Què es la tomografìa

Cómo nace la tomografía

La tomografía computada (TC) fue creada y desarrollada por sir Godfrey Hounsfield en el año 1972,  Godfrey,  ideó la posibilidad de reconstruir un corte trasversal del cuerpo humano a partir de varias proyecciones radiográficas adquiridas desde diferentes posiciones; recibiendo seis años más tarde el Premio Nobel de medicina debido a que se convirtió en una técnica de uso casi ilimitado.  Con los equipos de primera generación se podía obtener una sola imagen por cada apnea inspiratoria y los estudios se realizaban en plano axial.
En 1989, surge la tomografía computada helicoidal, la cual tenía ventajas considerables a su antecesora la Tomografía Axial Computada (TAC).  Ya que permitía la adquisición continua de varias imágenes por cada inspiración;  esto era posible debido a la sincronía que se daba entre el tubo de rayos X, la camilla y los detectores (una sola fila de detectores). En el año 1998, nace la tomografía computada multidetector, también conocida como multislice (TCMS), el avance en esta técnica es que ya contaban con varias filas de detectores (4 filas para los primeros equipos de este tipo) los cuales iban en aumento conforme se perfeccionaba el diseño y técnica del instrumento hasta llegar actualmente a encontrar tomógrafos con 64 filas de detectores; es importante resaltar que a mayor número de filas de detectores los resultados son mejores. 
De manera más reciente se desarrolla el sistema de tomografía cone-beam (CBCT), técnica muy utilizada en odontología, para el análisis de la región bucomaxilofacial. la Tomografía, es una técnica no invasiva que permite la adquisición de imágenes en capas o cortes de un objeto, logrando hacer un diagnóstico  adecuado de lesiones quísticas, tumorales, así como la aplicación que se le da  durante los tratamientos de implantes debido a que nos permite tener una evaluación preoperatoria de altura, espesor y calidad ósea.
                                               Godfrey N. Hounsfield

Nació el 28 de agosto de 1919 en Newark, Inglaterra; falleció el 12 de agosto del 2004, en Inglaterra. MLA style: "Godfrey N. Hounsfield - Facts". Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 29 Oct 2014. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1979/hounsfield-facts.html>
 
Dra.  Gaby Esthela Tiznado Orozco 
Directora de la Revista Tamé 

referencia

http://www.uan.edu.mx/d/a/publicaciones/revista_tame/numero_8/Tam148-1.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=ObWioUCPo1A

Principios de Funcionamiento

La obtención de imágenes en un TC se realiza a través de un tubo de Rx.
En los estudios radiográficos con la técnica convencional, la región del paciente de objeto de estudio que es tridimensional queda proyectada en la película como una imagen bidimensional. Por este motivo no tiene la nitidez deseable, ya que existe una superposición de las estructuras anatómicas de esta región.
Para eliminar este problema y conseguir una mayor calidad en la imagen se desarrollaron diversas técnicas tomografías.
En la tomografía lineal convencional, los Rx realizan un barrido de todo el grosor del cuerpo, consiguiéndose la imagen deseada por el movimiento conjunto del foco de Rx y de la placa, que borra y desdibuja los planos inferiores y superiores al plano deseado. La cantidad de radiación que recibe el paciente en este estudio es grande y la nitidez de la imagen se resiente por las imágenes de barrido.
La obtención de imágenes en el equipo de TC viene dada por un tubo emisor de un haz de Rx que está enfrentado con suma precisión a una columna de detectores.
Ambos, es decir el bloque tubo-detectores, se moverán sincrónicamente para ir girando siempre enfrentados y de esta forma se obtendrán las distintas proyecciones del objeto.
Cada detector tendrá un canal por el cual enviará las señales recibidas de cada uno de los detectores en cada proyección, y a partir de ellas reconstruye la imagen, pero siempre quedarán archivadas en la memoria del ordenador o en el disco magnético de donde podrán ser extraídas siempre que se desee.
 Por tanto, los detectores convierten la señal de radiación en una señal electrónica de respuesta o “señal analógica” (sí o no, es decir, hay pulso o no hay pulso) que a su vez se convierte en “señal digital” por medio de una conversión analógico-digital (si hay señal se obtiene como resultado 1 y si no hay señal el resultado es 0). 
Este proceso de conversión lo realiza el computador para poder así trabajar con las medidas recibidas en un sistema binario, que es el que utilizan los ordenadores.
La imagen reconstruida puede ser almacenada pudiendo visualizarla cada vez que se desee. También puede ser impresa en una placa convencional a través de una impresora láser conectada al monitor de visualización.

