TAC TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA
Tomografa Axial ComputarizadaPresentada por:Julian Ayala /
2009-1502Roberto Sygal / 2010- 0750
RAYos XQUE SON?
Es una forma de energia electromagnetica, asi como las ondas de
radio y la luz que se propaga en forma de onda y de particulas.
RAYOS X
RAYOS X2 puntos de vista
- Como onda
- Como particulas
RAYOS XComo onda
Por su longitud de onda no es visible al ojo humanoSu longitud
de onda va desde 100nm a 0.01nmSu frecuencia va desde 10Phz hasta
100Ehz(peta hercios) = Phz(Exa hercios) = Ehz
RAYOS X
Como Particula-Se asume viajando a la velocidad de la luzC=10^8
m/s
- Donde la energia del photon viene dada porE = h x f; donde h
es la constante de Plank, que equivale a = 4.13 x 10 ^ -18, y f = c
/
Rayos x Los photones interactual con los nucleos de los atomos y
los electrones libres.Existen 5 tipos diferentes de interaccion con
los photones y electrones.Estos son:1-Dispersion Coherente 2-Efecto
PhotoElectrico 3- Dispersion Compton 4- Produccion de Par 5-
Photodesintegracion
Rayos xIntensidad de los rayos xComo se define?Se definide como
la potencia por unidad de area del beam. La potencia contenida en
un beam de rayo x esta relacionada con el numero de photones
crusando en un area seccionada por unidad de tiempo y la energia
contenida por estos photones.
RAYOS XAtenuacion de los Rayos X
Cuando la intensidad de el haz de rayo x decae por tener
obstruyendolo un material, podemos decir que hay una atenuacion del
rayo por la obstruccion que ha recivido
RAYOS XCon I como intensidad, A el area que pasa el beam, con
los atomos teniendo una seccion de G, con n atomos por volumen, el
rea ocupada por atomos es A*n*G, siendo la posibilidad que un
photon le de un atomo AnG/A = nG, teniendo que el ancho que se
translado a traves del material es dx, factor de atenuaciondI=
-nGIdx con B = n*GY despejando dI/dx = -nG I = I0*e ^ (-B * x)
RAYOS X
Factor de atenuacin msico
Para tener una nocion de la atenuacion con respecto al objeto
fisico
B/d; donde B es el factor de atenuacion, d = densidad
volumetrica
RAYOS xGeneraciones de los rayos x:
1era GeneracinTAC Helicoidal
2da Generacin
3era Generacin
4ta Generacin
RAYOS XLa Generacin de los Rayos X
Son Generados cuando Electrones cargados con mucha energa, se
tiran cerca de un atomo
Rayos xRadiacin Blanca
Esta se produce cuando un electron con alta energia, es lanzado
cerca de un nucleo cargado positivamente, si este Electron pierde
energia, es porque se genero radiacion, y se generan los rayos x,
mientras que el electrn, luego que pierde energa, sigue pero con
menos energa.
Rayos xRadiacion Blanca
Rayos xRadiacin caracterstica
Esta ocurre cuando un electrn con mucha energa, se lanza a un
tomo, y este colisiona con otro electrn, y saca a este electrn de
su capa en el tomo, se genera una radiacin, de esta energa que
llevaba antes de la colisin.
Rayos xRadiacin Caracterstica
Tomografia
Se refiere al procesamiento de una imagen por seccion mediante
el uso de cualquier onda penetrante como por ejemplo: los rayos
x
TOmografiaPrincipio de la Tomografa
TOMOGRaFIATomografa Convencional
Se enva un haz de rayos x mediante un emisor, hacia una pelcula,
los cuales estn sincronizados, de forma que van a la misma
velocidad pero en direccin opuesta, asi se va grabando la imagen en
la pelicula, segn lo que el haz de rayos x encuentre en el
camino.
TOMOGRAFIATomografa Convencional
Tomografia Computarizada1era Generacin160 muestra por grado180
grados de giro28800 atenuaciones6400 Celdas para (80 x 80)6400
incognitas y 38800 ecuaciones5 mins de proceso
Tomografa computarizada2da Generacin
Similar a la anteriorPero la diferencia esEl haz, que tiene un
movimiento de abanico tambien de unos 5 graados, y De 10 a 30
detectoresBajando el tiempo a 2 o 3 mins.
