UNIDAD DIDACTICA 3. Introducción a La Tomografía Axial Computarizadax

8/16/2019 UNIDAD DIDACTICA 3. Introducción a La Tomografía Axial Computarizadax

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UNIDAD DIDÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN A LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTERIZADA.

INDICE.

1. INTRODUCCIÓN.2. PRINCIPIOS DE LA TC.

1. INTRODUCCIÓN.

Como ya se ha dicho repetidas veces a lo largo del curso, durante los últimos 40 años se ha producidouna revolución en la obtención de imágenes para el diagnóstico, la cual ha discurrido paralelamente alos desarrollos en la tecnología informática.

Como técnicos en ID, vuestro perfil profesional contempla diferentes formas de captar imágenes delorganismo: Radiología convencional, Ecografía, Medicina Nuclear, Resonancia Magnética Nuclear yTAC, principalmente.

En el módulo de TED hemos aprendido los fundamentos de la RMN, y ahora nos vamos a centrar en laTomografía Computerizada, que combina la técnica de radiología convencional, la tomografíaconvencional y aprovecha los avances de la informática para generar imágenes de alta resolución enforma de cortes o imágenes tridimensionales (incluso en modo vídeo).

Los contenidos necesarios para poder realizar un TAC diagnóstico a un paciente parten delconocimiento de las radiaciones ionizantes, así como los equipos necesarios para generarlas (tubos deRayos X, principalmente), y podríamos resumirlos en:

- Fundamentos físicos de las radiaciones ionizantes

- Naturaleza de los Rayos X- Equipos generadores de Rayos X- Digitalización de la imagen radiológica- Principios de TAC- Equipos de TAC- La imagen en TAC- Medios de contraste en TAC- Artefactos- Protocolos de TAC- Técnicas especiales de TC

A lo largo de las siguientes unidades, nuestro objetivo será adquirir los conocimientos necesarios quenos capaciten para abordar una exploración por TC, sin olvidar que estamos tratando con radiacionesionizantes, siempre peligrosas para el paciente y profesionales. Así, aunque dejemos al margen loscuatro primeros apartados de la lista de contenidos (que han sido tratados en otros módulos formativosdel ciclo), siempre los tendremos en cuenta. Nos centraremos en los contenidos específicos del TAC(marcados en negrita), pero será necesario recordar conceptos de anatomía, radiología e inclusoresonancia magnética nuclear.



2. PRINCIPIOS DE LA TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA (TC).

En el siguiente apartado vamos a hacer un resumen de todo lo que hay que saber para realizar unaresonancia magnética, para en las siguientes unidades, desarrollar en profundidad cada apartado.

Primero trataremos el concepto de TC y el principio de funcionamiento, veremos las características dela imagen tomográfica, los equipos que se utilizan para obtener una TC, los principales artefactos, las

indicaciones de este tipo de pruebas, así como las ventajas e inconvenientes de su uso.

2.1. Concepto de TAC

La TAC, también conocida como TC o escáner, es una técnica de diagnóstico utilizada en medicinaque utiliza radiación X para obtener cortes o secciones anatómicas.

Inicialmente se denominó TAC porque:

TOMOGRAFÍA, viene del griego tomos que significa corte o sección y de grafía que significarepresentación gráfica. Por tanto, es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún

objeto.

AXIAL, significa relativo al eje. Plano axial es el perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo. En elcaso de la TAC aplicada al estudio del cuerpo humano, obtiene cortes transversales a lo largo de unaregión concreta del cuerpo (o de todo él). A pesar de que inicialmente la obtención de imágenes serealizaba solo en el plano axial, la informática ha permitido obtener imágenes en cualquier planoanatómico del organismo. Por tanto, a partir de ahora la llamaremos simplemente TC

COMPUTERIZADA, significa que los datos obtenidos se han sometido al tratamiento de unacomputadora.

Así, la TC es una tecnología sanitaria de exploración de rayos X que produce imágenes detalladasde diferentes cortes del organismo. En lugar de obtener una imagen como la radiografíaconvencional, se obtienen múltiples imágenes al rotar el tubo de rayos X alrededor del cuerpo. Unacomputadora combina todas estas imágenes en una imagen final que representa un corte del cuerpocomo si fuera una rodaja. Esta máquina crea múltiples imágenes en rodajas (cortes) de la parte delcuerpo que está siendo estudiada.Por tanto, se puede decir que es una radiografía de una fina rodaja obtenida tras cortar un objeto. Enla radiografía se obtiene una imagen plana (dos dimensiones) de un cuerpo tridimensional,haciéndole pasar a través del mismo un haz de rayos X.

