jueves, 31 de marzo de 2011

Tomografía


¿Que es la Tomografía?

La tomografía o usualmente llamada tomografía axial computarizada (TAC) es una técnica de diagnóstico por imagen que permite la visualización de cortes del organismo a partir de múltiples determinaciones de absorción de rayos X. La formación de la imagen se limita a cortes transversales (axiales) perpendiculares al eje longitudinal del cuerpo, aunque la reconstrucción final de la misma puede obtenerse en cualquier plano.

Es decir, se caracteriza por brindar imágenes del cuerpo humano a manera de rebanadas, sin invadirlo, lo cual la hace sumamente útil en la toma de decisiones de diagnóstico médico.

PRINCIPIOS FÍSICOS

Un aparato de TAC consta básicamente de un anillo en el que se introduce al paciente, un emisor y un receptor de rayos X, tras las paredes del anillo que pueden girar alrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por el detector.

Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleran electrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones chocan contra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se emite en forma de radiación electromagnética (fotones). Puesto que los electrones se movían muy rápido, esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una frecuencia, muy grandes, y una longitud de onda muy corta (de unos 10-10 metros): son rayos X. Dependiendo de la velocidad que tuvieran los electrones y el metal utilizado (unos, como el tungsteno, los frenan más rápido que otros como el molibdeno) se puede regular la frecuencia de la radiación.

A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una pantalla de plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una rendija muy fina. Lo que 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 el cañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el cañón está justo sobre 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 por debajo, pasando por una sección fina del cráneo.




Naturalmente, no todos los fotones atraviesan el cuerpo y llegan al otro lado del anillo: algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son absorbidos más frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas son candidatos más probables a llegar al otro extremo. Evidentemente, esto significa que estás absorbiendo radiación 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 detector de rayos X: hay muchas sustancias que pueden servir para este propósito, puesto que la radiación ionizante es bastante fácil de detectar. A lo largo de la historia se han utilizado placas fotográficas, fósforos fotoestimulables, pantallas de tierras raras… Cualquiera que sea 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 más brillantes que otros, dependiendo de dónde había hueso, cartílago, aire, agua… cuando el haz atravesó el cuerpo.



La atenuación de la energía luminosa al atravesar un objeto está regida por la ecuación de absorción. Si el haz de rayos X es aproximadamente monoenergético, la transmisión de rayos X a través de un objeto uniforme viene expresado por:

Ix = I0 *e-µx


Donde Ix es el valor de la intensidad de la radiación X después de atravesar el espesor x de un objeto, e I0 es el valor de la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del mismo, siendo e el número base del sistema logarítmico natural. El coeficiente lineal de atenuación µ depende del número atómico, de la densidad del medio y de la longitud de onda (espectro de energía) del haz de radiación incidente.

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 rayos X no llegan a tu cabeza justo desde arriba, pero casi. El detector registra los fotones de rayos X que le llegan, y el anillo que contiene el cañón y el detector gira de nuevo. Cuando han completado 360°, se habrán obtenido las proyecciones del corte en todas las posibles direcciones de esa sección.


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