buscador

Búsqueda personalizada para técnicos radiólogos

jueves, 19 de agosto de 2010

FLUOROSCOPIA

FLUOROSCOPIA CONVENCIONAL:
Desde que Tomás Edison inventó el fluoroscopio en 1896, este ha sido una herramienta muy valiosa en la práctica de la radiología. El fluoroscopio se utiliza para estudios dinámicos. Durante la fluoroscopia, el radiólogo observa una imagen continua del movimiento de las de las estructuras internas mientras el tubo de rayos x proporciona la energía.
Durante el examen, se puede observar algo que se desee conservar para un estudio posterior, en este caso, una imagen permanente se puede obtener con una breve interrupción del examen. Este método se conoce como seriografía, una pequeña imagen estática en un receptor de pequeño tamaño. La cinerradiología, las imágenes de vidrio y las imágenes digitales son otros ejemplos.
La fluoroscopia aplicada para la visualización de los vasos sanguíneos se llama angiografía y ésta tiene dos áreas principales: las neuroradiología y la radiología vascular. Estas áreas de angiografía son conocidas como radiología intervencionista.
La imagen muestra un esquema de un sistema de adquisición de imágenes fluoroscópica. El tubo de rayos X. se encuentra habitualmente debajo de la camilla del paciente. El intensificador de imagen y otros dispositivos de detección se encuentran situados encima de la camilla del paciente. Algunos fluoroscopios tienen el tubo de rayos x por encima de la camilla del paciente y el receptor de imagen debajo de la camilla.
Hay equipos que pueden ser operados remotamente desde el exterior de la sala de rayos x. Existen muchas disposiciones distinta de fluoroscopia y el técnico radiólogo debe estar familiarizado con cada una de ellas.
Durante la fluoroscopia de imagen intensificada, la imagen radiológica se presenta en un monitor de televisión.
Durante la fluoroscopia el tubo de rayos x opera a menos de 5 mA. A pesar del bajo nivel de miliamperios. La dosis al paciente es considerablemente más elevada durante la fluoroscopia que los exámenes radiográficos porque el haz de rayos x irradia al paciente durante un espacio de tiempo considerablemente más largo.
El kilovoltio pico de la operación depende completamente de la sección del cuerpo que se desea examinar. El equipo fluoroscópico permite al radiólogo seleccionar un nivel de brillo de la imagen que se mantendrá automáticamente variando el nivel de kilovoltio pico, mAs o a veces ambos. Esta característica del fluoroscopio se llama ABC (automatic brightness control) control automático del brillo.
Requisitos especiales de la fluoroscopia
La fluoroscopia es un proceso dinámico, por lo tanto, el técnico radiólogo debe adaptarse a las imágenes en movimiento, que a menudo son oscuras. Este hecho requiere algunos conocimientos de iluminación imágenes y de fisiología visual.

Iluminación
La principal ventaja de la fluoroscopia de imagen intensificada respecto a la fluoroscopia precedente es el incremento de luminosidad en la imagen.
Los niveles de iluminación se miden en unidades de lamberts (L) y mililamberts (mL) (1L = 1000 mL). No es necesario conocer la definición precisa de lamberts, su importancia reside en demostrar el amplio rango en niveles de iluminación en los que el ojo humano es sensible. La imagen muestra la lista de algunos niveles de iluminación aproximados para objetos familiares. Las radiografías son visualizaba bajo niveles de iluminación de 10 a 1000 lamberts; la fluoroscopia de imagen intensificada se realiza a niveles de iluminación similares.


Visión humana
Las estructuras de los ojos responsables de la sensación de la visión se conocen como bastones y conos. La luz que incide en el ojo debe pasar primero a través de la córnea, un recubrimiento protector transparente, y después a través del cristalino, donde la luz se enfoca a la retina.
Entre la córnea y el cristalino se encuentra el iris, que se comporta como el diafragma de una cámara fotográfica controlando la cantidad de luz que entra dentro del ojo. Ante la presencia de una luz brillante el iris se contrae y permite que sólo entre una pequeña cantidad de sus. En condiciones de baja iluminación, el iris se dilata para permitir la entrada de más luz.
Cuando la luz llega la retina, es detectada por lo bastones y conos. Los conos se concentran en el centro de la retina en una zona llamada fóvea central y los bastones son mucho más numerosos en la periferia de la retina. No hay bastones en la fóvea central.
Los bastones son sensibles a bajos niveles de iluminación y son estimulados en situaciones de luz tenue. El umbral para la visión de los bastones en aproximadamente 10-6 mL. Los conos son menos sensibles a la luz, su umbral es de sólo 10-2 mL, pero son capaces de responder a niveles de luz intensa, mientras que lo bastones no.
Los conos se utilizan principalmente para la visión diurna, llamada visión fotópica, mientras que los bastones se utilizan para la visión nocturna, llamada visión escotópica.
Este aspecto de la fisiología visual explica porque las imágenes poco iluminadas se observan mejor si no se las miran directamente. Los astrónomos y los radiólogos están familiarizados con el hecho de que los objetos tenues se observan mejor periféricamente, donde predomina la visión mediante bastones.
Los conos perciben los objetos pequeños mucho mejor que los bastones. Esta habilidad para percibir los detalles más finos se llama precisión visual. Los conos también pueden detectar mucho mejor las diferencias en los niveles de brillo. Además, los conos son sensibles a un amplio rango de longitudes de onda. Los conos perciben el color, pero lo bastones prácticamente no pueden hacerlo.

