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¿Qué es una Tomografía Computarizada por Rayos X?

Un sistema de tomografía computarizada por rayos X, tambien conocido como sistema TC, es un dispositivo que irradia rayos X para examinar los materiales y la estructura del interior de un objeto.

Existen dos tipos principales: médicos e industriales. sistema de tomografía computarizada por rayos X pueden examinar huesos, músculos, vasos sanguíneos y otros tejidos y órganos internos desde la cabeza hasta los pies.

Usos de las Tomografías Computarizada por Rayos X

Existen dos tipos principales de sistema de tomografía computarizada por rayos X por TC: médicos e industriales. Se explican en el siguiente orden:

1. Sistemas Médicos de Rayos TC

Los sistemas TC (sistema de tomografía computarizada por rayos X) médicos detectan los rayos X transmitidos a través del cuerpo humano para obtener información sobre el interior del cuerpo humano, que se utiliza para determinar afecciones médicas. Los sistemas médicos de TC por rayos X incluyen la TC simple, que observa el cuerpo humano tal como es, y la TC con contraste, en la que se inyecta un agente de contraste en los vasos sanguíneos para su observación.

2. Sistemas de Rayos X Industriales

Los sistemas industriales de TC por rayos X se utilizan a menudo en ensayos no destructivos de materiales, y estos sistemas industriales de TC por rayos X se denominan "TC de observación". Algunos ejemplos de ensayos no destructivos son la evaluación de la forma y la investigación de defectos de paquetes de semiconductores, etc., la evaluación de la estructura interna de comprimidos y la evaluación de la forma y la orientación de fibras de plásticos reforzados con fibra de carbono.

En los últimos años, muchos sistemas industriales de TC por rayos X también se han desarrollado como "TC de medición". Al igual que la TC para observación, la TC para medición permite la inspección no destructiva, así como la medición de tamaños y el análisis de datos mediante CAD.

La 'TC para medición" permite la adquisición completa de la forma tridimensional del objeto, la medición de forma de alta precisión y la inspección y medición de alta velocidad.

Principios de las Tomografías Computarizada por Rayos X

Existen sistemas de TC por rayos X para aplicaciones médicas e industriales. Ambos sistemas irradian un objeto con rayos X desde 360° en todas las direcciones y examinan los rayos X transmitidos y absorbidos, pero los métodos de obtención de imágenes utilizados para aplicaciones médicas e industriales son diferentes.

1. Sistemas de TC de Rayos X Médicos

Los sistemas médicos de TC por rayos X se caracterizan por un pórtico en forma de donut y una cama que entra en el orificio central del pórtico y se desplaza lentamente por el orificio central mientras el cuerpo humano se encuentra en el orificio central. Dentro del pórtico, un tubo de rayos X que emite rayos X y un detector que detecta los rayos X emitidos por el tubo de rayos X se colocan a través del orificio central.

Cuando un cuerpo humano sobre una cama entra en el orificio central del pórtico, los rayos X emitidos por el tubo de rayos X son absorbidos en parte por el cuerpo humano, mientras que el resto se transmite y es detectado por el detector. En este punto, el pórtico gira alrededor de la cama, irradiando rayos X desde 360° y detectando los rayos X transmitidos.

Así pues, se obtienen datos en una dirección de 360°, con el cuerpo humano cortado en un bucle horizontal, y a partir de estos datos el ordenador construye una imagen transversal del cuerpo humano. La exploración helicoidal se utiliza habitualmente en este sistema médico de TC por rayos X.

La exploración helicoidal es un método de obtención de imágenes en el que el lecho se mueve lentamente a través del orificio central del gantry mientras irradia y detecta rayos X de forma continua. Esto produce una serie de imágenes en cortes horizontales del cuerpo humano en dirección longitudinal en el sentido de la altura.

2. Sistemas TC de Rayos X Industriales

A diferencia de los sistemas TC de rayos X médicos, los sistemas TC  de rayos X industriales se caracterizan por el hecho de que el material investigado gira en lugar de que el tubo de rayos X y el detector estén fijos. Los sistemas TC de rayos X industriales pueden ser de irradiación horizontal o vertical.

El tipo de irradiación horizontal tiene el tubo de rayos X, el material y el detector dispuestos horizontalmente, mientras que el tipo de irradiación vertical los tiene dispuestos verticalmente. El tipo adecuado se selecciona en función del material que se vaya a investigar y del lugar que se vaya a estudiar.

Otra Información sobre las Tomografías Computarizada por Rayos X

1. Tomografías Computarizada por Rayos X Multicorte

Los sistemas médicos de tomografía computarizada por rayos X incluyen los sistemas médicos de tomografía computarizada por rayos X multicorte con varias filas de detectores dispuestos en la dirección de desplazamiento de la cama, que se denominan sistemas médicos de tomografía computarizada por rayos X de corte único, como se describe en Principios de los sistemas de tomografía computarizada por rayos X.

En este sistema de tomografía computarizada de rayos X de un solo corte, los detectores están dispuestos en varias filas en la dirección perpendicular a la dirección de desplazamiento de la cama, es decir, transversalmente para los seres humanos, y distribuidos en una sola fila en la dirección de desplazamiento de la cama. Por lo tanto, sólo se construye una vista transversal cuando el pórtico realiza una rotación.

Por el contrario, los sistemas de TC médica multicorte disponen de varias filas de detectores dispuestas en la dirección de desplazamiento de la cama, lo que permite obtener varias vistas transversales con una sola rotación del pórtico. Esto permite tomar imágenes en poco tiempo y reduce la carga sobre el cuerpo humano. También se pueden construir imágenes en 3D combinando esta técnica con la exploración helicoidal. 

2. Métodos de Procesamiento de Imágenes 3D para Tomografías Computarizada por Rayos X

En los sistemas de TC de rayos X se utilizan los siguientes tres tipos de métodos de procesamiento de imágenes 3D, que están atrayendo la atención como tecnologías para sistemas de TC de rayos X.

Reconstrucción Multisección (MPR)
La reconstrucción multisección (MPR) se caracteriza por su capacidad para construir imágenes a partir de datos tridimensionales, incluidos cortes transversales coronales y sagitales, que son cortes transversales en la dirección de la altura del cuerpo humano, además de la sección transversal del cuerpo humano. Este método es el más utilizado en el procesamiento tridimensional actual de TC.

Proyección de Máxima Intensidad (MIP)
En el método de proyección de máxima intensidad (MIP), se establece un punto de vista arbitrario para los datos tridimensionales. A continuación, el valor máximo en la trayectoria entre el punto de vista y el plano de proyección se proyecta sobre una superficie 2D.

Se caracteriza por su escaso impacto en el ruido de la imagen y su capacidad para obtener imágenes con un buen contraste aunque se trate de imágenes de bajo contraste. Sin embargo, como los valores distintos del máximo no se reflejan en la imagen, se necesitan varios ángulos de observación diferentes para identificar correctamente las posiciones delantera y trasera.

Método de Representación de Volúmenes (VR)
El método de renderizado de volumen (VR) establece un límite superior/inferior de valores TC para el área deseada. A continuación, la imagen se construye añadiendo parámetros correspondientes a la opacidad al rango establecido y realizando el sombreado. Este método es adecuado para imágenes en 3D, como los vasos sanguíneos.