Principios físicos en Tomografia.

PRINCIPIOS FISICOS DE
TOMOGRAFIA
MULTICORTE
LIC. TM: JAVIER ORREGO FERNANDEZ

4ª Generación
• Diferencias
– Dual source
– Amplitud de detectores
– Tiempo de rotación
• Similitudes
• Cardiaco
• CT perfusion

Generaciones
Performance
0.1
1.0
10.0
100.0
1000.0
1985 1990 1995 2000 2005
Conventional
Spiral
Dual-slice 4-slice
8-slice
64-slice
16-slice
Dual source
2010
320-slice

Que necesitamos en
Tomografía Computarizada .....
 Tiempos efectivos de medición más cortos
para la imagen en Cardio
 Mayor potencia de RX
 Menor dosis para el paciente
 Más parámetros tisulares, no sólo HU
 Nuevas aplicaciones avanzadas

Hecho 1
• El numero de detectores no
determina necesariamente la
calidad del estudio

Hecho 2
• El numero de slices generados no
significa necesariamente mejor
diagnostico

Hecho 3
• Multicorte no solo se trata de
numero de detectores sino que
deteccion de patologias

MDCT Implementacion
• 6-slice CT (4 to 8-slice)
• Buena tecnologia para imagenes de cuerpo
• Tecnologia basica para perfusion
• No cardiaco
• Buena eleccion para centros con alto
numero de rutinas que requieren buena
calidad

MDCT Implementacion
• Tecnologia avanzada para imagenes de
cuerpo
• Tecnologia basica para cardiaco / perfusion
• Buena eleccion para centros con poco
estudio cardiogicos

MDCT Implementacion
• Excelente tecnologia para imagenes de
cuerpo
• Muy buena tecnologia para cardiaco /
perfusion
• Buena eleccion para centros de alto numero
de cardio y examenes complejos

Mas rápido, mas preciso, mayor
potencia, menos irradiación

SOMATOM Definition AS+
The World’s First Adaptive Scanner
Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved.

An Innovation Leader in
Technical and Clinical Solutions
First CT from a
med. manufacturer
1999
First spiral CT
scanner
2003
First cardiac CT
scanner
20031974 1987
First 0 MHU x-ray
tube
First 64-slice
CT scanner
2009
2005
First Dual Source
CT
First routine
Iterative Recon.
To produce cross
sectional images
To leave the
axial world
To explore the
heart
To scan without
compromise
To routinely scan sub-
mm resolution
To alleviate
compromise
To save up to 60%
dose
with TubeGuard (proactive failure
prediction) since 2008
2006 2007
First routine Dual
Energy scan
2008
First Adaptive
Scanner
To change the face
of CT
To adapt to any
clinical need
First Flash speed,
lowest dose CT
To make CT
healthier
2009
First multimodality
3D imaging network
To make reading
fast & reproducible
2010
First affordable
performance CTs
To make 16/64 CT
more affordable

An Innovation Leader in
Low Dose Computed Tomography
CARE
Dose 4D
1999 2002
Hand CARE
20051994 1997
Pediatric
80 kV Protocols
DSCT
2008
Ultra Fast Ceramic
(UFC)
2008 2008
Flash Spiral
20082007
4D Noise Reduction
Adaptive Dose
Shield
Selective Photon
Shield
2009
IRISX-CARE
Up to 68% Up to 70% Up to 50% Up to 50%Up to 30%
Up to 25% < 1 mSv No penalty Up to 50% Up to 40% Up to 60%
Siemens
Exclusive
Siemens
Exclusive
Siemens
Exclusive
Siemens
Exclusive
Siemens
Exclusive
Siemens
Exclusive
2007
Adaptive ECG-
Pulsing/Sequence
1-3 mSv
X-ray low

Siemens CT Product Strategy
Customer Care. Life
SOMATOM
DefinitionSpirit Emotion /
Excel Edition
Definition AS /
Excel Edition
CT Acute Care
Engine
CT Oncology
Engine
CT Cardio-Vascular
Engine
Definition AS+
CT Neuro
Engine
Definition FlashSensation
syngo.via
syngo.via can be used as a standalone device or together with a variety of syngo.via based software options, which are medical devices in their own rights.
The CT Acute Care Engine and the CT Cardio-Vascular Engine are pending 510(k) review and are not yet commercially available in the U.S.