LA TÉCNICA DE LA FLUOROSCOPIA
Durante la fluoroscopia se desea el máximo detalle en las imágenes, hecho que requiere imágenes muy intensas. El intensificador de imagen fue desarrollado principalmente para reemplazar las pantallas fluorescentes convencionales, que debían observarse en una habitación a oscuras después de un período de adaptación a la oscuridad de 15 minutos. El intensificador de imagen eleva la iluminación a la región observable por los conos, donde la exactitud visual es más grande.
El brillo de un imagen fluoroscópica depende principalmente de la parte de la anatomía que se estudia, los kVp y los mAs.
La influencia de los kVp y mAs en la imagen fluoroscópica es similar a su influencia en la calidad de las imágenes radiográficas. Generalmente, son preferibles un alto nivel de kVp y uno bajo de mAs.
INTENSIFICACIÓN DE IMÁGENES
Tubo intensificador de imagen
El tubo intensificador de imagen es un dispositivo electrónico que recibe el haz de rayos x y lo convierte en una imagen de luz visible de alta intensidad. Los componentes del tubo se sitúan dentro de una carcasa metálica o de vidrio, que aporta un soporte estructural a la vez que lo mantiene en el vacío. Cuando se instala, el tubo se monta dentro de un contenedor metálico para protegerlo de una mala manipulación y una posible rotura.

