Tomografía médica: Manual de colección, Guías, Proyectos, Investigaciones de Medicina

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Este manual de tomografía recoge las versiones ya publicadas por separado,

se ha realizado un esfuerzo por reunir todas las versiones en un solo tomo, y

para completar esta colección, el autor piensa en publicar la quinta parte que

es PATOLOGIAS MAS COMUNES POR TOMOGRAFIA.

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PROLOGO A LA EDICION ESCRITA

El texto que presento, es la expresión didáctica que resume la experiencia de

estudio y de prácticas hospitalarias en los servicios de tomografía.

Ha sido escrito con un objetivo muy preciso que siempre debe ser tenido en

cuenta por el lector; cual es el de servir de guía, aprendizaje y recuerdo de

aquéllos conocimientos básicos en los temas desarrollados. Va dirigido a los

alumnos internos, residentes y muy especialmente lo he escrito pensando

también en aquellos médicos no especialistas que por obligación profesional,

deben dispensar su atención en conocimientos tomográficos.

Esta obra no es un compendio, pero tampoco es un texto destinado a los

especialistas. No se pretenda encontrar en ella elevados conocimientos

académicos ni enseñanzas de técnicas en ninguno de los temas tratados, pues

no ha sido ese el objetivo perseguido. Para ello hay innumerables textos

especializados, escritos por profesores cuyos conocimientos y experiencia,

estoy muy lejos de poseer.

He redactado cada uno de los temas con mucho cuidado, procurando unir una

razonable cuota de conocimientos con una suficiente claridad en la expresión

de los conceptos.

Una de las dificultades que enfrentan los alumnos de la ciencias de la salud, es

encontrarse con voluminosos textos de la especialidad que no dan tiempo ni

agrado para estudiarlos; son muy pocos los libros que están orientados hacia

el alumno o al médico general, que debe enfrentarse cuando inicia su carrera

profesional, ya sea otras áreas de las ciencias de la salud, debe enfrentarse

con problemas de nuestra especialidad.

En resumen, espero así poder contribuir a recordar y mejorar estos

conocimientos en los estudiosos de estos temas, para quienes este libro fue

escrito.

Editor: Javier González Vásquez.

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INTRODUCCION

Con este trabajo quiero demostrar cómo influye la

Tecnología Médica en las ciencias de la salud.

La radiología, que nos ayuda a prevenir, diagnosticar y

tratar enfermedades que en el pasado ni siquiera se

sabía que existían. Con la evolución de esta tecnología

se puede llegar a ver hasta las partes más pequeñas y

escondidas de nuestros cuerpos y el funcionamiento

de este.

También mostraremos que su uso ayuda a detectar

enfermedades y también se puede ampliar su uso al

tratamiento de enfermedades malignas de la piel, los

ojos y otras zonas de la superficie corporal.

La radiología se transforma en una especialidad difícil

y peligrosa que excluye toda improvisación Para el

estudio radiológico es muy importante tener en cuenta

la anatomía humana, la física de las radiaciones,

protección radiológica y otros cursos, que son la base

fundamental de esta carrera que es la tecnología

médica en la especialidad en radiología, aquí le vamos

a brindar puntos básicos para poder afianzarse en este

campo de la salud.

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4) CUARTA GENERACIÓN O ESCÁNERES DE CUARTA GENERACIÓN (ROTACIÓN-ESTACIONARIA) ..................

ESCÁNERES DE QUINTA GENERACIÓN (ESTACIONARIO-ESTACIONARIA) ........................................................

ESCÁNERES DE SEXTA GENERACIÓN ................................................................................................................

TOMOGRAFIA AXIAL MULTICORTE .....................................................................................................................

COMPONENTES DEL SISTEMA DE UN TOMÓGRAFO ..........................................................................................

A. Gantry ..........................................................................................................................................................

VELOCIDAD DE ROTACIÓN DEL GANTRY ...................................................................................................

1. Tubo de rayos X .......................................................................................................................................

STRATON TUBO DE RAYOS-X DE LOS TOMOGRAFOS MODERNOS. - capacidad calórica. ...................

2. Colimador ................................................................................................................................................

Esquemas de los colimadores ................................................................................................................

3. Detectores ...............................................................................................................................................

los detectores – tipos:............................................................................................................................

Detectores – características ..................................................................................................................

canales de detectores ............................................................................................................................

configuración de detectores ..................................................................................................................

Detectores Matriz (fijos) o SIMETRICOS ..................................................................................................

