Muy importante de la tac

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Muy importante de la tac

  1. 1. Se ideo en un intento de reducir al mínimo el problema de la superposición de la de lainformación tridimensional en 2 dimensiones.Se basa en el movimiento relativo de la fuente de rayos x y del chasis con la película de modoque las imágenes registradas se difuminen.Este artículo es la continuación natural del de hace unas semanas en el que hablamosacerca de la Tomografía por Emisión de Positrones (TEP). Muchos de vosotrosmostrásteis interés en que la cosa no se quedara ahí, sino que hubiera una pequeña“trilogía” sobre TEP, TAC y RM.TAC de una cabeza humana. ¡No te pierdas las orejas! Publicado bajo Creative CommonsSharealike 2.0.De manera que en el artículo de hoy hablaremos acerca de la Tomografía AxialComputarizada (TAC) (a veces se oyecomputerizada en vez de computarizada): en quéfenómenos físicos se fundamenta, cómo funciona, para qué sirve y qué peligros tiene.Dicho mal y pronto, una TAC es la imagen de un corte o sección (tomos en griego) de unobjeto (como por ejemplo tu cuerpo) construida por un ordenador (computarizada) a partirde una serie de imágenes de rayos X de esa sección del objeto tomadas por un emisor yun detector de rayos X que giran alrededor del objeto sobre un eje (axial). El resultado lopuedes ver en la imagen de arriba de una cabeza humana.Un aparato de TAC (que seguro que has visto alguna vez en un hospital, en la realidad oen la TV o el cine) consta básicamente de un anillo (como un donut) en el que se introduceal paciente, un emisor y un receptor de rayos X tras las paredes del anillo que pueden giraralrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por el detector. No hayque confundirlo con los escáners por Resonancia Magnética, que son los que tienen formade largo tubo y a veces causan problemas a los claustrofóbicos. Eso no es un problema enuna TAC:
  2. 2. Escáner TAC de 64 capas “Brilliance”, de Philips.Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleranelectrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones chocancontra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se emite en forma deradiación electromagnética (fotones). Puesto que los electrones se movían muy rápido,esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una frecuencia, muy grandes, y unalongitud de onda muy corta (de unos 10-10 metros): son rayos X. Dependiendo de lavelocidad que tuvieran los electrones y el metal utilizado (unos, como el tungsteno, losfrenan más rápido que otros como el molibdeno) se puede regular la frecuencia de laradiación.A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una pantallade plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una rendija muy fina. Loque la atraviesa es, por tanto, una especie de “rodaja” del cono, con forma de abanico fino.Evidentemente, cuanto más fina sea la rendija, mayor será la precisión del proceso.Esa “rojada” de rayos X atraviesa el objeto en cuestión. Dependiendo de dónde esté elcañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el cañón está justosobre el anillo del TAC y apuntando hacia abajo (por supuesto, si tú estás dentro no lo ves,porque tú estás dentro del anillo y el cañón justo al otro lado de la pared del anillo).Entonces, los rayos X viajan de arriba hacia abajo, atravesando tu cabeza y saliendo pordebajo, pasando por una sección fina de tu cráneo.Naturalmente, no todos los fotones atraviesan tu cuerpo y llegan al otro lado del anillo:algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son absorbidos más
  3. 3. frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas son candidatos másprobables a llegar al otro extremo. Evidentemente, esto significa que estás absorbiendoradiación ionizante, lo cual tiene sus problemas, pero de esto hablaremos luego.Al otro lado del cañón (en el ejemplo, justo debajo de tu cabeza) se encuentra un detectorde rayos X: hay muchas sustancias que pueden servir para este propósito, puesto que laradiación ionizante es bastante fácil de detectar. A lo largo de la historia se han utilizadoplacas fotográficas, fósforos fotoestimulables, pantallas de tierras raras… Cualquiera quesea el sistema concreto empleado, el detector registra una línea de fotones de rayos X,justo la proyección del corte de tu cuerpo sobre él. Unos puntos de la línea serán másbrillantes que otros, dependiendo de dónde había hueso, cartílago, aire, agua… cuando elhaz atravesó tu cuerpo.Entrañas del anillo de un TAC. T: tubo de rayos X. D: detector. X: haz de rayos X. R:sentido de rotación. Crédito:Wikipedia/GPL.A continuación, el cañón y el detector, que están montados sobre un soporte giratorio,rotan un pequeño ángulo. Supongamos que en el ejemplo giran 1°, de modo que los rayosX no llegan a tu cabeza justo desde arriba, pero casi. El detector registra los fotones derayos X que le llegan, y el anillo que contiene el cañón y el detector gira de nuevo. Cuandohan completado 360°, se habrán obtenido las proyecciones del corte en todas las posiblesdirecciones de esa sección.