Los rayos equis salen del paciente e inciden en el tubo intensificador de imagen interactuando con el fósforo de entrada, que es yoduro de cesio (CsI). Cuando el rayo interactúa con el fósforo de entrada, su energía se convierte en luz visible (este efecto es similar en las pantallas de intensificación de radiografías).
Los cristales de CsI se construyen como pequeñas agujas y se agrupan en una capa de aproximadamente 300 µm. Cada cristal tiene aproximadamente 5 µm de diámetro.
El siguiente elemento activo del tubo intensificador de imagen es el fotocátodo, está ligado directamente al fósforo de entrada a través de una capa adherente fina y transparente. El fotocátodo es una capa fina de metal que está compuesta habitualmente de cesio y antimonio, que responden a la estimulación del fósforo de entrada con la emisión de electrones. Este proceso se llama foto emisión.
El número de electrones emitidos por el fotocátodo es directamente proporcional a la intensidad de luz que llega. Consecuentemente, el número de electrones emitidos será proporcional a la intensidad de rayos x incidente.
El tubo intensificador de imagen tiene aproximadamente 50 cm de profundidad. Una diferencia de potencial de alrededor de 25.000 V se mantiene a través del tubo entre el fotocátodo y el ánodo para que los electrones producidos por foto emisión sean acelerados hacia el ánodo.
El ánodo es una placa circular con un agujero en el medio para permitir que los electrones circulen a través de él hacia el fósforo de salida.
El fósforo de salida se encuentra al otro lado del ánodo y usualmente está compuesto de sulfuro de cinc- cadmio. Este fósforo de salida es donde los electrones interactúan y producen luz.
Para que el patrón de imágenes exacto, el camino del electrón desde el fotocátodo hasta el fósforo de salida debe ser preciso. Los aspectos una transmisión correcta del electrón se llaman óptica electrónica. El dispositivo responsable de este control, llamado lente de enfoque electroestática, se encuentra situado a través de la longitud del tubo intensificador de imagen.
Los electrones llegan al fósforo de salida con una alta energía cinética y contienen la imagen del fósforo de entrada en una forma miniaturizada.
La interacción de estos electrones de alta energía con el fósforo de salida produce una cantidad de luz considerable. Cada fotoelectrón que llega al fósforo de salida produce de 50 a 75 veces más fotones que los que fueron necesarios para crearlo. La secuencia completa de eventos del interacción inicial de los rayos X. atrasaría el imagen esquematiza la siguiente figura.
Se llama ganancia de flujo al cociente entre el número de fotones en el fósforo de salida y el número de rayos x en el fósforo de entrada.
El incremento de la iluminación de la imagen se debe a la multiplicación de los fotones en el fósforo de salida comparado con los rayos x en el fósforo de entrada, y a la reducción de la imagen del fósforo de entrada al fósforo de salida. La ganancia de brillo es la capacidad del tubo intensificador de imagen para incrementar el nivel de iluminación de la imagen.
La ganancia de brillo es el producto entre la ganancia de reducción y la ganancia de flujo. La ganancia de reducción es el cociente entre el diámetro del fósforo de entrada al cuadrado y el diámetro del fósforo de salida al cuadrado. El tamaño el fósforo de salida es bastante estándar está entre 2,5 y 5 centímetros. El tamaño del fósforo de entrada varía entre 10 y 35 centímetros y se utiliza para identificar los tubos intensificadores de imagen.
La ganancia de brillo de la mayoría de los intensificadores es de 5000 a 30.000 y decrece con la edad del tubo y su utilización. Cuando el tubo intensificador envejece, la dosis al paciente debe ser incrementada para mantener la luminosidad.
La ganancia de brillo se define ahora como el cociente entre intensidad de iluminación en el fósforo de salida, medida en candelas por metro cuadrado (cd/m2)y la intensidad de radiación incidente en el fósforo de entrada, medida en mR/s. Esta cantidad se llama factor de conversión y es aproximadamente 0,01 veces la ganancia del brillo. El factor de conversión es la cantidad adecuada para expresar la intensificación.
Los intensificadores de imagen tiene factores de conversión de 50 a 300. Esto corresponde una ganancia de brillo de 5000 a 30.000.
Las imágenes fluoroscópica son visualizadas en:
Un televisor. Una Cámara de serigrafía (utiliza una película de 105 mm). Una cámara cinematográfica. Un monitor digital.
La radiación dispersa en forma de rayos x, electrones y luz puede reducir el contraste de los tubos intensificador de imagen debido un proceso llamado resplandor velado. La señal del resplandor velado se produce detrás del disco de plomo colocado en el fósforo de entrada. Los tubos avanzados de tipo II tienen un fósforo de salida diseñado para reducir el resplandor del lado.
Intensificación de imágenes multicampo:
La mayoría de los intensificadores de imagen son del tipo multicampo. Ofrecen mayor flexibilidad para todos los tipos de exámenes fluoroscópica os y son un componente estándar de la fluoroscopia digital. Los tubos de campo dual se presentan en distintos tamaños, pero quizás el más popular es el de 25 cm/17 cm. Los tubos de tricampo de 25/17/12 y 23/15/10 también son utilizados.
Las dimensiones numéricas se refieren al diámetro del fósforo de entrada del tubo intensificador de imágenes. La siguiente imagen muestra el modo de operación de un tubo multicampo típico, en concreto de uno 25/17.
En el modo 25 cm, los fotoelectrones del fósforo de entrada son acelerados hacia el fósforo de salida. Cuando se opera en modo 17 cm, el voltaje de las lentes de focalización electrostático aumenta, lo que hace que el punto focal de los electrones se desplace más lejos del fósforo de salida, en consecuencia, sólo los electrones provenientes del centro del fósforo de entrada, 17 cm de diámetro, inciden en el fósforo de salida.
El principal resultado de este cambio en el punto focal en la reducción del campo visible y la magnificación de la imagen. La utilización de dimensiones más pequeña en un tubo multicampo siempre produce como resultado un imagen magnificada, con un factor de magnificación directamente proporcional al cociente de los diámetros. Un tubo 25/17 operado en modo 17 cm produce un imagen que es 1,5 veces más grande que el imagen producida en modo 25 cm. (25/17=1,47).
La magnificación de la imagen tiene un precio, la ganancia de reducción se reduce porque inciden menos electrones en el fósforo de salida. El resultado es una imagen más oscura. Para mantener el mismo nivel de brillo, en nivel de mAs del tubo de rayos x aumenta a través del ABC, incrementando la dosis al paciente. Este incremento no dosis al paciente tiene como resultado una mejor calidad de imagen.
Debido a que sólo la parte central del fósforo de entrada es utilizado en el modo de magnificación, la resolución espacial también resulta mejorada. En el modo 25 cm, un tubo intensificador de imagen de CsI puede obtener imágenes con una resolución de 0,125 mm (4 pl/mm); en el modo 10 cm, la resolución es aproximadamente de 0,08 mm (6 pl/mm).

