HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 0

UNMSM – FACULTAD DE MEDICINA

Tecnología Médica – Radiología

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÍA COMPUTADA

PROFESORA : Mg. Cecilia Muñoz

CURSO : Tomografía Computada

ALUMNO : Joseph Espiritu Ibarcena CODIGO : 11010145

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 1

INDICE

MISIÓN Y VISIÓN DE LA E. A. P. TECNOLOGÍA MÉDICA ___________________ 2

INTRODUCCION ________________________________________________________ 3

HISTORIA DE LA TOMOGRAFICA COMPUTARIZADA _____________________ 4

LINEA DE TIEMPO ____________________________________________________________ 4

JOHANN RADON _____________________________________________________________ 5

HISTORIA ____________________________________________________________________ 6

1. PRIMERA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, DETECTOR ÚNICO) _________ 7

2. SEGUNDA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, MÚLTIPLES DETECTORES) _ 7

3. TERCERA GENERACIÓN (ROTACIÓN/ROTACIÓN) ______________________________ 8

4. CUARTA GENERACIÓN _______________________________________________________ 9

ANEXOS ______________________________________________________________ 10

BIBLIOGRAFIA ________________________________________________________ 11

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 2

MISIÓN Y VISIÓN DE LA E. A. P. TECNOLOGÍA MÉDICA

MISIÓN

Ser una escuela líder en la formación de profesionales de Tecnología Médica acreditadas nacional e internacionalmente formando personas proactivas, fomentando la creatividad y el alto rendimiento académico e intelectual de nuestros alumnos, quienes desarrollan sus conocimientos en un ambiente agradable, con personal docente capacitado y actualizado generando alternativas de solución a los problemas de salud del país. Somos reconocidos por nuestra alta calidad ética y sólida formación académica, orientada a la revaloración de la persona humana, como fin máximo de la sociedad.

VISIÓN Ser una Escuela Académica Profesional líder en la formación de Tecnólogos Médicos acreditados profesionalmente a nivel Nacional e internacional. Nos basamos en la promoción de los conocimientos para lograr una capacitación profesional permanente para que nuestros egresados en base a una racionalidad moderna vayan de la mano con los nuevos adelantos y tecnologías que el mundo competitivo de hoy nos lo exige. Contribuimos al liderazgo de nuestra universidad fomentando la investigación, docencia, consultoría, desarrollo social, cultural, económico, y tecnológico, convirtiéndonos en herramienta fundamental en el campo del desarrollo de la salud del país.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 3

INTRODUCCION

El Tomógrafo es un equipo que se utiliza para obtener imágenes axiales del paciente, 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. Este equipo es utilizado en medicina, arqueológica, biológica, geofísica, oceanográfia y en otras ciencias. La Tomografía Axial Computarizada es la reconstrucción por medio de un computador de un objeto en un plano tomográfico. La imagen se consigue por medio de medidas de absorción de rayos x hechas alrededor del objeto. La fidelidad y calidad de la imagen dependerá del a naturaleza de los rayos x, de los detectores, del número y la velocidad con la que se hacen las mediciones y de los logaritmos que van a utilizarse para la reconstrucción. El principio fundamental de la tomografía es el movimiento del tubo de Rayos X en una dirección, mientras la placa radiográfica se mueve en dirección opuesta, por lo que una superficie plana de la anatomía humana es perfectamente visible mientras que áreas por encima o por debajo quedan borradas. No es exageración decir que en el diagnóstico por imágenes hay un antes y un después de la creación de la tomografía computada o escáner. La capacidad de poder ver en mejor forma, con más precisión y menor invasión el interior del cuerpo humano se lo debemos en gran parte a Sir Godfrey Hounsfield, inglés -en gran parte autodidacta- cuya creación le valió el Premio Nóbel de medicina o fisiología en 1979(1). Hounsfield falleció el 12 de Agosto pasado en Londres a los 84 años y su muerte fue consignada en los principales diarios del mundo que le dedicaron columnas y reportajes. El avance en la TC ha ido evolucionando y ha crecido en gran medida, en los últimos años, ayudando sin duda a la mejora del diagnóstico y por ende en el tratamiento de diversas patologías (gran cantidad de información en la imagen tomográfica)