Detectores Adaptativos o ASIMETRICOS ...................................................................................................

CARACTERISTICAS DMCT ................................................................................................................................

4. DAS (Data acquisition system). SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS ..................................................

Los TC singleslice o monocorte ................................................................................................................

Los TC multislice o multicorte ..................................................................................................................

5. IRS (imagin informacion system) SISTEMA DE RECONSTRUCCION DE INFROMACION ..........................

B. Computadora u Ordenador. ..........................................................................................................................

C. Consola del tecnólogo medico ...................................................................................................................

ALGUNAS PARTES ADICIONALES: .......................................................................................................................

Generador de alta tensión ...............................................................................................................................

Colocación del paciente y camilla de soporte .................................................................................................

Almacenamiento de las imágenes ..................................................................................................................

Unidad de distribución de energía (PDU) ........................................................................................................

Mandos del estativo ........................................................................................................................................

Prep Delay Timer ..............................................................................................................................................

Demostración de las luces de respiración .......................................................................................................

Centrado interno ..............................................................................................................................................

Luz de alineación láser ......................................................................................................................................

Botón Reiniciar y piloto del sensor de colisión de la mesa, etc ......................................................................

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PARTE II: LA FISICA DE LA TOMOGRAFIA

INTRODUCCION: ................................................................................................................................................

JUSTIFICACION DE LA FISICA TOMOGRAFICA. .................................................................................................

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO ..................................................................................................................

CORMACK Y HOUSNSFIELD ..............................................................................................................................

PRINCIPIOS BÁSICOS..........................................................................................................................................

A. RECONSTRUCCIÓN DE PROYECCIONES: .....................................................................................................

Métodos iterativos ........................................................................................................................................

Métodos analíticos ........................................................................................................................................

TRANSFORMACIÓN BIDIMENSIONAL DE RADON ANÁLISIS DE FOURIER .......................................................

a) Integral de Fourier ......................................................................................................................................

b) Forma compleja de la transformada de Fourier ........................................................................................

Transformada de Fourier en medicina ..............................................................................................................

FOURIER Jean Baptiste Joseph ......................................................................................................................

B. PRINCIPIO DE HOUNSFIELD: .........................................................................................................................

Presentación de la imagen, Números TC. ...................................................................................................

ESCALA DE HOUNSFIELD .............................................................................................................................

Principio de funcionamiento de un tomografo .........................................................................................

MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS FILTROS DE FORMA DE EQUIPOS DE

TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA A PARTIR DE MEDIDAS DE ATENUACIÓN RELATIVA ...................................

Introducción y objetivos ...............................................................................................................................

Material y método .......................................................................................................................................

FORMACIÓN DE LA IMAGEN EN TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA VÍA LA TRANSFORMADA DE RADON .....

1 INTRODUCCIÓN .........................................................................................................................................

2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...............................................................................................................

3 SOLUCIÓN DE LAS ECUACIONES................................................................................................................

4 CONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN ...............................................................................................................

5 CONCLUSIONES .........................................................................................................................................

Historia de la física de la tomografía ..........................................................................................................

FUNDAMENTOS DE TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA ........................................................................

HACES INCIDENTE Y TRANSMITIDO .................................................................................................................

FUNDAMENTOS DE RETROPROYECCION .........................................................................................................

RETROPROYECCION FILTRADA ........................................................................................................................

Consideraciones y limitaciones: .....................................................................................................................

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LA REFORMACIÓN CURVADA DEL PLANAR ...........................................................................................

PROYECCIÓN DE INTENSIDAD PROMEDIO ............................................................................................

LA PROYECCIÓN MÁXIMA DE INTENSIDAD ...........................................................................................

LA PROYECCIÓN MÍNIMA DE INTENSIDAD ............................................................................................

SHADED SURFACE DISPLAY ....................................................................................................................

REPRESENTACIÓN VOLUMÉTRICA (VOLUMEN RENDERING) ...............................................................

EL VOLUMEN ORTOGRÁFICO DANDO ....................................................................................................

EL VOLUMEN PERSPECTIVO DANDO ......................................................................................................

LA SEGMENTACIÓN ................................................................................................................................

REGION-OF-INTEREST EDITING (NAVEGACION VIRTUAL) .....................................................................

LA OPACIDAD THRESHOLD .....................................................................................................................

LAS CONCLUSIONES ................................................................................................................................

PARTE IV: PROTOCOLOS EN ESTUDIOS TOMOGRAFICOS

PREPARACION DEL PACIENTE PARA UN TAC...............................................................................................