Desarrollo de la Tomografía Multicorte

6 x 0.75 mm
• 6 canales
• Cobertura maxima de 24 mm corte grueso
• Cobertura maxima de 4,5 mm corte fino
1°generación: Arrays de 4 - 6 slices
(1999-2002)
4.5mm
24mm (4 x 6.0mm)

16 x 0.75 mm4 x 1.5 mm 4 x 1.5 mm
• 16 canales
• Cobertura maxima de 12 mm corte fino
2° generación: Arrays de 16 slices
(2002-2004)
12mm
24mm (16 x 1.5mm)

64 x 0.625 mm
40mm (64 x 0.625)
40mm (32 x 1.25)
3a generación: Arrays de 64 slices
(2004-2006)
• 64 canales
• Cobertura maxima de 40 mm corte fino

UFC Detectores – Definition AS 128
64 x 0.6 mm
= 64 Detectores
128 cortes 0.6mm/rot
32 cortes 1.2mm/rot
32 x 1.2 mm

64 Slice 128 Slice 256 Slice
16 cm – Cobertura sin compromiso
AQ
ONE
Aquilion ONE Cobertura Dinámica

VÓXEL ISOTRÓPICO
• Definición: vóxel que tiene las mismas dimensiones en los 3
ejes
• Utilidad del vóxel isotrópico:
– Visualización de los datos en cualquier dirección sin
pérdida de información
• Es uno de los principales logros del TCHMC
– Grosor de corte efectivo independiente del pitch (filtrado
Z): mejoría de la resolución longitudinal
• Solo es posible obtener una imagen isotrópica de alta calidad
si los datos brutos en todos los planos tienen (casi) el mismo
tamaño

240 mm
240mm
MATRIZ : 512 X 512
TAMAÑO X-Y:
240
512
= 0,47 mm
0,47 mm
0,47mm
PÍXEL

0,47 mm
0,47mm
0,50 mm
0,50mm
VOLUMEN DEL VÓXEL= 0,47 X 0.47 X 0,50= 0,110 mm3
VOLUMEN IDEAL = 0,50 X 0,50 X 0,50 = 0,130 mm3
DETECTOR 0.5 mm

MPR CORONAL AXIAL
MPR SAGITAL
En este traumatismo
facial, al ser el volumen
isotrópico, no hay
pérdida de calidad en la
imagen con las distintas
reconstrucciones MPR

Entrenamiento no asusta tanto como parece.

Single Source CT
Temporal resolution of maximum 165
ms
= 165 ms
Rotation Time
2
Temporal Resolution =
60 bpm
100 bpm

1 2
Single Source CT with Multisegment Recon.
(2 Segment Recon)
varies between = 83 and 165 ms
Coronary arteries change position
between beats =
limited image quality

Dual Source CT
Heart rate independent temp. resolution of 83 ms
= 83 ms
Rotation Time
4

SOMATOM Definition Flash
Sub-mSv Herz
Früh-
erkennung
Koronare
CTA
Triple
rule-out
Stress
Perfusion

Herzfrequenz unabhängige
zeitliche Auflösung von 75 ms

Konventionelle CTA
 135-175 ms zeitliche Auflösung
 2-10 s Scanzeit
 Up to 30 mSv Dosis*
Flash Spiral Herz
 75 ms zeitliche Auflösung
 250 ms Scanzeit (viertel Herzschlag)
 Dosis: < 1 mSv
* Source: Reference dose based on the industry independent multicenter, multivendor "PROTEC
Sub-mSv Herz

SOMATOM Definition
Flash
Sub-mSv heart
Sub-mSv Herz
< 1 mSv
SOMATOM
Definition
Flash
Blitzschnell.
Geringste Dosis.
Temp res. 75 ms
Coll. 128 x 0.6 mm
Spatial res. 0.33 mm
350 ms for 149 mm
Rotation 0.28 s
100 kV, 290 mAs/ rotation
0.90 mSv
Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg - Institute of Medical Physics / Erlangen, GermanyCourtesy of

Image
Flash Spiral Cardio
Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg - Institute of Medical Physics / Erlangen, GermanyCourtesy of
SOMATOM
Definition
Flash
Blitzschnell.
Geringste Dosis.
Temp res. 75 ms
Coll. 128 x 0.6 mm
270 ms for 120 mm
Rotation 0.28 s
100 kV, 320 mAs / rotation
1.11 mSv

Headline SOMATOM
Definition
Flash
Blitzschnell.
Geringste Dosis.
Temp res. 75 ms
Coll. 128 x 0.6 mm
0.67 s for 290 mm
Rotation 0.28 s
100 kV
97 kg, BMI 29.9
1.6 mSv
Niedrigdosis Triple Rule-Out
Herz ohne Extradosis
Courtesy of Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg - Institute of Medical Physics / Erlangen, Germany

Headline SOMATOM
Definition
Flash
Blitzschnell.
Geringste Dosis.
Rotation 0.28 s
2 x detector coverage
Herzperfusion
Stress Perfusion

CUATRO CAMARAS CARDIACAS
Quatro Câmaras 2D

Quatro Câmaras 3D
CUATRO CAMARAS CARDIACAS

VALVULA TRICUSPIDE AORTICA
Válvula Tricúspide, inicio
do Tronco da Aorta.

