Las fórmulas matemáticas para reconstruir una imagen tridimensional a partir de múltiples imágenes axiales planas fueron desarrolladas por el físico J. Radon, nacido en Alemania en 1917. Las fórmulas existían pero no así el equipo de rayos X capaz de hacer múltiples “cortes” ni la máquina capaz de hacer los cálculos automáticamente.
Para aplicarlo a la medicina hubo que esperar al desarrollo de la computación y del equipo adecuado que mezclase la capacidad de obtener múltiples imágenes axiales separadas por pequeñas distancias, almacenar electrónicamente los resultados y tratarlos. Todo esto lo hizo posible el británico G. H. Hounsfield en los años 70.
En 1972 el ingeniero Godfrey Hounsfield puso en funcionamiento el primer Tomógrafo, máquina que unía el cálculo electrónico a las técnicas de los rayos X, constituyendo el mayor avance en radiodiagnóstico después del descubrimiento de los rayos X. (Por este invento Hounsfield recibe el Premio Nóbel de Medicina y la Orden de Caballero del Imperio Británico en 1979).Las primeras TAC fueron instalados en España a finales de los años 70, el cual contaba con un software capas de recibir los datos obtenidos con el hardware especializado y sacar los cálculos mediante la formula de Radon, para su posterior presentación en pantalla.
Los primeros TAC servían solamente para estudiar el cráneo, fue con posteriores generaciones de equipos cuando pudo estudiarse el cuerpo completo.
TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA
La tomografía axial computarizada, también conocida por la sigla TAC o por la denominación escáner, es una técnica de diagnóstico utilizada en medicina.
Tomografía viene del griego tomos que significa corte o sección y grafía que significa representación gráfica. Por tanto tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto.
La palabra axial significa "relativo al eje". Plano axial es aquel que es perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo.
La tomografía axial computarizada o TAC, aplicada al estudio del cuerpo humano, obtiene cortes transversales a lo largo de una región concreta del cuerpo (o de todo).
Computarizar significa someter datos al tratamiento de una computadora.
Los TAC poseen OEM software los cuales ayudados por un hardware especializado recibe imágenes en distintos ángulos de un lugar determinado del cuerpo, y mediante cálculos procesan esta información para mostrar al especialista imágenes en 3D del cuerpo del paciente con gran presición, dejando en evidencia la patología.
PRINCIPIOS FUNCIONALES
El aparato de TAC emite un haz muy fino de rayos X. Este haz incide sobre el objeto que se estudia y parte de la radiación del haz lo atraviesa. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto, en forma de espectro, es recogida por los detectores. Luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada, (por ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador 'suma' las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable.
Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior.
A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes.
Un ejemplo de imagen tridimensional es la imagen 'real'. Como casi todos los cuerpos son opacos, la interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador y el objeto que se desea examinar hace que la visión de éste se vea obstaculizada. La representación de las imágenes tridimensionales sería inútil si no fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea representada, con lo que determinados tejidos se comportan como transparentes. Aún así, para ver completamente un órgano determinado es necesario mirarlo desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Pero incluso entonces veríamos su superficie, no su interior. Para ver su interior debemos hacerlo a través de una imagen de corte asociada al volumen y aún así parte del interior no siempre sería visible. Por esa razón, en general, es más útil estudiar una a una todas las imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a reconstrucciones en bloque de volúmenes, aunque a primera vista sean más espectaculares.
TAC EN LA ACTUALIDAD
Al principio era una exploración cara y con pocas indicaciones de uso. Actualmente es una exploración de rutina de cualquier hospital, habiéndose abaratado mucho los costes. Ahora con la TAC heliocoidal, los cortes presentan mayor precisión distinguiéndose mejor las estructuras anatómicas. Las nuevas TAC multicorona o multicorte incorporan varios anillos de detectores (entre 4 y 128), lo que aumenta aún más la rapidez, obteniéndose imágenes volumétricas en tiempo real.
