• Tomografía del griego tomos que significa corte o sección y grafía que significa representación gráfica. Por tanto tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto.
• La palabra axial significa “relativo al eje”. Plano axial es aquel que es perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo. La tomografía axial computarizada o TAC, aplicada al estudio del cuerpo humano, obtiene cortes transversales a lo largo de una región concreta del cuerpo (o de todo él).
• Computarizar significa someter datos al tratamiento de una computadora.
LA TAC es una exploración de rayos X que produce imágenes detalladas de cortes axiales del cuerpo. En lugar de obtener una imagen como la radiografía convencional, la TAC obtiene múltiples imágenes al rotar alrededor del cuerpo.
FUNCIONAMIENTO DEL TC
– El foco (tubo de rayos X con ánodo giratorio) va moviéndose alrededor del paciente, sobre el mismo plano de interés.
– En todo momento, un detector se encuentra diametralmente opuesto al foco.
– Para cada dirección de propagación, el detector mide la fracción de intensidad que atraviesa al paciente.
– Pero el absorbente no es homogéneo, sino que está compuesto por diversos tejidos y órganos que atenúan en grado variable la radiación.
– Las medidas se envían a un ordenador, en el que algoritmos de reconstrucción se encargan de calcular los valores de µ asignándoles diferentes niveles de gris en un monitor = imagen de TC.
OBTENCION DE IMÁGENES A TRAVÉS DE UN TC: La obtención de imágenes a través de un TC se realiza por un tubo de RX. Un haz de Rayos X colimado atraviesa al paciente mientras todo el sistema realiza un movimiento circular, se mide el haz atenuado remanente y los valores se envían a un ordenador. Éste analiza la señal recibida por el detector, reconstruye la imagen y la muestra en un monitor.
SISTEMA DE RECOGIDA DE DATOS: La energía se obtiene a través de un generador de alta tensión, similar a los utilizados en radiología convencional, y un tubo de rayos X que produce la radiación necesaria. El haz de rayos, marcadamente colimado, produce un haz de energía primaria. Las estructuras que son atravesadas por este haz absorben una cantidad de radiación proporcional a su coeficiente de atenuación (m). El coeficiente lineal de atenuación (m) depende de la energía que es absorbida al chocar los fotones de rayos X con el cuerpo humano y, por tanto, está en relación con:
- La densidad del objeto.
- Con el número atómico del mismo.
- Con el espesor.
TOMA DE DATOS POR EL EQUIPO: El sistema de adquisición de datos (DAS) constituye el mecanismo de interfase entre la producción de los rayos X y la unidad central, que se encargará de la reconstrucción de las imágenes. Este DAS recibe la señal eléctrica que le envían los detectores, convierte esta señal en el formato digital necesario para el tratamiento por el ordenador y transmite la señal convertida a la unidad central. Para la reconstrucción de la imagen es necesario que el ordenador reciba múltiples señales después de explorar al paciente en diferentes ángulos. Cuanto mayor sea el número de barridos efectuados, mayor será el número de datos que se pueden llevar al ordenador.
GANTRY: El conjunto de tubo y detectores que se encuentran opuestos entre sí, y los sistemas electromecánicos de giro, así como los tubos de refrigeración y las mangueras del cableado, etc. se hallan envueltos por una carcasa cuyo centro está hueco y se denomina gantry.
RECONSTRUCCION DEL OBJETO: El problema de la reconstrucción es la síntesis de los valores de atenuación para cada elemento volumétrico y la asignación a éste de un valor numérico, conocido como «número CT». Para cada unidad volumétrica el ordenador recibe una enorme cantidad de mediciones. La suma de todas estas medidas obtenidas durante el barrido permite al ordenador determinar los coeficientes de atenuación individuales para cada una de estas unidades.
ELEMENTOS NECESARIOS PARA LA TC:
1.-Generador y Tubo de Rx.
2.-Detectores.
3.-Sistema informático.
a) para cálculos (números TC o unidades Hounsfield).
b) para conversión en pixels de las distintas intensidades del blanco al negro.
4.-Sistemas mecánicos para movimientos de barrido, centrajes y alineaciones.
5.-Mesa de exploración móvil, para escanogramas, centrajes, etc.
VOXEL, PÍXEL Y MATRIZ: La imagen de la TC es un conjunto bidimensional de valores cuantificados en una escala de grises (pixels), con un coeficiente de atenuación. Cada corte de TAC está compuesto por un número determinado de elementos volumétricos, cada uno de los cuales tiene una absorción característica, que se representan en la imagen de TV como una imagen bidimensional de cada uno de estos elementos (pixels).
Aunque el pixel que aparece en la imagen de TV es bidimensional, en realidad representa el volumen, y por eso habría que considerarlo tridimensional, porque cada unidad, además de su superficie, tiene su profundidad, a semejanza del grosor de un corte tomográfico. A esta unidad de volumenes a lo que se llama «voxel». La matriz es la representación de todos los datos obtenidos en la realización del corte; una serie de píxeles dispuestos en filas y columnas. Las unidades actuales permiten matrices de 256 x 256, 512 x 512 y 1024 x 1024.
GROSOR DE CORTE: Se mide en mm. Un vóxel es el mínimo volumen (3D) del objeto del que obtenemos información. Aparece representado en dos dimensiones en la imagen, superficie que se denomina píxel.
a) Área del píxel × espesor de la sección = volumen del vóxel.
b) A mayor tamaño del vóxel, menor resolución de la imagen.
c) Artefacto de volumen parcial: si en un mismo vóxel se encuentra la interfase entre dos estructuras de diferente radiodensidad, el valor de µ de ese vóxel no será real, sino un valor promedio.
