Tomografía. Descripción.

VIDEOS EXPLICATIVOS:

Tomografia 3D

La Tomografía (3D, Volumétrica o Cone Beam) es un salto cualitativo en el diagnóstico y la planificación de tratamientos alrededor del mundo, facilitando tratamientos más seguros, precisos y menos invasivos.

Los procedimientos modernos abarcan áreas de interés cada vez más reducidas, exigiendo más detalles y más aporte a lo meramente visual. Antes, el profesional solo contaba con imágenes planas y debía hacer reconstrucciones mentales y deducir para trabajar en el paciente. Hoy, la Tomografía le presenta un todo tridimensional a escala real (1:1), sin la magnificación ni la distorsión de las radiografías, brindándole la mejor ayuda diagnóstica para el área oral y maxilofacial.

Aplicaciones:

En los principales países la Tomografía 3D ya se asocia de forma expresa al diagnóstico odontológico. Nuevos sensores de alta resolución que trabajan con baja dosis, y aplicaciones para visualizar las imágenes, hacen que el diagnóstico por tomografía 3D se esté aplicando cada vez más en la odontología general.

Estudios de áreas reducidas (4 a 5 dientes, una ATM, etc.) ofrecen imágenes ricas en detalles y bajo costo para el paciente, cuando no sea necesario estudiar un área amplia. Y las RX Panorámica y RX Perfil? Le seguirán brindando una visión global y las primeras luces en el proceso diagnóstico.

La Tomografía facilita un correcto diagnóstico al permitir observar el volumen, la forma y la disposición de cada diente, lesiones periapicales y periodontales; además de estructuras anatómicas de gran importancia como son los conductos dentarios, el conducto nasopalatino, los senos maxilares, las fosas nasales y el conducto lingual. 

Permite identificar la cantidad y forma de las raíces, con todos los conductos radiculares, con toda su compleja anatomía, así como la posición y entrada de cada a cada uno de ellos.

Identificación y evaluación de lesiones:

Con las radiografías periapicales (digitales o análogas), como en la radiología convencional, se sobreponen estructuras en un todo, lo que dependiendo de la localización del problema, hace que el diagnóstico sea impreciso. Esto ocurre con frecuencia en las raíces palatinas.

Seltzer y Bender mostraron que las radiografías no revelan cambios periapicales si la cortical ósea no está afectada, mientras la tomografía revela información precisa sobre extensión, forma y localización exacta de lesiones periapicales, aun si son muy pequeñas, permitendo apreciar estructuras que podrían estar en contacto con lesiones endodónticas.

      

Detección de fracturas y calcificaciones:

Las fracturas dentales se deben generalmente a recarga mecánica, exceptuando los casos de trauma. Aún cuando se pensaba que estas fracturas ocurrían en dientes con grandes restauraciones o con largos postes, con la tomografía ahora es posible ver dientes con fracturas y mínimas restauraciones, atribuibles a un estrés oclusal excesivo. 

El diagnóstico de una fractura vertical radicular es muy difícil sin un preciso examen clínico y radiográfico. De hecho, la línea de fractura está constantemente localizada en el eje largo del diente y por lo general pasa desapercibida. Con tomografía las fracturas radiculares pueden verse sin importar su localización. Para la detección de fracturas radiculares verticales inducidas experimentalmente, la Tomografía mostró una sensibilidad mayor del doble que las RX periapicales (79,4% vs 37,1%), con una especifidad parecida aunque ligeramente menor (92,5% vs 95%), afectada por la presencia de material de relleno en los conductos.

 Diagnóstico de fracasos y complicaciones:

La Tomografía provee imágenes sub-milimétricas más precisas en todos los planos, contentivas de información útil en el entendimiento de la condición actual del paciente y detección, por ejemplo, desde la primera consulta, de la presencia de conductos no tratados, así como accidentes tipo perforaciones e instrumentos fracturados.

Seguimiento de post-operatorios:

En este sentido la cantidad de información evaluable en la Tomografía 3D aumenta la confiabilidad del seguimiento postoperatorio que puede realizar el odontólogo a su paciente después de por ejemplo, haberlo remitido al especialista, y tenerlo de vuelta a su consulta. 

Otras aplicaciones en el Diagnóstico:

Lofthang-Hasen et Al., encontraron a la tomografía eficaz en identificar conductos no detectados por radiografías convencionales, como en identificar el trauma dentoalveolar. Concluyeron que con tomografía se consiguen mejores resultados y exactitud geométrica.

Adicionalmente, a la tomografía se le considera insuperable en el estudio de dientes incluidos, supernumerarios, trauma, fracturas y localización y delimitación de patologías como abscesos, quistes, etc., antes de realizar estudios histo-patológicos.