EJES CARDIACOS
Axial do Coração

PARED VENTRICULAR
Sístole Diástole

CONDICIONES BASICAS DE ANGIOTEM
• Protocolo de exploración:
• Protocolo de inyección contraste:
• Método de reconstrucción de imágenes:
• Lograr la isotropía de las imágenes. Tener la
misma resolución en lo 3 planos.

Toma aproximadamente 6
segundos para que el contraste
viaje desde el punto de la
inyección en la vena antecubital
hacia las venas cefálica y subclavia
para finalmente llegar a la vena
cava superior.
Cinética de Inyección en protocolo
Cardiaco

A partir de allí el contraste
desemboca en la aurícula
derecha del corazón
Cinética de Inyección

Se tarda aproximadamente 2
segundos para que el contraste
llegue al ventrículo derecho.
2 heartbeats @ 60 BPM

A los 12 segundos: la aurícula y el
ventrículo derecho se encuentran en
el pico de opacificación y el
contraste empieza a viajar a través de
la arteria pulmonar hacia los
pulmones.

El recorrido a través de la arteria
pulmonar, los pulmones, la vena
pulmonar y retorno a la aurícula
izquierda, toma 6 segundos.
ventrículo derecho se encuentran en
el Pico de opacificación y el contraste
empieza a aparecer en la aurícula
izquierda.

ventrículo izquierdo incrementan su
opacificación, mientras que la del
corazón derecho disminuye.
Mientras la inyección de contraste y
solución salina va finalizando, el
barrido está a punto de empezar.

Cuando se empieza a adquirir las
imágenes de la aurícula y
ventrículo derecho miden aprox. el
30 % del pico de opacificación (100-
150 UH); la aurícula y ventrículo
izquierdo se encuentran en un pico
de opacificación de 300–350 UH.
La aorta y arterias Coronarias se
están llenando con contraste.

MIP of Right
coronary and
posterior
descending

TECNICAS DE VISUALIZACION DE IMÁGENES EN
ANGIOTEM
• Imágenes en axiales: 2D
• Reconstrucciones Múltiplanares: MPR
• MIP (Maximun Intensity Proyeccion)
• Shadow Surfase Density: SSD . 3D
• Volumen Rendering (VR):
• Técnica endoscópica: Endoscopia Virtual Vascular.
• Cine viewing: Visualización rápida y automatica en los diferentes
planos.
• Programas especiales :
– Analisis de vasos.
– Autobone: Reconstrucción automatica y manual de vasos con
contraste . Eliminando hueso y otros tejidos .
• Importancia de las estaciones de trabajo y los programas
automáticos

Volumen Rendering (VR)
•Técnica de representación tridimensional que
produce sseparación automatica o manual de
diferentes tejidos, utilizando curvas codificadoras
de color y densidad.
•Se pude aplicar técnicas basadas en volumen y
semitransparencia.
•Es necesario procesador muy potentes. Estación
de trabajo
•Gran calidad de imagen tridimensional la cual
puede rotarse.
•Brinda una gran información espacial.
•No sirve para mediciones.
•Puede falsear datos

ANALISIS DE VASOS
• Reconstrucción múltiplanares curveada de los
vasos con programas de medición de
estenosis.

ANGIO TEM EN PATOLOGIA AORTICA
• Método de primera elección para el estudio
de la patología aórtica.
• Adquisición de imágenes en fase arterial.
• Brinda información no solo de la luz del vaso,
sino también de la pared y del tejido peri
vascular.
• El AAA es la patología abdominal vascular
mas frecuente.
• Información importante de longitud y
• diámetro del cuello, diámetro de la luz
verdadera, características del trombo mural,
diámetro, longitud y angulación del saco
aneurismático, relación con las ilíacas y su
estado.
• Técnicas MIP , Reconstrucciones
multiplanares (MPR) y MPR curvas.
• VR (Volume nRendering) 3D y Endoscopia
Virtual.
• Software especial de seguimiento de vasos y
medición de aneurisma.
• Uso de Software especial para colocación de
endoprótesis

ANGIO TEM EN PATOLOGIA AORTICA

ANGIOTEM DE MIEMBROS INFERIORES
• Imagenes en MPR, MIP, 3D, VR, analisis de
vasos,Autobone, endoscopia vascular.
• Autobone: Reconstrucción automática y
manual de vasos con contraste . Eliminando
hueso y otros tejidos .
• Desde el riñón hasta el pie
• Evaluación aorto-iliaca y de miembros
inferiores.
• identificación de las lesiones estenóticas en
un 80 %, con sensibilidad y especificidad del
90%.
• Ventajas:
– Es un estudio rápido, sencillo y no invasivo.
– Adquiere volúmenes completos del cuerpo. Por
ello, obtiene imágenes múltiplanares y
tridimensionales, clarificando lesiones complejas
propias o adyacentes a las arterias.
– Se acerca bastante a la precisión de la
angiografía por sustracción digital.

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