  4. 4. Todos estos datos son pasados a un ordenador, que no hace más que revertir el procesofísico (la proyección del corte sobre distintas direcciones del espacio) para reconstruir lasección completa. El resultado es una imagen bidimensional de esa sección del objeto. Acontinuación puede moverse el anillo una pequeña distancia a lo largo del eje del anillo(por ejemplo, 1 cm hacia tus pies) y volver a realizar toda la vuelta de imágenes paraobtener otro corte de tu cuerpo un poco más abajo.Esta imagen probablemente te ayude a entenderlo mucho mejor que mi descripción:El primer aparato de TAC listo para ser usado de forma comercial fue desarrollado por SirGodfrey Newbold Hounsfield (que por entonces no era Sir) e independientemente por AllanMcLeod Cormack. Ambos compartieron el Premio Nobel de Medicina en 1979. Eso sí,aquellos TACs no eran como los de ahora: el prototipo original de Hounsfield de 1971tomaba 180 imágenes (separadas 1°) para cada sección, y luego repetía el proceso pararealizar otro corte, otro, etc., así hasta 160 veces. El proceso duraba unos cinco minutos.A continuación se procesaban las imágenes en un ordenador “pata negra” quetardaba dos horas y media en obtener las secciones correspondientes. Por si te interesalo retro, el primer escáner TAC comercial de EMI utilizaba una Data General Nova 4.Por supuesto, hoy en día las cosas son distintas, tanto en el aspecto físico como en el deproceso de la información. Por ejemplo, para que el proceso sea más rápido, muchosescáners de TAC actuales no tienen un anillo emisor-detector, sino varios. En los años 90empezaron a construirse con dos anillos, luego cuatro, ocho… hasta los de 64 anillos deahora mismo (el TAC de Philips de la foto de más arriba, por ejemplo). En 2007, Philips yToshiba anunciaron versiones de 256 y más de 300 anillos, aunque no sé si ya estáncomercializados o no. Además, la rotación de cada anillo ha ido aumentando de velocidad.Hoy en día un anillo da la vuelta completa en unos 3 segundos.Naturalmente, la velocidad de proceso de los ordenadores se ha disparado desde 1971.Hoy en día se procesan los datos en unos minutos, a pesar de que la cantidad deinformación es ingente comparada con la de aquellos años. De hecho, la capacidad deproceso de hoy en día permite hacer cosas que por aquel entonces eran absolutamenteimposibles.Por ejemplo, pueden tomarse las imágenes de muchas capas separadas una distanciamuy pequeña y combinarlas para crear una imagen tridimensional del objeto:
  5. 5. TAC en 3D. Crédito: Wikipedia/GPL.Muchas veces quiere observarse algo muy concreto dentro del cuerpo (como los vasossanguíneos de una zona determinada). Entonces se suele administrar, vía intravenosa,un agente de contraste, es decir, una sustancia que absorbe muy bien los rayos X, demodo que es muy opaca a esta radiación.Los usos de una TAC son, como puedes imaginar, muy variados: permite ver con unaprecisión bastante buena el interior del cuerpo en dos y tres dimensiones, de modo que seusa en el diagnóstico de muchas dolencias, entre ellas (aunque hay muchas más):  Las TAC de la cabeza se utilizan, por ejemplo, para identificar hemorragias cerebrales y tumores (aunque para esto se utiliza más, como veremos al finalizar la “trilogía”, la RM).  En los pulmones, se emplean para identificar enfisemas, fibrosis y tumores.  En el abdomen, sirve para identificar cálculos renales, apendicitis, pancreatitis, etc.  