Limitantes:

El costo de la tomografía es mayor que el de las radiografías, no obstante, de una tomografía 3D se obtiene en imágenes radiográficas y gran cantidad de información y beneficios adicionales. La relación costo-beneficio estará pues determinada por el objetivo del estudio; a más complejo este, más indicada estará la tomografía.

Los materiales metálicos en boca crean distorsión en la visualización 3D, pero esto se compensa apreciando desde los planos coronal, axial o sagital, corte por corte.

La reciente "Tomografía Moderna"

Las más modernas variaciones de la tomografía involucran la proyección de datos provenientes de múltiples direcciones y el envío de estos datos para la creación de una reconstrucción tomográfica a partir de un algoritmo de software procesado por ordenador. Los diferentes tipos de adquisición de las señales pueden ser utilizados en algoritmos de cálculo similares, a fin de crear una imagen tomográfica. Actualmente, las tomografías se obtienen utilizando diferentes fenómenos físicos, tales como rayos X, rayos gamma, aniquilación de electrones y positrones - reacción, resonancia magnética nuclear, Ultrasonido,iones y electrones. Estos se denominan: TC, SPECT, PET, MRI, ultrasonografía, 3D TEM y átomo sonda, respectivamente.

Algunos avances recientes se basan en la utilización simultánea de fenómenos físicos integrados. Por ejemplo, los rayos X aplicados en la TC y la angiografía; la combinación de TC y MRI o de TC y PET.

El término imagen en volumen podría incluir estas tecnologías con más precisión que el término tomografía. Sin embargo, en la mayoría de los casos clínicos de rutina, el personal requiere una salida en dos dimensiones de estos procedimientos. A medida que más decisiones clínicas lleguen a depender de técnicas más avanzadas de visualización volumétrica, los términos tomografía / tomograma podrían llegar a caer en desuso.
Existen muchos algoritmos de reconstrucción. La mayoría de ellos entran en una de dos categorías: proyección de retroceso filtrado (FBP) y reconstrucción iterativa (IR). Estos procedimientos dan resultados inexactos: son fruto de un compromiso entre la exactitud y el cómputo de tiempo necesario. Mientras que FBP exige menos recursos del ordenador, los algoritmos del tipo IR producen menos artefactos (errores en la reconstrucción) a cambio de aumentar el uso de recursos durante el procesamiento.

Tipos de Tomografía

• Tomografía de Prueba Atómica (APT
• Tomografía axial computarizada (TC)
• Microscopía Confocal de escaneo láser (LSCM)
• Tomografía crioelectrónica (Cryo-ET)
• Tomografía de Capacitancia Eléctrica (ECT)
• Angiografía por tomografía computarizada
• Tomografía de resistencia eléctrica (ERT)
• Tomografía de impedancia eléctrica (EIT)
• Imagen por resonancia magnética funcional (fMRI)
• Tomografía de inducción magnética (MIT)
• Imagen por resonancia magnética (MRI), conocida formalmente como tomografía de resonancia magnética (MRT) o tomografía de resonancia magnética nuclear
• Tomografía neutrónica
• Tomografía de coherencia óptica (OCT)
• Tomografía de proyección óptica (OPT)
• Tomografía de proceso (PT)
• Tomografía por emisión de positrones (PET)
• Tomografía cuántica
• Tomografía computada de emisión de fotones únicos (SPECT)
• Tomografía sísmica
• Tomografía óptica asistida por ultrasonido (UAOT)
• Tomografía por transmisión de ultrasonido
• Tomografía de rayos X
• Tomografía fotoacústica (PAT), también conocida como Tomografía Opticoacústica (OAT) o Tomografía Termoacústica (TAT)
• Imagen fotoacústica en biomedicina

Dosis de Radiación desde las Tomografias

Varias medidas son usadas para describir la dosis de radiación emitida por la TC. Las más relevantes son: 

- La Dosis Absorbida

- La Dosis Efectiva
- El Indice de Dosis de la Tomografía Compurarizada. 
 

La Dosis Absorbida es la energía absorbida por unidad de masa y es medida en Grays (Gy) o simplemente, es la cantidad de energía que absorbe un material expuesto a radiaciones ionizantes de cualquier tipo. 01 Gray equivale a 01 joule de energía de radiación absorbida por kilogramo. 

 

La Dosis Efectiva, expresada en Sieverts (Sv)* ,se calcula a partir de la dosis (expresada en Gy) absorbida por los distintos tejidos y órganos expuestos, aplicando factores de ponderación que tienen en cuenta el tipo de radiación (alfa, beta, gamma , X, neutrones), de las modalidades de exposición (externo o interno) y la sensibilidad específica de los órganos o tejidos.

Principios Físicos de la TC

La Tomografía ha transformado mucho la imagenología médica al proveer vistas tridimensionales de los órganos o región corporal de interés. 

Una tabla motorizada mueve al paciente a través del sistema tomográfico. Al mismo tiempo, una fuente de rayos X , rota dentro de la abertura circular.

