TC utiliza una fuente motorizada de rayos X que gira alrededor de una abertura circular de una estructura en forma de dona llamada Gantry. Durante un escaneo por TC, el paciente permanece recostado en una cama que se mueve lentamente a través del Gantry, mientras que el tubo de rayos X gira alrededor del paciente, disparando haces angostos de rayos X a través del cuerpo. En lugar de una película, los escáneres de TC utilizan detectores digitales especiales de rayos X, localizados directamente al lado opuesto de la fuente de rayos X. Cuando los rayos X salen del paciente, son captados por los detectores y transmitidos a una computadora.
Cada vez que la fuente de rayos X completa toda una rotación, la computadora de TC utiliza técnicas matemáticas sofisticadas para construir un corte de imagen 2D del paciente. El grosor del tejido representado en cada corte de imagen puede variar dependiendo de la máquina de TC utilizada, pero por lo general varía de 1-10 milímetros. Cuando se completa todo un corte, se almacena la imagen y la cama motorizada se mueve incrementalmente hacia adelante en el Gantry. El proceso de escaneo por rayos X se repite para producir otro corte de imagen. Este proceso continúa hasta que se recolecta el número deseado de cortes.
La computadora puede desplegar las imágenes de los cortes en formas individuales o amontonadas, para generar una imagen 3D del paciente que muestre el esqueleto, los órganos y los tejidos, así como cualquier anormalidad que el médico esté tratando de identificar. Este método tiene muchas ventajas, incluyendo la capacidad de rotar la imagen 3D en el espacio o ver los cortes en sucesión, haciendo más fácil encontrar el lugar exacto donde se puede localizar un problema.
COMPONENTES DEL SISTEMA
GANTRY: Contiene un tubo de rayos X, la matriz de detectores, el generador de alta tensión, la camilla de soporte del paciente y los soportes mecánicos. Estos subsistemas se controlan mediante órdenes electrónicas transmitidas desde la consola del operador, y transmiten a su vez datos al ordenador con vistas a la producción y análisis de las imágenes obtenidas.
TUBO DE RAYOS X: En la mayoría de los tubos se usan rotores de alta velocidad para favorecer la disipación del calor. Los escáneres de TC diseñados para la producción de imágenes con alta resolución espacial contienen tubos de Rx con punto focal pequeño.
CONJUNTO DE DETECTORES: Los primeros escáneres de TC tenían un solo detector. Los más modernos utilizan numerosos detectores, en disposiciones que llegan hasta contener 2.400 elementos de dos categorías: detectores de centelleo y detectores de gas.
COLIMACIÓN: En TC a veces se utilizan dos colimadores. El primero se monta en la cubierta del tubo o en sus proximidades, y limita el área del paciente que intercepta el haz útil, determinando así el grosor del corte y la dosis de radiación recibida por el paciente. Este colimador prepaciente suele constar de varias secciones que permiten obtener un haz de rayos X casi paralelo. Un ajuste inapropiado de los colimadores prepaciente origina un exceso innecesario de dosis de radiación en el paciente durante la TC.
El segundo colimador (pospaciente), restringe el campo de Rx visto por la matriz de receptores. Este colimador reduce la radiación dispersa que incide sobre los detectores.
GENERADOR DE ALTA TENSIÓN: Todos los escáneres de TC funcionan con alimentación trifásica o de alta frecuencia. Así, admiten velocidades superiores del rotor del tubo de Rx y los picos de potencia característicos de los sistemas pulsátiles.
COLOCACIÓN DEL PACIENTE Y CAMILLA DE SOPORTE: Sostiene al paciente en una posición cómoda, está construida con un material de bajo número atómico, como fibra de carbono. Dispone de un motor que acciona la camilla con suavidad y precisión para lograr una posición óptima del paciente durante el examen, en particular en técnicas de TC espiral. Si la posición del paciente no es exacta, tal vez se efectúen barridos repetidos de un mismo tejido, o se dejen secciones anatómicas sin examinar.
ORDENADOR: La tomografía computarizada no sería posible si no se dispusiera de un ordenador digital ultrarrápido. Se requiere resolver simultáneamente del orden de 30.000 ecuaciones; por tanto, es preciso disponer de un ordenador de gran capacidad. Con todos estos cálculos el ordenador reconstruye la imagen.
La mayoría de los ordenadores requieren un entorno especial y controlado; en consecuencia, muchas instalaciones de TC deben disponer de una sala contigua dedicada al equipo informático. En la sala del ordenador se han de mantener condiciones de humedad y temperatura.
CALIDAD DE LA IMAGEN
Debido a que las imágenes de TC están compuesta de valores de píxel discretos, la calidad del imagen es algo más fácil de caracterizar y cuantificar que en una radiografía convencional. Se dispone de muchos métodos para medir la calidad de la imagen de TC y hay cinco características principales que están asignadas numéricamente: resolución espacial, resolución de contraste, ruido, linealidad y uniformidad.
•Resolución espacial
La resolución espacial está en función del tamaño del píxel: cuanto menor es el tamaño del píxel, mejor es la resolución espacial.