En los miembros se utiliza para obtener imágenes detalladas de fracturas complejas, sobre todo en articulaciones.Sin embargo, a pesar de todo esto no se suelen realizar TACs alegremente, debido a unarazón en la que probablemente has pensado ya mientras leías: los rayos X son, comohemos dicho, radiación ionizante, lo cual hace más probable el desarrollo de tumores.Cuando hablamos sobre la TEP dijimos que una típica te somete a unos7 milisieverts(mSv), el equivalente a dos o tres años de radiación natural de fondo, y algoparecido pasa en este caso. Una TAC es el equivalente de hacerte muchas radiografías,de modo que la dosis recibida puede llegar a ser bastante alta: desde unos 1,5 mSv paraun TAC craneal hasta 13 mSv para un TAC del corazón con gran resolución.Esto no quiere decir que si te haces una TAC vayas a desarrollar un cáncer, pero sí que esconveniente hacerse los menos posibles a lo largo de la vida, sobre todo de niño(los TACs pediátricos son los menos frecuentes). Y ahí está la clave de la cuestión: todoesto son probabilidades. Cuanta menos radiación, mejor, pero hay veces en las que elriesgo de no hacerse una TAC es mayor que el riesgo de hacérsela, porque ayuda adiagnosticar algo muy grave. En general, si tu médico te manda a hacerte una, es porquees realmente necesario.Por cierto, las cosas claras y el chocolate espeso: artículos como éste tienen comoobjetivo saciar la curiosidad sobre los fundamentos físicos de estos aparatos, noreemplazar a tu médico como fuente de información. Si vas a hacerte una TAC, buscarinformación en internet para tranquilizarte o ponerte nervioso no es una buena idea. Tumédico es quien mejor puede informarte de la conveniencia y los posibles peligros dehacerlo, y buscar sustitutos en la red me parece una equivocación. Si alguno de vosotroses médico, estoy seguro de que estará de acuerdo conmigo en esto: si estás preocupado onervioso, pregunta a tu médico. No está mal que hayas leído este artículo para hacerteuna idea, pero no te quedes ahí.
  6. 6. En el último artículo de esta mini-serie de tres, dentro de un par de semanas, hablaremosacerca de la Resonancia Magnética (RM).Puedes descargar un librito electrónico gratuito sobre este asunto (además de otrastomografías) de nuestra librería. The ¿En qué consiste una Tomografía Axial Computarizada (TAC)? by Pedro Gómez-Esteban, unless otherwise expressly stated, is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 2.5 Spain License.Entradas relacionadas:E “Tomografías” en PDF“ Ahora que lo pienso…A Series¿No sabes qué leer? Lee una entrada al azar Publicado por Pedro el Tuesday, January 22, 2008, a las 05:42, y clasificado en Ahora que lo pienso..., Biología, Ciencia,Tecnología.Sigue los comentarios de esta entrada con su RSS de comentarios.Puedes escribir un comentario o trackback desde tu blog. Comentarios { 51 } 1. tall-cute | 22/01/2008 at 06:33 | Permalink Un artículo cojonudo (también hablando mal y pronto ) Estuve hace poco en una charla donde nos mostraron como esta mejorando la tomografía al incorporarle nuevas tecnologías pudiendo aumentar tanto la resolución como los datos que queremos obtener. De tal forma que es posible estudiar expresión de proteínas en embriones Además estamos de enhorabuena porque uno de los co-desarrolladores (Sharpe J.) trabaja ahora en Barcelona. (os dejo el enlace a uno de estos artículos por si os interesa:http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/296/5567/541 ) 2. Belerofot | 22/01/2008 at 11:01 | Permalink HE visto mil veces el TAC en funcionamiento, y tenia una idea de como funcionaba, pero ahora lo comprendo mejor. Gracias pedro. 3. mantrax3_14 | 23/01/2008 at 05:35 | Permalink
