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Nuevas Perspectivas en Tomografia Computada
Abdominal
TM Cristian Cabrera G.Hospital Clinico
Pontificia Universidad Catolica de Chile
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Areas de Desarrollo
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Objetivo Actual
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Hacia donde apunta???
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Areas de Desarrollo
Aumento Filas
Detectores
Aumento Numero de
Tubos
EvolucionTecnologia
Hibrida
Investigacion y Desarrollo
Nuevos Materiales Detectores
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Dual TC Doble Fuente Rayos X
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Ventajas DTCT • Mejor ResolucionTemporal( n / 4 ).• Doble Tubo – Doble Dosis Radiacion ?• Disminucion Dosis Radiacion:
• Habilidad de emitir energia con diferente Kv y mAs.
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Nuevas Aplicaciones
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TC Doble Energia
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TC Energia Dual
• Las bases fisicas de esta tecnica se basan en la dependencia de la energia con el Efecto Fotoelectrico y la capa K caracteristica de cada elemento.
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02/05/2023
KL
Fotones rayos X
Efecto Fotoelectrico
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Tecnicas de Adquisicion Energia Dual
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Tecnicas de Adquisicion TC Energia Dual
Doble Fuente 2 tubos
2 detectores
Cambio Kvp 1 tubo
1 detector
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Proceso Conteo Fotones
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Conteo Fotones
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Identificacion Celulas Tejido quistico y maligno en pieza renal
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Ventajas
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TC Doble Fuente/Doble Detector
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Dual Energy.Doble Fuente
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TC Doble Fuente/Doble Detector
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Gemstone Spectral Imaging (GSI)
• Mejor Resolucion Espacial.• Mejor Resolucion de Contraste.• Mejor Resolucion Temporal.• Disminucion dosis de radiacion??.• Capacidad de separar y caracterizar
estructuras.
GSI ASIR Kvp Switch
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Ultrarapido intercambio Kvp/Detectores respuesta Ultrarapida
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Ultrarapido intercambio Kvp/Detectores respuesta Ultrarapida
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Sistema Dual Energy Completo
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Espectro Monoenergetico
• La imagen en TC no calcula correctamente el coeficiente de atenuacion de los materiales para cada haz de rayos x.
• Emision de rayos X con distinto potencial para generar imágenes monocromaticas.
70 Kev. MD Iodo MD Agua
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Selección de 101 Espectros de Imagen
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Procesamiento de Datos
• Image Data - Caracterizacion imágenescon densidad de materiales
• Raw Data-Caracterizacion Imágenes con densidad de materiales
-Imagen diagnosticada mejorada
MD Agua MD AguaMD Yodo MD Yodo Monocromatica
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Aplicaciones
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Generalidades Aplicaciones Abdomen
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Capa K y Numeros Atomicos de sustancias fisiologicas y medios de contraste
Sustancia Capa K (KeV) Numero Atomico (Z)
Hidrogeno 0,01 1
Carbono 0,28 6
Nitrogeno 0.40 7
Oxigeno 0,53 8
Calcio 4,00 20
Iodo 33,20 53
Bario 37,45 56
Gadolinio 50,20 64
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Visualizacion según Energia
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Valores Atenuacion
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Aplicaciones Hepaticas
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Aplicaciones Hepaticas
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Aplicaciones Hepaticas
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Determinacion Infiltracion grasa
Raptopoulos,Mendler et al.
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Caracterizacion lesion sin / con MC• Unidades Hounsfield
- Imágenes de bajo Kvp aumentan la visibilidad del MC yodado. - Ayuda a caracterizar estructuras sin y con contraste, normales y
patologicas. - Las curvas espectrales verifican las imágenes.
70 Kev MD Yodo Curva Espectral UH
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Caracterizacion Lesion IntraHepatica
50 Kev
MD Yodo
-Las curvas de analisis espectral ayudan a distinguir lesiones sin y con contraste.- Multiples lesiones intrahepaticas demuestan grado variable de opacificacion.- La grasa intrahepatica presenta valor UH negativo.