Tomografia computarizadaTercera Generacion
Es la mas utilizada hoy en DiaEl haz pose una aperturaDe 25 a35
grados, rotandoLos 360 gradosEn los detectores tiene de 300 a
500.El tiemop de exploracion se reduceDe 2 a 3 segundos
Tomografia Computarizada4ta GeneracinEN esta existen dos
modelos.Rotato/ EstacionarioRotattorio/Nutacion
Giran a altas velocidadesEl sistema es poco sensible Entre
detectores.
Tomografia computarizadaTAC Helicoidal
En estos sistemasla mesa de exploracinSe desplaza continua-Mente
durante el Proceso. Girando todo el sistema, tenendo contactos con
escobilla para la parte electrica, asi obteniendo informacion sobre
todo un espiral, y extrapolando se obtiene lo que falta en la
espira.
Tomografia computarizada
Existen dos tipos de detectores usados en equipos TAC. Estos
son:
Cristal de centelleo.
Cmara de ionizacin de gas xenn
Tomografia computarizadaDetectores de Cristal de centelleo
Los Cristales de Centello son materiales que producen luz como
resultado de alguna influencia externa.En este caso serian las
radiaciones de los rayos x que hacen que cree luz, y esta luz va a
un fotodiodo para llevar esta informacion a forma electrica para
luego procesarla.
Tomografia computarizadaDetector de Cristal de centello
Tomografia computarizadaDetectores de Cmara de ionizacin de gas
xenn
Estos detectores poseen una ventana por donde ingresan los
photones. Luego de ingresar, se encuentran con un gas inherente, el
cual tiene atomos que se ionizan cuando el photon entra, luego que
se ioniza, el voltaje anodo catodo, hara que el electron se vaya al
anodo y el ion al catodo, cuando estos electrones llegan al anodo,
producen una corriente proporcional a la radiacion si un voltaje
anodo catodo ha sido aplicado.
Tomografia computarizadaDetector de camara de ionizacion de gas
xenon
Tomografa Axial computarizada La tomografa axial computarizada
(TAC), o tomografa computarizada (TC), tambin denominada escner, es
una tcnica de imagen mdica que utiliza radiacin X para obtener
cortes o secciones de objetos anatmicos con fines diagnsticos.
Caractersticas de la imagen La imagen resultante en el ordenador
es una matriz de intensidades electrnicaEl tamao de la matriz es
normalmente de 512 x 512 pixeles Las imgenes de TC constan de
muchas clulas: Cada clula de informacin es un pixel. La informacin
contenida en cada pixel es: Un numero de TC Unidad de Hounsfield
(UH).
Caractersticas de la imagenPara cada tejido, el valor de la
absorcin en unidades Hounsfield viene dado por:
Numero TC o Escala de
HounsfieldSustanciaHUAire-1000Pulmn-500Grasa-100--50Agua0CSF15Rin30Sangre30-45Msculo10-40La
materia gris37-45La materia blanca20-30Hgado40-60JO
targeta20-30Tejido blando, Contraste100-300Hueso700 (hueso poroso)
para 3000 (hueso denso)
Para cada tejido, el valor de la absorcin en unidades Hounsfield
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Caractersticas de la imagenPara reconstruir la imagen se
necesitamos saber todos los coeficientes de atenuacin que existen
en el volumen del voxel para as hacer la media de todos ellos.Cada
voxel tendr una atenuacin a los rayos x:
Con estos datos, empleando tcnicas de reconstruccin, se
reproducen los valores de atenuacin de cada voxel, en forma de
escala de grises.
Transformada bidimensional de Fourier
Para esto se considera la informacin que se recolecta como una
serie de rayos paralelos en la posicin, a travs de una proyeccin en
el ngulo. Esto se repite para varios ngulos. La atenuacin se
produce de formaexponencialen tejido:Dondees el coeficiente de
atenuacin en la posicina lo largo de la trayectoria del rayo. Por
esto, en general la atenuacin totalde un rayo en posicin, con una
proyeccin en el ngulo, est dada por la siguiente
integral:Utilizando el sistema de coordenadas de la figura, el
valor de, en el punto, ser proyectado en el ngulocomo lo muestra la
siguiente ecuacin:Con esto vemos que la ecuacin mostrada
anteriormente se puede reescribir de la siguiente manera:
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Caractersticas de la imagenCada clula en una matriz de imagen de
tomografa computarizada es una representacin bidimensional (pixel)
de un volumen de tejido del organismo
Caractersticas de la imagenEn la obtencin de la imagen debido a
su gran cantidad de datos que hay que manejar y el rpido
procesamiento se exige un calculo laborioso mediante: Serie de
Fourier.Tratamientos informticos.
