Historia TC

Historia TC

1. Escáneres de Primera Generación

   • Los scanner de primera generación se caracterizan por un haz colimado de 6 rayos (haz tipo lápiz) y un solo detector desplazándose sobre un paciente y girando entre barridos sucesivos. Actualmente se les llaman “equipos de 1ª generación”. Este scanner de primera generación emplea en principio un solo tubo y un solo detector con movimiento de traslación y rotación que repetía sucesivamente hasta realizar la exploración completa. El método de recopilación de datos se basa en el principio de traslación y rotación del bloque tubo-detectores. El proceso de exploración engloba las siguientes fases:
     • a) El tubo y los detectores se mueven en línea recta de los pies a la cabeza del paciente, en lo que dura el disparo, luego se paran. b) El tubo y los detectores rotan 1º, comienza de nuevo el movimiento lineal y el disparo. Ahora el sentido del movimiento es de cabeza a pies. Terminando el disparo se paran. Este proceso, trasladarse-parar-rotar-parar, trasladarse-parar-rotar-parar...., es repetido 180 veces para obtener un corte, por lo que los primeros equipos fabricados (por la EMI) exigían 180 barridos, con un giro de 1º entre cada uno. El modo de corte era por un haz puntual de radiación monoenergético, con un simple destello de rayos x dirigido al detector. El principal inconveniente de estos equipos era el tiempo que se tardaba en realizar un estudio completo, que con un equipo de 1ª generación era de casi 5 minutos por proyección.
       • Este equipo con un fino haz de rayos enfrentado a un detector exigía múltiples traslaciones (más o menos 200) para cada proyección (a cada distinta angulación del tubo). El tiempo de exploración era largo y la dosis de radiación elevada. Estas máquinas estaban diseñadas solo para estudios craneales ya que este elevado tiempo imposibilitaba los estudios abdominales y torácicos (por el movimiento del paciente). La imagen se reconstruye en una matriz de 80x80. En estos escáneres se utilizaba una bolsa llena de agua para colocar al paciente y lograr una detección uniforme durante el barrido, ya que el agua suavizaba el cambio brusco de atenuación del haz entre el aire y los huesos del cráneo.
         • Escáneres de Segunda Generación
           • Los escáneres de segunda generación también eran del tipo traslación-rotación y al igual que los de primera ya no se fabrican. En estos equipos hay un conjunto de detectores (entre 5 y 35 detectores), que recogen un haz de Rx en abanico en lugar de un haz tipo lápiz. La desventaja de la radiación en abanico es el aumento de la radiación dispersa en cada disparo, pero esto se limita por la existencia de un colimador en la salida del tubo de Rx y un colimador antes de cada detector. De esta forma se consigue que la influencia de la radiación dispersa sobre la calidad de imagen sea despreciable.
             • La principal ventaja de estos equipos era su velocidad. Tenían entre 5 y 35 detectores de radiación y, por tanto, conseguía tiempos de barridos mucho menores (20 seg./proyección). Además al ser el haz de rayos en abanico no era necesario realizar tantas traslaciones, ya que la apertura del haz permite que el giro posterior a cada barrido sea de 5 ó de más grados (con un giro de 10º solo se necesitan 18 barridos para obtener una imagen de 180º). Esto y la existencia de un conjunto de detectores permiten que con una sola traslación se obtenga el mismo resultado que con varias traslaciones en un equipo de primera generación (para cada proyección solo se realizaba 2 traslaciones) reduciendo el tiempo de exploración de tres minutos a veinte segundos.
               • La detección simultánea a través de varios detectores aumenta además la calidad de la imagen. El coste de estos equipos era más elevado que los de 1ª generación, debido a la mayor capacidad del ordenador y a los componentes electrónicos necesarios para almacenar los datos recibidos de forma simultánea por varios canales.
                 • Escáneres de Tercera Generación
                   • Se introduce e 1977 y cubre casi la totalidad de TC. En esta generación se vuelve a reducir considerablemente el tiempo de corte, gracias al aumento del número de detectores y a la incorporación de los nuevos avances en el software informático. La principal limitación de los escáneres de 2ª generación era la duración del examen (20seg./Proyección), debido a la complejidad del mecanismo de traslación y rotación y a la gran masa del conjunto.