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 4

HISTORIA DE LA TOMOGRAFICA COMPUTARIZADA Para alcanzar el logro de la Tomografía Computarizada tuvieron que suceder una serie de hechos:

LINEA DE TIEMPO 1917: Matemático Radon resuelve el problema matemático de reconstrucción de imagen

utilizando la técnica de proyecciones de fondo. 1951: Neurólogo Oldendorf construye el primer prototipo de Tomógrafo Computarizado. 1956: El físico Cormack se interesa en determinar los coeficientes de atenuación a través

de los planos de secciones transversales de pacientes sometidos a terapia por radiación.

1960: Kuhl y Edwards, científicos de Medicina Nuclear, usan la técnica de reconstrucción

de imágenes por “proyecciones de fondos”. 1966: Hounsfield, especula al igual que Cormack que las estructuras internas de un

cuerpo pueden ser reconstruidas a partir de una cantidad de mediciones de rayos x transmitidos topográficamente.

1970: Sale a la venta el primer tomógrafo de la compañía EMI. 1979 Se otorga premio Nobel de Fisiología y Medicina a los investigadores Allan Cormack

y Godfrey Hounsfield por sus trabajos en Tomografía. 1985: Sale a la venta el primer tomógrafo de cuerpo completo. 1992: Sale a la venta el primer tomógrafo helicoidal, con software de aplicación especial

como el 3D de superficie, por volumen y el CTA (Angiografía por Tomografía). 1999: Sale a la venta el primer Tomógrafo Multicorte, con software de aplicación especial

para cardiología (cardiac scoring, estudios funcionales, etc). 2000 EN ADELANTE: Se comercializan equipos de 4, 6, 8, 16, 32, 64 cortes.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 5

JOHANN RADON Las fórmulas matemáticas para reconstruir una imagen tridimensional a partir de múltiples imágenes axiales planas fueron desarrolladas por el físico Johann Radon, nacido en Austria en 1887. Tras sus trabajos, las fórmulas existían (Transformada de Radon), pero no así el equipo de rayos X capaz de hacer múltiples “cortes” ni la máquina capaz de hacer los cálculos automáticamente. Para aplicarlo a la medicina hubo que esperar al desarrollo de la computación y del equipo adecuado que mezclase la capacidad de obtener múltiples imágenes axiales separadas por pequeñas distancias, almacenar electrónicamente los resultados y tratarlos. Todo esto lo hizo posible el británico G. H. Hounsfield en los años 70. Es necesario resaltar algunos logros de este gran personaje, entre los que se destaca: -Su participación en el teorema de Radon-Nikodym. -La medida de Radon concepto de medida como funcional lineal. -La transformada de Radon , en geometría integral , basada en la integración sobre hiperplanos, con la aplicación de la tomografía para escáneres. -El teorema de Radon , que d + 2 puntos en d dimensiones siempre se pueden dividir en dos subgrupos con la intersección de los cascos convexos. -Los números de Radon-Hurwitz.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 6

HISTORIA

Los fundamentos matemáticos de la TAC, fueron establecidos en el año 1917 por el matemático Austriaco J. Radon, quien probó que era posible reconstruir un objeto bidimensional o tridimensional, a partir de un conjunto de infinitas proyecciones. En 1963, el físico A.M. Cormack indicó la utilización práctica de los resultados de Radón para aplicaciones en medicina. Nacía así la llamada tomografía computada.

El primer aparato de TAC, fue producido en la compañía disquera EMI (Electric and Musical Industries). En el año 1955 decidió diversificarse y con tal fin, instaló un Laboratorio Central de Investigación, para reunir científicos abocados a proponer proyectos interesantes en diversos campos, que permitieran generar nuevas fuentes de ingreso. Su creador y desarrollador fue el Ingeniero Goodfrey N.Hounsfield, Premio Nóbel en Medicina en 1979 “por el desarrollo de la tomografía asistida por computadoras”, entró a trabajar en 1951 a EMI y en 1967 propuso la construcción del escáner EMI, que fue la base de la técnica para desarrollar la TAC, como una máquina que unía el cálculo electrónico a las técnicas de rayos X con el siguiente fin: Crear una imagen tridimensional de un objeto, tomando múltiples mediciones del mismo con rayos X desde diferentes ángulos y utilizar una computadora que permita reconstruirla a partir de cientos de "planos" superpuestos y entrecruzados.