La forma exacta en la que se produce la imagen en TC es muy complicada y requiere conocimientos de física, ingeniería e informática. Los principios básicos, no obstante, pueden explicarse con facilidad si se elige el equipo más simple, compuesto por un haz de Rx finamente colimado y un único detector.  

La fuente de Rx y el detector están conectados de forma que tiene un movimiento sincrónico. Cuando el conjunto fuente de Rx-detector realiza un barrido o TRASLACIÓN a través del paciente, las estructuras internas del sujeto atenúan el haz en función de la densidad y del número atómico de los tejidos de la zona.  

La intensidad de radiación se detecta en función de este patrón y se crea un perfil de intensidades o PROYECCIÓN. Al final de un barrido, el conjunto fuente-detector gira y comienza un segundo barrido. Durante este barrido, la señal del detector vuelve a ser proporcional a la atenuación del haz provocada por las estructuras atómicas internas, y se obtiene una segunda proyección.  

Si se repite muchas veces el proceso se obtendrán una gran cantidad de proyecciones. Esas proyecciones no se visualizan, sino que se almacenan de forma numérica en el ordenador.                  

El procesado de los datos que realiza el ordenador supone la superposición efectiva de cada proyección para RECONSTRUIR la estructura anatómica correspondiente a ese corte. La forma más sencilla de poder explicarlos principios físicos de la tomografía computarizada es que esta consiste en el uso de un haz de rayos X finamente colimado y un único detector. La fuente de rayos X y el detector están conectados de tal modo que se mueven de forma sincronizada. Cuando el conjunto fuente-detector efectúa un barrido, o traslación, del paciente, las estructuras internas del cuerpo atenúan el haz de rayos X según sus respectivos valores de número atómico y densidad de masa. La intensidad de radiación detectada variará, así, conformará un perfil de intensidad llamado proyección. Al concluir la traslación, el conjunto fuente-detector regresa a su posición de partida, y el conjunto completo gira para iniciar una segunda traslación. Durante ésta, la señal del detector vuelve a ser proporcional a la atenuación del haz de rayos X de las estructuras anatómicas, de lo que se obtiene un segundo resultado de exploración. 

Si se repite este proceso un número elevado de veces, se generarán numerosas proyecciones. Estas proyecciones no se perciben visualmente, sino que se almacenan en un ordenador. Después, el ordenador las procesa y estudia sus patrones de superposición para reconstruir una imagen final de las estructuras anatómicas. La superposición de las proyecciones no se produce como podría imaginarse en primera instancia. La señal del detector durante cada traslación se registra en incrementos de un máximo de 1.000. El valor de cada incremento está relacionado con el coeficiente de atenuación de los rayos X que corresponde al trayecto total de la radiación por el tejido. Mediante el empleo de ecuaciones simultáneas se obtiene finalmente una matriz de valores representativa de la sección transversal de la estructura sometida a examen. 

A entender con un poco más del teorema de Radón, La tomografía axial computarizada (TAC) es un sistema de imagen que reconstruye la estructura interna de una sección de un sistema heterogéneo y se utiliza ampliamente en la diagnosis médica.

referencia

httpshttps://es.scribd.com/doc/17184942/Principios-Fisicos-de-la-Tomografia-Computarizada://es.scribd.com/doc/17184942/Principios-Fisicos-de-la-Tomografia-Computarizada

Tomografía Convencional

 Una variante de la Radiología es la "Tomografía simple o Convencional" denominación que permite diferenciarla de la Tomografía Computada y de otros métodos de estudios tomográficos.

La Tomografía convencional es una técnica especial de rayos x que proporciona una imagen de las estructuras contenidas en un plano predeterminado de la región corporal examinada.

La figura 1. Muestra un esquema del funcionamiento del Tomógrafo.

Fig. 1. Funcionamiento del Tomógrafo

Se basa en un movimiento solidario del tubo  de rayos X y la película (incluida en el chasis) que se desplaza en sentido opuesto, en forma  sincrónica y solidaria, a igual velocidad.

Se selecciona un plano del organismo que se desea cortar, explorar.

Este plano es irradiado  y proyectado  en el mismo sitio de la película durante todo el trayecto que la misma y el tubo realizan.

El principio básico, de  esta técnica es el desplazamiento del tubo de rayos X  y de la placa radiográfica de forma sincrónica y en direcciones opuestas respecto a un eje fijo durante la exposición, como señalamos anteriormente.

Las estructuras situadas en planos distintos al eje de giro se van proyectando progresivamente en lugares diferentes de la placa provocando una impresión  de borrosidad en la imagen, la técnica proporciona una imagen nítida  de la estructuras del plano examinado, mientras que las  situadas en otros planos salen borrosas y su imagen difumina en el conjunto.

