PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO TAC
Páginas: 6 (1471 palabras)
Publicado: 21 de enero de 2016
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN TOMÓGRAFO
DRA ALBA PINARGOTE
RESUMEN
En el presente artículo se aborda aspectos puntuales del funcionamiento de una técnica de diagnóstico muy usada por los médicos como lo es la tomografía, se iniciará con una breve explicación de lo que es y lo que se puede llegar a determinar con ella.
Se describen sus principios físicos y las bases matemáticaspara la reconstrucción de las imágenes a partir de las proyecciones.
Términos importantes.- imagenológico, TAC, espectro, detectores, voxels, rayos x.
INTRODUCCIÓN
Dentro de la medicina una de las técnicas de diagnostico muy utilizada es la tomografía; que es un estudio imagenológico del cuerpo humano, por medio de la cual se obtienen cortes transversales a lo largo de una región concreta delcuerpo o de todo él.
En la tomografía se obtiene un sinnúmero de imágenes al rotar alrededor del cuerpo; todas estas imágenes se combinan en una final que representa un corte del cuerpo como si fuera una rodaja.
Figura [1], Tomografía que muestra actividad alta cerebral.
Este método se usa para diagnosticar: anormalidades del cerebro y la medula espinal, tumores cerebrales, accidentes cerebrovascular, sinusitis, enfermedades de órganos como el hígado, los riñones y muchos otros más.
La TAC (Tomografía axial computarizada), usa un haz correctamente dirigido y con un determinado grosor que puede ir desde 0.5mm hasta 20mm; pudiéndose distinguir las distintas densidades.
La principal desventaja de la TAC, es que las personas que someten a este estudio se exponen a una gran dosis deradiación la cual aumenta con el número de cortes que se necesiten para el estudio.
Figura [2], Tomógrafo
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El haz emitido para el funcionamiento del TAC, incide sobre el paciente que se estudia y la radiación del haz lo atraviesa.
La radiación no absorbida por la persona, es recogida por los detectores en forma de espectro, y su emisor cambia su orientación.
Figura[3], Rotación del emisor
El ordenador realiza una suma de las imágenes y luego las promedia; y nuevamente el emisor cambia la orientación, recogiendo otro espectro, sumándolo y promediándolo a los datos anteriores, esta operación se repite hasta que tanto el tubo de rayos como los detectores den una vuelta completa, teniendo de esta manera una imagen confiable.
Figura [4]
En la figura [3] seobserva una imagen que tiene solamente una incidencia o proyección vertical de 90°. El color negro representa una densidad elevada, por ejemplo la del hueso, mientras que el gris indica una densidad media, los tejidos blandos por ejemplo los músculos.
Figura [5]
En la figura [4], podemos observar los4 datos de los que dispone el ordenador: 45°, 90°, 135° y 180°; los perfiles de esta imagen seaproximan en gran escala a los del objeto real.
PRINCIPIOS FÍSICOS
Producción de los rayos X
Un tubo de rayos X está compuesto por un cátodo, un ánodo y una fuente de poder. El cátodo es, generalmente, un filamento de tungsteno, que se calienta y eleva la energía de los electrones lo suficiente para que se liberen del átomo.
Los electrones libres se aceleran hacia el ánodo, gracias a ladiferencia de potencial que existe entre este y el cátodo, y, por consiguiente, adquieren significativa cantidad de energía cinética (del orden de keV y MeV).
Cuando estos electrones chocan con la placa de tungsteno que hay en el ánodo, pierden su energía cinética, bien sea mediante excitación (la energía es empleada para mover electrones a capas más exteriores del átomo), ionización (la energía essuficiente para remover un electrón de un átomo) o radiación (la energía se utiliza para crear un fotón directamente).
En la figura [6] se muestra un espectro de rayos X, tal como se registra en el detector tras atravesar un objeto de 20cm de diámetro y aplicado 100kV.
Fig. [6] Espectro polienergético de rayos X tras atravesar 20 cm de agua a diferentes potenciales aplicados en el tubo.