Los sistemas de imagen de TC permiten la reconstrucción de imágenes tras su obtención y esto proporciona una poderosa manera de influir en la resolución espacial. El tamaño de la mancha focal también juega un papel, pero no suele limitar la resolución espacial del sistema. Un espesor de sección fino permite mejorar la resolución espacial. La anatomía que no se incluye totalmente en un espesor de sección puede no ser representada, un artefacto denominado volumen parcial. El tamaño del vóxel también afecta la resolución espacial. El diseño de colimador pre paciente y predetector afecta al nivel de la radiación dispersa e influye en la resolución espacial afectando al contraste del sistema.
La capacidad del sistema de imagen de TC de reproducir con precisión un contorno de alto contraste se expresa matemáticamente como la función de respuesta de contorno (ERF edge response function). La ERF medida puede ser transformada en otra expresión matemática llamada función de transferencia de modulación (MTF modulation transfer funcion). La MTF y su representación gráfica son a menudo citadas para expresar la resolución espacial de un sistema de imagen de TC.
La MTF es una formulación matemática bastante compleja pero su significado no es muy difícil de representar. Consideremos por ejemplo una serie de modelos de barras que son estudiados por TC como muestra la imagen:
•Resolución de contrastes:
Es la capacidad para distinguir un tejido de partes blandas de otro que no tenga relación con su tamaño o su forma. Esta es un área en la que la TC destaca.
La resolución de contraste que proporciona la TC es considerablemente mejor que la disponible en radiología convencional principalmente debido a la radiación dispersa eliminada con el colimador prepaciente y prerreceptor. La capacidad representar objetos con bajo contraste en la TC está limitada por el tamaño y la uniformidad del objeto y por el ruido del equipo.
Ruido:
Si se estudia un medio homogéneo como el agua, cada píxel debe tener valor de cero. Esto nunca ocurre porque la resolución del contraste del sistema no es perfecta, por lo tanto los números de TC pueden promediar cero, pero existe un rango de valores mayores o menores de cero.
El ruido aparece en la imagen como un granulado. Las imágenes con poco ruido parecen más suaves al ojo, y las imágenes con mucho ruido se muestran sucias o manchadas.
La resolución de objetos de bajo contraste está limitada por el ruido de un sistema de imagen de TC.
El ruido debe ser evaluado diariamente estudiando un cubo de agua de 20 cm de diámetro. Todo lo sistema imagen de TC tiene la capacidad de identificar una ROI en la imagen digital y procesar la media y la desviación estándar de los números de TC en esa ROI. Cuando se mira el ruido, la roí debe incluir al -100 píxeles.
Linealidad:
El equipo de TC debe ser calibrado con frecuencia para que el agua sea constantemente representada por el número de TC 0 y los otros tejidos por sus correspondientes números de TC.
Después de obtener una imagen de este objeto de prueba, el número de TC de cada perno debe ser grabado y su valor medio y desviación estándar trazados. El trazo del número de TC en función del coeficiente atenuación lineal debe ser una línea recta que pasa por el número de TC cero para el agua.
Una desviación de esta linealidad es indicación de delineación o mal funcionamiento del sistema imagen de TC.
Uniformidad:
Cuando se obtienen imagen de un objeto uniforme como el cubo de agua, cada píxel debe tener el mismo valor porque cada píxel representa precisamente el mismo objeto. Además, si el sistema de imagen está adecuadamente ajustado este valor debe ser 0. El valor de TC para el agua puede variar día a día o incluso de hora ahora.
En cualquier momento en el que se obtengan imágenes del cubo de agua, los valores de píxel deben ser constantes en todas las regiones de la imagen reconstruida. Esta característica se denomina uniformidad espacial.
La uniformidad espacial puede comprobarse mediante un paquete de sofware interno que permite el trazado de los números de TC en cualquier eje de la imagen como un histograma o un gráfico lineal.
Tomografía computada helicoidal
La Tomografía computada helicoidal permite la adquisición continua de datos durante una pausa respiratoria. Esto es posible gracias a los movimientos de traslación del paciente sobre la mesa de exploración y de rotación de la fuente de rayos X. Esta nueva tecnología abrevia los tiempos de exploración y aumenta la resolución.
Un método aún más preciso es la
tomografía computada helicoidal multidetector o multicorte (multislice) con la cual se obtiene la máxima resolución espacial en las tres dimensiones del espacio, en el menor tiempo posible, abarcando regiones anatómicas más extensas. Existen equipos de 64, 128 y 256 filas de detectores.
- Ventajas de la TAC helicoidal multicorte
Adaptabilidad de la dosis de radiación en función de cada paciente
Exposición del paciente a una menor dosis de radiación en comparación con la TAC convencional
Tiempo de examen más breve
Resolución en distintos planos y reconstrucción 3D
Permite visualizar corazón, vasos, cerebro, huesos y articulaciones
Permite realizar estudios dinámicos
REFLEXION
La tomografía computariza es ideal para los estudios, se pueden realizar también en paciente que no se puedan realizar estudiar en resonancia magnitica. Su manera de obtener la imagen en rabanada permite ver parte del cuerpo parte por parte detalladamente y así diagnosticar alguna patología. Al ser helicoidal y multicorte esto acorta el tiempo del estudio siendo más rápido la exposición por el movimiento simultaneo del tubo de rayos x con los detectores.
