Artículo BIT
¿Qué es el Scanner?
SCANNER DE ROTACION NUTACION. Scanner cerebral mostrando la glandula pineal desviada (antiguamente se creía que ahí residía el alma) y un tumor, y reconstrucción sagita!. BIT - 5 SU CREADOR, NOBEL DE MEDICINA 1979 El Premio Nobel de Medicina y Fisiologia ha sido concedido al investigador norteamericano Cormack y al ingeniero ingles, especialista en radar y electrónica y creador del SCANNER, G.N, Hounsfield, Ello no hace sino reforzar nuestra postura en defensa de la presencia de los ingenieros de telecomunicación en los hospitales, Es difícil, a estas alturas,separar la medicina y la electrónica. Sobre los fundamentos del SCANNER nos informa nuestro compañero SERAFIN DE LA CONCHA Dada la importancia clínica de la Tomografía por ordenador o Scanner como la técnica más avanzada de diagnóstico especialmente. cerebral y con unos 30 equipos instalados en España analizaremos sus distintos aspectos y evolución, Fue desarrollado por Mr, Hounsfield. ingeniero eléctrico y inecá n ico, y por su logro se le ha concedido el premio Nobel de Fisiologia y Medicina, Anteriormente había trabajado en aplicaciones de radar y dirigido un equipo que desarrolló el 1 er ordenador inglés de estado sól ido, Métodos Radiográficos,. La técnica normal de rayos X es buena para el estudio de estructuras óseas pero superpone en un píano todo el volumen; en la tomografía convencional el tubo de rayos X y la placa radiográfica enfocan un solo plano pero los restantes producen sombra; ambos irradian zonas que no interesan, El scanner utiliza iluminación lateral del plano transversal irradiando solo la zona de interés desde distintos ángulos y reconstruye la imagen por ordenador; la mayor ventaja es que se pueden diferencíar estructuras con densidades parecidas hasta un 0.5 4 BIT SCANNER DEROTACION TRASLACION, Principios Físicos,- Su fundamento matemático demostrado por Radon (1917) es: "un objeto de dos o tres dimensiones se puede reconstruir a partir de sus infinitas proyecciones", Supongamos un objeto tridimensional cuya sección queremos visualizar (fig, 1). Sobre un bastidor que se desplaza transversalmente se encuentran fijados un tubo de rayos X con un detector que mide su salida en cada instante y al otro lado del objeto un conjunto de detectores que miden la intensidad del RX que lo atraviesan; posteriormente gira el bastidor y se repite el procedimiento, La geometría del equipo varía según las distintas generaciones: movimiento de Traslación + Rotación, Rotación ó Rotación + Nutación (fig, 2); duración del scan de 5 seg, a 4 minutos; detectores de uno a mil de fotomultiplicadores, cámaras de xenon o estado sólido, Dividamos el plano tomográfico en un array de NxN células elementales, la intensidad que lo atraviesa es función logarítmica del coeficiente de atenuación o absorción de los elementos de la trayectoria, El cálculo se reduce a medir las intensidades iníciales y fínales y hallar la función densidad en cada punto; para una buena calidad de ímagen se necesitan 320x320 puntos por lo que habría que resolver con el ordenador un sistema de 105 incognitas, El método más utilizado para calcularía es por convolución,filtrando previamente los datos obtenidos de las distintas proyecciones; las limitaciones que tienen son el ancho de banda que recorta las altas frecuencias en transiciones bruscas (huesos del cráneo) y la interpolación necesaria para reducir el tiempo de proceso, Caracteristicas Técnicas,- La relación entre las principales características es: O . (Señal/Ruido) oSlsa Resolución 3 La dosis que puede recibir un paciente está limitada; los electrones acelerados en el tubo de RX chocan de forma aleatoria sobre un ánodo radiando energía en forma de fotones y su absorción a traves de un objeto uniforme sigue una distribución normal siendo la principal fuente de ruido de los detectores, y es inversamente proporcional a la cantidad de fotones que lleguen, Los parámetros que influyen son: - Densidad y diámetro de la sección a estudiar, Intensidad de los