Los equipos que en el pasado se construían exclusivamente para Tomografía convencional han quedado relegados. El equipo utilizado para realizar el examen tomografico más sencillo, la Tomografía Lineal. Es la forma básica de tomografía

El objetivo es la visualización preferencial de un plano del volumen examinado

El principio básico consiste en “hacer borrosas” todas las estructuras situadas por delante y por detrás del plano que se desee estudiar. Ya no se utiliza y ha sido reemplazada por la Tomografía Computarizada.

La Tomografía Convencional ha visto descender enormemente sus indicaciones desde la aparición de la TC y la RM. El interés de la técnica ha quedado reducido a aplicaciones puntuales Tomografía Renal, Ósea. En la figura 2 se muestra el esquema de la técnica para obtener Tomografías lineales.

                                                            Fig. 2. Tomografía Lineal

                                                      

                                                          

Referencias

1. Cabrero Fraile, F.J (2004, septiembre).Imagen Radiológica-principios físicos e instrumentación. España: ELSEVIER, III Masson.

Tomografía Computarizada
El término “tomografía computarizada”, o TC, se refiere a un procedimiento computarizado de imágenes por rayos X en el que se proyecta un haz angosto de rayos X a un paciente y se gira rápidamente alrededor del cuerpo, produciendo señales que son procesadas por la computadora de la máquina para generar imágenes transversales—o “cortes”—del cuerpo. Estos cortes se llaman imágenes tomográficas y contienen información más detallada que los rayos X convencionales. Una vez que la computadora de la máquina recolecta varios cortes sucesivos, se pueden “apilar” digitalmente para formar una imagen tridimensional del paciente que permita más fácilmente la identificación y ubicación de las estructuraras básicas, así como de posibles tumores o anormalidades.Las imágenes de las tomografías computarizadas proporcionan información más detallada que las de las radiografías convencionales.
Una tomografía computarizada tiene varios usos, pero sirve especialmente para examinar, de manera rápida, a las personas que puedan tener lesiones internas como consecuencia de accidentes automovilísticos u otros tipos de traumatismos. Una tomografía computarizada se puede utilizar para visualizar casi todas las partes del cuerpo y diagnosticar enfermedades o lesiones, así como para planificar tratamientos médicos, quirúrgicos o de radiación.

Referencia

https://medlineplus.gov/spanish/ctscans.html

Estudios que se pueden realizar

El diagnóstico por imágenes por TAC es:

una de las herramientas más rápidas y precisas para examinar el tórax, el abdomen y la pelvis, ya que proporciona imágenes transversales detalladas de todo tipo de tejido.

utilizada para examinar pacientes con heridas debidas a traumas tales como un accidente automovilístico.

se realiza en pacientes con síntomas agudos tales como dolor de pecho o abdominal, o dificultad para respirar.

generalmente es el mejor método para la detección de cánceres en el tórax, el abdomen y la pelvis, tales como linfoma y cánceres de pulmón, hígado, riñón, ovarios y páncreas. Es considerado el mejor método porque la imagen le permite al médico confirmar la presencia de un tumor, medir su tamaño, identificar su ubicación exacta y determinar el alcance que tiene sobre otros tejidos cercanos.

un examen que juega un papel significativo en la detección, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades vasculares que pueden conducir a derrames cerebrales, insuficiencias renales y hasta a la muerte. La TAC se usa comúnmente para explorar para la presencia de émbolo pulmonar (un coágulo de sangre en los vasos pulmonares) así como para aneurismas aórticas.

En los pacientes pediátricos, la exploración por TC se usa con frecuencia para evaluar:

linfoma

neuroblastoma

tumores del riñón

malformaciones congénitas del corazón, los riñones y los vasos sanguíneos

fibrosis cística

complicaciones de la apendicitis aguda

complicaciones de la neumonía

enfermedad inflamatoria del instestino

heridas graves

Los radiólogos y los radioncólogos a menudo utilizan el examen de TAC para:

identificar rápidamente lesiones a los pulmones, corazón y vasos, el hígado, el bazo, los riñones, el intestino u otros órganos internos en casos de trauma.

guiar biopsias y otros procedimientos tales como drenajes de abscesos y tratamientos de tumores mínimamente invasivos.

planificar y evaluar los resultados de la cirugía, tales como trasplantes de órganos o bypass gástrico.

estadificar, planear y administrar debidamente los tratamientos de radiación para tumores así como medir la respuesta a la quimioterapia.

medir la densidad mineral ósea con el fin de detectar osteoporosis. 

