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Unidad 1: Tarea 2 - Imágenes por TC y PET (Foro de discusión)

Presentado por: Libardo Alfonso Acosta

Grupo: 154018_6

Presentado a: Alba Nidia Cordero Tutor

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA y a DISTANCIA Curso: Física de Imágenes 2019

OBJETIVOS    

Conocer los contenidos de la unidad. Demostrar un buen entendimiento de las dinámicas pedagógicas que se exponen en cada unidad. Revisar y estudiar los contenidos de la Unidad 1-Tarea 2 Adquirir los conocimientos básicos sobre reconstrucción de imágenes y evaluación de la imagen en Tomografía Computarizada (TC)

Actividad 1: Responda y realice de forma concreta y sencilla los siguientes puntos: 1) Respecto a la calidad de la imagen en TC responda: a) Qué es el número CT El numero CT son los valores numéricos de los pixel al momento de la reconstrucción de la imagen a esta medida o valores se le da unidades Hounsfield estas son medida perteneciente a las propiedades de atenuación del tejido que son incluido en el voxel. b) Qué es el ruido en la imagen? Los ruidos de imágenes son fluctuaciones de energía ya sea en el receptor o en alguno de los circuitos presente los cuales provocan algún tipo de interferencia lo cual hace que la imagen salga con objetos no deseado. c) Qué es relación contraste ruido (CNR)? El contraste imagen se define como la diferencia relativa de intensidades de la imagen entre regiones con detalles pero presentando variaciónes de los valores de cada píxel sobre un mismo tejido por encima o por debajo del valor medio. d) Qué es resolución espacial? La resolución espacial es la capacidad de diferenciar estructuras de pequeño tamaño, obteniéndolas por medio de cortes finos, esto ocasiones que tenga una mayor resolución espacial. Es más fácil tener imágenes de alta resolución espacial cuando la diferencia de contraste entre las estructuras de la imagen es alta. Ejemplo cuando se hace estudios de las arterias coronarias es muy importante tener una buena resolución espacial esto se ayuda con un buen contraste de las arterias, puesto que su tamaño es muy pequeño. e) Qué es el efecto de volumen parcial? Se le conoce efecto de Volumen Parcial al error del cálculo de los coeficientes de atenuación de dos o más elementos muy pequeños que producen una atenuación de los rayos X de manera muy dispersa como calcificaciones y parénquima cerebral y se localizan en el mismo vóxel. En estos casos el

sistema informático del Escáner de rayos X hace un promedio de los valores de atenuación de todos los componentes que se encuentran en dicho vóxel, porque no es capaz de calcularlos de manera individual. Así, el resultado se obtiene como si todo el contenido del vóxel fuera un tejido homogéneo. Eso se traduce en es una pérdida de nitidez de dichos elementos, un contraste que no refleja, en la escala de grises, la verdadera composición de esa pequeña estructura y un error en la medida del coeficiente de atenuación, circunstancia ésta última que puede conducir a un diagnóstico equivocado. El Efecto de Volumen Parcial es más erróneo cuando se programan cortes gruesos de 5 a 8 milímetros y disminuye con cortes finos. 2) Explique qué son los artificios en la imagen y explique las cuatro principales categorías en las que se puede clasificar. Los artificios se definen como distorsión o errores que pueden aparecer en una imagen ya sea en tomografía computada y resonancia magnética que en ocasiones no tiene correlación con la persona o región anatómica estudiada y refiere a un efecto artificial que altera la calidad y fidelidad de una imagen, pudiendo encubrir una patología o crear hallazgos falsos. Las cuatros categoría en las que se pueden clasificar en

 Rayas Es una falla del cálculo estadístico que generando estas rayas y líneas espiculadas dispuestas al azar, preferentemente en la dirección de mayor atenuación.  Anillos Ocurren por una alteración en la calibración y balance de los detectores, la proyección individual de cada anillo de datos es diferente, causando múltiples anillos concéntricos de intensidad variable, también aparecen cuando el haz de rayos no está centrado sobre los detectores.  Ruido Los ruidos aparecen por el aumento de este causando que objetos con alta densidad como el hueso se manifiestan con bajo contraste, mientras que en los tejidos blandos los cuales contienen menos densidad, teniendo una pobre visualización.  Bandas Blancas y Negras Superpuestas Se producen por movimientos fisiológicos del paciente como la respiración, latidos cardíacos, temblor, excitación, nerviosismo, deglución, peristaltismo, entre otros movimientos que

involuntariamente el cuerpo hace y esto suelen alterar los escaneos donde es necesario mantenerse en absoluta quietud. 3) Enuncie los tres métodos generales en los que se puede clasificar los diferentes métodos o algoitmos de reconstrucción de imagen. Los métodos en que se pueden clasificar son:  Métodos directos de Fourier.  Métodos iterativos.  Métodos de series y funciones ortogonales. 4) En el foro correspondiente a la unidad2-fase2 explique brevemente uno de los método de reconstrucción de imagen (Máximo 800 palabras). La tomografía computarizada es el avance más significativo que tuvo la medicina y el campo de la radiología en el siglo 20, el cual está basado en el enfocar un has de luz de rayo X sobre el paciente, donde este es medido por sensores que manda la señal a un ordenador que por medio de unos softwares que está basado en un algoritmo matemático que se encarga de ordenar para la reconstitución de la imagen, el programa más usado en este tipo de restauración es el reconstrucción de imagen digital. La imagen que sale es una imagen bidimensional el sitio donde se crea la imagen es conocido como matriz esta se compone de rejilla cuadrada que a su ves son un sin número de cuadros mas pequeños llamado pixel, estas imágenes al tener grosor se pueden generar cortes de estas, pero al realizar una suma de grosor y pixel se da una denominación llamada voxel. Una ves realizada la obtención de la imagen a cada pixel se leda un valor el cual corresponde a cada uno de los fotones que atraviesan al paciente llegando a los detectores y que se representa en voxel, valor es transformado o equivalente a un calor lo cuales son escalas de grises al unir todos los pixeles. Hay dos métodos para reconstruir imagen, uno es el método iterativo este es usado en las tomografía de primera generación la cual ya no es usada, el otro método usado el analítico esta reconstruye a medida que recibe la imagen creando imágenes unidimensional y otro método mas usado es el de retroproyección filtrada, los filtros kernel realizando una sobre posición de imágenes multiplicando esta por dichos filtros. 5) Defina y explique la ecuación matemática (cuando sea el caso) de: a) Pitch El ejemplo mas pratico para explicar esta ecuación seria hacer lacompacion a un tornillo, donde el pitch sería en este caso la rosca, que dependiendo del caso puede ser más abierta o cerrada. En el caso de la de la tomografía computarizada, es la relación entre la velocidad de la mesa y el tiempo de giro. Esta seria la fórmula exacta es: PITCH = Velocidad De La Mesa X Tiempo De Giro / Grosor De Corte