  

Un sistema de detectores de rayos X rotan en sincronía sobre él lado más alejado del paciente.

 La fuente de rayos X produce un rayo de luz en forma de abanico con un ancho variable de 1 a 20 mm.

 Axial, la es comúnmente usada para examinar la cabeza, la mesa está estacionaria durante una rotación, después de la cual se mueve a lo largo para el próximo corte.

 En la TAC Helicoidal, la cual se usa frecuentemente para examinar el cuerpo, la mesa se mueve continuamente ya que la fuente de rayos X y los detectores rotan, produciendo un examen en espiral o helicoidal.

 

 Todos los datos son procesados por la computadora para producir una serie de imágenes representando vistas tridimensionales de un órgano blanco o región corporal. 

¿Como funciona la Tomografía?

El aparato de TC emite un haz colimado de rayos X que incide sobre el objeto que se estudia. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto es recogida por los detectores. Luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada (por ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador 'suma' las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable.

Para comprender qué hace el ordenador con los datos que recibe lo mejor es examinar el diagrama que se aprecia líneas abajo.

La figura '1' representa el resultado en imagen de una sola incidencia o proyección (vertical, a 90º). Se trata de una representación esquemática de un miembro, por ejemplo un muslo. El color negro representa una densidad elevada, la del hueso. El color gris representa una densidad media, los tejidos blandos (músculos).

En la figura '4' el ordenador dispone de datos de cuatro incidencias: 45º, 90º, 135º y 180º. Los perfiles de la imagen son octogonales, lo que la aproximan mucho más a los contornos circulares del objeto real.

Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior.

A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes.

Un ejemplo de imagen tridimensional es la imagen 'real'. Como casi todos los cuerpos son opacos, la interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador y el objeto que se desea examinar hace que la visión de éste se vea obstaculizada. La representación de las imágenes tridimensionales sería inútil si no fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea representada, con lo que determinados tejidos se comportan como transparentes. Aun así, para ver completamente un órgano determinado es necesario mirarlo desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Pero incluso entonces veríamos su superficie, no su interior. Para ver su interior debemos hacerlo a través de una imagen de corte asociada al volumen y aun así parte del interior no siempre sería visible. Por esa razón, en general, es más útil estudiar una a una todas las imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a reconstrucciones en bloque de volúmenes, aunque a primera vista sean más espectaculares.

 
Interior de un tomógrafo axial computarizado.
   Leyenda:
D: detectores de radiación.
T: tubo emisor de rayos X.
X: haz de rayos X.
R: rotación del "gantry".

Historia de la Tomografía

En los fundamentos de esta técnica trabajaron de forma independiente el ingeniero electrónico y físico sudafricano nacionalizado norteamericano Allan McLeod Cormack y el ingeniero electrónico inglés Godfrey Newbold Hounsfield, que dirigía la sección médica del Laboratorio Central de Investigación de la compañía EMI. Ambos obtuvieron de forma compartida el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1979.

En 1967 Cormack publica sus trabajos sobre la TC siendo el punto de partida de los trabajos de Hounsfield, que diseña su primera unidad. En 1972 comenzaron los ensayos clínicos cuyos resultados soprendieron a la comunidad médica, si bien la primera imagen craneal se obtuvo un año antes.

Los primeros cinco aparatos se instalaron en Reino Unido y Estados Unidos; la primera TC de un cuerpo entero se consiguió en 1974.

En el discurso de presentación del comité del Premio Nobel se destacó que previo al escáner, “las radiografías de la cabeza mostraban sólo los huesos del cráneo, pero el cerebro permanecía como un área gris, cubierto por la neblina. Súbitamente la neblina se ha disipado”.

En recuerdo y como homenaje a Hounsfield, las unidades que definen las distintas densidades de los tejidos estudiadas en TC se denominan unidades Hounsfield.

¿Que es Tomografía Computarizada?

La tomografía axial computarizada (TAC), o tomografía computarizada (TC), también denominada escáner, es una técnica de imagen médica que utiliza radiación X para obtener cortes o secciones de objetos anatómicos con fines diagnósticos.

Tomografía viene del griego τομον que significa corte o sección y de γραφίς que significa imagen o gráfico. Por tanto la tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto. La posibilidad de obtener imágenes de cortes tomográficos reconstruidas en planos no transversales ha hecho que en la actualidad se prefiera denominar a esta técnica tomografía computarizada o TC en lugar de TAC.

En lugar de obtener una imagen de proyección, como la radiografía convencional, la TC obtiene múltiples imágenes al efectuar la fuente de rayos X y los detectores de radiación movimientos de rotación alrededor del cuerpo. La representación final de la imagen tomográfica se obtiene mediante la captura de las señales por los detectores y su posterior proceso mediante algoritmos de reconstrucción.