MONITORIZACIÓN DE IMÁGENES FLUOROSCÓPICA.
Monitorización mediante televisión:
Cuando se utiliza un sistema de monitorización basado en televisión, el fósforo de salida del tubo intensificador de imagen se acopla directamente con el tubo de una cámara de televisión. El vidicon mostrado en la imagen es el tubo de la cámara de televisión que más a menudo se utilizan en fluoroscopia mediante televisión.
Tiene una superficie de entrada sensible con el mismo tamaño que el fósforo de salida del tubo intensificador de imagen. El tubo de la cámara de televisión convierte la imagen en forma de luz, proveniente del fósforo de salida, en una señal eléctrica que se envía al monitor de televisión, la Cual se reconstruye como una imagen en la pantalla del televisor. Una de las grandes ventajas de esto es que el nivel de brillo y contraste pueden controlarse electrónicamente y también permite que muchos observadores puedan ver la imagen a la vez, incluso es habitual situar monitores fuera de la sala examen para permitir la observación a otras personas.
La monitorización mediante televisión también permite el almacenamiento de imágenes en formato electrónico para su posterior reproducción y manipulación como veremos más adelante en fluoroscopia digital.
Cámaras de televisión: la cámara de televisión consiste en una carcasa cilíndrica de unos 15 mm de diámetro por 25 cm de largo, que contiene el centro del tubo de la cámara de televisión. Contiene también las bobinas electromagnéticas que permiten direccionar apropiadamente el haz de electrones dentro del tubo. Existen gran cantidad de tubos de cámara de televisión para fluoroscopia de televisión, pero el vidicon y su versión modificada, el Plumbicon, son los utilizados habitualmente.
La carcasa de vidrios utiliza igual que los tubos de rayos x para mantener el vacío y proporcionar un soporte mecánico para los elementos internos.
Elementos internos: cátodo, cañón de electrones, rejilla electrostático a y dispositivos de blanco (sirve como ánodo).
El cañón de electrones es un filamento calentado que proporciona un nivel de corriente constante mediante emisión termo termiónica. Estos electrones conforman el haz de electrones gracias a la rejilla de control, que también permite acelerar los electrones hacia el ánodo.
El haz de electrones es acelerado y enfocado mediante rejillas electrostáticas adicionales. El tamaño del haz de electrones y su posición son controlados mediante bobinas electromagnéticas conocidas como bobinas que de selección, bobinas de enfoque y bobinas de alineamiento.
En la parte final del ánodo, el haz de electrones pasa a través de una estructura en forma de malla e interactúa con el dispositivo de blanco. Este dispositivo consiste en tres láminas encajadas entre ellas.
• La lámina anverso o ventana, la parte fina de la carcasa de vidrio.
• La lámina de señal : parte interior de la ventana que se encuentra recubierta por una fina capa de metal o grafito, la cual es suficientemente fina para transmitir la luz, aunque suficientemente espesa para conducir eficientemente la electricidad. Su nombre deriva del hecho de que conduce la señal de video hacia fuera del tubo hasta el circuito de video externo.
• La lámina fotoconductiva: en la parte interior de la lámina de señal es encuentra una capa fotoconductiva de trisulfuro de antimonio. Esta capa se llama también blanco y el haz de electrones interactúa con ella. Este sulfuro de antimonio es fotoconductivo ya que al ser iluminado conduce electrones, y cuando no se encuentre iluminado se comporta como un aislante.
El mecanismo del blanco es complejo. Cuando la luz procedente del fósforo de salida del tubo intensificador de imagen golpea la ventana, es transmitida a través de la lámina de señal al blanco. Si él ha de electrones incide en la misma parte del blanco al mismo tiempo, parte de sus electrones son conducidos a través del blanco a la lámina de señal y de aquí al exterior del tubo como señal de video. Si el área del blanco no se encuentra iluminada, no se produce señal de vidrio. La magnitud de la señal de video es proporcional a la intensidad de luz.

Acoplamiento al intensificador de imagen:
Los intensificadores de imagen y los tubo de cámara de televisión o CCD se producen de tal manera que el fósforo de salida del tubo tiene el mismo diámetro que la ventana del tubo de la cámara de televisión, usualmente 2,5 o 5 cm. Normalmente se utilizan dos métodos para sujetar o acoplar el tubo de la cámara de televisión o CCD al tubo intensificador de imagen:
Fibra óptica: Es el método más simple. El haz de fibra óptica tiene sólo unos pocos milímetros de grosor y contiene millares de fibras de vidrio por milímetro cuadrado por corte transversal. Su ensamblaje compacto, hecho que hace fácil mover la torre del intensificador de imagen. Resistente y puede soportar una manipulación poco cuidadosa. La principal desventaja es que no puede acoplar dispositivos de adquisición de imagen auxiliares, como por ejemplo cámara de cine o de seriografía. Este tipo de acoplamiento requiere películas de serigrafía cargadas mediante cassettes.
Lente acopladora: Este acoplamiento sirve para poder aceptar una cámara de cine o una película de seriografía. Este tipo acoplamiento requiere un ensamblaje mucho más grande, que debe manipularse con precaución. Es absolutamente esencial que las lentes y el espejo permanezcan ajustados. La mala colocación da como resultado una imagen desenfocada.
La lente objetivo acepta la luz procedente del fósforo y la convierte en un haz paralelo. Cuando se registra una imagen en una película, el haz queda interrumpido por el espejo divisor del haz, de modo que sólo una parte es transmitida la cámara de televisión, el resto se refleja en la película. Este tipo dispositivo permite al fluoroscopista visualizar la imagen mientras ésta está siendo registrada.
El espejo divisor del haz se retira del haz cuando la cámara de serigrafía no se utiliza. Tanto la cámara de televisión como la cámara de serigrafía están acopladas a lentes que enfocan el haz de luz paralelo a la película o al blanco de las respectivas cámaras. Estas lentes de cámara son los elementos más críticos en la cadena óptica en términos de alineamiento. A pesar de que las lentes son presentadas como simples lentes convexas, se debe entender que cada una de ellas es un conjunto de lentes consistente en diversas lentes separadas.

