TAC Helicoidal multicorte

 

A finales de los años 90, se produce una mejora en la TAC helicoidal surgiendo la Tomografía Computada Helicoidal Multicorte, donde el tiempo de exploración ya se había reducido a 0,5 seg. Esta velocidad exponía a los componentes del Gantry a una fuerza centrífuga equivalente a 13 veces la fuerza que debe realizar el transbordador espacial en sus vuelos al espacio exterior. Esto hizo que se tuvieran que rediseñar los generadores de Rayos X (incorporados al Gantry), los Tubos de Rayos X, y las placas electrónicas que están en la parte móvil. Por otro lado se desarrollaron equipos con varias matrices de detectores para producir varios cortes al mismo tiempo en que antes se producía uno solo (los detectores Matriciales permitían la adquisición simultánea de 4 cortes por giro)

 

Habiendo llegado a una importante frontera tecnológica (el giro de 0,5 seg. así lo parecía) era obvio que las mejoras iban a venir por el lado de adquirir más rápido antes que reducir aun más el tiempo de adquisición. Es cuando comienzan a surgir equipos que realizan 8 y 16 cortes simultáneos. Y actualmente ya se habla de 32 y 64 cortes por giro. Es obvio que esta tecnología ha revolucionado el diagnóstico por imagen ya que las ventajas introducidas son enormes.

Inicialmente, estos equipos tenían dos coronas de detectores situadas en paralelo para adquirir datos simultáneamente durante una sola rotación del sistema de exploración, dividiéndose el haz de rayos X en dos haces iguales por los colimadores pre-detectores de cada corona.

 

Estos sistemas han ido evolucionando rápidamente, de forma que, hoy existen en el mercado equipos de TAC multicorte que poseen hasta 32 o más coronas de detectores dispuestas en paralelo. Las coronas de detectores pueden estar diseñadas con detectores de igual anchura o con detectores de anchura variable (asimétricos) y un colimador después del paciente que define la anchura del corte.

 

En estos equipos, la señal de cada detector está conectada a un amplificador electrónico controlado por el ordenador, llamado sistema de adquisición de datos (DAS), que selecciona combinaciones de detectores para modificar los grosores de los cortes.

 

Como ejemplo de equipos de detectores de anchuras variables ó asimétricos estaría el que utiliza 8 coronas de detectores de diferente anchura.

 

Otros equipos llegan a utilizar hasta 32 coronas de detectores, cada uno con una anchura de 0,5 mm, siendo la anchura total de los detectores de 16 mm. Con este diseño se pueden obtener 4 cortes contiguos con anchura desde 0,5 mm cada uno, hasta 4 mm cada uno.

 

Los cortes más anchos para un mismo miliamperaje tienen mejor contraste, ya que la señal detectada es mayor, pero tiene menos resolución espacial por el aumento del tamaño del vóxel. También se puede analizar un volumen de tejido más grande con el mismo contraste y un menor mA.

 

Algunos equipos de TAC multicorte para compensar la pérdida de resolución espacial usan colimadores de detectores adicionales, pero tienen el inconveniente de desaprovechar rayos X, teniendo que aumentar el mA para conseguir la misma intensidad de señal. Por tanto, aumentará la dosis de radiación al paciente. A estos equipos se les denomina equipos de TAC multicorte de alta resolución.

 

Entre los parámetros que hay que determinar en la exploración de TC multicorte están el factor de desplazamiento del haz y el factor de desplazamiento del corte (pitch).

 

El factor de desplazamiento del haz relaciona el movimiento de la camilla del paciente por cada revolución de 360º por la anchura del haz de RX. Por ejemplo, con una matriz de 16 coronas de detectores de 1,25 mm de anchura cada uno, cuando usemos todos los detectores la anchura del haz sería 20 mm, si el movimiento de la camilla es de 20 mm, el factor de desplazamiento del haz es de 1,0.

 

Para el mismo equipo si sólo usamos los 8 detectores centrales, la anchura del haz será de 10mm (8x1,25mm=10mm) y el factor de desplazamiento del haz será de 2,0.

 

 

El factor de desplazamiento del corte o pitch del TC helicoidal es el movimiento del paciente cada 360º dividido por el grosor del corte.

 

 

 

El pitch determina la separación de las espirales, de tal manera que a 10mm de desplazamiento de la mesa por segundo, si cada giro dura un segundo, y el grosor de corte fuese de 10mm correspondería un pitch 1 ; o dicho de otro modo, el índice de pitch sería 1:1

 

Si, por ejemplo el grosor de corte fuese de 5mm y se mantuviese la misma velocidad de desplazamiento tendríamos:

 

pitch = (10mm)/5 mm = 2 es decir, el índice de pitch sería de 2:1

Pitch = 1, equivale a decir que existe una traslación de la mesa igual que la colimación (grosor del corte) por cada rotación del gantry.

 

Pitch = 2, indica que hay una traslación del doble de la colimación por cada rotación.

 

Cuanto mayor es el valor del pitch, más estiradas estarían las espirales, mayor sería su cobertura, menor la radiación del paciente, pero menor sería la calidad de las imágenes obtenidas.

 

El factor de desplazamiento del corte no tiene gran aplicación en el TC multicortes, teniendo más utilidad el factor de desplazamiento del haz. En la práctica el factor de desplazamiento del haz es normalmente 1,0.

 

En la TC multicortes se pueden adquirir 4, 8 ó 16 cortes en el mismo tiempo en el que antes se adquiría uno solo.

 

El ritmo de adquisición de cortes (SAR = slice adquisition rate) es una medida de la eficacia del sistema de adquisición de imágenes del TC multicortes.

 

Si el tiempo de rotación es 1 segundo por cada 360º, el SAR sería igual al nº de cortes adquiridos cada 360º.

 

La principal ventaja de la TC multicorte es que se puede analizar una cantidad más grande de tejido. Hoy en día es posible analizar el cuerpo entero en el tiempo en que el paciente aguanta la respiración una sola vez.

 

El volumen de tejido estudiado se representa por la cobertura en el eje Z.

 

 

Z = cobertura en el eje Z. SAR = N/R.

N = nº de cortes.

R = tiempo de rotación. W = anchura de corte. T = tiempo de análisis.

B = factor de desplazamiento del haz.