Fundamentos de la Tomografía Computarizada (TC)

Fundamentos de la Tomografía Computarizada (TC)

• La radiación de un tubo de rayos X tiene energía constante al emitirse
• Esta energía permanece constante al atravesar el aire
• Al atravesar un objeto, parte de la energía se absorbe por efecto fotoeléctrico

Fundamento

• El coeficiente de atenuación de los rayos X es clave en el objeto explorado

Tomografía Computarizada (TC)

• La TC es un procedimiento de diagnóstico por imágenes que combina radiografías
• Las radiografías son de diferentes ángulos alrededor del cuerpo y se usan procesamientos informáticos
• La TC crea imágenes (cortes) transversales con reconstrucciones multiplanares

Historia de la TC

• La TC se desarrolló a finales de los años sesenta y principios de los setenta por Sir Godfrey Hounsfield
• El desarrollo fue en el Reino Unido, en los EMI Central Research Laboratories
• La primera TC del cerebro de un paciente fue en 1971
• Hounsfield y Allan Cormack recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1979

Funcionamiento de la TC

• La TC adquiere imágenes con un tubo emisor de rayos X que gira alrededor del cuerpo
• Un sistema de detectores recoge la radiación emergente
• Las imágenes se reconstruyen según la atenuación del organismo a los rayos X incidentes

Matriz Digital

• Cada número en una imagen digital corresponde a un nivel de gris

Pixel y Voxel

• Una imagen axial de TC está formada por una matriz
• Cada pixel de la imagen representa la atenuación media de un voxel

Matriz

• Para la reconstrucción, las imágenes se dividen en cuadrículas (sistema de abscisas y ordenadas)
• Al conjunto de cuadrículas se le denomina MATRIZ
• Los equipos actuales proporcionan imágenes de 512x512 píxeles
• Esta resolución espacial aporta suficiente información diagnóstica

Datos Isótropos vs. Anisótropos

• Los datos isotrópicos tienen el grosor de corte es igual al tamaño del píxel

Unidades Hounsfield

• La composición tisular de cada pixel/voxel determina sus valores de atenuación (densidad)
• Visualmente, esto se representa en escala de grises (negro a blanco)
• Numéricamente, se mide en Unidades Hounsfield (UH)
• UH del aire es -1000
• UH del agua es 0
• UH de tejidos blandos varía de -100 a 100
• UH del hueso es aproximadamente 1000
• UH del hueso compacto es >3000

Densidad y Atenuación

• El ojo humano detecta 20-30 tonos de grises
• El monitor representa aproximadamente 256 a 1,024 tonos de grises
• UH del agua: 0
• UH del aire: -1000
• UH hueso compacto: >3000
• Tejidos blandos: -100 a 100

Niveles de Gris y Ventana

• La ventana ósea valora las lesiones del hueso, centrada entre 400 y 500 UH y con anchura de más de 2000 UH
• No se obtiene contraste suficiente al aplicar 256 niveles de gris a toda la gama de UH
• Al establecer niveles de ventana, se distribuyen los niveles de gris entre un rango de UH asignando el blanco o el negro a los valores superiores o inferiores

Ventanas en TAC Cerebral

• Ventana de Cerebro:
  • W: 80, L:40
  • El encéfalo normal es isodenso
  • Cisternas y ventrículos hipodensos
  • Hueso: muy hiperdenso
  • Diferencia la sustancia blanca de la gris
• Ventana Ósea:
  • W: 2800, L:6000
  • El cráneo y el calcio son hiperdensos
  • Útil para diagnosticar fracturas de cráneo
• Ventana Subdural:
  • W: 130-300, L: 50-100
  • Los hematomas agudos son hiperdensos
  • No diferencia bien el parénquima

Proceso de la TC

• Cada corte se forma por pixels/voxels
• Se calcula la atenuación de los rayos X en cada uno de ellos
• El valor se convierte en número TC
• Cada pixel/voxel adquiere un nivel de gris, dependiendo del número TC

