conceptos básicos tc y rm

CONCEPTOS BÁSICOS EN

RNM Y TC

SEMINARIO AYPR I

Grupo ViernesTM. María José Prokes H.

Imagenología y Física Médica

2016

RESONADOR

TOMÓGRAFOVS.

RESONANCIA NUCLEAR MAGNÉTICAPrincipios Físicos y Formación de la

Imagen

Conjunto de fenómenos relacionados

con movimientos periódicos o

semiperiódicos en los que producen

reforzamiento de una oscilación al

someterlos a una frecuencia

determinada.

RESONANCIA MAGNÉTICA

“El 1 de Julio de 1940 se terminó el

Tacoma Narrows Bridge en

Washington, y se abrió al tráfico. Tan

solo cuatro meses después, un

ventarrón moderado puso al puente

en oscilación, hasta romper al tramo

principal que se desprendió de los

cables y cayó al agua. El viento

produjo una fuerza resultante cuyas

fluctuaciones entraron en resonancia

con la frecuencia natural de la

estructura. Esto provocó un aumento

continuo en la amplitud hasta

destruir el puente.” (Resnick –

Halliday, 1977)

PUENTE TACOMA NARROWS

https://www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw

RESONANCIA MAGNÉTICA

CUERPO CAPAZ

DE VIBRARCuerpo Vibra

AMPLIANDO EN FORMA

PROGRESIVA LA AMPLITUD

DEL MOVIMIENTO

CESA EL ESTIMULODEJA DE VIBRAR

FUERZA PERIODICA O

ESTIMULO EXTERNO

Frecuencia Análoga

a la Frecuencia de

Resonancia del

cuerpo.

https://www.youtube.com/watch?v=JO_uDXZ5n4o

RESONANCIA NUCLEAR MAGNÉTICA

Capacidad de determinados núcleos

atómicos, de absorber selectivamente

energía electromagnética de

radiofrecuencia (RF), si se les coloca

previamente bajo la influencia de un

potente campo magnético externo.

Modalidad de imagen en la que se obtienen cortes en todos

los planos espaciales utilizando un campo magnético

intenso (0,2-3T) y bobinas (antenas) de radiofrecuencia

para estimular los protones de H del organismo a estudiar.

RESONANCIA MAGNÉTICA

COMPONENTES NECESARIOS

Para que se presente el fenómeno de

Resonancia Nuclear Magnética

Ondas de RFCampo Magnético

Externo

Gradientes

Magnéticos

Núcleos

Susceptibles

ONDAS DE RADIOFRECUENCIA (RF)

Las proporcionan las bobinas o antenas.

Combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes y perpendiculares entre sí.

Se propagan a través del espacio, transportando energíade un lugar a otro.

Generan Señales.

Lo proporciona el

Resonador.

Tamaño de campo

variable, grande (3T) o

pequeño (0,2T).

Está determinado por el

fabricante.

CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO (βo)

Generados por bobinas de

gradientes

Dispuestas dentro del magneto

(Entre el paciente y el magneto).

Busca generar una variación

lineal lo más sutil posible del

campo magnético externo.

(Varían Bo).

Permiten elegir el plano de

selección de corte.

GRADIENTES MAGNÉTICOS (ge)

NUCLEOS DE HIDRÓGENO, es decir

protones de H+.

Poseen un movimiento continuo de giro

sobre sí mismos. (SPIN)

Al girar generan un pequeño campo

magnético.

Capaces de generar una respuesta

frente a un campo magnético externo.

NÚCLEOS SUSCEPTIBLES

NUMERO CUANTICO DEL SPIN

NUCLEAR (I)

Propiedad mecánico-cuántica intrínseca.

El SPIN de un núcleo está determinado por el número cuántico

del SPIN (I).

Depende del Número Atómico (Z) y del Número Másico (A).

ESTADOS DEL SPIN NUCLEAR DEL

HIDRÓGENO

HIDRÓGENO (H+)

MOVIMIENTO PRECESIONAL O

FRECUENCIA PRECESIONAL

Protón influenciado por un campo magnético externo.