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Aplicaciones Renales
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Caracterizacion Lesion Renal
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Caracterizacion Espectrografica
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Caracterizacion Calculos Renales
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Aplicaciones Clinicas.Caracterizacion Litiasis
• Acido Urico ------------ Tratamiento.
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Aplicaciones Clinicas.Sin realce Virtual
• Es Reproducible a la imagen real?
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Caracterizacion Calculos Renales
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Son comparativos los valores obtenidos en forma real y virtual?
Sin Realce Real Sin Realce Virtual
30.8 +- 4 UH 31,6 +- 7,1 UH
No hay variacion estadisticamente significativaGraser et al.
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Glandulas Suprarenales
• Caracterizacion nodulos suprarenales
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Caracterizacion por niveles de energia
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Aplicaciones Pancreaticas
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Caracterizacion parenquima pancreatico
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Estudios Vasculares
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Generacion Imágenes Monocromaticas
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Reduccion Artefacto Metalico
140 KvpPolicromatico
75 kevMonocromatico
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Energia Monocromatica.Optimizacion Contraste-Ruido
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Avances Disminucion Dosis • Filtracion Proyeccion Dinamica.• Filtros Suavizacion eje Z.• Smart Prep.• Colimador Variable.• Automa.• Smartma.• NeuroFiltro.• Modulacion ma-ECG• Codigo de Color Exs. Pediatricos.• Diodos Retroiluminados.• Snapshot Pulse.• ASIR (2008).• Helical Shuttle.• Helical Shutter.• MBIR (VEO) (2010).• TC con Conteo de Fotones.
TC Corte Unico1990
TC Multicanal2000
TC Volumetrico2010
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Modelos Reconstruccion Iterativa
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Evolucion Reconstruccion Imagen TC
RetroproyeccionFiltrada
RetroproyeccionFiltrada Directa
RetroproyeccionFiltrada Directa con correccion
Iterativa de imagen
Raw Data
ASIRReconstruccion Iterativa. Modelo
avanzado sistema Estadistico
VEO•Reconstruccion Iterativa Comprehensiva.•Modelo Estadistico Avanzado.•Modelo Optico Avanzado.
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ASIR
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VEO
0,7 mSv. 100 kv, 25-38 ma.0,77 mSv.
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Reduccion de Dosis ASIRFBP ASIR
CTDI 19 CTDI 5,8
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Retroproyeccion Filtrada/ Modelo Basado en Reconstruccion Iterativa
FBP• Mancha de Punto Focal.• Punto del Detector.• Punto en el Voxel.• Haz tipo Lapiz.• Muestra Perfecta.• Linea Integral.• Calculo Simple.• Imagen Simple.
MBIR (VEO)• Punto Focal Real.• Detector Real.• Voxel Cubico.• Haz Amplio.• Modelo Estadistico.• Modelo Fisico.• Computacion Compleja.• Alta Calidad de Imagen.
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Abd-Pelvis de rutina con VEOFBP MBIR
0.68 msV450 mm.
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Avances en Medios de Contraste
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Nanoparticulas como agentes de contraste
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Que es una Nanoparticula?
• Una particula en el rango de 1 a 100nm de tamaño.
12.75632 km 22 cms 3,8 nm
57983273x 57983273x
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Nanoparticula como agente de contraste en TC
La principal diferencia es la carga util activa
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Nanoparticulas como agentes de contraste
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Lisosomas cargados con iodo
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Tiempo Circulacion Extenso• Nanoparticulas de oro.• El oro atenua fuertemente los rayos X.• Facil de sintetizar• Pruebas en ratones
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Nanoparticulas como agentes de contraste
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Imágenes Espectrales. AuNPs
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Imágenes Espectrales
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Desafios para las Nanoparticulas