RX, pues la emisión de fotones aumenta con el valor de los kv, ó ma, y cuanto mayor sea su energía penetrarán mas, Tiempo de exploración limitado por la capacidad de mantener la respiración en estudios torácicos y parla dosis recibida, Anchura del corte a estudiar y eficiencia del sistema, geometría del tubo y colimadores y conjunto de detectores para aprovechar al máxima. la radiación que le llega al paciente, - El de fotones que llegan a cada celda del array aumenta con su tamaño pero disminuye la resolución espacial. Resolución Espacial,- Es la capacidad de un scanner para distinguir dos estructuras muy cercanas o de pequeño tamaño. Hay dos casos extremos según tengan los objetos densidades parecidas o cambios bruscos (cráneo-tejido). En el primero de ios casos la resolución espacial es función del ruido 6 - BIT Corte a nivel de los ríñones. Patología noma!. del sistema y se podría mejorar aumentando el tamaño de las celdas pero solo serviría para ver objetos grandes, En el segundo caso se podría pensar que la resolución vendria dada por el tamaño de las celdas, pero no es así porque la respuesta a un impulso no es la ideal. Por lo tanto al hacer un scan de un alambre paralelo al eje de rotación dentro de un fantasma de agua se ve un punto de alta densidad rodeado de una zona de sombra; si se ponen muchos alambres a distancias cada vez menores llega un momento que no se distinguen,víéndose borrosos y juntos (LSF). La Función de MOdulación de Transmisión (MTF) es la transformada de fourier.de LSF y expresa la disminución de la resolución espacial al disminuir la distancia entre las estructuras. Su frecuencia de corte superior indica el tamaño. y distancia mínimos para poder distinguir dos objetos separados, A pesar de estos, puntos de alta densidad mínimos aparecerían en la imagen, aunque del tamaño de una celdilla, Toma y datos y correcciones,- Los RX enfocados producidos por el tubo. en formadeabanico atraviesan al paciente y a través de los colimadores inciden en un conjunto de cristales de centelleo que en forma de luz atacan a los detectores, su intensidad de salida se digitaliza por medio "de integradores y. contadores mandándose al ordenador. Hay que hacer las siguientes correcciones: - Referencia: se míde continuamente la salida del tubo para hacer las medidas independientes de lasvariacíones de intensidad de salida, - Cero: se calculan el óffset y pendiente de los integrado res para equilibrarlos, - Velocidad: se normaliza las lecturas con respecto al valor medio de la vejocidad para evitar los efectos de las aceleraciones y gravedad, - Escala: se miden dos materiales de densidades conocidas agua y plomo para que las medidas sean absolutas, Visualización de Imágenes,- Una vez procesadas las imagenes se archivan en cinta, disco o flopy, Normalmente para estudios de cuerpo se utiliza una matriz de 320x320 (0,7xO,7 mm.); da menos resólución en densidad pero es mayor la resolución espacial que es lo importante, pues las diferencias de densidades son grandes, Por el contrario para el cerebro se usa 160x160 (1 ,5xl ,5 mm,) ya que la resolución en densidad debe ser muy grande.para poder distingu ir entre tejidos con densidades parecidas: materia gris y blanca, El margen de información por célula es de unos 1,500 valores de densidades distintos, como el ojo humano no puede apreciarlo de manera conjunta se fija un nivel y anchura de ventana alrededor de los valores que interesan, de tal manera que por encima se ve blanco, en el margen interesante se distribuyen uniformemente una escala de tonos grises y los valores inferiores todos negros. Además se pueden destacar densidades y/o regiones de interés, reconstruir cortes sagita les o corona les, estadísticas, ampliaciones de imágenes", Aplicaciones Clínicas,- Bajo el punto de vista del díagnóstico sustituye total o parcialmente las siguientes técnicas: Neumoencefalografía, Angiografía, Arteriografía, Tomografía." Sirve para estudios de Abdomen (hígado, páncreas, riñón,) Torax (pulmones, corazón,) Cerebro
30 oct 2015