Imaging -Tomografia computerizzata (TAC)

L’applicazione “regina”, per quanto riguarda la diagnostica basata sull’impiego dei raggi X, è sicuramente la TAC (o TC, tomografia computerizzata): questo esame costituisce il primo esempio di applicazione delle tecniche informatiche nel campo dell’acquisizione ed elaborazione dell’immagine radiografica.

La TAC fu ideata e realizzata dall’ingegnere inglese Gofrey N. Hounsfield e dal fisico sudafricano Allan M. Cormack, che per le loro scoperte vinsero nel 1979 il premio Nobel per la medicina. Il primo tomografo computerizzato consentiva esclusivamente lo studio delle strutture del cranio e fu installato all’Atkinson Morley Hospital di Londra nel 1971. Nel 1974 furono create le prime apparecchiature per lo studio del torace e dell’addome.

Come funziona la TAC La TAC consiste nella successione di tre fasi:

1. raccolta dei dati di assorbimento radiografico prodotti da una sorta di “fettina” di spessore microscopico (detta sezione) del corpo umano, ottenuta secondo diverse angolazioni;
2. elaborazione computerizzata dei dati ottenuti;
3. ricostruzione, sulla base dei dati, di una mappa delle densità radiografiche della sezione esaminata.

Nel corso del procedimento di ricostruzione è possibile assegnare alle diverse densità radiografiche valori differenti nella scala dei grigi, modificandone ampiezza e proporzionalità (cosiddetta finestra TC): ciò consente di ottenere immagini mirate alle densità delle diverse strutture di interesse e di differenziare formazioni provviste di radio-opacità anche poco diverse tra loro, come avviene per i tessuti dei vari organi interni (parenchimi). L’immagine del corpo da studiare viene creata, in altre parole, misurando l’attenuazione di un fascio di raggi X che attraversa tale corpo e che varia in modo proporzionale alla densità elettronica dei tessuti attraversati, cioè alla distribuzione spaziale degli elettroni nello strato corporeo in esame.

La metodica TC offre risultati migliori, per quanto riguarda la differenziazione dei tessuti molli, rispetto alla radiologia tradizionale, tuttavia la dose di radiazioni ionizzanti fornita al paziente è molto più elevata rispetto a una radiografia tradizionale (tanto più nel caso dei tomografi multistrato), e per questo motivo si dovrebbe limitare il ricorso alla TC solo ai casi strettamente necessari, soprattutto se i tessuti irradiati sono in accrescimento (per esempio nei bambini). Lo studio TC può essere migliorato dall’infusione di un mezzo di contrasto endovenoso organoiodato non ionico, che consente una migliore differenziazione di strutture con densità simile, o della stessa struttura in tempi diversi, programmabili attraverso un iniettore a flusso variabile.

Aspetti tecnici Nella TAC l’apparecchio che emette il fascio di raggi X ruota attorno al paziente, mentre il “rivelatore” (normalmente costituito da cesio ioduro, calcio fluoruro, cadmio tungstato) posizionato sul lato opposto raccoglie l’immagine di una “sezione” del paziente. Il lettino del paziente scorre in modo molto preciso all’interno del tunnel di scansione, in modo da presentare, per ogni giro dell’apparecchio emettitore e rivelatore, una sezione diversa del corpo da esaminare.

Le sequenze di immagini, assieme alle informazioni dell’angolo di ripresa, sono elaborate da un computer, che presenta il risultato finale su di un monitor. Tale risultato è costituito da una serie di sezioni contigue corrispondenti allo spessore preimpostato: da cui si ricavano i dati inerenti il volume di scansione che verranno quindi ricostruiti da un apposito programma computerizzato (detto software di rendering tridimensionale), in grado di produrre immagini tomografiche di qualsiasi altro piano spaziale o, in alternativa, di ottenere immagini tridimensionali o endoscopiche.

Per ottenere le immagini tomografiche del paziente a partire dai dati grezzi della scansione, il computer dedicato alla ricostruzione impiega complessi algoritmi matematici. Le immagini di partenza di tutte le sezioni vengono normalmente registrate su un sistema di archiviazione (PACS), mentre le sezioni più importanti vengono stampate su pellicola o CD-ROM.

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