Historia de la Tomografía Computarizada

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA

La Tomografía Axial Computada (TAC) es creada por el señor Godfrey Hounsfield, este personaje nació en el 28 de agosto de 1919 en Newark, Inglaterra y falleció el 12 de agosto del 2004, en Inglaterra.

Él pensó en la posibilidad de construir mediante cortes trasversales del cuerpo humano mediante proyecciones radiográficas todas de varias punto de vista. Después de 6 años de esta idea recibe Premio Nobel de medicina ya que esta idea se convirtió en una técnica de uso muy importante.

Teniendo tecnología de producción de punta se logra conseguir una imagen por cada vez que los pulmones están llenos de aire para lograr realizar estudios con un mejor resultado que se realizaban en plano axial.

En el año 1998, nace la tomografía computada multidetector (TCMS), lo novedoso se relacionaba con que tenía cuatro filas de detectores, durante la perfección de la técnica y el diseño estas filas iban en aumento hasta llegar a la actualidad que se cuenta con tomógrafos con 64 filas de detectores

En la actualidad se desarrolla el sistema de tomografía cone-beam (CBCT), esta técnica es utilizada principalmente en la odontología, allí se logra analizar la región buco-maxilofacial.

Debemos saber que la Tomografía, es una técnica no invasiva y mediante ella se obtiene imágenes en cortes del cuerpo humano, para realizar diagnósticos acertados como tumores y otras patologías, así como evaluaciones preoperatorias, espesor y calidad ósea entre otras.

En el momento de emplearla en los servicios de salud en el año de 1971, era mediante de rayos x y solo se podían tomar axiales del cerebro para uso en neuro-radiología. Al pasar los años se ha transformado en una técnica de imagen versátil, donde con esta técnica se logran imágenes tridimensionales de cualquier parte del cuerpo adicional posee una gran escala de estudios en oncología, radiología vascular, radiología intervencionista, entre otras.

· Resolución espacial:

Al obtener una imagen de dos estructuras que presentan una conexión muy clara entre las imágenes. La imagen borrosa da una medida de la resolución espacial de alto contraste. La imagen en el lugar de cambio, es la gráfica percibida por los valores numéricos de los píxeles, se analiza el total numérico en base a la franja de cambio para lograr un orden cuantitativo en la resolución espacial.

Esta conversión de valores numéricos obtiene mal resolución espacial. Si es mayor el tamaño del píxel y mínimo el contraste, se obtiene mal la resolución espacial. También el volumen de los detectores y el boceto de los colimadores agrandan la radiación, afectando resolución espacial, por disminuir el contraste del sistema. La empresa Revolution ATC desarrollo y direcciono la innovación logrando ir adelante en la mejora de calidad.

· La resolución temporal:

Es el tiempo necesario para lograr los datos y así construir la imagen. Cuando hablamos de alta RT, esto quiere decir la obtención de imágenes a gran velocidad.

● Tipo de desplazamiento.

Normalmente se puede enlazar diferentes aparatos dependiendo el objetivo. Para los análisis en cabeza, se utiliza un soporte especial. Este colabora para inmovilizar la cabeza durante el estudio,

Reconstrucciones autorizadas.

· Multiplanar: Mediante este método, reconstruye imágenes diferentes planos ya sea axial, sagital o coronal

· Proyección Intensidad máxima y mínima: Cuando realizamos esta técnica, permite realizar atenuación de intensidad, así editamos los resultados obtenidos en el tomógrafo, de esta manera logramos evidenciar colocaciones especificas tales como, bronquios entre otras.

Máxima intensidad

Mínima intensidad

Escala de Hounsfield

Al realizar un TAC, las diferentes estructuras anatómicas son radiados, el personal de salud utilizando dicha escala limita el tejido para analizar.

a cada píxel se le ha asignado a un valor numérico que corresponde a un valor promedio de la atenuación correspondiente del vóxel o unidad de volumen. Utilizando como referencia el valor de atenuación del agua este valor es comparado, conformando así una escala de unidades arbitrarias llamadas unidades Hounsfield. Esta escala asigna al agua un valor de atenuación = cero (0). La escala de Hounsfield tiene un rango de 2.000 valores, en los que cada uno representa el valor de atenuación de un tejido determinado y el negro absoluto es el -1.000 y el blanco absoluto es el +1.000. A pesar de que el ojo humano solo percibe entre 25 a 30 tonos de gris, computacionalmente se pueden utilizar para que muestre una parte, sacada de la información digital no visible al ojo humano y que puede tener interés a la hora del diagnóstico.

Detectores para la formación de la imagen.

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. 4 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 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.

Los detectores tienen un alto costo, pero son muy eficientes, son muy estables y ellos pueden transformar los RX a luz mediante un proceso que primero la lleva a ser luz luminosa y posterior a energía eléctrica y la segunda es a electricidad. Actualmente existen los siguientes tipos de detectores: de centello, de gas, semiconductores.