Monitor de televisión:
La señal de video se amplifica y se transmite por cable al monitor de televisión, donde se transforma de nuevo en una imagen visible. El monitor del televisor forma uno de los extremos de un circuito cerrado de televisión. El otro extremo es el tubo de la cámara de televisión. Hay dos diferencias entre un circuito cerrado de televisión para fluoroscopia y un equipo de televisión para uso doméstico: no hay sonido ni selección de canal. Habitualmente hay sólo dos controles que el técnico manipula: el contraste y el brillo.
El centro del monitor de televisión es el tubo generador de imagen o tubo de rayos catódicos. Es similar al tubo de la cámara televisión en varios aspectos: la carcasa de vidrio, el cañón de electrones, las bobinas externas para el enfoque y el direccional miento de los electrones. Se diferencia del tubo de la cámara televisión en el hecho de que es mucho más grande y su ánodo consiste en una pantalla fluorescente con revestimiento de grafito
La señal de video recibida por el tubo generador de imágenes está modulada, es decir, su magnitud es directamente proporcional al intensidad de luz recibida por el tubo de la cámara televisión. A diferencia del tubo de la cámara televisión, el haz de electrones del generador de imágenes varía en intensidad dependiendo de la modulación de la señal de video.
La intensidad de los electrones está modulada por la rejilla de control, que está fijada al cañón de electrones. En haz de electrones está enfocado a la pantalla fluorescente de salida mediante bobinas externas. Allí los electrones interactúan con el fósforo de salida y producen una ráfaga de luz.
El fósforo está compuesto de cristales lineales alineados perpendicularmente a la carcasa de vidrio para reducir la dispersión lateral. Usualmente se encuentra respaldado por una fina capa de aluminio, que transmite el haz de electrones pero refleja la luz.

Imagen de televisión: la imagen del monitor de televisión se forma de un modo complejo, pero puede describirse de un modo muy simple. Implica la transformación de la imagen en luz visible. Esto supone la transformación de la imagen de luz visible del fósforo de salida del tubo intensificador de imagen en una señal de video eléctrica que se crea mediante un haz de electrones constante en el tubo de la cámara televisión. La señal de video modula el haz de electrones del generador de imágenes del tubo de televisión y transforma el haz de electrones en una imagen visible en la pantalla fluorescente del tubo.
Los dos haces de electrones, el constante situado en el tubo de la cámara de televisión y el modulado en el tubo generador de imágenes, son finamente enfocados y dirigidos de forma precisa y sincronizada por las bobinas electromagnéticas externas de cada tubo. Los haces están sincronizados porque siempre se encuentran en la misma posición en el mismo momento y se mueven del mismo modo.
El movimiento de estos haces de electrones produce un patrón de rastreo en la pantalla del tubo generador de imágenes.
El haz de electrones empieza en la esquina superior izquierda de la pantalla y se mueve a la esquina superior derecha, creando una línea de intensidad variable mientras se desplaza. Esto se llama traza activa. Entonces el haz de electrones es desconectado y vuelve al lado izquierdo de la pantalla, esto es el regreso horizontal.
Se van sucediendo una serie de trazas activas, seguida por los regresos horizontales, hasta que el haz de electrones llega a la parte inferior de la pantalla. El haz de electrones completa un campo de televisión.
El haz de electrones es desconectado de nuevo y sigue un regreso vertical hacia la parte superior de la pantalla.
El haz de electrones crea un segundo campo de televisión, el mismo que el anterior salvo por el hecho de que cada traza activa es trazada entre dos trazas activas adyacentes del primer campo dibujado. Éste movimiento del haz de electrones se llama interlazado, y dos campos de televisión interlazados forman una imagen de televisión.
La monitorización mediante video utiliza frecuencias de 30 imágenes por segundo.
El tubo de la cámara de televisión, a medida que el haz de electrones lee la señal óptica, esta va siendo borrada. En el tubo generador de imágenes de un televisor, a medida que el haz de electrones crea una señal óptica de televisión, ésta va desvaneciéndose; debido a esto se utiliza el término pantalla fluorescente. Por lo tanto cada imagen de televisión representa 33 ms de nueva información.
Las emisiones estándar y los circuitos cerrados de televisión se llaman sistemas de 525 líneas porque tienen 525 líneas de traza activa por cada imagen. De hecho, sólo tienen 480 líneas por imagen debido al tiempo requerido para el regreso. Los sistemas con propósitos especiales tienen 875 o 1024 líneas por imagen y por lo tanto muestran una mejor resolución espacial. Estos sistemas de alta resolución son especialmente importantes para fluoroscopia digital.
Por un intensificador de imagen de 23 cm, un sistema de televisión de 525 líneas proporciona una resolución espacial de aproximadamente1 pl/mm; un sistema de 1024 líneas proporciona una resolución de 2 pl/mm.
La resolución vertical se determina por el número de líneas escaneadas. La resolución horizontal se determina por el ancho de banda. El ancho de banda se expresa en frecuencia y describe el número de veces por segundo que el haz de electrones puede ser modulado. Un ancho de banda de 1 MHz indicará que la intensidad del haz de electrones puede cambiarse un millón de veces cada segundo.
El objetivo de los diseñadores de televisión es crear una imagen de televisión que tenga la misma resolución vertical que horizontal. Los televisores comerciales presentan un ancho de banda de aproximadamente 3,5 MHz. Las utilizables en fluoroscopia tienen aproximadamente 4,5 MHz; un sistema de alta resolución con 1000 líneas tiene un ancho de banda de 20 MHz.
El monitor de televisión sigue siendo el elemento más débil en un sistema intensificado de fluoroscopia. Un sistema de 525 líneas tiene aproximadamente 2 pl/mm de resolución espacial, pero el intensificador imagen es suficientemente bueno para llegar a 5pl/mm. Por lo tanto, para sacar partido de la resolución superior de un intensificador de imagen, la imagen debe registrarse con una película fotográfica a través de una cámara fotográfica ópticamente acoplada.
Registró de imagen:
Las películas que se biografías cargadas mediante cassettes convencionales son uno de los métodos utilizados en los fluoroscopios de imagen intensificada. La película se coloca entre el paciente y el intensificador de imagen.
Durante la fluoroscopia, el cassette se sitúa en una cubierta alineada para que no sea expuesta involuntariamente. Cuando se desea exponer el cassette, el radiólogo debe apretar un control que coloca adecuadamente el cassette en el haz de rayos x y cambia el modo de operación del tubo de rayos x de un nivel fluoroscópico, con bajo mA, a un nivel radiográfico con alto mA. A veces el ánodo que gira requiere unos segundos para ser calentado a una velocidad más alta.
La película de serigrafía está enmascarada por una serie de diafragma para permitir diversos formatos de imagen. Cuando se expone la película entera de una sola vez, se llama uno-uno-uno. Los modos cuatro-uno-uno y seis-uno-uno también son posibles, siendo las imágenes cada vez más pequeñas.
El uso de la película seriográfica requiere una dosis al paciente superior, y el retraso de exposición a veces es molesto, pero proporcionan un formato familiar para los radiólogos y producen una imagen de alta calidad.
La cámara photospot es similar a una cámara de seriografía, excepto por el hecho de que sólo dispone de un fotograma cuando es activada. Recibe la imagen del fósforo de salida del tubo intensificador de imagen, y por lo tanto requiere menos exposición del paciente que una película de seriografía cargada por cassette. Este tipo de cámara no requiere una interrupción importante del examen fluoroscópico y evita la carga de calor en el tubo de rayos x.
Esta cámara utiliza tamaños de película de 70 y 105 mm. En general, un tamaño de película mayor da como resultado una mejor calidad de imagen pero una dosis al paciente mayor. Incluso con las películas 105 mm, la dosis al paciente es sólo aproximadamente la mitad que la requerida por una película de serigrafía por cassette.