PROCEDIMIENTO ...........................................................................................................................................

GENERALIDADES EN TC. .................................................................................................................................

TERMINOS MÁS USADOS DE LOS TM EN CT .................................................................................................

ANATOMIA TOMOGRAFICA PROTOCOLOS EN CT.........................................................................................

EXPLORACIÓN DE LA CABEZA POR TAC PARA EL PACIENTE. ........................................................................

1. EN QUÉ CONSISTE LA EXPLORACIÓN DE LA CABEZA POR TAC............................................................

2 ALGUNOS DE LOS USOS COMUNES DEL PROCEDIMIENTO ..................................................................

3 FORMA EN QUE DEBO PREPARARME ...................................................................................................

4 CÓMO SE REALIZA..................................................................................................................................

5 QUÉ EXPERIMENTARÉ DURANTE Y DESPUÉS DEL PROCEDIMIENTO ...................................................

6 CUÁLES SON LAS LIMITACIONES DE UNA EXPLORACIÓN DE LA CABEZA POR TAC .............................

TC CEREBRAL .....................................................................................................................................................

PREPARACIÓN: ............................................................................................................................................

TÉCNICA: ......................................................................................................................................................

PROTOCOLO UNICORTE ..................................................................................................................................

EXÁMENES SIN CONTRASTE SE PIDE CUANDO HAY: .....................................................................................

PROTOCOLO CEREBRAL CONVENCIONAL......................................................................................................

ver la anatomía tomográfica ....................................................................................................................

ANGIOGRAFIA CEREBRAL TC..........................................................................................................................

PARÁMETROS TÉCNICOS EN TOMOGRAFÍA CEREBRAL ...............................................................................

EXÁMENES CON CONTRASTE IODADO .........................................................................................................

Página

INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................................................

VENTAJAS ....................................................................................................................................................

TÉCNICA DE ADQUISICIÓN DE DATOS .............................................................................................................

MÉTODOS DE ADMINISTRACIÓN DE CONTRASTE ..........................................................................................

Pueden utilizarse tres métodos de inyección ...........................................................................................

TÉCNICA DE ADQUISICIÓN DE DATOS en unicorte .........................................................................................

Scan delay ...........................................................................................................................................

Test bolus............................................................................................................................................

Bolus tracking .....................................................................................................................................

ANGIO TOMOGRAFIA CEREBRAL MULTICORTE .............................................................................................

TÉCNICAS DE POST PROCESO Y PRESENTACIÓN ............................................................................................

ver la anatomía tomográfica ..........................................................................................................

TEM EN ANGIOGRAFIA CEREBRAL .................................................................................................................

Trampas en una angiografía cerebral............................................................................................................

Las indicaciones más frecuentes de realización del TEM ..............................................................................

Preparación y posicionamiento del paciente ..............................................................................................

Parámetros en la administración de contraste ...........................................................................................

Parámetros técnicos para el barrido tomográfico ......................................................................................

Parámetros de reconstrucción de imágenes: ..............................................................................................

ANALISIS DE UNA ANGIOGRAFIA POR TC: .....................................................................................................

POSTPROCECESSING DE UNA ANGIOGRAFIA POR TC: ..............................................................................

1.- La representación de superficie (MPR) o Planos de reconstrucción: ................................................

2.- La representación de puntos de máxima intensidad (MPI) – ángulo de visión. ...............................

3.- La representación volumétrica (volumen reendering), visualización tridimensional: .....................

4.- Método de visualización 3D como Sombreado de superficie (SSD): .................................................

TCMS de cráneo y cerebro.................................................................................................................................

Dosis de radiación en estudios de TCMS: ..................................................................................................

TCMS de cráneo y cerebro.................................................................................................................................

TCMS de oído y cuello .......................................................................................................................................

TCMS de tórax....................................................................................................................................................

TCMS de hígado y páncreas ..............................................................................................................................

TCMS urotomografía .........................................................................................................................................

TCMS aplicaciones cardiovasculares .................................................................................................................

TCMS de columna vertebral…………………………………………………………………………………………………………………………

TCMS denta scan y cuerpo entero………………………………………………………………………………………………………………

TCMS del sistema osteoarticular ………………………………………………………………………………………………………………..

TCMS últimos avances tecnológicos ……………………………………………………………………………………………………….....

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consecuencia de la inmensa inflación causada por la Primera Guerra Mundial,

murió empobrecido y en condiciones bastantes precarias.

