avances tc 2012

Nuevas Perspectivas en Tomografia Computada

Abdominal

TM Cristian Cabrera G.Hospital Clinico

Pontificia Universidad Catolica de Chile

Areas de Desarrollo

Objetivo Actual

Hacia donde apunta???

Areas de Desarrollo

Aumento Filas

Detectores

Aumento Numero de

Tubos

EvolucionTecnologia

Hibrida

Investigacion y Desarrollo

Nuevos Materiales Detectores

Dual TC Doble Fuente Rayos X

Ventajas DTCT • Mejor ResolucionTemporal( n / 4 ).• Doble Tubo – Doble Dosis Radiacion ?• Disminucion Dosis Radiacion:

• Habilidad de emitir energia con diferente Kv y mAs.

Nuevas Aplicaciones

TC Doble Energia

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.

02/05/2023

KL

Fotones rayos X

Efecto Fotoelectrico

Tecnicas de Adquisicion Energia Dual

Tecnicas de Adquisicion TC Energia Dual

Doble Fuente 2 tubos

2 detectores

Cambio Kvp 1 tubo

1 detector

Proceso Conteo Fotones

Conteo Fotones

Identificacion Celulas Tejido quistico y maligno en pieza renal

Ventajas

TC Doble Fuente/Doble Detector

Dual Energy.Doble Fuente

TC Doble Fuente/Doble Detector

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

Ultrarapido intercambio Kvp/Detectores respuesta Ultrarapida

Ultrarapido intercambio Kvp/Detectores respuesta Ultrarapida

Sistema Dual Energy Completo

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

Selección de 101 Espectros de Imagen

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

Aplicaciones

Generalidades Aplicaciones Abdomen

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

Visualizacion según Energia

Valores Atenuacion

Aplicaciones Hepaticas

Aplicaciones Hepaticas

Aplicaciones Hepaticas

Determinacion Infiltracion grasa

Raptopoulos,Mendler et al.

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

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.

Aplicaciones Renales

Caracterizacion Lesion Renal

Caracterizacion Espectrografica

Caracterizacion Calculos Renales

Aplicaciones Clinicas.Caracterizacion Litiasis

• Acido Urico ------------ Tratamiento.

Aplicaciones Clinicas.Sin realce Virtual

• Es Reproducible a la imagen real?

Caracterizacion Calculos Renales

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.

Glandulas Suprarenales

• Caracterizacion nodulos suprarenales

Caracterizacion por niveles de energia

Aplicaciones Pancreaticas

Caracterizacion parenquima pancreatico

Estudios Vasculares

Generacion Imágenes Monocromaticas

Reduccion Artefacto Metalico

140 KvpPolicromatico

75 kevMonocromatico

Energia Monocromatica.Optimizacion Contraste-Ruido

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

Modelos Reconstruccion Iterativa

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.

ASIR

VEO

0,7 mSv. 100 kv, 25-38 ma.0,77 mSv.

Reduccion de Dosis ASIRFBP ASIR

CTDI 19 CTDI 5,8

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.

Abd-Pelvis de rutina con VEOFBP MBIR

0.68 msV450 mm.

Avances en Medios de Contraste

Nanoparticulas como agentes de contraste

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

Nanoparticula como agente de contraste en TC

La principal diferencia es la carga util activa

Nanoparticulas como agentes de contraste

Lisosomas cargados con iodo

Tiempo Circulacion Extenso• Nanoparticulas de oro.• El oro atenua fuertemente los rayos X.• Facil de sintetizar• Pruebas en ratones

Nanoparticulas como agentes de contraste

Imágenes Espectrales. AuNPs

Imágenes Espectrales

Desafios para las Nanoparticulas

Muchas Gracias por su Atencion

ccabrera@med.puc.cl