FLUOROSCOPIA DIGITAL
Las ventajas de la fluoroscopia digital respecto a la fluoroscopia convencional son la velocidad de adquisición de la imagen y la posibilidad del post procesado de la imagen para mejorar su contraste. En fluoroscopia digital la resolución espacial está determinada por la matriz de la imagen y el tamaño del intensificador de imagen. La resolución espacial está limitada por el tamaño del píxel.

Tamaño del píxel = tamaño del intensificador imagen/matriz
Un examen de fluoroscopia digital se desarrollan un modo muy similar a un estudio fluoroscópica o convencional solo que e ha añadido un ordenador, así como dos monitores de televisión y una consola de operación más compleja.

Generador de alto voltaje: durante las fluoroscopia digital el tubo de rayos X. situado debajo de la camilla opera en modo radiográfico. La corriente del tubo se mide centenares de mA en vez de en menos de 5 mA, como el caso la fluoroscopia de imagen intensificada. Esto no es un problema. Si el tubo tuviera activado continuamente, funcionar inadecuadamente debido a la sobrecarga térmica y la dosis al paciente serían extremadamente alta. Las imágenes de fluoroscopia digital se obtienen pulsando el haz de rayos x en un modo llamado fluoroscopia de pulsos progresivos.
Frecuencias de adquisición de imágenes de 1 por segundo a 10 por segundo son comunes en muchos exámenes. Debido al hecho de que se requieren 33 ms para producir un fotograma de video, las exposiciones de rayos x largas de este tiempo dan como resultado una dosis al paciente innecesaria. Existe un límite teórico, y pueden ser necesarios tiempo de exposición más largos para asegurar un nivel de ruido bajo y una buena calidad imagen. En consecuencia, el generador de rayos x de ser capaz de encenderse y apagarse muy rápidamente. El tiempo requerido para que el tubo de rayos x sea encendido y llegue a los niveles de kVp y mAs seleccionado es el tiempo de interrogación. El tiempo requerido para que el tubo de rayos x sea apagado es el tiempo de extinción. Los sistemas de fluoroscopia digital deben incorporar generadores trifásico de alta frecuencia con tiempos de interrogación y de extinción de menos de 1 ms.

Dispositivo de carga acoplada (CCD)
Estos dispositivos reemplazaron a los tubos de cámara de televisión en los sistemas de video. Hoy en día se utilizan en las cámaras de video domésticas, las televisiones comerciales, en vigilancia y seguridad y en astronomía.
La imagen muestra un dispositivo de carga acoplado que tiene píxeles de 14 µm colocados en forma de matriz de 2048 × 2048 y visualiza la salida de luz de un tubo intensificador de imagen.
El componente sensible de un CCD es una placa de cristales de silicio. Cuando el silicio se ilumina se genera carga eléctrica, que posteriormente se muestra, píxel a píxel, y se manipula para producir un imagen digital. El CCD se monta en el fósforo de salida del tubo intensificador de imagen y se acopla mediante fibra óptica o un sistema de lentes.


