¿Qué es la tomografía computarizada?

La tomografía computarizada o tomografía axial computarizada (TC o TAC) es una técnica de imagen con la que pueden observarse diferentes partes internas del cuerpo. Se utiliza principalmente para detectar anomalías en la estructura del organismo y hacer diagnósticos.

Funciona a través de la combinación de una serie de imágenes de rayos X tomadas desde diferentes ángulos. Posteriormente se procesan mediante ordenadores para crear imágenes transversales (axiales) del cuerpo.

tomografía computerizada

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas que atraviesan cuerpos opacos a la luz, produciendo detrás de ellos imágenes. Las imágenes de rayos X muestran el interior del cuerpo en tonos blanco y negro, ya que cada tipo de tejido absorbe diferentes cantidades de radiación.

Con la tomografía computarizada se obtienen imágenes más detalladas de las estructuras internas. Esto permite al profesional sanitario mirar el interior del cuerpo, viéndose como una manzana cuando le hacemos un corte por la mitad.

Los primeros equipos de TC sólo realizaban un corte a la vez, pero la mayoría de escáneres modernos ejecutan varios al mismo tiempo. Esto puede variar de 4 a 320 cortes. Las máquinas más recientes pueden llegar a 640 cortes.

Este procedimiento ha significado una verdadera revolución en el radiodiagnóstico desde el descubrimiento de los rayos X. Ya que se pueden observar tejidos blandos, vasos sanguíneos y huesos en diferentes áreas del cuerpo.

La tomografía computarizada fue desarrollada por el ingeniero británico Godfrey Hounsfield y el ingeniero estadounidense Allan Cormack. Por su trabajo, recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1979.

Esta técnica se ha convertido en un pilar fundamental en el diagnóstico de enfermedades médicas. Con ella se pueden obtener imágenes de la cabeza, la espalda, la médula espinal, el corazón, el abdomen, las rodillas, el pecho… entre otros.

Casi todos los campos de la medicina se han beneficiado de la aplicación de esta técnica, logrando abandonar otros procedimientos molestos, peligrosos y dolorosos. Sobre todo, al comprobarse que la tomografía computarizada proporciona un diagnóstico más seguro, sencillo y con menos costes.

Una de las áreas en las que la tomografía computarizada ha tenido más repercusión es en las exploraciones del sistema nervioso. Hace algunos años era impensable la posibilidad de obtener imágenes del cerebro con tanta precisión.

Esto ha permitido un gran avance en los conocimientos existentes sobre el funcionamiento cerebral.

¿Cómo es el mecanismo de la tomografía computarizada?

El primer aparato de tomografía computarizada que funcionó eficazmente y que tuvo aplicación clínica fue realizado por Hounsfield en 1967. Este ingeniero trabajaba para la empresa EMI, que se dedicaba a la producción de discos y aparatos musicales.

Hounsfield quiso reconstruir la densidad radiológica del cuerpo humano, a partir de un número de medidas provenientes de la transmisión de un haz de luz de rayos X.

Pudo demostrar que esto era posible utilizando dosis moderadas de radiación. Con ello podía lograrse una exactitud del 0,5%, que era muy superior a los procedimientos radiológicos normales.

El primer aparato fue instalado en el hospital Atkinson Morley’s en 1971. Mientras que, en 1974, en la Universidad de Georgetown, se adquirió la primera TC de cuerpo entero.

Desde ese momento, se han ido mejorando y hoy existen varios fabricantes. Los actuales aparatos tienen un coste de entre 250.000 a 800.000€ aproximadamente.

Los rayos X atraviesan las materias, y las imágenes resultantes dependen de la sustancia y el estado físico de éstas. Hay tejidos radiotransparentes, es decir, que dejan pasar los rayos X y se ven de color negro. Mientras que, las sustancias radio-opacas, absorben los rayos X y se ven blancas.

En el cuerpo humano se pueden observar 4 densidades. La densidad del aire (hipodenso) se observa de color negro. La densidad de la grasa (isodenso) se observa gris. La densidad del hueso (hiperdenso) se ve blanco. La densidad del agua se puede ver de color negro grisáceo, aunque si se agrega un medio de contraste se ve blanca.

El medio de contraste es una sustancia que se ingiere o inyecta para que se vean mejor las estructuras que van a explorarse.

Los niveles de radiodensidad de los tejidos humanos se miden en escalas de unidades Hounsfield (HU), como homenaje a su creador.

La tomografía computarizada se basa en la disposición de diferentes haces de rayos X en diferentes ángulos que se aplican sobre el área a observar.

Elementos de la tomografía computarizada

El equipo utilizado en la tomografía computarizada está compuesto de tres sistemas:

Sistema de recolección de datos

Son los elementos que se utilizan en la exploración del paciente. Está integrado por un generador de alta tensión parecido al usado en radiología tradicional. Esto permite la utilización de tubos de rayos X que rotan a gran velocidad.