El...
DRA ALBA PINARGOTE
RESUMEN
En el presente artículo se aborda aspectos puntuales del funcionamiento de una técnica de diagnóstico muy usada por los médicos como lo es la tomografía, se iniciará con una breve explicación de lo que es y lo que se puede llegar a determinar con ella.
Se describen sus principios físicos y las bases matemáticaspara la reconstrucción de las imágenes a partir de las proyecciones.
Términos importantes.- imagenológico, TAC, espectro, detectores, voxels, rayos x.
INTRODUCCIÓN
Dentro de la medicina una de las técnicas de diagnostico muy utilizada es la tomografía; que es un estudio imagenológico del cuerpo humano, por medio de la cual se obtienen cortes transversales a lo largo de una región concreta delcuerpo o de todo él.
En la tomografía se obtiene un sinnúmero de imágenes al rotar alrededor del cuerpo; todas estas imágenes se combinan en una final que representa un corte del cuerpo como si fuera una rodaja.
Figura [1], Tomografía que muestra actividad alta cerebral.
Este método se usa para diagnosticar: anormalidades del cerebro y la medula espinal, tumores cerebrales, accidentes cerebrovascular, sinusitis, enfermedades de órganos como el hígado, los riñones y muchos otros más.
La TAC (Tomografía axial computarizada), usa un haz correctamente dirigido y con un determinado grosor que puede ir desde 0.5mm hasta 20mm; pudiéndose distinguir las distintas densidades.
La principal desventaja de la TAC, es que las personas que someten a este estudio se exponen a una gran dosis deradiación la cual aumenta con el número de cortes que se necesiten para el estudio.
Figura [2], Tomógrafo
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El haz emitido para el funcionamiento del TAC, incide sobre el paciente que se estudia y la radiación del haz lo atraviesa.
La radiación no absorbida por la persona, es recogida por los detectores en forma de espectro, y su emisor cambia su orientación.
Figura[3], Rotación del emisor
El ordenador realiza una suma de las imágenes y luego las promedia; y nuevamente el emisor cambia la orientación, recogiendo otro espectro, sumándolo y promediándolo a los datos anteriores, esta operación se repite hasta que tanto el tubo de rayos como los detectores den una vuelta completa, teniendo de esta manera una imagen confiable.
Figura [4]
En la figura [3] seobserva una imagen que tiene solamente una incidencia o proyección vertical de 90°. El color negro representa una densidad elevada, por ejemplo la del hueso, mientras que el gris indica una densidad media, los tejidos blandos por ejemplo los músculos.
Figura [5]
En la figura [4], podemos observar los4 datos de los que dispone el ordenador: 45°, 90°, 135° y 180°; los perfiles de esta imagen seaproximan en gran escala a los del objeto real.
PRINCIPIOS FÍSICOS
Producción de los rayos X
Un tubo de rayos X está compuesto por un cátodo, un ánodo y una fuente de poder. El cátodo es, generalmente, un filamento de tungsteno, que se calienta y eleva la energía de los electrones lo suficiente para que se liberen del átomo.
Los electrones libres se aceleran hacia el ánodo, gracias a ladiferencia de potencial que existe entre este y el cátodo, y, por consiguiente, adquieren significativa cantidad de energía cinética (del orden de keV y MeV).
Cuando estos electrones chocan con la placa de tungsteno que hay en el ánodo, pierden su energía cinética, bien sea mediante excitación (la energía es empleada para mover electrones a capas más exteriores del átomo), ionización (la energía essuficiente para remover un electrón de un átomo) o radiación (la energía se utiliza para crear un fotón directamente).
En la figura [6] se muestra un espectro de rayos X, tal como se registra en el detector tras atravesar un objeto de 20cm de diámetro y aplicado 100kV.
Fig. [6] Espectro polienergético de rayos X tras atravesar 20 cm de agua a diferentes potenciales aplicados en el tubo.
El...
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