conceptos básicos tc y rm
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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?
……