Su principal ventaja es su tamaño reducido y su robustez.
Las principales ventajas para la visualización médica son:
• Alta resolución espacial.
• Alta relación señal ruido.
• Alta eficiencia cuántica de detección.
• No se requiere calentamiento.
• No hay demoras ni blooming.
• No hay distorsión espacial.
• No se requiere mantenimiento.
• Vida ilimitada.
• No están afectados por campos magnéticos.
• Respuesta lineal.
• Dosis menor
La resolución espacial está determinada por su tamaño físico y recuento de píxeles. Los sistemas que incorporan una matriz de 1024 píxeles pueden producir imágenes con 10 pl/mm.
El CCD tiene una sensibilidad a la luz (DQE detective quantum efficiency - eficiencia cuántica de detección) más alta y un nivel más bajo de ruido electrónico que una cámara de televisión. El resultado es una señal ruido más alta y una mejor resolución de contraste. Estas características dan como resultado una dosis al paciente menos.
La respuesta de un CCD a la luz es muy estable. No se requiere calentamiento. No hay ni retraso de la imagen ni blooming. Tiene un tiempo de vida ilimitado y no requiere mantenimiento pero quizás la característica más importante es su respuesta lineal. Otros receptores de imagen tiene una respuesta de forma sigmoidea, que hace difícil la visualización de objetos muy oscuros o muy brillantes. La información de la región puntera y de hombros se pierde. Esta respuesta lineal es especialmente útil para la sustracción de imagen. El resultado es un rango dinámico de mejorado y una mejor resolución de contraste.
Sistema de video:
El sistema de video utiliza un fluoroscopia convencional es habitualmente un sistema de 525 líneas, este tipo de sistemas adecuados para fluoroscopia digital a pesar de que se puede obtener una resolución espacial mejor con sistemas de 1000 líneas. El video convencional tiene dos limitaciones.
1. El modo entrelazado o lectura del blanco de la Cámara televisión puede degradar significativamente un imagen digital.
2. Los tubos de cámara de televisión convencional son relativamente ruidosos. Tienen un SNR de aproximadamente 200:1, mientras que para fluoroscopia digital se requiere una SNR de 1000:1
Modo interrelacionado versus modo progresivo: en fluoroscopia convencional el método que utiliza el tubo de cámara de televisión convencional para leer el blanco se ha llamado modo interlazado, donde dos campos de 262 1/2 líneas cada uno se leen en 1/60 seg. (17 ms) para formar un fotograma de video de 525 líneas en 1/30 seg.(33 ms).
En fluoroscopia digital, el tubo de la cámara de televisión lee en modo progresivo. Cuando se lee la señal de video en modo progresivo, el haz de electrones del tubo de la cámara de televisión barre el dispositivo de blanco continuamente de la parte superior a la parte inferior en 33 ms.
La imagen de video se forma de manera similar en un monitor de televisión. No hay interlazado entre un campo y el otro. Éste hecho produce una imagen más aguda y con menos parpadeo.
Ratio señal-ruido. Todos los dispositivos electrónicos son inherentemente ruidosos. Debido a filamentos calentados y diferencias de voltajes, siempre hay una pequeña corriente fluyendo por cualquier circuito. Esto se conoce como ruido electrónico de fondo. Debido a que los tubos de cámara de televisión convencionales tienen una SNR de alrededor 200:1, la máxima señal de salida será 200 veces mayor que el ruido eléctrico de fondo. Una SNR de 5:1 es mínimamente visible.
Una SNR 200:1 no es suficiente para fluoroscopia digital debido a que la señal de video se encuentra raramente en su máximo, y las señales más débiles quedan más ocultas por el ruido. Esto es especialmente habitual cuando se utiliza la técnica de sustracción de imagen. En contraste en la resolución queda gravemente degradado por un sistema con una baja SNR.