                     • Para superar esto, los escáneres de 3ª generación presentan las siguientes características: • No hay traslación, el método de recopilación de datos está basado en un movimiento de rotación y se suprime la traslación, abarcado un ángulo de giro alrededor del paciente de 240º a 360º, según la velocidad. • El modo de corte es por continuos destellos pulsados durante la rotación, con un haz de radiación monoenergético y en abanico amplio (se abre entre 30-60º) • Aumentan los detectores, oscilando su número entre 260 y 750, colocados en una matriz curvilínea. • El tiempo empleado en realizar un corte y representarlo en pantalla oscila entre 4.8 y 10 segundos.
                       • En los aparatos de TC de 3ª generación el haz cubre por completo al paciente durante todo el examen, permitiendo la matriz curvilínea que la distancia entre fuente y detector sea siempre constante, lo que facilita la reconstrucción de las imágenes. Esto permite también una mejor colimación, lo que reduce la radiación dispersa. Este tipo de colimación se llama COLIMACIÓN PREDETECTOR o POST-PACIENTE que tiene un funcionamiento parecido al de una rejilla en la radiografía convencional y COLIMACIÓN PRE-PACIENTE, que reduce la dosis que recibe el examinado. La colimación pre-paciente determina además el grosor de la sección de tejido que va a ser explorada. 8 Uno de los problemas de los escáneres de 3ª generación es la aparición ocasional de “artefactos en anillo”, que pueden deberse a que cada detector visualiza cada anillo de la anatomía y si falla un detector o un conjunto de ellos, aparecerá un anillo en la imagen reconstruida.
                         • Escáneres de Cuarta Generación
                           • Tanto los equipos de TC de 4ª generación como los de 3ª solo tienen movimiento de rotación, pero en este caso solo gira el tubo y los detectores permanecen fijos. La detección de la radiación se consigue con un conjunto de al menos 100 detectores colocados en forma de circunferencia. El haz tiene forma de abanico al igual que en los de 3º generación. El tiempo de exploración es un segundo y se pueden explorar secciones anatómicas de grosor variable gracias a la colimación pre-paciente automática.
                             • Los exploradores de esta generación tienen como características principales: • El método de recopilación de datos es por medio del movimiento rotacional del tubo de rayos X alrededor de una corona estática de detectores enfrentados a él. • El modo de corte es por un haz en abanico con continuos destellos pulsados durante los 360º que dura la rotación. • Los detectores, en número de 424 a 2400, según las casas comerciales, se disponen formando un círculo cuyo centro es el cuerpo del paciente. • El tiempo empleado en la realización y representación de un corte es de 1 a 12 segundos.
                               • La disposición circular fija de los detectores en estos equipos no permite una trayectoria constante del haz desde la fuente hasta todos los detectores, pero cada detector puede ser calibrado y su señal normalizada durante cada proyección. Con estas máquinas suelen aparecer artefactos circulares. La calidad de la imagen que se consigue con estos escáneres es prácticamente igual a la que se consigue con los aparatos de tercera generación y aunque se han intentado comparar ambos equipos y decidir cual es mejor, se ha visto que la calidad de la imagen final depende en gran parte de las funciones matemáticas que se utilizan para reconstruirlas, o sea el sistema informático es lo que influye en ello.
                                 • Escáneres de Quinta Generación
                                   • Los últimos diseños pretenden una mejor calidad de imagen con un menor tiempo de exploración y una menor dosis para el paciente. En esta clase de exploradores hay múltiples fuentes fijas de Rx que no se mueven y numerosos detectores también fijos. Son muy caros, muy rápidos y con tiempos de corte cortísimos.
                                     • Escáneres de Sexta Generación
                                       • Se basan en un chorro de electrones. Es un cañón emisor de electrones que posteriormente son reflexionados (desviados) que inciden sobre láminas de tugnsteno. El detector esta situado en el lado opuesto del Gantry por donde entran los fotones. Consigue 8 cortes contiguos en 224 mseg.