Campo magnético βo genera fuerza de torque sobre el protón.

Movimiento pendular del protón en relación al eje del campo magnético.

La intensidad de este movimiento va a estar determinado por la constante giromagnética (γ) que tenga el elemento (H+) y del campo magnético externo (βo).

ECUACION DE

LARMOR

ECUACION DE LARMOR

Es medida en ciclos por segundos Hz

ω = 42.58 MHz/T x 1.5 T ω = 63.9 MHz

= SPIN

SIN CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO

Los protones se mueven aleatoriamente como trompos en torno a su propio campo magnético.

¿QUÉ OCURRE CUANDO EL PACIENTE

ENTRA EN EL RESONADOR?

Los SPIN se alinean en sentido del campo βo, en posición

ANTIPARALELO O DOWN (Mayor energía) y en posición PARALELO O

UP (Menor energía)

BAJO UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO

INTENSO (βo)

βo

βo Mz

Se genera el VECTOR DE

MAGNETIZACION LONGITUDINAL

(Mz), en dirección PARALELA o

UP.

BAJO UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO

INTENSO (βo)

Señal de Mz NO puede ser

medida cuando está alineada

con Bo.

Mz debe ser movido de Bo para

general señal.

EL PROBLEMA

AL APLICAR PULSO DE RADIOFRECUENCIA

Rfβo

β1

El campo magnético ejercido por la energía de RF es llamado B1, este B1 debe ser

transmitido perpendicular a Bo.

En presencia de B1, algunos núcleos de baja energía, absorben energía y se mueven a un

estado de mayor energía, ANTIPARALELO o DOWN.

AL APLICAR PULSO DE RADIOFRECUENCIA

β1

Mxy

Se genera el VECTOR DE

MAGNETIZACION

TRANSVERSAL (Mxy), en

dirección del eje de la

RF.

La dirección de la RF en

su forma más primitiva es

de 90°.

La señal de Mxy SI puede

ser medida.

AL DETENERSE EL PULSO DE RF

βo

Los protones vuelven a su nivel energético original, liberando el

exceso de energía absorbida.

La transición regresiva al estado de menor energía, es llamada

RELAJACIÓN.

Los SPIN vuelven a sus estados energéticos basales, la energía

liberada es captada por una antena (receptor) y se forma la

imagen.

AL LIBERAR LA ENERGIA

βo

FORMACION DE LA IMAGENTiempos de Relajación T1/T2

TIEMPO DE RELAJACION T1

El equipo registra los

tiempos que le toma

a cada spin liberar la

energía , esto se

conoce como tiempo

T1.

Recuperación del 63%

del vector de

magnetización

longitudinal original.

Curva Creciente.

TIEMPO DE RELAJACION T2

El equipo registra la

relación spin-spin

(pérdida de la sincronía

de precesión en el

tiempo) esto se conoce

como tiempo T2.

Pérdida del 63% de la

magnetización

transversal o

recuperación del 37%

de la magnitud

original.

Curva Decreciente.

FORMACION DE LA IMAGEN EN RM

Se necesita un elemento excitador que permita interactuar con la

estructura tisular y que de origen a una señal que se pueda codificar

para luego formar una imagen.

Las secuencias de pulsos que son los elementos excitadores, permitirán

como objetivo potenciar o ponderar la señal obtenida: T1, T2 Y DP.

Densidad Protónica: Medición que refleja la

cantidad de radicales OH que existen en la muestra,

la cantidad de agua neta.

MAS PROTONES, MAYOR SEÑAL HIPERINTENSO.

MENOS PROTONES, MENOS SEÑAL HIPOINTENSO.

CONTRASTES

Grasa HIPERINTENSO

Sust. Blanca HIPERINTENSO

Sust- gris iSOINTENSO

LCR (Agua) HIPOINTENSO

LCR (Agua) HIPERINTENSO

Sust. Gris HIPERINTENSO

Sust- Blanca HIPOINTENSO

LCR (Agua) HIPERINTENSO

Sust. Gris HIPERINTENSO

Sust- Blanca ISOINTENSO

Aire HIPOINTENSO

CONTRASTES

Grasa HIPERINTENSO

Sust. Blanca HIPERINTENSO

Sust- gris iSOINTENSO

LCR (Agua) HIPOINTENSO

LCR (Agua) HIPERINTENSO

Sust. Gris HIPERINTENSO

Sust- Blanca HIPOINTENSO

Estr. Vasculares HIPERINTENSO

Sust. Gris HIPERINTENSO

Sust- Blanca ISOINTENSO

LCR (Agua) HIPOINTENSO

AIRE

La DP de los

gases es tan

baja que da

igual la

potenciación,

casi no hay

protones para

devolver señal,

y se ven

totalmente

NEGROS/

HIPOINTENSO.

CALCIO

El hueso cortical es muy HIPOINTENSO SIEMPRE.

El calcio no emite ningún tipo de señal y no absorbe ningún

tipo de energía, existen excepciones.

LIGAMENTOS, TENDONES, MENISCOS

Siempre aparecerán con mínima señal debido a la poca densidad de sus núcleos

de H+, es decir HIPOINTENSOS, excepto en artefactos y patologías.

El músculo tiene valores de T1 intermedios, y valores T2 bajos, debido a su

fuerte estructuración tisular.

AGUA

El agua es

HIPOINTENSA en T1 e

HIPERINTENSA en T2,

siempre que esté

libre, sin ligarse a

proteínas, y

razonablemente

estática.

Su señal puede variar,

cuando está ligada. El

agua con proteínas

puede ser

hiperintensa en T1.

GRASA

Se visualiza HIPERINTENSA, tanto en T1 como en T2.

Con fines diagnósticos se hace necesario suprimir la expresión de la grasa, generándose una

imagen en la cual la grasa se ve HIPOINTENSA.

¿Para qué anular la gras?

Para saber si una estructura posee grasa

En sec pot en T1, para que la captación de contraste no quede camuflada.

En sec pot en T2, para que el edema en zonas con grasa no quede camuflado.

LESION GRASA

LIPOMA EN T1Contenido Graso

Lesión HIPERINTENSA

Líquido Articular HIPOINTENSO

LIPOMA EN T2 FAT SATContenido Graso

Lesión HIPOINTENSO

Líquido Articular HIPERINTENSA

LESION QUÍSTICA

QUISTE EN T1Contenido Líquido

Lesión HIPOINTENSO

Líquido Articular HIPOINTENSO

QUISTE EN T2Contenido Líquido

Lesión HIPERINTENSO

Líquido Articular HIPERINTENSO

EDEMA ÓSEO

EDEMA EN T1Contenido Líquido

Lesión HIPOINTENSO

Líquido Articular HIPOINTENSO

Grasa HIPERINTENSA

EDEMA EN T2 FAT SATContenido Líquido

Lesión HIPERINTENSA

Líquido Articular HIPERINTENSA

Grasa HIPOINTENSO

TOMOGRAFÍA COMPUTADAPrincipios básicos y Formación de la

Imagen

TOMOGRAFÍA COMPUTADA

Tomografía viene del griego “tomos” que significa

corte o sección y de “grafía” que significa

representación gráfica. Por tanto la tomografía es

la obtención de imágenes de cortes o secciones de

algún objeto.

Modalidad de imagen que obtiene cortes axiales del

cuerpo midiendo la atenuación de un haz de rayos

X (muy estrecho) que atraviesa el cuerpo desde

múltiples proyecciones.

Uso de Rayos X.

Representa una

sección transversal

del cuerpo en

estudio.

Es “Computada” es decir

requiere una análisis

computacional para

procesar datos.

Imagen digital mediante

distintas “tonalidades de

gris” que representan

las diferencias entre los

tejidos.