EVOLUCION DEL TOMOGRAFO

Primera generación: En el año 1971 se comienza a utilizar este equipo, usaban un haz de rayos X fino y delgado en posiciones opuestas como la punta de un lápiz con un solo detecto, 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. Un estudio completo podía durar hasta 24 Horas aproximadamente.

Tipo de desplazamiento: translación / rotación

Ventajas: permite observar las diferentes estructuras sin superposiciones entre ellas.

Distingue diferentes densidades a través de la escala de hounsfield

Desventajas: se necesita de muchas rotaciones del tubo

solo se utilizaba para el estado de cráneo, Craneógrafos (TC de Cráneo)

Principales características de esta generación:

Se tomaba aproximadamente 60 muestras, mediante un movimiento de traslación.

Luego se giraba aproximadamente 1 Grado y se repetía el proceso de traslación.

Sucesivamente se repetía el proceso.

Poseía un haz de radiación en forma de lápiz. (PENBEAN)

Tiempo de exploración aproximadamente 24 horas de adquisición.

Segunda generación: En el año 1974 fue conservado este principio, el número de detectores aumenta a 30 y el tiempo desciende a 20 segundos esto permite reducir el número de rotaciones de 180 a 6 por cada barrido. El tiempo de cada rotación se redujo entre 20 y 60 segundos. Aumentando significativamente la velocidad de adquisición

Tipo de desplazamiento: translación / rotación

Ventajas: permite observar las diferentes estructuras sin superposiciones entre ellas.

Distingue diferentes densidades a través de la escala de hounsfield

Desventajas: aumento de la radiación dispersa

Principales características de esta generación a continuación:

Se emitían los rayos x en forma de haz de abanico (FANBEAM), el giro es de aproximadamente de 5 grados y se utilizaban juegos de entre 10 a 30 detectores.

Luego se giraba y se repetía el proceso de detección.

Sucesivamente se repite el proceso, hasta completar los 180 grados.

Tiempo de exploración total: aproximadamente 5 a 10 minutos. (20 a 60seg por corte).

Tercera generación:

En el año 1976 cubre casi la totalidad de TC, se vuelve a reducir el tiempo de corte, y el aumento de detectores y la incorporación del software informático, se incorpora el uso de los anillos deslizantes (Slip Ring), haciendo que los detectores junto con el tubo de Rx describan un giro de 360º por rotación, este sistema elimina el sistema de traslación, el barrido bajo a tiempos inferiores de 5 segundos por corte.

Tipo de desplazamiento: rotación / rotación

Ventajas: no hay traslación, aparición de anillos deslizantes para evitar que los cables se enrollan

Desventajas: arte factor u objetos extraños en los anillos

file:///D:/UNAD/semestre%202022-1/4%20semiologia%20radiologica/tomografo%20historia.pdf

Principales características que resaltan a esta generación son:

Se emitían los rayos x en forma de haz de abanico (FANBEAM), el giro es de aproximadamente 5 grados y se utilizaban juegos de entre 10 a 30 detectores.

Luego se giraba y se repetía el proceso de detección.

Sucesivamente se repite el proceso, hasta completar los 180 grados

Tiempo de exploración total: aproximadamente 5 a 10 minutos. (20 a 60seg por cortes).

Cuarta generación: En el año 1987 se empezaron a comercializar, con características de tener 1200 a 4800 detectores, distribuidos en forma de corona alrededor del agujero del gantry, fijos que recogen y envían los datos para su cálculo

Tipo de desplazamiento: translación / estacionario

Desventajas: no utilizaban rejilla para rechazar las radiaciones secundarias, los tiempos de corte no superaban los de la tercera generación, se calibran dos veces por rotación

file:///D:/UNAD/semestre%202022-1/4%20semiologia%20radiologica/tomografo%20historia.pdf

Principales características de esta generación de TC son:

Solo gira el tubo, se utiliza un banco de detectores fijo, muy grande 360 grados.

La principal ventaja es que, al girar solo el tubo, las velocidades de exploración eran un poco más rápidas.

La desventaja es que es un sistema muy costoso y muy poco comercial, hoy en día no se encuentra en uso, y se regresó al uso de los tomógrafos de 3ra Generación.

Quinta generación: Tiene múltiples fuentes fijas de rayos X que no se mueven y numerosos detectores mas 4800. El tiempo de exploración es de 0.5 segundos por su alta velocidad, con características de rápidos y con tiempos de corte muy cortos

Tipo de desplazamiento: estacionario / estacionario

Principales características de esta generación son:

Mejor Conocida como DUAL SOURCE, o TC de Doble Energía. Se desarrollaron 2 tubos con la finalidad, de aumentar la cantidad de obtención de cortes por vuelta, y así disminuir el tiempo de adquisición.

El poseer dos juegos de detectores y tubos de rayos x, aumenta exponencialmente el costo del equipo, haciendo que no se justifique el precio, Al poco tiempo de logro conseguir la misma cantidad de cortes con el uso de un solo juego de detectores y tubo de rayos x.