A Sagital B Coronal C Axial

Al igual que en una radiografía convencional, mediante un TAC se estudia la atenuación de un hazde rayos X cuando atraviesa un segmento del cuerpo.



2.3. Principio de funcionamiento.

A priori, el funcionamiento de un TC es mucho más sencillo que el de la RMN. Un aparato de TCemite un haz muy fino de rayos X. Este haz incide sobre el objeto y lo atraviesa. La radiación que noha sido absorbida por el objeto, en forma de espectro, es recogida por los detectores. En unaradiografía convencional, es como si viéramos una sola línea de la zona explorada.

A continuación, el emisor del haz, que tenía una angulación determinada (por ejemplo vertical, 900)

cambia su orientación (por ej. haz oblicuo a 950). Este espectro es recogido también por los

detectores. El detector “suma” las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su

orientación (según el ej. 1000 de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo

“suman” a los anteriores y lo promedian.

Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa y elordenado tiene información suficiente para generar una imagen del corte de tejido explorado. Se tratade un corte axial del paciente.

Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (oretrocede) una unidad de medida (hasta menos del milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se

obtiene el segundo corte (una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado auna unidad de medida del corte anterior.

A partir de todas estas imágenes axiales, un ordenador puede reconstruir una imagen bidimensionalque permite ver secciones del objeto a estudio desde cualquier ángulo. Así se obtienen el resto decortes (Coronales, Sagitales y Oblicuos). Los equipos modernos permiten incluso hacerreconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadascircunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer, debido a que elmanejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes.

Una imagen tridimensional es una imagen “real” y como casi todos los cuerpos son opacos, la

interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador y el objeto que se desea examinar haceque la visión de éste se vea dificultada. La representación de imágenes tridimensionales sería inútil sino fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea representada, con loque determinados tejidos se comportan como transparentes. Aún así, para ver completamente unórgano determinado es necesario mirarlo desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Peroincluso entonces veríamos su superficie, no su interior. Por eso, en general, es más útil estudiar unaa una todas las imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a la imagen enbloque que, aunque espectacular no es tan efectiva.

2.4. Características de la imagen por TC.

Cuando se hace una exposición convencional a los rayos X, la radiación transmitida pasa a travésdel paciente y se detecta por una película radiográfica o una pantalla intensificadora de imagen. Eneste caso, se produce una imagen diagnóstica con densidad y contrastes fijos, en la que lasestructuras anatómicas aparecen superpuestas (por ejemplo, en una radiografía de tóraxventrodorsal, veremos superpuestas las costillas, el corazón y la columna).

Ahora bien, aunque más o menos sabemos en qué consiste el proceso de digitalización de la imagenradiológica, por sus peculiaridades, vamos a repasar lo que pasa con la imagen por TC:

La imagen que se obtiene en la TAC es diferente, los rayos X forman una imagen electrónica en losdetectores de radiación, que es manipulada a continuación en el ordenador, almacenada

temporalmente en la memoria y visualizada como una matriz de intensidades.La imagen de la TAC está formada por un conjunto de celdas dispuestas en filas y columnas, que sedenomina matriz de imagen. Cada celda corresponde, a un punto determinado de la imagen y sevisualiza en el monitor como un nivel de brillo o densidad. Cada celda recibe el nombre de pixel, quees una representación bidimensional del correspondiente volumen de tejido.



Dicho volumen de tejido, grosor de corte, varía en la actualidad entre 1 y 10 mm (según equipos y laregión a explorar), dicho volumen se denomina vóxel (vóxel = tamaño del pixel x grosor del corte).

Habrá mayor resolución:

- Cuanto más finos son los cortes.- A igual campo de visión (FOV), al aumentar el tamaño de la matriz, porque disminuye el tamaño

del pixel.

Vemos que la Resolución es uno de los principales criterios de calidad de la imagen tomográfica yentre otras formas, el grosor de corte y el FOV le afectan enormemente. Tenemos aquí dosparámetros de calidad de la imagen tomográfica.

La información contenida en cada pixel se codifica mediante un número TC, también llamado unidadhounsfield (UH). El valor de la UH puede utilizarse para juzgar la naturaleza del tejido querepresenta, porque está relacionado con el coeficiente de atenuación de rayos X del tejido del vóxel

correspondiente. La UH representa la densidad radiológica del tejido atravesado por los RX.