AMPLITUD DE VENTANA (DENSIDAD Y ESCALA DE GRISES): Hablamos de Centro de Ventana o de Amplitud de ventana cuando nos referimos a las escalas de grises o al contraste de la imagen. La Ventana es aquello que se refiere a la gama de densidades cuyos números Hounsfield (NÚMEROS TC) referidos a los tejidos del cuerpo humano, van desde el -1000 hasta el +1000 pasando por el 0 que el que corresponde a la densidad Agua, tomada como referencia. Estos valores máximos o mínimos, pueden variar en función del aparato.
µ tejido – µ agua
UH = —————— 1000
µ agua
INTERVALO: Determina la distancia entre un corte y otro. Puede dejarse una gran distancia entre un corte y otro lo que nos dejaría zonas sin estudiar, pero también se pueden hacer cortes solapados o continuos. Ejemplo: Un grosor de 10 mm con un intervalo de cada 10 mm sería un estudio con cortes seguidos sin dejar zonas sin estudiar. Con un grosor de 5 mm, y un intervalo de cada 3 mm, nos daría como resultado un estudio con imágenes solapadas de un corte sobre otro, lo cual nos permitiría hacer una buena reconstrucción 3D. La parte negativa es que estaríamos irradiando algunas zonas por duplicado.
CAMPO DE VISION(F O V = Field of view): Determina el diámetro del corte y depende de la zona de estudio. Cuanto más amplio sea el FOV más pequeña se verá la imagen en la pantalla que al ampliarla perderá resolución.
Kv y mA: Corresponden a las características del disparo, como cualquier aparato convencional, con la salvedad de que prácticamente el aparato ya tiene establecidas dichas características de forma protocolizada para cada tipo de exploración, aunque se pueden variar manualmente.
TIEMPO: El tiempo del disparo corresponde al tiempo de barrido. Entre disparo y disparo existe un tiempo de espera que corresponde al tiempo de enfriamiento y éste está relacionado con la capacidad de enfriamiento del tubo y con la técnica utilizada.
EVOLUCIÓN DEL EQUIPO (ESCÁNER) DE TC
ESCÁNER DE PRIMERA GENERACIÓN: El tubo de RX y un detector en posiciones opuestas recorren una zona determinada, realizando los cálculos de atenuación correspondientes a esa zona, rotan ambos y recorren otra zona sobre el mismo eje realizando los cálculos de esta zona y repiten el proceso hasta conseguir los cálculos correspondientes a un ángulo de 180º sobre el mismo eje. Los tiempos de barrido por corte eran de 4 a 5 minutos.
ESCÁNER DE SEGUNDA GENERACIÓN: Treinta detectores opuestos al tubo de Rx, reducen el número de rotaciones de 180 a 6 por cada barrido, lo que a su vez reduce el tiempo total del barrido entre 20 y 60 segundos.
ESCÁNER DE TERCERA GENERACIÓN: Un conjunto de detectores, junto con el tubo de Rx opuesto a ellos describen un giro de 360º, con lo que se reduce el barrido a tiempos inferiores a 3 segundos.
ESCÁNER DE CUARTA GENERACIÓN: Se diferencia del anterior en que los detectores (≥ 700) se disponen a lo largo de toda una circunferencia alrededor del paciente y no se mueven.
T.C. HELICOIDAL: Sinónimo: TC espiral, En los equipos de TC helicoidal, la camilla no se detiene (el tiempo de adquisición es menor), con lo que el movimiento del foco en relación al paciente describe una trayectoria espiral. Para realizar una exploración helicoidal se combinan a la vez el movimiento rotatorio del tubo y el movimiento de desplazamiento de la mesa durante el barrido, con lo que se consigue una adquisición volumétrica. Al ser menor el tiempo de adquisición, es menor la borrosidad cinética y se necesita menos cantidad de medio de contraste. Los datos obtenidos son directamente tridimensionales, lo que facilita la reconstrucción 3D.
Ventajas de la TC helicoidal:
– Evita discontinuidad entre cortes.
– Reduce el tiempo de exploración.
– Posibilita las exploraciones con menor cantidad de contraste i.v.
– Posibilita la reconstrucción multiplanar de imágenes.
– Mejora la calidad reconstrucción tridimensional.
– Permite la Angio-TC.
PITCH: Es el factor de desplazamiento: Movimiento de la mesa en mm x giro (segundo) / Grosor de corte. El pitch determina la separación de las espirales, de tal manera que a 10 mm de desplazamiento de la mesa por segundo, si cada giro dura un segundo, y el grosor de corte fuese de 10 mm correspondería un pitch 1; o dicho de otro modo, el índice de pitch sería 1:1. Si, por ejemplo el grosor de corte fuese de 5 mm y se mantuviese la misma velocidad de desplazamiento tendríamospitch = (10 mm x 1s) / 5 mm = 2; es decir el índice de pitch sería de 2:1. Cuanto mayor es el valor del pitch, más estiradas estarían las espirales, mayor sería su cobertura, menor la radiación del paciente, pero menor sería la calidad de las imágenes obtenidas.
ESCÁNER ULTRARRÁPIDO: Posee un anticátodo de tungsteno semicircular (rodea al paciente).El anticátodo no rota, sino que son los electrones que chocan con él quienes se desvían magnéticamente impactando en diferentes sitios. La velocidad a la que puede desviarse el haz electrones es mayor que la rotación física de todo el foco, por lo que el tiempo de adquisición puede ser de tan sólo 50 miliseg.
