FUNDAMENTOS DE LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTERIZADA Y SU USO PRÁCTICO EN LA MEDICINA CLÍNICA VETERINARIA

Los equipos de Tomografía Axial Computerizada (T.A.C.), del griego τομον que significa corte o sección y de γραφίς que significa imagen o gráfico, nos permiten la obtención de una prueba diagnóstica de uso cada vez más extendida y creciente en la disciplina veterinaria en los últimos años. La tecnología de la Tomografía Computerizada se basa en la producción de múltiples rayos x, mediante la rotación de 360 grados del tubo alrededor del paciente colocado sobre la mesa. Las múltiples imágenes obtenidas serán procesadas para su posterior manipulación mediante un ordenador que visualizará la obtención de cortes transversales e incluso tridimensionales. Es una técnica de imagen médica que utiliza radiación X para obtener cortes o secciones de objetos anatómicos con fines diagnósticos.

A diferencia con lo que ocurre en las radiografías simples, que se obtiene la imagen de una única proyección, mediante la Tomografía se obtienen múltiples imágenes, fruto de la fuente de rayos x, y de los detectores de radiación en movimiento de rotación alrededor del paciente. La imagen final es capturada mediante dichos detectores y posteriormente procesada mediante algoritmos de reconstrucción.
Dicha tecnología, ha sufrido un gran avance desde los primeros equipos a inicios a los años 70 del pasado siglo, en Reino Unido,  utilizados para la realización de los primeros escáneres de cabeza. Sus creadores, Godfrey Hounsfield y Allan Cornack, recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1979 como reconocimiento a su invención.
Los principios matemáticos en los que se basa la tecnología de la Tomografía Computerizada se desarrollaron por Radon, cuyo teorema (“Transformada de Radon”) nace de la Transformada de Fourier y el Teorema de la Rebanada. Según estos principios, los rayos X, (radiación electromagnética ionizante), que podemos considerar como ondas de radio, son capaces de atravesar un cuerpo; éste absorbe las radiaciones en mayor o menor medida, según su composición, pudiendo un receptor de rayos recibir más o menos señal en cada punto de plano, obteniendo una radiografía.
Existe una gran variedad de tipos de equipos, entre los que encontramos:
-TACs de Primera Generación: Dichos equipos utilizaban 2 detectores, que permiten la obtención de dos “cortes” diferentes tras su transmisión a través del paciente. Para la obtención de múltiples proyecciones, se requiere que el detector se mueva a través de todas las regiones a analizar. Basados en la rotación y translación, dado que primeramente miden la transmisión en una zona determinada y luego se movían un grado para medir la transmisión de intensidad en la siguiente área. Este procedimiento se repetirá 180 veces con un intervalo de 1 grado.
-De Segunda Generación: Emplean 30 detectores a la vez (contra los 2 utilizados en los anteriores equipos analizados).  El uso de los rayos X se incrementa 30 veces más.  Igualmente se basan en la “rotación y translación”.
-De Tercera Generación: El número de detectores se incrementa a, incluso, más de 800. Además, el ángulo del ha de rayos x adquiere un ángulo más abierto, favoreciendo el poder escanear la totalidad del paciente en menor tiempo. Estos equipos evitan el movimiento de translación (los detectores y el tubo se mueven juntos, lo que conlleva un tiempo de obtención de imágenes más corto). Se definen como “rotación/rotación”.
-De Cuarta Generación: Los detectores se encuentran fijos, mientras que el tubo de rayos rota 360 grados alrededor del paciente. Se denominan de “rotación estacionaria”.
-TACs Helicoidales: Basados en la tecnología del anillo (slip ring) que permite que gantry de rayos x gire continuamente mientras que la mesa en la que se sitúa el paciente se mueve. Ello, provoca una reducción considerable del tiempo de adquisición.
Dichos escáneres helicoidales pueden ser de “1 corte, 4, 16 o 64”.
-TACs Dinámicos: Realiza imágenes sobre una misma región, un mismo corte, cada un intervalo de tiempo determinado. Para uso de angiografía en los que quiere diferenciar las fases arteriosa y venosa con precisión.

