropica Misma Calidad de la imagen en todos los 3 planos (x, y, z) Z Y X Anisotropico Isotropico

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36 Unidad Hounsfield Elemental en la reconstrucción en 3d. La Tomografía sólo nos proporciona un criterio para determinar de que está compuesto un tejido; el coeficiente de atenuación, medido en unidades Hounsfield. El principio de Hounsfield (1) relaciona el coeficiente de atenuación lineal con la intensidad de la fuente de radiación: (1) It = I 0.e- μ.x

37 Números CT No es más que el valor numérico del pixel como resultado de la reconstrucción de la imagen. Es una medida de las propiedades de atenuación del tejido incluido en el voxel. Los valores del mismo se expresan en unidades Hounsfield (UH). número TC = μ μ (agua) / μ (agua) x constante.

38 Las unidades Hounsfield (UH) se representa en escalas de grises usualmente con valores desde a Para clasificar los diferentes tejidos tenemos que valernos de este único criterio. En líneas generales podemos clasificar los tejidos según sus coeficientes de atenuación en 6 grandes grupos:

39 Ancho de la ventana (W / W) Ancho de la ventana se extiende o contrae la escala de grises para la visualización El WW afecta contraste: negro, blanco y gris Una gran WW condensa más de un número CT en cada nivel de gris y muestra un gran rango de números, por lo tanto, los tejidos. Disminuye el contraste. Un pequeño WW separa un número CT de otro y le asigna un nivel de gris. Muestra un rango más pequeño de los números de CT y por lo tanto los tejidos. Aumenta el contraste. Contraste intravenoso variará los parámetros de la ventana que se utilizan

40 Nivel ventana (W / L) Centro-punto de la anchura de la ventana CT mostrado. Mueve la escala de grises visible arriba y abajo de la escala número CT El nivel de brillo afecta: claro u oscuro Este ajuste se selecciona normalmente en la gama CT HU del tejido normal que se está viendo Contraste intravenoso se agregan aproximadamente 40 a 50 números de CT al tejido

41 Ancho de ventana (WW) y Nivel ventana (WL) blanco +200 nivel ventana +100 anchura de la ventana negro

42 Administración del MC Los parámetros a tener en cuenta con respecto a la administración del contraste en un estudiotc, son: volumen total de contraste, velocidad de aplicación o flujo, delay o tiempo de retardo entre el comienzo de la inyección y el inicio de la adquisición. En el caso de utilizar inyector, los valores que deben ser configurados en la misma son: volumen total de contraste (ml), velocidad de flujo (ml/seg) y delay (seg). El uso del inyector tiene la ventaja de brindar un flujo constante y permitir un mejor aprovechamiento del contraste.

43 El contraste se aplica por IV, con preferencia en venas periféricas de los brazos (p. ej. en vena media antecubital), para reducir el riesgo de complicaciones trombo embolicas y facilitar el acceso. Se deberán utilizar agujas adecuadas según el paciente, y debe verificarse que la vía se encuentre permeable antes de la aplicación en bolo del contraste, sea mediante inyector o manualmente.

44 Inyector Una bomba de inyección es un dispositivo que consta de: Un sistema mecánico Un sistema electrónico Uno o dos pistones Jeringas para el MC Panel de control Conexión o estación remota. Soporte

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46 Para que sirve Permite optimizar la administración del MC I.V. en estudios de Tomografía, mediante el control del flujo de inyección y el volumen (cantidad) de MC En especial en estudios del sistema vascular (arterial o venoso) también en el estudio estándar de cualquier región.

47 funcionamiento Generalmente se utilizan set para carga manual del MC Acople de la jeringa Llenado con MC (sol fisiológica opcional) respetando condición de esterilidad Purgación. Programación del vol, flujo, fases. Conexión con el paciente (guía corta para px, llave de 3 vías, prolongador)

48 A tener en cuenta Volumen Flujo Calibre del catéter Ubicación del mismo Fases Tiempo de inyección Tiempo de exploración

49 Volumen: Es la cantidad de material de contraste a inyectar, la cual dependerá de diferentes factores. Flujo: Es la velocidad del pasaje del MC al torrente sanguíneo ml/seg. esta sujeta a el calibre del catéter, el tipo de estudio a realizar. Catéter: Existen varios tipos, se seleccionara el adecuado de acuerdo con el calibre de la vena a canalizar y al tipo de examen. Catéter vs flujo Hasta 3ml/seg. 22G. De 3 a 4.2ml/seg. 20G. De 4.2 a 5.5ml/seg. 18G. De 5.5 a 6.5ml/seg. 16G.

