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Sección realizada por Juan Luis Lagartos TSID

  

Cuando se inicia el examen, el tubo de rayos x, gira de forma continua en una dirección, sin invertir el movimiento. Al mismo tiempo que se produce el giro de la camilla que desplaza al paciente a través del plano de rotación del haz RX. Con esto conseguimos que se recogan los datos del paciente de forma continua como si fuera un solo barrido

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Estos datos facilitan una imagen de reconstrucción, en cualquier posición del eje z del paciente.

Reconstrucción de la imagen

Para reconstruir los datos que formarán la imagen axial, se necesita un cálculo de datos a partir de los cortes oblicuos, que se obtienen del TC helicoidal. Pues este cálculo los algoritmos permiten reconstruir la imagen, en cualquier punto del eje z.

En este tipo de TC existen dos tipos de algoritmos de reconstrucción:

El algoritmo de interpolación, se realiza cuando se desea estimar un valor comprendido entre dos valores ya conocidos y el algoritmo de extrapolación, cuando se desea estimar un valor fuera de un rango de valores desconocidos.

Con la interpolación y la extrapolación lineal de 360º, se conseguirán cortes idénticos que en TC convencional, pero los cortes sagitales y coronales reconstruidos, presentarán mayor borrosidad. Para evitar esto, hoy en día se utiliza valores lineales entre 0º y 180º y no de 0º a 360º, para que no aparezca borrosidad en las reconstrucciones.

 

Relación de paso en el barrido espiral (PITCH)

Es la relación existente, entre el movimiento de la camilla y la colimación del haz de rayos x. También se puede definir como, la distancia que recorre la mesa, en cada ciclo de 360º, dividido por el grosor de corte.

Pitch = (Movimiento camilla (mm) * ciclo 360º) / Grosor de corte (mm)

Se expresa como un ratio entre dos valores, los mejores resultados se obtienen con un paso 1:1.

El aumento del pitch por encima de 1:1, querrá decir que la hélice será más abierta, por lo que el volumen del tejido del que se toma la imagen, en un momento dado será mayor.

El volumen del tejido–imagen, se puede calcular como:

colimación * paso * tiempo de barrido

El pitch alto se utilizará, en pacientes poco colaboradores, en angiografías y estudios en apnea.

Cuando la capacidad térmica del equipo es baja, el tiempo de rotación del tubo, es más de 1 sg por cada 360º, por lo que la fórmula del tejido–imagen, nos queda de la siguiente manera:

Pitch = (colimación * paso * tiempo de barrido)/Tiempo de rotación del tubo

Perfil de sensibilidad del corte

El espesor del corte en TC, se determina mediante colimadores a la salida del tubo y antes de los detectores. Sin embargo debido al tamaño del foco de rayos x y a la radiación dispersa, el corte nunca es rectangular, sino que su morfología de su perfil (perfil de sensibilidad), es ligeramente trapezoidal.

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Con una zona de apertura de penumbra por fuera del espesor teórico del corte, que es proporcionalmente mayor en cortes finos. Este problema se acentúa en las adquisiciones helicoidales, donde los cortes se reconstruye, a partir de los datos adquiridos en diferentes posiciones, a la localización teórica del centro de corte. Esto lleva, un deterioro de la imagen y un grosor de corte realmente mayor a la colimación.

Para el pitch 1:1, el valor de perfil de sensibilidad de corte será solo del 10% mayor, que en un TC convencional. Un pitch 2:1, el perfil de sensibilidad de corte es aproximadamente un 40% más ancho. Si utilizamos un pitch 3:1, el perfil de sensibilidad de cortese incremente notablemente.

El pitch influye tanto en el perfil de sensibilidad del corte como en el algoritmo de interpolación. La resolución del eje z, será peor en el caso de algoritmo de interpolación a 360º que a 180º, debido a que el perfil de sensibilidad del corte es más ancho. Para reducir el perfil de sensibilidad de corte, utilizaremos una interpolación de 180º y reduciremos el pitch.