TC Secuencial

• Utiliza conjunto de tubo, detector y cables, con rotación alternativa
• Adquisición de datos y avance discontinuo
• Adquiere secuencialmente series de imágenes separadas por espacios iguales
• Puede durar varios minutos, según la región corporal y el tamaño del paciente

TC Helicoidal

• Utiliza rotación continua de tubo y detectores con avance de la mesa durante la adquisición

Tc Multicorte o Multidetector (TCMD)

• Aumenta las filas de detectores en el eje Z (longitudinal del cuerpo) con apertura del haz de rayos X
• Se acelera la adquisición de datos, proporcionando ventajas importantes

Evolución del TCMD

• 1990: TC helicoidal
• 1993: 2 arcos detectores
• 1998: 4 filas, colimación de 1-1,25mm
• 2000: 8 arcos
• 2002: 16 filas (submilimétrico)
• 2004: 40 filas

TC de recuento de fotones

• Convierte directamente los rayos X en una señal eléctrica, creando una imagen
• Mide la energía de cada rayo X, ofreciendo información espectral para cada escaneo
• Produce imágenes más ricas en contraste, con alta resolución espacial
• Se mantiene la misma dosis de radiación

TC con energía espectral o doble energía

• Los rayos X se emiten a dos energías (alta y baja)
• Permite caracterizar y cuantificar diferentes tejidos, según los fotones de rayos X atraviesan distintos tejidos

TC de Energía Dual

• Diferencia materiales según su respuesta a los distintos KV
• Los niveles son 80KV y 140KV

Ventajas de TC de recuento de fotones

• Alta resolución (0,2 mm)
• Baja dosis de radiación
• Corte fino
• Menos artefactos metálicos
• Menos volumen de contraste

TC de haz cónico (CBCT)

• Un tomógrafo se usa para el tobillo y pie
• El sistema permite imágenes con y sin carga
• El paciente se sitúa en el centro del equipo
• La fuente emite un haz de rayos X en forma de cono que es captado por un detector plano
• El sistema gira sobre su eje

Características de la TC de haz cónico (CBCT)

• La técnica permite obtener imágenes tridimensionales fiables del pie y el tobillo
• La técnica expone a los pacientes a dosis relativamente bajas de radiación y proporciona notable resolución de imagen

Planos y Cortes

• Tobillo-retropie:
  • Sagitales: siguiendo el eje de la tibia y el astrágalo
  • Axiales: paralelos a la articulación subastragalina
  • Coronales: siguiendo el eje de la tibia y perpendiculares al astrágalo
• Medio-antepie:
  • Axiales (oblicuados): paralelos al eje mayor de los metatarsianos
  • Sagitales: paralelos a los metatarsianos
  • Coronales: perpendiculares a los metatarsianos

TC: Principales Indicaciones en el Aparato Locomotor

• Estudio de la morfología, localización y extensión de tumores óseos primarios (osteoma osteoide)
• Sospecha de recidiva tumoral
• Estudio de metástasis óseas (exploraciones convencionales no concluyentes)
• Estudio de fracturas de difícil valoración por otros métodos
• Enfermedades articulares (sacroileítis), no diagnosticadas por otros métodos
• Estudio de la morfología y extensión de tumores de partes blandas
• Guía para biopsia Y tratamiento

Ventajas y Desventajas de la TC

• Ventajas:
• Resolución anatómica
• Resolución de contraste
• Valoración de lesiones calcificadas/osificadas
• Excelente definición ósea
• Más rápido
• Es muy rara la claustrofobia
• Desventajas:
• Radiación
• Contrastes EV

Indicaciones para pruebas de imagen

• Las pruebas de imagen se solicitan tras una correcta anamnesis y exploración física
• Sospechar un diagnóstico
• Evitar pruebas múltiples sin orientación
• Elegir el método más sensible a la sospecha diagnóstica