Referencia https://www.google.com/amp/s/www.radiologyinfo.org/sp/amp/bodyct.html

Ventajas y desventajas de la tomografía computada

       
                    Ventajas y Desventajas de la TC                                                                 

             


                      Modelos de Tomagrafos
       


         
   

                                 

               

 

Referencia

https://www.google.com/amp/s/www.tuasaude.com/es/tomografia-computarizada/amp

Control de Calidad

CONTROL DE CALIDAD EN TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA

La característica más importante que distingue a la CT de la radiografía radica en la excelente resolución de bajo contraste que proporciona. La resolución de bajo contraste es la capacidad de detectar estructuras que ofrecen sólo una pequeña diferencia en la señal (expresada en UH) en comparación con su entorno directo. La calidad de la imagen en CT viene determinada por unas características, a los que generalmente se les puede asignar un valor numérico, dado que en CT los píxeles tienen valores discretos numéricos.

PARÁMETROS GEOMÉTRICOS

Los parámetros considerados esenciales son los siguientes:

• Procedimientos de verificación del alineamiento de los indicadores luminosos:
• Concordancia entre las luces del plano externo e interno: esta prueba se realiza para comprobar que los indicadores luminosos internos y externos se hallan a la distancia correcta. 
• Concordancia entre las luces del plano interno y el plano irradiado: La correcta alineación de la luz y el haz de radiación permite localizar sobre el paciente el origen desde el que se programará la secuencia de exploración.

• Procedimiento de verificación del desplazamiento de la mesa: Estas verificaciones deben realizarse con una carga sobre la mesa que sea equivalente a la de un paciente de 70-80 kg.
• Exactitud del indicador de distancia en el brazo (gantry)
• Exactitud del incremento de desplazamiento de mesa
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• Procedimiento de verificación de la exactitud en la inclinación del brazo: Se coloca una película en sobre "ready-pack" en el extremo de la mesa que entra en el brazo. Debe colocarse vertical de manera que sea paralelo al plano sagital e intersecte perpendicularmente a los planos axial y coronal. 

• Procedimiento de verificación del espesor de corte efectivo: El espesor de corte efectivo esta definido como la anchura a mitad de altura del perfil de sensibilidad en el eje Z. El método de medida del espesor efectivo de corte depende del maniquí que se emplee y de las instrucciones del fabricante. Se comparará el perfil en las imágenes obtenidas en una sola rotación. Las diferencias existentes podrían indicar mal alineamiento entre foco/colimado/sistema de detectores o diferencia en la sensibilidad de las lineas paralelas de detectores.
  

• Procedimiento de medida de la anchura de corte irradiado: La medida de la anchura de corte irradiada, para todos los espesores de corte nominales, proporciona una prueba directa de la colimación prepaciente y permite calcular la eficiencia geométrica del equipo.
• Procedimiento de verificación de la exactitud de la selección de la posición del corte sobre el topograma: Se comprueba haciendo un topograma de un objeto que contenga marcadores radiopacos. Se programa una secuencia partiendo de la posición del marcados y en la primera imagen debe aparecer éste. La desviación debe ser menor que +- 2mm.

    CALIDAD DE IMAGEN

• Procedimiento de evaluación del ruido de la imagen y valor medio del número CT y artefactos: La evaluación del ruido se realiza utilizando maniquíes cilíndricos que, o bien se rellenan de agua, o están hecho de un material equivalente a tejido. Se adquiere una imagen axial y se define en ella una región de interés circular (ROI) de unos 2cm de diámetro situada en el centro de la imagen.
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• Procedimiento de verificación de la linealidad de número CT y escala de contraste: La linealidad de los números CT se evalúa utilizando un maniquí con inserciones de diferentes materiales de coeficiente de atenuación o densidad electrónica conocida. Se realiza un corte con los parámetros de exposición que determina el fabricante y se generan regiones de interés (ROI) en el interior de las diferentes imágenes de los insertos y se anota el valor de la media.
  

• Procedimiento de evaluación de la resolución a bajo contraste: La resolución a bajo contraste se define como el objeto más pequeño que es visible a un contraste dado, para una dosis dada. En las pruebas de aceptación, la adquisición de imágenes y la medida de dosis se realizará en forma similar a la referencia por el fabricante en las especificaciones técnicas.
• Procedimiento de evaluación de la resolución espacial a alto contraste:Esta magnitud puede medirse mediante 2 tipos de técnica: evaluando la función de transferencia de modulación (MTF) o realizando un análisis objetivo o visual de imágenes de un maniquí de barras.

                                       

Referencias

(7) http://controldecalidadettp.blogspot.com/2015/12/control-de-calidad-en-tomografia.html