Como existen muchos factores que afectan a los números TC reales, no se puede establecer unaescala absoluta de números TC para los diferentes tejidos. Es por ello que lo que se hace es atribuirun nº TC a determinados tejidos patrón, y a partir de estos, se establece el resto.Por ejemplo, se le atribuye al agua el número de TC cero. Los tejidos más densos que el aguatienen números TC positivos y los menos densos valores negativos. La fórmula para calcular elnúmero TC es la siguiente, aunque no nos interesa:

(µtejido – µzgua) nº TC = K x ----------------------------

µzgua

donde K es la constante de ampliación, que en los TAC modernos es 1000 y los valores de la escalaresultante de números TC oscilan desde – 1000 para el aire, hasta 1000 para el hueso compacto



(aprox. la sangre coagulada tiene un valor de 80 UH, el hígado de 65 UH, el músculo de 45 UH y lagrasa de -50 UH).

Esto es importante: hay que tener en cuenta que el ojo humano no puede diferenciar entre más de 20tonos en la escala de grises, y según la fórmula arriba expuesta estamos hablando de una escala de2000 valores, que al ojo humano resultaría inútil (no diferenciaríamos un valor de 65 de otro de 80).

Así que es necesario adaptar la imagen de modo que se aprovechen el máximo las informaciones

registradas, ya que encontramos numerosos tejidos que solo se diferenciar en muy pocas UH. Loque hacemos es tomar un rango de UH y hacer que el ordenador solamente discrimine en la imagenlos tejidos que se visualizan en un pequeño intervalo de la escala de Hounsfield y los represente enla escala de los 20 grises que el ojo humano puede distinguir.

El número de UH que se diferencian en la escala de grises de la imagen se la llama Amplitud de laVentana (a menor amplitud mayor discriminación en densidad y viceversa). Aquí tenemos otroparámetro importante en la TC.

Por ejemplo, si se elige una ventana para cubrir de 100 UH, en una escala de 20 tonos de grises,cada tono cubrirá 5 UH. Así todos los vóxels con > UH que el límite superior de la ventana se

visualizarán en blanco (todos los que tengan UH > 100), y todos los inferiores en negro (todos losque tengan UH < 100). Cuanto mayor sea la ventana, más disminuirá el contraste, pues muchasunidades estarán representadas dentro de un mismo tono de gris. Es decir, podernos distinguirmenos tejidos unos de otros.

2.5. Tipos de TAC.

En la exploración tomográfica, el tubo va unido al receptor de imagen y ambos se mueven de formasincrónica. Aquí otro parámetro importante a tener en cuenta es el llamado ángulo tomográfico o de barrido.Se trata del ángulo de movimiento que realiza el equipo y que determina el espesor del corte. A

mayor ángulo, más borrosas las imágenes de las estructuras situadas fuera del plano del objeto,porque los cortes son más finos. Por ejemplo, un ángulo tomográfico de 0º implica que la mesaavanzará haciendo pasar el paciente desde los piés hasta la cabeza, por lo que en un único disparo,se obtiene una radiografía de todo el paciente. Esto es lo primero que se hace en un estudio por TC,tomar una imagen de localización, imagen guía o zonografía



Así, según sea el movimiento que se realiza, la tomografía puede ser:

o T. LINEAL: Es la más simple. El movimiento del tubo y el receptor de imagen,además de sincrónico, van en sentido contrario, así mientras el tubo va haciaun lado, el receptor hacia el lado opuesto.

o T. MULTIDIRECCIONAL: El tubo y el receptor se muevensincrónicamente en cualquier dirección.

1) Circular2) Elíptico3) Hipocicloidal4) Triespiral

Con el hipocicloidal y triespiral se consiguen imágenes más nítidas.

o ZONOGRAFÍA: Cuando se visualiza una zona relativamente

grande, al utilizar ángulos inferiores a 100. Utilizada sobre todo en

exámenes de tórax.

La TC convencional está siendo sustituida por la TC helicoidal o espiral, una tecnología que comenzóa utilizarse a finales de la década de 1980. En la Tc convencional las imágenes se obtienen comocortes axiales individuales de la zona explorada, es decir, cortes transversales a partir del movimientodel conjunto tubo-detectores alrededor del paciente. El estudio consiste en varios cortes sucesivoscon una breve pausa después de cada corte para que avance la mesa de exploración hasta lasiguiente posición.Sin embargo, en la TC helicoidal, la adquisición de datos se realiza de forma ininterrumpida durantela rotación continua del tubo de rayos X y del sistema de detección, mientras la mesa de pacienteavanza simultáneamente a una velocidad constante a través del Gantry. La TC helicoidal permiteobtener imágenes de forma más rápida, con tiempos de adquisición más cortos.