También es necesario un estativo, es decir, una camilla donde se ubica al paciente y los mecanismos que la mueven. Esta camilla es fundamental porque permite que el paciente esté cómodo y que no se mueva.

El material de la camilla no debe interferir con los rayos X, por eso se utiliza fibra de carbono. Su motor es muy preciso y suave, para que no se irradie dos veces la misma zona.

Otro elemento es el tubo de rayos X que genera la radiación ionizante, similar a las radiografías tradicionales. También hay detectores de radiación que transforman los rayos X en señales digitales que un ordenador puede traducir. Se ubican en forma de corona, alrededor del hueco donde se coloca al paciente.

Sistema de procesamiento de datos

Está constituido esencialmente por el ordenador y los elementos utilizados para comunicarse con él (monitor, teclado, impresora, etc.)

El ordenador, a partir de las señales recogidas, realiza cálculos matemáticos que se almacenan. Esto permite su visualización y modificación posterior.

En los primeros ensayos realizados por Hounsfield, los aparatos tardaban casi 80 minutos en reconstruir cada imagen. Actualmente, dependiendo del formato de la imagen, el ordenador resuelve unas 30.000 ecuaciones simultáneamente para reconstruir una imagen. Por eso se necesitan equipos con mucha potencia.

La tecnología ha posibilitado que el cálculo para realizar la reconstrucción de una imagen se haga en 1 segundo aproximadamente.

Debido a que los ordenadores actuales son digitales, para poder trabajar con una imagen debe reducirse a un conjunto de números que contengan la máxima información posible. Para lograrlo, la imagen se divide en cuadrados pequeños estableciendo una matriz.

Cada cuadrado se llama “pixel”, y la información de cada uno es un valor numérico. Contiene números que representan su situación en el eje X y en el eje Y de la matriz. También de un tercer eje que indica el nivel de gris.

Así, se consigue reducir a números la información existente sobre la imagen. Cuanto más pequeños son los cuadrados de la matriz y mayor el número de grises, más detallada será la información proporcionada y más se asemejará a la imagen real.

En la tomografía computarizada las matrices más utilizadas son de 256 x 256, y de 512 x 512 píxeles. Los cuadrados que componen la matriz son numerosos. Por ejemplo, en una matriz de 256 x 256 tendríamos 65.536 píxeles.

Sistema de presentación y almacenamiento de los datos

Los datos se visualizan en pantallas. Algunos equipos tienen dos, una para el técnico que realiza la prueba y otra para el médico que estudia o modifica la imagen obtenida.

También se utilizan distintos mecanismos para grabar las imágenes y archivarlas. Se pueden imprimir las radiografías de forma similar al procedimiento de revelado convencional.

Evolución

La tomografía computarizada resuelve ciertos problemas de la radiografía convencional. Mientras en ésta es posible diferenciar 4 niveles de densidad en las imágenes (aire, agua, grasa y calcio), en la TC pueden obtenerse hasta 2.000 densidades de grises.

En la radiología convencional se consigue una imagen con tres ejes en el espacio sobre una película de dos dimensiones. Esto implica la superposición de los elementos que se han radiografiado. En la TC se consigue una imagen de los tres ejes mucho más precisa, eliminando la superposición.

Cuantos mayores son los barridos exploratorios que realiza el sistema, mayores serán los datos y más fieles a la realidad. Sin embargo, el número de barridos está limitado por el tiempo necesario para hacerlos, así como por la exposición del paciente a la radiación. Ya que es perjudicial recibirla durante mucho tiempo.

Por todo esto, cada vez se han ido mejorando los sistemas de tomografía computarizada, pasando por los siguientes procesos:

Primera generación

La primera generación de la TC consistía en un fino y estrecho haz de radiación con un solo detector. Los barridos eran amplios y la exploración duraba poco más de 4 minutos.

Después de mover el tubo detector, se hacía otro barrido hasta abarcar toda la zona. Estos datos se archivaban en el ordenador.

Segunda generación

La segunda generación se caracteriza porque hay un mayor número de detectores (30 o más). Esto permitía tiempos de traslación de 18 segundos, con los que se podían obtener buenos resultados.

Tercera generación

La tercera generación desarrolló una corona de detectores fijos. Consiste en un arco de más de 40 grados.

Se suprimen los movimientos de traslación del tubo y sólo rota. Con este desarrollo se consiguieron tiempos de 4 segundos.

Hoy se ha desarrollado la tomografía computarizada helicoidal, en la que hay una exposición continua a través de numerosos detectores. La camilla del paciente se va moviendo además con una alta precisión.

Esto posibilita que en pocos segundos se hagan cortes tomográficos de todo el cráneo o del tórax. Además, los avanzados sistemas informáticos permiten que estos datos se procesen casi inmediatamente.

Los más modernos tomógrafos permiten generar imágenes tridimensionales a partir de información extraída de cortes tomográficos bidimensionales.

¿Cómo se realiza?

Para realizar el procedimiento, el paciente debe quitarse cualquier elemento de metal u otros que puedan interferir en la exploración, como gafas o prótesis dentales.