50 Ubicación del catéter: accesos periféricos dorsopalmares, PLIEGUE ANTERIOR DEL CODO, dorsoplantar, Accesos centrales yugular, subclavio.

51 Ventajas de usar el inyector Garantiza una inyección homogénea de flujo constante para el contrastado óptimo de las estructuras a estudiar (siempre que se use el protocolo adecuado) Reducción significativa del volumen necesario para efectuar estudios Protege al operador de exposiciones a radiaciones ionizantes

52 Riesgos a tener en cuenta Reacción de hipersensibilidad (como en angiotc e.v. Extravasación del MC las inyecciones con velocidades de flujo elevadas pueden causar lesiones al paciente. Una embolia gaseosa puede causar lesiones o la muerte del paciente; no conectar al paciente al inyector hasta haber eliminado todo el aire atrapado de la jeringa, tubo de conexión y catéter.

53 Ojo Puede producirse una infección al paciente si se utilizan componentes no estériles, no quitar el émbolo para llenar la jeringa. Mantener la esterilidad de todos los componentes desechables.

54 Introducción a las Técnicas de Reconstrucción A primera vista, el tema de la reconstrucción tridimensional pareciera difícil de abordar debido a la gran cantidad de técnicas y tipos de reconstrucción que existen hoy en día. Sin embargo la mayoría de las reconstrucciones avanzadas son combinaciones de unas pocas técnicas básicas, comunes a todas las estaciones de reconstrucción.

55 Se mencionan como principales: 1. Reconstrucción multiplanar MPR. 2. MPR curva. 3. Proyección de máxima intensidad MIP. 4. Reconstrucción de volumen VR o 3d

56 MPR Características: a. De fácil utilización. b. Contiene mucha información y es de uso diario en las estaciones de trabajo. c. Técnicamente no es una reconstrucción en 3D (ojo). d. Permite reconstrucciones en los diferentes planos a partir de la adquision transversal.

57 Como se logra? Se puede crear una imagen 2d con un punto de vista 3d arbitrario utilizando múltiples imágenes de cortes transversales. Primero, se obtienen las imágenes de los cortes transversales y luego, apilando visualmente los cortes, se pueden reconstruir imágenes en plano, sagital o coronal, bien en dirección perpendicular u oblicua, con respecto al eje del paciente, utilizando algoritmos matemáticos muy veloces.

58 Las reconstrucciones multiplanares deben ser calculadas a partir de voxels isotrópicos (voxels con lados iguales en las tres dimensiones del espacio) ya que si se calculan a partir de voxels anisotrópicos (voxels con lados desiguales), la imagen final presentará una forma en diente de sierra.

59 MPR curva Su función consiste en mostrar un órgano que ocupa varios planos en un solo plano. Las imágenes pueden obtenerse manualmente trazando una línea sobre una estructura de interés o puede producirse automáticamente con un software específico. Las reconstrucciones curvas pueden ser muy útiles para visualizar vasos tortuosos que no pueden ser vistos completamente en una sección planar. El resultado de la reconstrucción curva es alisado y mostrado en una imagen de 2D

60 Proyección de máxima intensidad MIP Esta técnica consiste en seleccionar un rango de cortes bidimensionales, identificar de todos esos cortes superpuestos cual voxel tiene mayor valor en unidades Hounsfield (UH) y proyectar ese voxel a una imagen bidimensional, en esencia creando un corte más grueso, sin perder resolución espacial.