b) FOV El FOV es el área que se quiere estudiar a fondo en una tomografía computarizada donde se ajusta el FOV a la zona de interés mejorando la resolución espacial. Su formula seria de esta forma: Resolución Espacial = FOV / Matriz c) SAR El ritmo de adquisición de cortes es una medida de la eficacia del sistema de adquisición de imágenes del tomografía computarizada multicortes. Su formula seria de esta forma: SAR = Cortes adquiridos cada 360º / Tiempo de rotación d) CTDI Índice de Dosis en Tomografía Computada es un medida usada para la evaluación de la Dosis entregada durante un procedimiento de TC Su formula seria de esta forma:

6) Enuncie 8 ventajas del TC helicoidal respecto a un CT convencional.  Velocidad: la velocidad de desplazamiento de la camilla se ha cuadriplicado con lo que los tiempos de adquisición se han reducido hasta en un factor de 4 en comparación con los TC Helicoidal de corte único, incluso para colimaciones finas.  Mayor resolución: se emplea rutinariamente cortes de 1 y 5mm por lo que desaparecen prácticamente los artefactos por volumen parcial y mejora la calidad de las reconstrucciones multiplanares, especialmente útil en estudios angiográficos.  Mayor calidad de la imagen: También contribuyen a mejorar la calidad de la imagen, al eliminar los artefactos debidos a la respiración del paciente, se acortan los tiempos de estudio y se logra un mejor aprovechamiento del medio de contraste.  Colimación flexible: después de haber realizado el examen se puede elegir el

espesor de corte independiente del grosor de colimación inicial.  Reconstrucciones multiplanares isotrópicas: al trabajar los volúmenes con grosor subcentimétrico y con ello las reconstrucciones 2D son de idéntica resolución espacial que el axial.  Rendimiento: dada la alta velocidad del examen los pacientes no están más de 10 minutos en la sala de examen, lo que implica que se puede incrementar la agenda hasta 5 pacientes por hora.  Optimización del contraste endovenoso: por la rapidez de adquisición de las imágenes.  Eliminación de cortes adicionales, ya que al manejar un volumen, es posible, luego de finalizado el estudio, hacer todas las reconstrucciones que uno quiera y en los planos que uno desee.

Actividad 2: 

Elaborar un Objeto Virtual de Información (OVI). El video será una presentación de máximo 30 min de duración y pueden usar cualquier herramienta digital con la que se sientan cómodos trabajando (se recomienda, sin embargo, hacerlo por YouTube y proporcionar el enlace). Los temas están basados en tres (3) documentos creados por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), estos son: i) Aseguramiento de calidad para sistemas PET y PET/CT ii) Procedimientos estándar para uso práctico en pacientes adultos iii) Control de calidad y artificios en la imagen de sistemas PET.

Cada estudiante, tendrá la tarea de exponer los temas más relevantes de los tres (3) documentos, enfatizando en todos los procesos físicos que se ven involucrados en la adquisición y la reconstrucción de la imagen. El vídeo debe abarcar temas que expliquen el funcionamiento básico, física de los detectores usados, tipos de coincidencia en los detectores, artificios en la imagen y técnicas de control de calidad. De igual manera se debe abarcar temas relacionados a los radiofármacos usados, cuál el más común, cómo se cuantifica la acumulación del mismo, y sus aplicaciones clínicas. ENLACE https://youtu.be/qw_QxfoSpO8

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA Martínez Gómez, Joisel, Pérez Díaz, Marlen, Ruiz González, Yusely, & Falcón Ruiz, Alexander. (2017). Análisis de Calidad de Imagen en PET/CT. Revista Cubana de Ciencias Informáticas, 11(1), 29-40. Recuperado en 15 de marzo de 2019, de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S222718992017000100003&lng=es&tlng=es. Martínez Gómez, Joisel, Pérez Díaz, Marlen, Ruiz González, Yusely, & Falcón Ruiz, Alexander. (2017). Análisis de Calidad de Imagen en PET/CT. Revista Cubana de Ciencias Informáticas, 11(1), 29-40. Recuperado en 15 de marzo de 2019, de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S222718992017000100003&lng=es&tlng=es. Sartori, P., Rozowykniat, M., Siviero, L., Barba, G., Peña, A., Mayol, N., Acosta, D., Castro, J., & Ortiz, A.. (2015). Artefactos y artificios frecuentes en tomografía computada y resonancia magnética. Revista argentina de radiología, 79(4), 192-204. Recuperado en 15 de marzo de 2019, de http://www.scielo.org.ar/scielo.php? script=sci_arttext&pid=S1852-99922015000400003&lng=es&tlng=es.