Clase 02 Componentes Tomografía Computada PDF

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Tomografía Computada I Clase 02

14.ago.2018

Componentes Tomografía Computada Gantry Soporte mecánico de los sistema de rotación del tubo de RX, los elementos de detección y los componentes electrónicos (sistema electrónico que proporciona corriente a este tubo para generar Rx) Lugar en el cuál es introducido el paciente durante la exploración. -

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Puede ser angulado ± 30º (según examen y protocolo, reduce la radiación a ciertos órganos) Apertura de 70cm con un SFOV máximo de 50cm. o Big Bore para Radioterapia o Mayor geometría requiere mayor parámetros de exposición Botones de mando o Botones de parada de Emergencia (ante evento adverso) o Botones para movimientos de camilla y gantry. Pantalla de posición de camilla en los ejes x, z Láser para centraje.

SFOV: Scan field of view, Lo que voy a escanear durante el examen.

*Por ejemplo en el examen de cerebro se angula el gantry según la base del cráneo (9-10°) *Botones de control en el equipo, se pueden dar rayos desde el mismo equipo mientras estoy en sala y otro para detener el disparo. *Hay gantry para pediatrico

Sistema de camilla Soporte mecánico en el que se ubica el paciente durante la realización del examen y que a través de movimientos milimétricos esta se desplaza para permitir la adquisición en todo el cuerpo. -

Permite realizar barridos a través del avance de la camilla por el pórtico o gantry Material atómico bajo (para permitir el paso de los Rx a los detectores) Peso estimado de 136 a 272kg (promedio de 200kg) Diseñado para indexarse post-barrido Botón puesta a “o” (punto desde el que se da rayos, si no está la estructura luego de esta zona el equipo no arranca.

* Punto I 240.0: (puntos i: inferior al punto 0 y S superiores) está 24 cm bajo el punto 0.

Sistema de Giro Primeros equipos sistema de giro tubo-detector 180º unidireccional. Sistema de giro con cables, dificultades físicas. (por los cables, para que no se enrede). Kalender en los 90’s desarrolló un sistema de giro llamado los slip rings. Estos permitieron una rotación continua de 360° y a cualquier sentido. La alimentación y las señales son transmitidas mediante “pinceles” y permite tiempos de rotación de hasta 0.3s.

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Slip Rings - Determinaron la aparición de la TC helicoidal. - Ocurre mediante interacciones E.M. Que favorecen conductividad eléctrica y de señales. (permite el entregar energía eléctrica en todo momento) - Escobillas hechas de aleación Ag-grafito interactúan con superficie que gira. - Exámenes en apnea corta puedo tener la imagen completa. - Determinaron la aparición del TC Helicoidal. Velocidad de Giro - Inducción Por radiofrecuencias - Produce fuerza G igual a 12 para 0.5 s. (muy fuerte, se debe estudiar el suelo antes de instalar) - Permite variar la velocidad entre 0.33, 0.42, 0.5, 0.75, 1.0, y 1.5 s. Delay: Retraso o tiempo muerto entre una y otra adquisición. Dado por el tiempo de la mesa (en su retorno al punto 0). Dado por fabricante

* Permite la rotación continua del tubo de rayos x, por ende, una adquisición continua de imágenes (real time, fluoroscopia). Permitió la aparición del TC Helicoidal. La camilla se puede mover mientras gira el tubo y siguen adquiriendo.

Adquisición Helicoidal El sistema tubo detector da rayos y gira continuamente mientras avanza la camilla (la velocidad se puede modificar en algunos equipos (GE)). Se deben interpolar datos de puntos que no capte en el giro.

Generación de Alto Voltaje -

Deben mantenerse constantes a nivel requerido. Voltaje fluctúa como onda sinusoidal. Causa envejecimiento y deterioro prematuro del filamento. > Fluctuación = > Problema de calibración. (puede pasar que no llega la energía suficiente para que gire el anodo) Rectificación de voltaje. Idealmente fuera de la sala de comando.

Generador de Rayos X -

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Capacidad Generador (Alta frecuencia) o 60-100kW para voltajes entre 80kV y 140kV. Hay equipos que tienen de 70170kV. (depende de las condiciones del examen y del paciente) Entre más dosis, mejor la imagen del paciente Selección de 3 o 4 kV o Voltajes típicos de 80, 100, 120 y 140 kV mA (Seleccionable por el Tecnólogo o automático) o 500 y 800 mA máximos, dependiendo del kV (compensación para no sobre irradiar)

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Tubo de Rx -

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Gran capacidad Calórica y disipación del calor o Medida en Million Heats Units (MHU) Tamaño Ánodo o 200-300mm y rotación de 10,000 rpm Dos focos para seleccionar o Tamaño Punto Focal (0.5-1.2 mm) Fabricado de materiales resistentes o Metal, Cerámica y Grafito. En un inicio Envoltura cristal borosilicato (0.18-0.3mm). Equipos modernos reemplazan cristal por metal. Ánodos de mayor tamaño ¿Utilidad?.: Nope

Refrigeración: Puede ser por agua y por aceite, depende del fabricante. Disipación del calor en comparación a un tubo de rx ------> HU= kV x mA x tiempo (dijo que no la preguntaría, pero no c no zoi 100tifico) Tasa de enfriamiento Tubo Straton tiene una muy alta tasa de enfriamiento (5MHU/min), tiene una herramienta llamada punto focal flotante. Cuando el cátodo emite los rayos estos son deflactados al ánodo por una fuerza magnética, y al variar esta se producen 2 puntos de choque que generan rayos x de la misma energía. Permite tener el doble muestreo con la misma cantidad de dosis. Puede tener 32 canales físicos, pero de forma matemática y eléctrica 64 canales. Se evita que se caliente tanto el tubo.

Colimadores y Filtros -

Pemite la reducción de dosis entregada al paciente Tratan que el haz se lo más monoenergetico posible

Colimador pre-paciente: - Depende del tamaño punto Focal - Ubicado en la carcaza del tubo. - Crea haces paralelos. (lo intentan) - Reduce Dosis Paciente - Laminas gruesas colimadores (plomo/aluminio). Necesito absorber más radiación. Colimación Pre-Detector: - Restringe FOV Detectores. - Reduce radiacion dispersa en detectores. - Su apertura determina Espesor Corte. - Láminas delgadas (100 μm) de Tantalio.

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Colimación - La influencia de la geometría del colimador y el tamaño de foco sobre la definición del tamaño de corte se ilustran en el esquema. - Para un punto focal ideal resulta perfecto un perfil de corte rectangular. - Se genera una zona de penumbra, lo que no sirve como imagen diagnostica. Entre más abierto más radiación dispersa. Colimador Anti-Scatter: -

Sistema opcional. Láminas de alto Z de 100um de espesor. Entre elementos de detección (orientadas en eje Z). Equipos 3era generación.

La colimación define el espesor de corte, reduce la radiación dispersa, existen pre y post paciente.

Filración

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Proporcionar igual distribucion de fotones en el haz de radiacion. Permitir igual endurecimiento del haz de radiacion. Disminuir dosis radiacion paciente y al centro de la imagen, al remover haces de menor energia. De Aluminio o Grafit Curvos, Planos y en Cuna.

Filtros Planos -

Usado por algunos fabricantes, se suma a los otros 2 Reduce el endurecimiento del haz pero igual que sea monoenergetico.

Bow-Tie filter (cuñas) -

Compensa la sección Transversal del paciente Reduce el rango dinámico de la señal en el detector Al no usarse aumenta mucho la dosis en la periferia del cuerpo.

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Si se usa un bow-tie filter más pequeña se genera una buena filtración en la periferia, pero puntos calientes en el centro Si se usa uno adecuado, se produce una homogeneización de la dosis entregada al paciente, ya que es acorde al tamaño de la abertura del tubo.

Filtración Inherente: 3mm. Equivalente aluminio. (estan en la ventana, donde salen los rayos x) Filtros Planos: 0,1-0,4 mm. De cobre. Filtración en cuña: elementos de bajo Z(teflon), permite filtrar los haces de menor energía a. imagen sin filtro – b. Imagen con filtro ¿Qué hace la filtración? -

Distribución en haz homogénea Endurecimiento del haz homogéneo Absorción haces de menor energía para disminuir la radiación. Aluminio o Grafito Curvos, Planos o en cuña Haz más mono energético en el centro permite tener una imagen más mono energética.

Detectores “Absorben radiación para generar una señal eléctrica de magnitud relacionada con la intensidad de dicha radiación.” Gaseosos (cámara de ionización)– Sólido (Centelleo) Introducidos en equipos de 3ra generación los gaseosos. Ventajas: ✓ Respuesta Uniforme ✓ Rápido decaimiento ✓ Bajo Afterglow

Desventajas: ↓ eficiencia de detección Array MDCT [Lega un fotón de rayos x al detector y dentro está el gas libre, se ioniza y luego se genera una lectura eléctrica.] Luego se crearon detectores solidos o de centelleo (tubos fotomultiplicadores) Hoy se usan cristales con fotodiodos.

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Cristales-Tubo Fotomultiplicador -

Tecnología obsoleta

Cristal fotomultiplicador -

Mayor resolución espacial Mayor eficiencia intrínseca (≈99%) Mayor eficiencia geométrica

Avance de los detecores -

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Detector en estado sólido. o Usa cristal de centelleo unido a un tubo fotomultiplicador. o Usado en primeras generaciones CT. o Tiempo respuesta elevado, muy buenos. o Ioduro de Sodio, Tungstato de Cadmio, Ioduro Cesi o. Estado Sólido – Cerámicos: o Oxidosulfuro de Gadolinio; tiempo de respuesta 1 millonésima de segundo. o Mayor Resolución Espacial. o Mejor Eficiencia Intrínseca. o Mayor Eficiencia Geométrica.

*UFC: Ultra rápidos Rayos X llegan al detector de centelleos, que genera una luz eléctrica la cual es leída y se determina como la cantidad de radiación que se recibe. *Unidad de centelleo: detector de centelleo y el foto diodo.

Requerimientos Básicos -

Absorción de RX + espesor + atenuación de rayos X (luz), además un alto coeficiente de atenuación μ(E). A más densidad mayor absorción de luz.

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Emisión de Luz Eificiencia Suficient Alta Emisión de Salida (Light Output) Concirdancia espectral (spectral Matching) Rápido decaimiento (0.5%) Respuesta

Eficiencia Eficiencia de absorción (>90%): - Eventos detectados v/s total fotones incidentes -Stoping Power del cristal detector. (la energía frenada y no siga en todas las direcciones) Eficiencia Geométrica (80-90%): - Determinada por el diseño de array de detección. (fila de detectores) - Relacionada con los espacios entre elementos de detección individuales. + Pequeño, + información. Espacios del orden de 0.1-0.2mm para detectores de 1 a 2mm en sentido del haz. • Eje Z en TCMC puede llegar a 0.6mm, con considerable reducción en la eficiencia del sistema. • Ejemplos: -

Marconi-Siemens: 4.5% para 4x1mm. 2% para 4x5mm.-GE: 4,5% todas sus configuraciones

Propiedades ópticas -

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Alta Transmisión Espesor Transparencia Bajo Scatter (anti dispersión) Septos de Molibdeno Crosstalk...