Por esto es necesario una computadora de gran capacidad de
calculo.
Caractersticas de la imagenEstos clculos nos darn el coeficiente
de atenuacin de la radiacin en cada punto, y posteriormente sern
representados con una intensidad concreta en cada punto de la
pantalla. Como hemos dicho, los puntos que vemos en la pantalla se
denominan pixels.
Imgenes del TAC
Imgenes del TAC
Imgenes del TAC
Obtencin de la imagenPara la visualizacin de la imagen en
pantalla se selecciona un pequeo rango de UH Esta funcin, se
denomina ventana Permite diferenciar con claridad estructuras que
poseen una pequea diferencia de nmeros TC
Obtencin de la imagen
Tumor cerebral
Crneo con Hematoma
Obtencin de la imagen
Reconstruccin de la imagen El principio de la reconstruccin de
imagen en todas las modalidades de tomografa es que un objeto se
puede reproducir exactamente a partir de un conjunto de sus
proyecciones tomadas desde diversos ngulos.
La fidelidad de la reconstruccin de la imagen depender del
proceso previo de los datos adquiridos, de la implementacin numrica
de las frmulas matemticas de reconstruccin, y del post-procesado de
las imgenes reconstruidas
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Reconstruccin de la imagen La imagen reconstruida puede ser
almacenada pudiendo visualizarla cada vez que se desee. Tambin
puede ser impresa en una placa convencional a travs de una
impresora lser conectada al monitor de visualizacin.
Reconstruccin de la imagen El procesado de los datos que realiza
el ordenador supone la superposicin efectiva de cada proyeccin para
RECONSTRUIR la estructura anatmica correspondiente a ese corte.
Reconstruccin de la imagen Cuanto mayor sea el nmero de barridos
exploratorios que efecte el sistema, mayor ser el nmero de datos
que enviar al ordenador y por lo tanto se reproducir con mayor
fidelidad la imagen.
Reconstruccin de la imagen
Mtodos de reconstruccin de la imagen Mtodo Analtico
Es el mtodo de retroproyeccin filtrada. El mtodo analtico se
trata de empezar a reconstruir la imagen segn se van recibiendo los
datos, as se crea una imagen unidimensional y se representa a
continuacin en la matriz, esto se hace sucesivamente con todos los
disparos; despus de todas las reconstrucciones se crea finalmente
la imagen.
Mtodos de reconstruccin de la imagen Mtodo Iterativo:
Se utiliza en TC de 1 generacin. El ordenador va haciendo
intentos de sumas en vertical, horizontal y diagonal, hasta que
obtiene la coincidencia de todos los datos. Este mtodo esta hoy en
da en desuso y no poda reconstruir la imagen el ordenador hasta que
tuviera todos los datos.
Diferencia entre el mtodo analtico e iterativo
Reconstruccin de imgenes tridimensionalesLa reconstruccin 3D es
el proceso mediante el cual, objetos reales, son reproducidos en la
memoria de una computadora, manteniendo sus caractersticas fsicas
(dimension, volumen y forma).
Mtodos de reconstruccin de la imagen 3D Proyeccin de Mxima
Intensidad (MIP)
Es una tcnica de reconstruccin 3D que se consigue por medio de
la evaluacin de cada valor de voxel presente al pasarse una lnea a
partir de los ojos del observador por medio del objeto y, de esta
manera, solamente los mayores valores son mostrados. En la prctica
clnica, esta tcnica es muy til para la evaluacin de estructuras
radiopacas de alto contraste
Mtodos de reconstruccin de la imagen 3D Suma de Rayos o
Proyeccin Ray SumEs una tcnica de reconstruccin 3D en la cual el
valor de atenuacin de cada voxel se suma al pasarse una lnea de
proyeccin. Ray Sum resulta en imgenes que son parecidas a las de
radiografas convencionales.
Mtodos de reconstruccin de la imagen 3D RECONSTRUCCIN POR
VOLUMENEl principio en la cual esta tcnica est basada es la
determinacin de valores de un amplio espectro de opacidades. Esto
significa que cada voxel con valor especifico de atenuacin
(expresado en Unidades Hounsfield) ser relacionado a un valor
distinto de opacidad, variando del negro total (trasparente) al
blanco total (opaco).
Imgenes en 3D
Imgenes en 3D
Imgenes en 3D
Gracias por su atencin
preguntas?