Los rayos X (o rayos Röntgen) fueron descubiertos hace más de cien años por

Wilhelm Conrad Röntgen, Científico alemán que estudió los efectos de los

tubos de Crookes sobre ciertas placas fotográficas cuando los sometía al paso

de una corriente eléctrica.

Roentgen Mano de Bertha

RADIOLOGIA

La radiología es la especialidad médica que se ocupa de generar imágenes

del interior del cuerpo mediante diferentes agentes físicos (rayos X,

ultrasonidos, campos magnéticos, etc.) y de utilizar estas imágenes para el

diagnóstico y, en menor medida, para el pronóstico y el tratamiento de las

enfermedades. También se le denomina genéricamente radiodiagnóstico o

diagnóstico por imagen.

La radiología debe distinguirse de la radioterapia, que no utiliza imágenes,

sino que emplea directamente la radiación ionizante (Rayos X de mayor

energía que los usados para diagnóstico, y también radiaciones de otro tipo),

para el tratamiento de las enfermedades (por ejemplo, para detener o frenar

el crecimiento de aquellos tumores que son sensibles a la radiación).

La radiología puede dividirse de varias maneras distintas:

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Por un lado, puede ser dividida según el órgano, el sistema, o la parte del

cuerpo que se estudia. Así, puede hablarse de muchas subespecialidades, por

ejemplo:

 Radiología Neurológica o Neurorradiología.

 Radiología de Cabeza y Cuello

 Radiología Torácica

 Radiología Cardíaca

 Radiología Abdominal

 Radiología Gastrointestinal

 Radiología Genitourinaria

 Radiología de la Mama

 Radiología Ginecológica

 Radiología Vascular

 Radiología Pediátrica

Por otro lado, la Radiología puede dividirse en tres grandes grupos, según su

actividad principal:

Medicina nuclear: genera imágenes mediante el uso de trazadores

radioactivos que se fijan con diferente afinidad a los distintos tipos de tejidos.

Es una rama exclusivamente diagnóstica y en algunos países se constituye en

especialidad médica aparte.

Radiología Diagnóstica o Radiodiagnóstico : se centra principalmente

en diagnosticar las enfermedades mediante la imagen.

Radiología Intervencionista: se centra principalmente en el tratamiento

de las enfermedades, mediante el empleo de procedimientos quirúrgicos

mínimamente invasivos guiados mediante técnicas de imagen.

La frontera entre radiología diagnóstica e intervencionista no está

perfectamente definida: los especialistas en diagnóstico también suelen

realizar procedimientos intervencionistas en su área respectiva, y los

especialistas en tratamiento (los Radiólogos Intervencionistas) suelen

encargarse del diagnóstico de las enfermedades del sistema circulatorio

periférico. En la actualidad, en muchos países, la subespecialidad de

Radiología Vascular e Intervencionista está integrada con el resto de la

Radiología en una única especialidad, aunque hay controversia sobre si

deberían separarse como especialidades oficiales.

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GENERALIDADES SOBRE EL TAC

El significado de la sigla TAC, proveniente del griego, establece:

T : Tomografía. Tomos = corte; Grafos = escritura, imagen, gráfico.

Tomografía = Imagen de un corte. „Corte tomográfico‟ es redundancia.

A : Axial= Relativo al eje. Podría referirse al eje corporal humano, pero

también podríamos referirnos al eje de rotación del aparato, o al punto

central donde coincide el rayo central durante la exposición, que a su vez

coincide con el centro de la zona de estudio.

C : Computarizada = mediante sistemas informáticos.

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DIFERENCIAR ALGUNOS TERMINOS MÁS USADOS EN TAC

TOMOGRAFÍA CONVENCIONAL

El tubo produce un haz de rayos X que pasa a través del paciente y que

es captado en una serie de detectores en el lado contrario.

El tubo y los detectores están ubicados en lados opuestos de un anillo

que rota alrededor del paciente y la unión por medio de cables entre las

estructuras que rotan y la computadora impiden que el tubo y los

detectores se muevan continuamente, por lo que después de cada

rotación, el escáner debe detenerse y rotar en sentido contrario.

En cada una de dichas rotaciones se obtiene una imagen axial y luego la

camilla del equipo mueve automáticamente al paciente para realizar un

nuevo corte, habitualmente por debajo del primero.

TOMOGRAFÍA INCREMENTAL Tomografía convencional (normal) o

modo axial.