  7. 7. Hoy me practicaron mi primer tomografia y me consigo con esto… ya me temía yo que era como multiples radiografias… Muy buen articulo.4. Rodrigo | 23/01/2008 at 12:29 | Permalink Muy didáctico. Por un derrame cerebral que sufrí, me hicieron varias RM y TACs y aunque tenía una idea general de lo que eran, con tu artículo he saciado toda mi curiosidad. Un texto muy ameno, realmente didáctico y fácil de seguir. Las imágenes que lo acompañan ayudan mucho. Felicidades y gracias por tu trabajo. Genial. Espero con ansias el próximo sobre la resonancia magnética.5. cruzki | 23/01/2008 at 01:16 | Permalink Por cierto, en el ICM2006 en Madrid (congreso de matemáticos) se impartió una charla de un tío que había desarrollado un método para la reconstrucción de imágenes tridimiensionales a partir de cortes… vamos algo parecido a lo que hace un TAC. El asunto es que el método requería como un 30% menos de información (radiografías) y obtenía una precisión superior. Algunas refencias del estos trabajos: http://www.l1-magic.org/ http://www.acm.caltech.edu/~emmanuel/ Las mates de como se hacen distan bastante de ser triviales (creaban una función de error sobre los datos de la imagen, no me acuerdo muy bien como y luego la minimizaban usando técnicas clásicas de optimización. La solución era te daba la imagen reconstruida… así a grandes razgos)6. DrSentís | 23/01/2008 at 10:52 | Permalink Soy médico y suscriptor de este blog, que me parece extremadamente interesante. Además, la opción de estar suscrito a los posts mediante email me resulta muy cómodo. Las explicaciones acerca de la física del TAC me han servido para reverdecer conceptos teóricos que me explicaron durante la carrera hace bastantes años. Las aplicaciones clínicas del TAC han variado muchísimo. Cuando yo empecé mi práctica clínica, hace unos veinte años, era una exploración que se solicitaba de uvas a peras, tardaban un verano en hacerla, tenías que justificar en extremo la solicitud, pedirla en un impreso especial … vamos, que se hiciera un TAC era todo un acontecimiento. Hoy en día se hacen TACs como quien ausculta un pulmón. Hace años, solicitar un TAC ante un cólico de riñón podía ser considerado una exhibición de heterodoxia clínica. Hoy en día se realizan TACs helicoidales con esta indicación sin problemas. En cuanto a la apendicitis, el TAC no es el medio diagnóstico ideal. El diagnóstico es clínico. Las pruebas radiológicas que se solicitan ante un caso de sospecha de apendicitis son una placa simple de abdomen y una ecografía, no siendo esta última imprescindible. Por último, lo de que no se hacen TACs alegremente porque son caros no es cierto. Desde
  8. 8. el punto de vista económico, una vez hecha la inversión para comprar elchisme, no vas a gastar demasiado si haces muchos TACs. Los gastos sonfijos: has de pagar al radiólogo que lo informa y al técnico que maneja labestia. Los gastos variables básicos son los contrastes radiológicos y laenergía eléctrica. En el contexto de la sanidad pública, el concepto de “caro”no existe porque se dispara con pólvora del rey. Y en el contexto de la sanidadprivada, cuantos más TACs se hagan, más facturará la clínica a lasmutualidades médicas y más contento estará el gerente. Aparte de lasconsideraciones anteriores, economicistas, yo he de reconocer que cada vezpido más TACs. En parte como “medicina defensiva” y en parte por quedarmetranquilo ante cuadros clínicos abdominales inespecíficos. Un saludo a todos.

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