Ordenador: los mini ordenadores y los micros procesadores se utilizan en fluoroscopia digital. Las características importantes de un sistema de fluoroscopia digital controlado por ordenador son el tamaño de la matriz de imagen, el rango dinámico del sistema y la frecuencia de adquisición imágenes.
La señal de salida del tubo de la cámara televisión se transmite por cable a un conversor analógico digital. Éste acepta continuamente señales de salida variantes procedentes de la cámara televisión y las digitaliza.
Para ser compatible con el ordenador, el conversor analógico digital, debe tener el mismo rango dinámico que el sistema de fluoroscopia digital. Un conversor analógico digital de 8 bits convertirá una señal analógica a valores entre 0 y 255 mientras que uno de 10 bits será más preciso, con un rango de conversión de 0 a 210 (de 0 a 1023).
La salida del conversor es transferida a la memoria principal y se manipula de manera que la imagen se almacena en forma de matriz. El rango dinámico de cada píxel, el número de píxeles y el método almacenamiento determina la velocidad con la que la imagen puede ser transmitida, procesada y transferida al dispositivo de salida.
Si el almacenamiento de la imagen se hace en la memoria primaria entonces la adquisición y transferencia de datos podrá ser tan rápida como de 30 imágenes por segundo. Si se dobla el tamaño de la matriz de la imagen el ritmo de adquisición imágenes se verá reducido por un factor de cuatro.
Un sistema representativo debe ser capaz de adquirir 30 imágenes por segundo trabajando con la matriz de 512 × 512. Si se requiere una resolución espacial de 1024 × 1024, entonces sólo se pueden adquirir 8 imágenes por segundo. Esta limitación es la transferencia de datos viene impuesta por el tiempo requerido para conducir la enorme cantidad de datos de un segmento de memoria a otro.
Formación de imagen
La principal ventaja de los exámenes mediante fluoroscopia digital es la posibilidad de utilizar técnicas y sustracción de imágenes y la habilidad de visualizar los vasos sanguíneos con inyección venosa de material de contraste.
El contraste de la imagen puede ser mejorado electrónicamente mediante técnicas de sustracción que ofrecen una visualización instantánea de la imagen sustraída, durante el paso del bolo de medio de contraste.
La sustracción temporal y la sustracción de energía son los dos métodos que reciben atención en fluoroscopia digital. Cuando se combinan a dos técnicas el proceso se llama sustracción y vida.
Características de la sustracción temporal:
Se utiliza un solo nivel de kVp
El filtraje de rayos x normales es adecuado
Se consiguen resoluciones de contraste de 1 mm al 1%
Sólo se requiere una simple sustracción aritmética de las imágenes.
Los artefactos de movimientos son un problema
Si se consigue la sustracción total de estructuras comunes.
Las posibilidades de sustracción están limitadas por el número de imágenes.
Características de la sustracción de energía
Se requiere una alternancia rápida de voltajes.
Es preferible alternar el filtro de los rayos x.
Se requieren intensidades más altas de rayos x para conseguir una resolución de contraste comparable.
Se requiere una sustracción de imágenes complejas.
Los artefactos de movimiento quedan ampliamente reducidos.
Pueden quedar residuos de los huesos después de la sustracción de imagen.
Existen muchos más tipos de sustracción de imagen en posibles

Modo de máscara: es un proceso habitual donde el paciente se coloca debajo del control del fluoroscopia normal para asegurar que la región de la anatomía que se investigue hasta dentro del FOV del intensificador de imagen. Un inyector de potencia se arma y se prepara para proporcionar de 30 a 50 ml de material de contraste a un ritmo aproximado de 15 a 20 ml/seg. a través de una entrada venosa. Si se escoge una arteria, de 10 a 25 ml material de contraste diluido entre 10-12 mL/seg. Es la dosis habitual. El aparato de visualización se cambia el modo fluoroscopia al modo fluoroscopia digital. Éste hecho requiere un aumento en la corriente del tubo de rayos x de 20 a 100 veces mayor que la de modo fluoroscopia convencional y la activación del programa de adquisición pulsadas de imágenes. Se enciende el inyector y después de una demora de 4 a 10 seg, antes de que el bolo de medio de contraste llegue al lugar anatómico, se hace una exposición pulsada de rayos x inicial. La imagen obtenida se almacena en la memoria primaria y se visualiza el monitor de video (fig. A). Esta es la imagen mascara. Esta imagen va seguida de una serie de imágenes adicionales que se almacena en las posiciones de memoria adyacente. Mientras adquiere esta secuencia de imágenes, la imagen máscara se sustrae de cada una de ellas y sus resultados almacena la memoria primaria. Al mismo tiempo, la imagen sustraída se visualiza el monitor de video (fig C).
La sustracción digital de un objeto estático (el cráneo) permite un mejor análisis de las arterias ensombrecidas, especialmente en las partes alejadas.
Las imágenes sustraídas aparecen en tiempo real y se almacena en la memoria. Después del examen, cada imagen sustraída puede ser recuperada para un examen más preciso.
Sustracción híbrida: la adquisición de imágenes sigue el mismo procedimiento que el modo máscara y cada imagen siguiente a la máscara se forman mediante la técnica de sustracción de energía. Si se puede controlar el movimiento del paciente, la técnica de visualización híbrida puede producir teóricamente las imágenes de más alta calidad en fluoroscopia digital.

Dosis al paciente
Una ventaja potencial de la fluoroscopia digital es su reducida dosis al paciente. Las imágenes parecen continuas, pero de hecho son discretas. La mayoría de hace de rayos x se pulsan para llenar uno o más fotogramas de vídeos desde 33 ms; sin embargo, el ritmo de dosis fluoroscópica es más bajo que para fluoroscopia analógica continua a pesar de que el nivel de mA sea mayor.
Las imágenes estáticas también se hacen con una menor dosis por fotogramas que con la película fotográfica de 100 mm. El tubo la cámara de televisión y el CCD, tienen una sensibilidad más alta con una película fotográfica.
Las imágenes digitales son tan fáciles de adquirir que posible hacer más exposiciones que las necesarias si por algún motivo el fluoroscopista no presta atención al examen se perderá cualquier ahorro de la dosis al paciente.

2 comentarios:

  1. si que esta excelente este blog, una segerencia mucho mejor seria si implementan otras modalidades de la obtencion de imagenes. ......

    ResponderEliminar

Seguidores