La TAC se constituyó como el mayor avance en radiodiagnóstico desde el descubrimiento de los rayos X. Su introducción al mercado de Estados Unidos en 1972, tuvo un éxito abrumador, ya que 170 hospitales lo solicitaron, aun cuando el costo era de U$S 385,000. En aquellos tiempos cada corte o giro del tubo emisor de radiación requería 4 minutos y medio para realizarse, además de los 60 segundos indispensables para reconstruir la imagen; actualmente con los tomógrafos multicorte se realizan 2 cortes por segundo y éstos se reconstruyen instantáneamente. A medida que se hacían más rápidos y presentaban mejor resolución, los tomógrafos fueron pasando por distintas generaciones. Finalmente aparecieron los tomógrafos multicorte con multidetectores y actualmente, los tomógrafos helicoidales, en donde el giro del tubo emisor es continuo, permitiendo hacer cortes y disparos simultáneos en diferentes ángulos, con lo cual se evita la discontinuidad entre cortes, reduce el tiempo de exposición, utiliza menos líquido de contraste y facilita la reconstrucción tridimensional de imágenes. La Tomografía Axial Computarizada es, sin duda, el más significativo avance de la historia de la imagen médica desde el descubrimiento de los Rx por Röengent en 1895. La información que nos aporta este método es una imagen totalmente diferente a la radiología convencional. La diferencia fundamental es que la imagen de TC nos da una visión sectorial de la anatomía del paciente, perpendicular al eje longitudinal del cuerpo, es decir, se obtiene en imágenes transversas.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 7

Los inventores de la TC fueron un físico sudafricano llamado A.M. Cormack y el ingeniero inglés Godfrey N. Hounsfield. La placa radiográfica sólo es capaz de registrar la absorción media de los tejidos atravesados. La tomografía computada introduce el cambio ya que puede medir la atenuación o absorción del haz de rayos cuando pasa a través de secciones del cuerpo y lo hace desde cientos de diferentes ángulos. Con estas mediciones, los computadores pueden reconstruir imágenes del interior del cuerpo. El paradigma fue comprender, que al escanear un objeto desde muchos ángulos, era posible extraer toda la información contenida en él. Con la evolución tecnológica en el campo de la Tomografía, cambiaron muchas cosas entre las cuales las Técnicas de Adquisición, cada una de ellas asociada a una generación respectiva:

1. PRIMERA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, DETECTOR ÚNICO) Las máquinas de primera generación, realizan la siguiente serie de operaciones: 1. Estudiar la atenuación de 160 trayectorias paralelas mediante la traslación del tubo emisor y del detector. 2. Posteriormente girar todo el conjunto 1 grado. 3. Realizan nuevamente las operaciones 1 y 2, hasta que el conjunto gire 180º. Se realizan 180 estudios de 160 muestras cada uno, obteniéndose 28800 atenuaciones, para una imagen con una matriz de 80 x 80, se tienen en total 6400 celdas. Para hallar la atenuación producida por cada celda hay que resolver 6400 incógnitas con 28800 ecuaciones. La máquina tarda unos cinco minutos en realizar la operación completa. Los datos, previa conversión analógico-digital se almacenan en un disco. Estos datos pueden procesarse en la computadora mientras se realiza la siguiente exploración completa. Con los resultados obtenidos, mediante un conversor digital-analógico, se puede realizar la presentación de los diferentes planos en una pantalla. La imagen se produce utilizando la escala de Hounsfield.

2. SEGUNDA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, MÚLTIPLES DETECTORES)

Este sistema es similar al anterior en cuanto a los movimientos que realiza el conjunto, pero este modelo utiliza un haz de rayos X en forma de abanico con un ángulo de apertura de 5º aproximadamente y un conjunto de detectores cuyo número oscila entre 10 y 30, dispuestos linealmente formando un vector. De esta manera, se logra reducir el tiempo de exploración a aproximadamente dos minutos.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 8

Características: Tiempo de adquisición 20 segundos. 15 min para reconstrucción de imagen. Segunda Generación.