TOMOGRAFÍA UNICORTE

La tecnología del anillo libre en el diseño permitió el surgimiento de

los tomógrafos helicoidales, en los que se eliminó la unión rígida

mecánica entre los cables de energía y el tubo de rayos X y permitió que

el tubo rotara en una dirección indefinidamente.

Simultáneamente con el movimiento del tubo, la mesa que soporta al

paciente también se mueve de manera continua y los datos obtenidos,

son reformateados automáticamente en una computadora, que muestra

las imágenes como cortes axiales. En estos equipos también se pueden

obtener reconstrucciones de gran calidad en cortes coronales, sagitales y

oblicuos.

TOMOGRAFÍA MULTICORTE

Los multicorte pueden tener hasta 64 columnas activas de detectores, lo

que significa que estos últimos pueden abarcar en muy poco tiempo (un

escaneo de tórax, abdomen y pelvis en pocos segundos, particularmente

importante en pacientes en malas condiciones), una determinada zona o

tejido corporal, aunado a que vienen con un nuevo software, que permite

asombrosas capacidades en el procesamiento de las imágenes obtenidas.

Alternativamente pueden obtenerse cortes extremadamente finos, hasta

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La imágenes obtenidas por un tomógrafo, se presentan de una forma

determinada al médico, este al visualizar el corte (ver figura de ejemplo)

lo piensa como si estuviera mirando al paciente desde los pies.

Fig. TAC de abdomen, en la cual se señala una masa tumoral en la

cabeza del páncreas

Los posibles usos de este método diagnostico, son los siguientes:

anormalidades del cerebro y medula espinal, tumores cerebrales y

accidentes cerebro vasculares, sinusitis, aneurisma de aorta, infecciones

torácicas, enfermedades de órganos como el hígado, los riñones y los

nódulos linfáticos del abdomen y muchos otros más.

Para aumentar la definición de por sí alta, se puede recurrir a distintos

medios de contraste, con lo que se obtendrá una imagen mucho más

nítida. Por ejemplo, el bario se utiliza para realzar la estructura

intestinal, este puede ser suministrado al paciente por vía oral o rectal.

El uso de los rayos X en la TAC, es una notoria diferencia con el otro

método de diagnóstico médico por configuración de imagen, la

resonancia nuclear magnética (RNM), que en cambio, utiliza ondas de

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radiofrecuencia dentro de un campo magnético de alto poder, no

irradiando al paciente.

No debe confundirse la TAC con la radiología convencional de rayos X

(placa simple), que igualmente permite una visualización en dos

dimensiones, pero con mucho menor detalle, debido a que se

superponen las diferentes estructuras del organismo sobre una misma

imagen, porque la radiación es emitida de una forma difusa. En cambio,

para la TAC se utiliza un haz muy bien dirigido y con un grosor

determinado, que depende del tamaño de la estructura a estudiar,

pudiendo variarlo desde los 0.5 mm hasta los 20 mm. Otra diferencia

notable entre estos dos métodos diagnósticos, es que en la placa simple,

las estructuras se ven radiolúcidas (en negro, por ejemplo pulmón) y

radiopaco (en blanco, por ejemplo hueso), no pudiéndose diferenciar

otro tipo de densidad. Mientras que en la TAC, se pueden distinguir

distintas densidades, pudiendo así reconocer los múltiples tejidos;

además se logran visualizar detalles de hasta 1 mm o 2 mm (cosa no

factible en la placa simple), dejando muy pocas estructuras fuera de

observación. Esta resolución, es una ventaja fundamental para el

diagnóstico precoz de procesos tumorales. Vale la pena destacar, a favor

de la placa simple, que es de un costo muy inferior (S/40) a la TAC (S/

200), lo que permite una mayor accesibilidad a este método en nuestro

país y fundamentalmente en el ámbito publico.

La mayor desventaja que presenta la TAC, es la dosis de radiación

que recibe el sujeto a estudio, que aumenta con la cantidad de cortes que

se realicen. Para tener una idea de la cantidad de cortes necesarios, en

un estudio del cráneo, se necesitan como mínimo 12 o 14; en estudios de

abdomen o tórax él número de cortes es mayor aún.

Los equipos que realizan la TAC, actualmente pueden utilizarse como

dispositivos de entrada a sistemas PACS (Picture Archiving and

Communication System).

Este año se cumplen 22 años de la entrega del premio Nobel de

medicina y fisiologÌa en forma compartida a Allen Cormack y Godfrey

Hounsfield, por la invención de la tomografía axial computarizada

(TAC).