TOMOGRAFÍA COMPUTADA

Equivale a una “Radiografía de una rodaja” del

cuerpo. El grosor de la rodaja es el mismo que el

grosor del haz de rayos X, determinado por

colimadores.

TOMOGRAFÍA COMPUTADA

COMPONENTES DEL EQUIPO DE TC

Tubo rayos x: Emite los fotones de rayos x.

Colimador: Limita el haz de rayos x al objeto

en estudio. Haz en abanico.

Detectores: Formados por cristales que

convierten los fotones de rayos x en luz

(corriente eléctrica).

Convertidor analógico digital: La corriente

eléctrica es convertida en señal digital, esta es

enviada un sistema computacional.

Sistema computacional: “Ordena” la señal

digital en una matriz y se envía al monitor.

Monitor: Se visualizan los cortes obtenidos.

Se mide el perfil de intensidad, luego se aplica el logaritmo natural y se logra el perfil

de atenuación hasta obtener números ct ordenados en una matriz , donde a cada valor

de estructura se le asigna un número según su perfil de atenuación.

Es el número asignado a un pixel.

Representa el coeficiente de atenuación lineal en la

posición del píxel.

El rango de números CT va entre –1000 y +1000 inclusive

hasta +3000.

En este método al aire se le asigna un valor de –1000 y al

agua de 0.

Un tejido con un µ (coef. De atenuación lineal) el doble

que el agua tiene un numero CT de 1000.

Se conocen como unidades Hounsfield (UH)

NÚMEROS CT (UH) Y ATENUACION

FORMACION DE LA IMAGENLa imagen de CT reconstruida es una matriz cuadriculada de elementos de imagen (Píxel). en

la escala de grises.

Un Píxel representa un elemento de volumen (Voxel) dentro del espesor de corte, y su tono gris

corresponde al coeficiente de atenuación lineal promedio (µ) de ese volumen.

UNIDADES HOUNSFIELD

UNIDADES HOUNSFIELD

VENTANEO

Método mediante el cual la imagen de TC en escala de

grises puede ser manipulada usando los números TC.

Estos números pueden ser alterados por el Tecnólogo

para mejorar una demostración óptima de las

diferentes estructuras vistas en la imagen, o para

demostrar un proceso patológico que podría pasar

desapercibido en un examen rápido o poco minucioso.

ESCALA DE GRISES

ANCHO DE VENTANA (Window Width WW): Rango de

UH. Determina el máximo número de tonos de grises que

pueden ser desplegados en el monitor.

NIVEL DE VENTANA (Window Level WL): Determina el

punto central de este rango de UH. Afecta la densidad de

la imagen.

ANCHO DE VENTANA (Window Width WW): Determina el

rango de números CT que serán desplegados en la imagen,

determina el CONTRASTE de la imagen.

Mientras mayor es el ancho de ventana, menor es el contraste

de la imagen, pues hay mayor cantidad de grises.

ESCALA DE GRISES

NIVEL DE VENTANA (Window Level WW): Corresponde al valor

central de la escala de números CT dentro del ancho de ventana

asignado a la imagen. Determina el ennegrecimiento de la

imagen, el BRILLO.

A mayor WL la imagen se optimiza para hueso.

ESCALA DE GRISES

El brillo y contraste de la imagen son conceptos separados.

Al aumentar el brillo, aumenta el brillo de todas las partes de la

imagen.

ESCALA DE GRISES

Al aumentar el contraste la parte más brillante de la

imagen se realza más, y disminuye el realce de la parte

menos brillante.

ESCALA DE GRISES

CASO CLÍNICO

Paciente que sufre traumatismo

craneoencefálico, es sometido a un

scanner.

La exploración estándar se realizó

con parámetros (WW 75, WL 35),

adecuados para examinar el

parénquima encefálico

No parece mostrar hallazgos

llamativos.

¿Tenía algo?

En esta segunda imagen

obtenida con un grosor

de ocho milímetros, tampoco

se aprecian alteraciones

significativas.