• Grosor de corte = colimación
• Anchura de hélice = velocidad de la camilla

 

Diseño del TC helicoidal

Técnica de anillos deslizantes

Los anillos deslizantes electromecánicos que conduce la electricidad y las señales eléctricas, a través de anillos y escobillas, situadas en una superficie que gira sobre un soporte fijo.

La superficie fija forma un anillo fijo, sobre el que rota la segunda superficie con escobillas, que barren la primera, esto permite un giro continuo de la grúa (tubo), sin interrupción y evita la necesidad de tener cables eléctricos.

Las escobillas, están compuestas por material conductor, como aleación de plata y grafito y han de sustituirse anualmente.

En TC convencional el tubo de rayos x, recibe la energía para una rotación, que normalmente dura 1sg y los intervalos de 6 – 10 sg, esto permite al tubo enfriarse entre un barrido y el siguiente.

En el TC helicoidal, el tubo de rayos x, se somete a un estado térmico importante, ya que recibe energía durante unos 30 sg sin interrupción. Por ello el tubo del TC helicoidal, se caracteriza por su elevada capacidad térmica, por sus altas tasas de enfriamiento y por su gran tamaño. Todos condicionantes técnicos incrementan el ruido del sistema.

Detectores

La eficacia de los detectores consiste en:

• Disminuir la dosis de radiación, que recibe el paciente
• Permitir tiempos de barridos rápidos
• Aumentan la RSR, por lo tanto la calidad de la imagen

En TC helicoidal se utilizan mayoritariamente detectores de estado sólido, ya que su eficacia global es de 80%.

Generadores de alta tensión

En TC helicoidal, se necesitan generadores de potencia de aproximadamente 50 Kw, que pese a su gran tamaño deben caber en la grúa rotatoria, además los anillos deslizantes de alta tensión deben de ir provisto de un aislante térmico.

 

Parámetros en TC helicoidal

Los parámetros que hay que valorar, son los siguientes:

• Capacidad de concentración de respiración del paciente
• Volumen de tejido de imagen, que a su vez depende de :

* Tiempo de examen
* Movimiento de camilla
* Pitch
* Colimación
* Tiempo de rotación

• Algoritmo de reconstrucción
• Tiempo de barrido: la mayoría de los TC, son capaces de tomar imágenes durante 60 sg sin interrupción. Casi todos los pacientes por otro lado, son capaces de mantener la respiración durante 40 sg, por consiguiente hay una diferencia de 20 sg.

Si se requiere más de 40 sg, para obtener el estudio será preciso utilizar saltos de barrido con intervalos de descanso entre cada barrido, para dejar respirar al paciente.

Resolución del eje z

La resolución transversal (eje x, y), viene determinada por la matriz y FOV, mientras la resolución longitudinal del eje z, se establece según la combinación de varios factores como la colimación de cortes finos, pitch 1:1, velocidad de la camilla lento, reconstrucción de interpolación de 180º.

 

Características del TC helicoidal

Ventajas

• Disminución de artefactos por movimiento, porque elimina los errores de registro, debido a la respiración.
• Mejor detección de lesiones, no hay pérdida de información, por no existir intervalos de corte, con lo que habrá más información en el eje z y a partir de ahí se puede realizar reconstrucciones multiplanares (2D) y en 3D.
• Disminución o ausencia de volumen parcial, no hay intervalo de corte
• Mejor resultado diagnóstico por contraste intravenoso, por su bajo tiempo de barrido, podemos seleccionar el pico de actividad del contraste y así poder disminuir la dosis de radiación del paciente.
• La comodidad del paciente y un menor tiempo de exploración.

 

Inconvenientes

• Ligera reducción de la resolución axial, por los algoritmos de reconstrucción.
• Ligero aumento del ruido, por las limitaciones técnicas del tubo.
• Aumento del tiempo de procesado de datos, al haber mayor información y más datos

 

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