3. TERCERA GENERACIÓN (ROTACIÓN/ROTACIÓN)

Esta es la generación de tomógrafos computados más utilizada en la actualidad. Aquí se utiliza un haz de rayos X ancho, entre 25º y 35º, que cubre toda el área de exploración y un arco de detectores que posee un gran número de elementos, generalmente entre 300 y 500. Ambos elementos, tubo y banco de detectores realizan un movimiento de rotación de 360º. Este sistema ofrece dos ventajas importantes: Primero, el tiempo de exploración se reduce considerablemente, llegando a sólo 2 o 3 segundos. Y segundo, se aprovecha en forma eficiente la radiación del tubo. Tiempo de Scan: 0.5 a 6 segundos. Tiempo de Reconstrucción: 0.5 a 7 los tiempos dependen de la tecnología del sistema.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 9

4. CUARTA GENERACIÓN

En la cuarta generación de tomógrafos se distinguen dos modelos: Rotación/Estacionario y Rotación/Nutación. El primero utiliza un anillo fijo de detectores dentro del cual gira el tubo de rayos X. Las ventajas que presenta este sistema son, primero que el tubo puede girar a velocidades altas, disminuyendo el tiempo de exploración. Y segundo que el sistema es poco sensible a las variaciones o diferencias de comportamiento entre los detectores. Como desventaja se puede citar el hecho de que, constructivamente, resulta muy grande y costoso, debido al gran número de detectores. Características generales: Tiempo de Scan: Smimilar a tercera generación. Tiempo de Reconstrucción: Similar a tercera generación.

Luego aparecieron los equipos helicoidales, con giros continuos y con adquisiciones súper rápidos Hay un tomógrafo que permite efectuar alrededor de 30 imágenes por segundo. Lo más reciente es la tomografía volumétrica multihelicoidal o multieslices que permite adquirir simultáneamente desde 2 a 32 imágenes por rotación. (Se está trabajando con equipos de hasta 64filas de detectores) Dada la complejidad del sistema de detectores se construyó solo en el sistema de rotación Los primeros equipos son de principio de los años 90.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 10

ANEXOS

La Tomografía en el Perú El primer tomógrafo adquirido es del año 1978-1979 por el grupo privado del Doctor Oscar Soto (TACISA) y fue marca Elscint de fabricación israelita. Posteriormente los Doctores Romero y Salazar adquieren otro equipo de primera generación y es el Doctor Rodolfo Ragnus quien lo pone en funcionamiento (TACSA). Los tomógrafos de segunda generación eran escasos y el grupo Villanueva- Mayer es el primero en ponerlo en funcionamiento. Hacia finales de los 80 y principios de los 90 se instalan tomógrafos de tercera generación en la clínica San Felipe (ROTAC), clínica San Borja (EMETAC) y la clínica Maison de Sante (TRIMAGEN) entre otras. En la clínica Ricardo palma se instala el equipo de rotación continua. Uno de los primeros equipos Helicoidales fue adquirido por el Dr. Julio Hernández (DPI). Luego vendrían los primeros TEM, de 2 hileras de detectores en la década del 2000, Hospital Militar, estando a cargo el Dr. Luis Chávez Saavedra. A partir de ahí se fueron adquiriendo diferentes equipos de mayor capacidad y mayor número de detectores, para el sector público y privado. Actualmente se cuenta con TEM de 64 y 128 filas de detectores que han permitido al Perú estar al mismo nivel Tecnológico que otros países de Latinoamérica.

Uno de los primeros monocortes que llegaron a lima.

HISTORIA DE LA TOMOGRAFÌA COMPUTADA 11

BIBLIOGRAFIA http://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Radon http://www.nib.fmed.edu.uy/Corbo.pdf http://www.rda.com.ar/descargas/Historia-de-la-tomografia-computada.pdf http://www.cuantaciencia.com/ciencia/radon-beatles-tac http://www.scielo.cl/pdf/rchradiol/v10n4/art07.pdf TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA, Carlos Almenara Diaz, 2007 HISTORIA DE LA MEDICINA PERUANA EN EL SIGLO XX - Oswaldo Salaverry García.