Lo mismo sucedió en las

veinte imágenes de la

exploración

craneoencefálica completa.

CASO CLÍNICO

Al TM que había realizado el

estudio de TC, le llamó la

atención la asimetría

existente entre el hueso parietal

derecho y el izquierdo.

Así que aumentó el WL hasta 47

unidades.

El resultado fue inmediato. Un

hematoma subdural

agudo destacaba en el lado

izquierdo (flechas).

CASO CLÍNICO

Con la pequeña modificación

de los parámetros físicos el

hematoma se apreciaba con

nitidez en todas las imágenes.

En cambio el parénquima

cerebral se había oscurecido

ligeramente. No importaba en

este caso.

CASO CLÍNICO

RECONSTRUCCIONES MULTIPLANARES

(MPR)

ADQUISICIÓN AXIAL MPR CORONAL MPR SAGITAL

AGUA VS GRASA

QUISTE

• Contenido líquido HIPODENSO

• UH=0 (Densidad líquida)

LIPOMA

• Contenido líquido HIPODENSO

• UH= -80 (Densidad grasa)

Cortical hueso: Valores positivos muy altos que oscilan

entre (+1000 /+1800 UH) con gran capacidad de absorción de

rayos X.

Hueso Esponjoso: Valores entre +400 y +700 UH.

La representación de los huesos, en las imágenes de Tomografía

Computarizada, es intensamente blanca es decir HIPERDENSA.

HUESO

Sustancia química.

Posee la capacidad de modificar la absorción de los

Rayos x

Permite realzar el contraste de distintas estructuras

de densidad similar que son pobremente visibles.

Ej. Opacificar vasos sanguíneos.

MEDIOS DE CONTRASTE

SEGÚN LA INTERACCIÓN DEL MEDIO DE

CONTRASTE CON RX.

Compuestos Baritados

Compuestos yodados

POSITIVOS NEGATIVOS

CO2 Aire

MEDIO DE CONTRASTE IV (Yodado)

SIN MDC IVVasos Sanguíneos HIPODENSO

LCR (agua) HIPODENSO

CON MDC IVVasos Sanguíneos HIPERDENSO

LCR (agua) HIPODENSO

VENTANA ÓSEAHueso HIPERDENSO

Parénquima HIPODENSO

MEDIO DE CONTRASTE IV (Yodado)

SIN MDC IV• Vasos Sanguíneos HIPODENSO

• Contenido Estomacal (agua)

HIPODENSO

• Grasa Subcutánea HIPODENSO

• Tórax (aire) HIPODENSO

• Lumen intestinal (aire) HIPODENSO

• Hueso HIPERDENSO

CON MDC IV• Vasos Sanguíneos HIPERDENSO

Contenido Estomacal (agua)

HIPODENSO

• Grasa Subcutánea HIPODENSO

• Tórax (aire) HIPODENSO

• Lumen intestinal (aire) HIPODENSO

• Hueso HIPERDENSO

MEDIO DE CONTRASTE IV (Yodado)

SIN CONTRASTE

FASE ARTERIAL

(temprana 120 UH -

tardía 30 seg)

FASE VENOSA (60 seg

prom.)

FASE TARDIA (90 a 120

seg)

SIN MDC IV + MDC ORAL• Vasos Sanguíneos HIPODENSO

• Contenido Estomacal (Bario) HIPERDENSO

• Grasa Subcutánea HIPODENSO

• Tórax (aire) HIPODENSO

• Asas Intestinales(Bario) HIPERDENSO

• Hueso HIPERDENSO

MDC IV (Yodado) +MDC ORAL (Bario)

CON MDC IV + MDC ORAL• Vasos Sanguíneos HIPERDENSO Contenido

Estomacal (Bario) HIPERDENSO

• Grasa Subcutánea HIPODENSO

• Tórax (aire) HIPODENSO

• Asas Intestinales(Bario) HIPERDENSO

• Hueso HIPERDENSO

RM VS TC

¿VENTAJAS Y DESVENTAJAS?

……