Es posible que el profesional sanitario suministre al paciente un tinte especial llamado medio de contraste. Sirve para ayudar a que las estructuras internas puedan detectarse más claramente por los rayos X.

El material de contraste se ve de color blanco en las imágenes, lo que permite poner de relieve los vasos sanguíneos, tejidos u otras estructuras. El medio de contraste puede suministrase en forma de bebida o inyectarse en el brazo. Excepcionalmente se utilizan edemas que deben insertarse en el recto.

El paciente debe acostarse en la camilla. Los médicos y técnicos se ubican en una sala contigua, la sala de control. En ella se encuentra el ordenador y los monitores. El paciente puede comunicarse con ellos a través de un intercomunicador.

La camilla se va deslizando suavemente dentro del escáner y la máquina de rayos X va girando alrededor del paciente. Cada rotación genera numerosas imágenes de cortes de su cuerpo.

El procedimiento puede tener una duración de 20 minutos a 1 hora. Es fundamental que el paciente esté totalmente quieto para que el movimiento no afecte a la exploración.

Posteriormente, el radiólogo examinará las imágenes. Éste es un médico especializado en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a partir de las técnicas de imagen.

Aplicaciones

La tomografía computarizada tiene muchas aplicaciones en casi todas las áreas de la medicina, siendo útil también en las neurociencias.

Se utiliza especialmente para explorar el cuello, la columna, el abdomen, la pelvis, los brazos, las piernas, etc.

Además, se pueden obtener imágenes de órganos internos del cuerpo como el hígado, el páncreas, los intestinos, los riñones, la vejiga, las glándulas suprarrenales, pulmones, corazón, cerebro, etc. También se puede analizar los vasos sanguíneos y la médula espinal.

Las principales aplicaciones de la tomografía computarizada son:

– TC del tórax: puede detectar problemas en los pulmones, corazón, esófago, arteria aorta o los tejidos del centro del pecho. De esta forma se pueden encontrar infecciones, cáncer de pulmón, embolia pulmonar y aneurismas.

– TC abdomen: con este procedimiento se pueden encontrar abscesos, tumores, infecciones, agrandamiento de los ganglios linfáticos, objetos extraños, sangrado, apendicitis, diverticulitis, etc.

– TC del tracto urinario: la tomografía computarizada de los riñones, uréteres y vejiga se llama urografía. Con esta técnica se pueden encontrar piedras en los riñones, cálculos en la vejiga u obstrucciones en el tracto urinario.

La pielografía intravenosa (PIV) es un tipo de tomografía computarizada que utiliza un medio de contraste para buscar obstrucciones, infecciones u otras enfermedades en las vías urinarias.

– TC del hígado: de esta manera se puede encontrar tumores, hemorragias u otras enfermedades en el hígado.

– TC páncreas: se utiliza para encontrar tumores en el páncreas o inflamación del mismo (pancreatitis).

– TC de la vesícula biliar y conductos biliares: puede ser útil para encontrar cálculos biliares, aunque generalmente se utiliza la ecografía.

– TC pelvis: para detectar problemas en los órganos que se encuentran en esta área. En la mujer se utiliza para explorar el útero, los ovarios y las trompas de Falopio. Para el hombre, la próstata y la vesícula seminal.

– TC brazo o pierna: con esta se puede detectar problemas en el hombro, codo, mano, cadera, rodilla, tobillo, pie. Así se pueden diagnosticar trastornos musculares y óseos como fracturas.

– Por otro lado, la tomografía constituye una guía esencial para planificar cirugías o radioterapias.

– Es útil también para controlar la eficacia de los tratamientos que se están llevando a cabo.

– La tomografía computarizada cerebral sirve además para detectar sangrados, lesiones cerebrales o fracturas en el cráneo. Se utiliza para diagnosticar aneurismas, coágulos de sangre, derrames cerebrales, tumores, hidrocefalia, así como malformaciones o enfermedades en el cráneo.

Riesgos

Hay muy pocos riesgos relacionados con la tomografía computarizada. Sin embargo, puede aumentarse el riesgo de cáncer debido a que en este procedimiento hay una exposición a radiación ionizante más alta que en las radiografías convencionales.

Este riesgo es muy bajo si solo hay una exploración. El riesgo aumenta para los niños, especialmente si se realiza en el pecho y en el abdomen.

También pueden presentarse reacciones alérgicas al medio de contraste; principalmente a un componente concreto, el yodo. De todas formas, la mayoría de reacciones son muy leves y pueden dar lugar a erupciones o picor. Para contrarrestar esto, el médico puede recetar algún fármaco para la alergia o esteroides.

Esta exploración no está indicada para mujeres embarazadas porque puede causar daños al bebé. En estos casos se puede recomendar otro examen, como la ecografía o la resonancia magnética.

Referencias

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Licenciada en Psicología (Universidad de Huelva). Cursando Máster en Estudios Avanzados en Cerebro y Conducta de la Universidad de Sevilla.

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