2.6. Artefactos en TC.

Son distorsiones de la imagen radiográfica. Al igual que en RMN, debemos minimizarlos.

a. ARTEFACTO POR MOVIMIENTO

El paciente debe estar inmóvil durante la exploración con lo que la duración de la exploraciónafectará a la efectividad de esa inmovilidad. Si existe movimiento, se produce una distorsión de laimagen. Aparecen rayas en la imagen, en la dirección del movimiento, especialmente en las zonasdonde la diferencia de densidades es mayor (zonas de aire junto a hueso, por ej)

Los equipos modernos de TC vienen preparados para reducir al mínimo los artefactos, pero no sepueden en ningún caso eliminar por completo. La mayor velocidad en la adquisición de la imagen hasupuesto una reducción en el artefacto por movimiento.

b. ARTEFACTO EN ANILLO

Se debe al fallo de un detector del equipo. La reconstrucción producirá un artefacto dependiendo dela posición del detector incorrecto. Los sistemas actuales vienen provistos de sistemas de control quealertan antes de producirse el error.

c. ARTEFACTO EN ESTRELLA

Ocurre en zonas donde se producen grandes cambios de densidad. Cuando el haz de radiaciónatraviesa materiales de alta densidad (prótesis, clips,…) hacen que al haz no se le pueda asignar un

número HT, porque la intensidad del haz transmitido es inferior al umbral de detección considerado,apareciendo unas rayas centradas en el objeto en cuestión en forma de rayos de sol.

Actualmente, utilizando un equipo de TAC con 4000 números HT (desde -1000 hasta 3000), sepueden ver sin artefacto objetos con densidades de hasta 2g/cc.

d. ARTEFACTO DE ENDURECIMIENTO DE LA RADIACIÓN

Producidos por una opacidad ósea muy densa. Conforme el haz atraviesa al paciente, la radiación seva atenuando y el paciente absorbe más radiación de baja energía que de alta, por lo que el haz seva endureciendo al atravesar al paciente. La proporción de fotones de alta energía es mayor cuantomayor es el espesor atravesado, por lo que el coeficiente de atenuación disminuye.

e. VOLUMEN PARCIAL

Cuando el espesor de corte es de 5 mm o superior, puede ocurrir que en dicho corte tangamos aire yhueso a la vez, de forma que el valor que el ordenador de al vóxel no es exacto.

2.7. Indicaciones de la TC.

La TC, es una exploración o prueba radiológica muy útil para detectar cientos de patologías, asícomo el estadiaje (valoración de la gravedad de una lesión) o estudio de extensión de los cánceresen especial en la zona craneana, el cáncer de mama, cáncer de pulmón y cáncer de próstata, entreotros.

También se necesita el uso de imágenes tridimensionales obtenidas por el TAC, para la simulaciónvirtual y planificación de un tratamiento de cáncer con radioterapia.



En la siguiente tabla se resumen las principales indicaciones para realizar un estudio de TC.

Accidente cerebro vascular

Neoplasias Enfermedades inflamatorias

Cerebro y

Hemorragia aguda

cráneo

Edema

Hidrocefalia

Cráneo (fracturas, hematomas, tumores)

Hernia discal Neoplasia vertebral

Médula espinal

Osteomielitis : discoespondilitis espondilitis

Estenosis lumbosacra

Estenosis del canal o de los neuroforámenes

Fibrosarcomas felinos

Tejidos blandos

Neoplasias plexo braquial

Masas Órbita

Cuerpos extraños retrobulbares

Traumatismos

Tumores

Cavidad nasal Rinitis (fúngica , cuerpos extraños, bacteriana, linfoplasmocitaria)

Oido

Patologías del conducto auditivo externo ( tumores , pólipos , estenosis , calcificación de cartílagos)

Otitis media, pólipos nasofaríngeos

Tumores en la bulla

Fracturas Maxilofacial

Neoplasias Displasia temporomandibular

Extensión de tumores laríngeos. Cuello Cuerpos extraños.