61 caracteristicas Permite realzar estructuras con mayor atenuación por ende una mejor visualización de estructuras densas (vasos contrastados, hueso). Y es la forma mas simple de adquisicion de imágenes 3D. Es una técnica muy popular en los TC, ya que estos tomógrafos generan cortes de hasta 0.5mm y cada corte tiene una gran resolución espacial. pero un corte por si solo no permite darnos una idea de la configuración tridimensional de la estructura que estamos analizando. Al combinar muchos cortes y superponerlos, podemos mantener esa resolución espacial. Procedimiento exclusivo en la examinacion de vasos sanguineos

62 limitaciones Debido a que solo se representa el material con mayor densidad a lo largo del rayo puede oscurecer información posterior de esta, por lo cual puede dar la sensación de enmascarar anatomía buscada. Ej. Calcio en las arterias, e implantes metálicos. Da sensacion de que no haya profundidad,esto debido a que las estructuras superpuestas no se suman. Tambien es posible que no se detecten pequeños vasos que pasen oblicuamente por el voxel

63 Sera MIP?

64 Representacion volumétrica VR VR es superior al previamente tratado SSD y los procedimientos MIP con respecto a la performance. Para entender bien el VR primero hablaremos de: 1. Tablas de opacidad 2. Mapas de color

65 Tablas de opacidad Permiten manipular la transparencia de los tejidos, asignando un valor de opacidad según el valor de UH. La manipulación de transparencias de tablas de opacidad permite visualizar selectivamente los tejidos.

66 En todas las WS se maneja este concepto para determinar que tejidos seran visibles o mejor que valor de UH quiero ver. Y todo depende de la curva a utilizar. Como consecuencia lograremos ver diferentes tipos de tejidos en lugar de solo el primero.

67 Mapas de Color Es de suma utilidad asignarles colores a los tejidos que deseamos visualizar. Esto se logra asignando artificialmente colores a ciertos rangos de UH para crear las imágenes 3D. Estas técnicas se llaman tablas o mapas de color, y funcionan de manera muy similar a las tablas de opacidad. Se pueden asignar tantos colores como se desee, y hacer que las transiciones de los mismos sean graduales, para obtener un efecto más natural.

68 La reconstrucción de volumen proporciona una visualización del volumen de estructuras tridimensionales fácil y rápida. Reconstruye y muestra modelos 3D translúcidos que permiten realizar un diagnóstico más fiable. Esta técnica constituye una de las herramientas de visualización más potentes y se utiliza en numerosas aplicaciones.

69 La Representación volumétrica se obtiene de tres formas 1.Sombreado blanco y negro 2. Sombreado a color 3. Sombreado a color de múltiples objetos

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71 Tratamiento de las imágenes 3D Las operaciones con imágenes 3D pueden clasificarse en las siguientes categorías: 1. Pre procesado: van dirigidas a la obtención del volumen a estudiar comprende el posicionamiento y la adquisición. 2. Procesado: visualización y la reconstrucción de datos. 3. Post procesado: comprende la edición y análisis de volúmenes.

72 Estudios virtuales Continuamente se desarrollan nuevos software para visualizar mejor y de distintas maneras los órganos internos. Estos estudios permiten navegar por el interior de toda víscera hueca, viendo las lesiones internas, de la pared y sus relaciones con otros órganos. Es una navegación intraluminal. Se destacan, entre otros: la colonoscopia y broncoscopia (BV) virtual, las que no requieren de la introducción de un fibroscopio.

73 Ejemplos de visualización de vías aereas

74 Colonoscopia virtual La colonoscopia virtual o colonografía por Tomografía computada (TC) es un método no invasivo, basado en la técnica TC, que utiliza las técnicas de reconstrucción de imágenes multiplanares (2D) o endoluminales (3D) para visualizar el interior colon. Estas últimas otorgan una visión similar a la fibrocolonoscopía

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76 Bibliografía Manual de Usuario Aquilion One. 3d de tomografía Universidad nacional de san Martin Generacion de Imágenes tridimensionales en Tomografia Helicoidadal. Bushong, Stewart. C Manual de radiología para técnicos. 8 va edición. Elsevier. Monografia SERAM imagen Cardiovascular Avanzada. Manual Tomografia Axial Multicorte Dr. Jose Ugarte. Imágenes Adquiridas y Reconstruidas en Vitrea de UNAH.