Evolución de la tomografía computarizada: TC secuencial frente a TC espiral

Resumen

El texto describe la evolución de la tomografía computarizada, desde la TC convencional o secuencial de los años 80 hasta la rotación continua con slip rings y la TC espiral o helicoidal. Explica sus ventajas e inconvenientes, los componentes esenciales de un equipo de TC y el papel de la colimación y filtración del haz.

Puntos clave

La TC secuencial adquiría los datos corte a corte, con una parada de unos 10 segundos entre cortes para invertir el sentido de la rotación.
Los slip rings permiten la rotación continua del tubo y los detectores, eliminando el retraso entre cortes.
En la TC espiral, la mesa se desplaza mientras el tubo gira, trazando una trayectoria helicoidal.
La TC espiral reduce errores de registro por movimiento respiratorio, disminuye la dosis longitudinal y permite reconstruir cualquier corte.
Entre sus inconvenientes figuran un ruido moderado, artefactos en el volumen escaneado y un mayor tiempo de procesado.
Los colimadores primarios determinan el espesor de corte, mientras que los colimadores prepaciente y pospaciente controlan el haz sobre el paciente y el detector.

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Evolución de la Tecnología de Tomografía Computarizada (TC)

TC Convencional o Secuencial

Características Técnicas: Utiliza entre 600 y 900 detectores y requiere entre 1000 y 2000 proyecciones (vistas) por cada rotación del tubo.
Funcionamiento (Años 80): La adquisición de datos sobre la zona anatómica que se iba a estudiar se realizaba de manera secuencial. Una rotación del tubo de RX era seguida de un movimiento secuencial de la mesa.
Adquisición: Las vistas de cada corte se adquirían secuencialmente.
Limitaciones: El proceso secuencial resultaba lento. Entre corte y corte, la rotación debía pararse y comenzar en sentido contrario (aproximadamente 10 segundos).
Rendimiento: Poseía una muy pobre resolución temporal y largos tiempos de exploración.

Rotación Continuada: Tecnología Slip Rings

Suprimir el retraso entre corte y corte requiere una tecnología non-stop, es decir, la rotación continuada del tubo y de los detectores.

Mecanismo: Esto se consigue mediante el diseño de unos anillos conectores (slip rings) por los que se deslizan el tubo y los detectores.
Beneficio: Esta tecnología permite eliminar el retraso entre corte y corte.
Limitación Persistente: Persiste el tiempo requerido para mover la mesa a la posición del siguiente corte.
Consideración: Aun puede ser mejorado; no obstante, el movimiento brusco produciría artefactos en la imagen.

TC Espiral o Helicoidal

Consiste en hacer girar y adquirir datos de manera continua a medida que la mesa (paciente) se desplaza suavemente a través del anillo del gantry.

Trayectoria: La trayectoria relativa del tubo y detectores dibuja un trazo helicoidal (o espiral), de ahí el nombre de TC Helicoidal.
Ventaja Clave: Permite barrer rápidamente (en una respiración contenida) una amplia zona de interés a lo largo de un eje longitudinal.

Ventajas de la TC Espiral

Rapidez de escaneo.
Aporta mucha información.
Minimización de errores de registro entre dos cortes consecutivos debidos al movimiento respiratorio.
Reducción de dosis de radiación al paciente (longitudinal).
Mejora la reconstrucción en 3D del objeto por volumen anatómico.
Posibilidad de reconstrucción de cualquier corte.
Mayor resolución temporal.
Permite una imagen continua (TC en tiempo real, fluoroscopio por TC).

Inconvenientes de la TC Espiral

Ruido moderado en la imagen.
Artefacto en el volumen escaneado.
Tiempo adicional de procesado debido al elevado número de datos obtenidos.

Componentes Esenciales de un Equipo de TC

Gantry:
- Tubo de RX
- Colimador del haz
- Generador
- Detectores
- Circuitos eléctricos
Mesa y elementos de inmovilización.
Consola de operación y adquisición.
Dispositivos de almacenamiento.
Ordenador para la reconstrucción y la manipulación de imágenes.

Colimación y Filtración del Haz en TAC

En TAC, la colimación está formada por:

Colimadores Primarios del Tubo: Se encuentran a la salida del tubo y determinan el espesor de corte.
Conjunto de Colimador Prepaciente: Conjunto adicional de colimadores que se encuentra debajo del tubo y controla la anchura del haz que incide sobre el paciente.
Conjunto Colimador Pospaciente o Predetector: Asegura la anchura del haz apropiada al incidir sobre el detector y reduce el número de fotones dispersados que podrán entrar en el detector.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la TC espiral o helicoidal?

Es una técnica en la que el tubo de rayos X gira y adquiere datos de forma continua mientras la mesa con el paciente se desplaza suavemente a través del gantry. La trayectoria relativa dibuja una espiral, de ahí su nombre.

¿Por qué la TC espiral reduce errores de registro por respiración?

Porque permite barrer una amplia zona de interés en una sola apnea, de modo que no hay pausas entre cortes consecutivos en las que el movimiento respiratorio pueda desplazar los órganos.

¿Cuál era la principal limitación de la TC secuencial?

Entre corte y corte la rotación debía detenerse e invertir su sentido, lo que tardaba aproximadamente 10 segundos y hacía el proceso lento, con pobre resolución temporal.