Absceso retrofaríngeo

Displasia de codo (Incongruencia articular)

OCD

Avulsiones de tendones o ligamentos

Extremidades Fisuras Remodelación ósea

Reabsorción ósea

Fracturas complicadas



Masas mediastínicas

Masas en costillas

Masas en pulmón (linfoadenopatías nódulos, fibrosis, tumores primarios y metástasis)

Tórax Lesiones pleurales.

Estudio postneumonectomía.

Enfermedades difusas del pulmón con radiología

convencional negativa.

Neoplasias primarias o metástasis (estadificación de

tumores), inflamación, quistes, hematomas y abscesos de todos los órganos abdominales. (Pancreas, hígado, glándulas adrenales, riñones y vejiga, próstata, ovarios

y útero) Abdomen Alteraciones vasculares (Shunt portosistémico,

trombosis de la porta, obstrucción arterial o venosa

hepática) Riñones, uréteres y vejiga( tumores, cálculos, defectos

congénitos)

Nódulos linfáticos

Masas intrapélvicas

Diagnóstico

Especial

Extensión del tumor

indicación en

Localización precisa para toma de biopsia

Oncología

Planificación quirúrgica

Planificación de radioterapia

Monitorización de la evolución del tumor tras

tratamiento

2.8. Beneficios de la TC.

Entre las ventajas del TAC, se encuentra que es una prueba rápida de realizar , que ofrece nitidezde imágenes en determinadas estructuras que todavía no se han superado con la resonanciamagnética nuclear como es la visualización de ganglios, hueso, etc., o la diferenciación de tejidostumorales del líquido de edema y para detectar Ca existente en un tumor.

Por medio de la visualización a través de la exploración por TAC, un radiólogo experto puedediagnosticar numerosas causas de dolor abdominal con una alta precisión, lo cual permite aplicar untratamiento rápido y con frecuencia elimina la necesidad de procedimientos de diagnósticoadicionales y más invasivos. Cuando el dolor se produce a causa de una infección e inflamación, lavelocidad, facilidad y precisión de un examen por TAC puede reducir el riesgo de complicacionesgraves causadas por la perforación del apéndice o la rotura del divertículo invaginación intestinal) y laconsecuente propagación de la infección.

Las imágenes del TAC son exactas, no son invasivas y no provocan dolor.

Es importante por su capacidad para obtener imágenes de huesos, tejidos blandos y vasossanguíneos al mismo tiempo.

Al ser exámenes rápidos, en casos de emergencia, pueden revelar lesiones y hemorragias internaslo suficientemente rápido como para ayudar a salvar vidas.



Además, la TAC es menos sensible al movimiento de pacientes que la RMN. Se puede realizaraún existiendo un implante de cualquier tipo, que con la RMN no.

Proporciona imágenes en tiempo real, haciendo de éste una buena herramienta para guiarprocedimientos mínimamente invasivos, tales como biopsias por aspiración y aspiraciones por aguade numerosas áreas del cuerpo, particularmente los pulmones, el abdomen, la pelvis y los huesos.

Un diagnóstico determinado por medio de una exploración por TAC puede eliminar la necesidad deuna cirugía exploratoria y una biopsia quirúrgica.

Tras el examen del TAC no quedan restos de radiación en su cuerpo, en general, los rayos Xutilizados en las exploraciones por TAC no tienen efectos secundarios.

2.9. Riesgos de la TC.

Entre sus inconvenientes se cita que la mayoría de veces es necesario el uso de contraste intravenoso y que la utilizar rayos X, se reciben dosis de radiación ionizante, que a veces no sondespreciables. Por ejemplo, en una TAC ABDOMINAL, se puede recibir la radiación de más de 500radiografías de tórax, el equivalente de radiación natural de más de cinco años. A diferencia de laRMN, que se utilizan ondas de radiofrecuencia, las cuales son radiaciones no ionizantes.

Además, siempre existe la leve posibilidad de cáncer como consecuencia de la exposición excesivaa la radiación.

No se recomienda utilizar en mujeres embarazadas, salvo que sea médicamente necesario debido alriesgo potencial para el bebé.

Las madres lactantes deben esperar 24 horas después de que hayan recibido la inyección

intravenosa de contraste para volver a amamantar.

Existe rara vez riesgo de una reacción alérgica grave al contraste con yodo, aunque losdepartamentos de radiología están bien equipados para tratar tales reacciones.

Debido a que los niños son más sensibles a la radiación, se les debe someter a un estudio por TACúnicamente si es fundamental para realizar un diagnóstico y no de forma repetida si no esestrictamente necesario.

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