¿Cuáles son las VENTAJAS del uso del TAC en comparación con otras técnicas de imagen convencionales?
La Tomografía Computarizada produce el “escaneo” rodajas finas del cuerpo del paciente con un estrecho haz de rayos X que gira alrededor del cuerpo, a diferencia de la radiografía simple que solo obtiene un único corte bidimensional. Del mismo modo, es capaz de diferenciar entre tejidos de densidad similar debido al estrecho de su  haz de rayos X y el uso de "ventanas".

La imagen se compone de una matriz de miles de  píxeles. Cada píxel tiene un número de CT, según sus unidades HU. Cuanto más denso es el tejido, mayor es el número de CT, que oscila entre -1000 HU (aire) y 1000 HU (hueso). Los tejidos blandos tienen un promedio de 0 unidades de CT.

El uso de agentes de contraste no iónicos puede mejorar enormemente la precisión diagnóstica y la sensibilidad de la prueba.

Los algoritmos de reconstrucción actuales también permiten la reconstrucción tridimensional de estructuras. Los huesos se pueden representar sin los tejidos blandos que lo recubren, y las estructuras vasculares que han sido mejoradas por contraste se pueden representar sin ningún tejido suprayacente.

La “fabricación de la imagen” en un TAC se basa en la asignación  de múltiples cortes, los cuales se subdividen en una matriz que puede llegar a 1024 por 1024 de volumen (vóxel). Cada vóxel es atravesado durante el escaneo por numerosos rayos x. Tras la exposición a la radiación, la  intensidad de la misma es medida por los detectores, por lo que cada vóxel tendrá un valor de atenuación específico dependiendo de los tejidos. Con estos valores la imagen puede ser reconstruida en la correspondiente matrix de elementos de imagen.

A cada píxel se le asigna un valor numérico, el cual es el promedio de todos los valores de atenuación contenidos en un vóxel determinado. Este número se compara con el valor de atenuación del agua (0). El rango de números de Hounsfield (“HU”) puede ser mayor de 2000. Cada número representa una escala de grises, con negro siendo -1000 y blanco +1000.

El rango de unidades de Hounsfield que el ordenador reconoce puede alcanzar los 4096. Sin embargo, el ojo humano no puede distinguir todos estos tonos de grises. Para poder analizar una imagen de TAC, se debe seleccionar un rango limitado de unidades de HU, que va a depender del tejido que queramos evaluar. Esto lo podemos llevar a cabo seleccionando el nivel de ventana y el ancho de ventana.

El ancho de ventana es el rango medio de HU del tejido que queremos analizar. El ancho de ventana determina el contraste de la imagen. Con ventanas estrechas producen contraste alto, mientras que ventanas anchas proporcionan menos contraste.

El nivel de ventana es el número central de HU que hemos seleccionado en el ancho de ventana.
Como las imágenes de TAC son reconstruidas después de la adquisición, se pueden obtener imágenes multiplanares, que consisten en vistas sagitales, dorsales y transversas de la pared del cuerpo que se escanea. Además se pueden obtener imágenes volumétricas en 3D.

Algunos equipos poseen software que permite hacer reconstrucciones curvas en los planos sagitales y dorsales, así como endoscopia virtual.
En TAC se pueden utilizar medios de contraste negativos (como aire en neumocolonogramas) o positivos. Los medios de contraste intravenoso son basados en yodo, tanto iónicos como no iónicos. Para mielografia, solo se pueden usar compuestos yodados no iónicos.

Las imágenes post-contraste ayudan a delinear lesiones neovascularizadas.
La angiografía por TAC es una técnica muy útil para delinear las estructuras vasculares, y ciertamente importante para diagnosticar enfermedad como shunts portosistémicos, trombosis, neoplasias vasculares… Este tipo de técnica requiere un protocolo especial que consiste:

Escaneo dinámico con contraste sobre un área que incluya arteria y vena (por ej: arteria hepática y vena porta). El objetivo de esta fase es obtener el tiempo exacto cuando el contraste alcanza las arterias y las venas. Este escaneo dinámico se dispondrá en una gráfica, que nos dará los valores exactos.

En la mayoría de los estudios se necesita sedación profunda o anestesia general, ya que el paciente debe estar totalmente nuevo.