Los avances tecnológicos han hecho posible un mejor procesamiento de las imágenes, dando al especialista una imagen cada vez mas real, y a la ves proporcionando software adjuntos para el almacenamiento de la información paciente-examen del TAC y maquinas similares. Llegando hoy en día a mostrar imágenes en 3D de muy buena calidad y gran precisión
En los adelantos tecnológico- medico la informática a tomado un papel primordial en los últimos años, siendo una herramienta muy útil al momento de diagnosticar ciertas enfermedades. Entre estas enfermedades tenemos la detección de los cánceres, como el cáncer de páncreas y cáncer de pulmón. Y es en este tema donde centraremos el uso de la informática para la detección de esta patología e incluso para la simulación virtual y planificación de un tratamiento del cáncer con radioterapia para lo cual es imprescindible el uso de imágenes en tres dimensiones que se obtienen de la tomografía axial computarizada (TAC).
Los primeros TAC servían solamente para estudiar el cráneo, fue con posteriores generaciones de equipos cuando pudo estudiarse el cuerpo completo.
TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA
La tomografía axial computarizada, también conocida por la sigla TAC o por la denominación escáner, es una técnica de diagnóstico utilizada en medicina.
Tomografía viene del griego tomos que significa corte o sección y grafía que significa representación gráfica. Por tanto tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto.
La palabra axial significa "relativo al eje". Plano axial es aquel que es perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo.
La tomografía axial computarizada o TAC, aplicada al estudio del cuerpo humano, obtiene cortes transversales a lo largo de una región concreta del cuerpo (o de todo). Computarizar significa someter datos al tratamiento de una computadora.
Los TAC poseen OEM software los cuales ayudados por un hardware especializado recibe imágenes en distintos ángulos de un lugar determinado del cuerpo, y mediante cálculos procesan esta información para mostrar al especialista imágenes en 3D del cuerpo del paciente con gran presición, dejando en evidencia la patología.
PRINCIPIOS FUNCIONALES
El aparato de TAC emite un haz muy fino de rayos X. Este haz incide sobre el objeto que se estudia y parte de la radiación del haz lo atraviesa. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto, en forma de espectro, es recogida por los detectores. Luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada, (por ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador 'suma' las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable.
Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior.A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes.
Un ejemplo de imagen tridimensional es la imagen 'real'. Como casi todos los cuerpos son opacos, la interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador y el objeto que se desea examinar hace que la visión de éste se vea obstaculizada. La representación de las imágenes tridimensionales sería inútil si no fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea representada, con lo que determinados tejidos se comportan como transparentes. Aún así, para ver completamente un órgano determinado es necesario mirarlo desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Pero incluso entonces veríamos su superficie, no su interior. Para ver su interior debemos hacerlo a través de una imagen de corte asociada al volumen y aún así parte del interior no siempre sería visible. Por esa razón, en general, es más útil estudiar una a una todas las imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a reconstrucciones en bloque de volúmenes, aunque a primera vista sean más espectaculares.
TAC EN LA ACTUALIDAD
Al principio era una exploración cara y con pocas indicaciones de uso. Actualmente es una exploración de rutina de cualquier hospital, habiéndose abaratado mucho los costes. Ahora con la TAC heliocoidal, los cortes presentan mayor precisión distinguiéndose mejor las estructuras anatómicas. Las nuevas TAC multicorona o multicorte incorporan varios anillos de detectores (entre 4 y 128), lo que aumenta aún más la rapidez, obteniéndose imágenes volumétricas en tiempo real.
Los avances tecnológicos han hecho posible un mejor procesamiento de las imágenes, dando al especialista una imagen cada vez mas real, y a la ves proporcionando software adjuntos para el almacenamiento de la información paciente-examen del TAC y maquinas similares. Llegando hoy en día a mostrar imágenes en 3D de muy buena calidad y gran precisión
En los adelantos tecnológico- medico la informática a tomado un papel primordial en los últimos años, siendo una herramienta muy útil al momento de diagnosticar ciertas enfermedades. Entre estas enfermedades tenemos la detección de los cánceres, como el cáncer de páncreas y cáncer de pulmón. Y es en este tema donde centraremos el uso de la informática para la detección de esta patología e incluso para la simulación virtual y planificación de un tratamiento del cáncer con radioterapia para lo cual es imprescindible el uso de imágenes en tres dimensiones que se obtienen de la tomografía axial computarizada (TAC).
TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA
