tomografía computarizada

La tomografía computarizada secuencial, también conocida como TC por pasos, es un método de exploración en el que la mesa del tomógrafo se mueve paso a paso. La mesa avanza hasta una posición determinada y se detiene, tras lo cual el tubo de rayos X gira y se adquiere una sección. A continuación, la mesa vuelve a avanzar y se toma otra sección. El movimiento de la mesa se detiene durante la toma de secciones, lo que resulta en una mayor duración de la exploración. ^{[ 7 ]}

La tomografía computarizada helicoidal, también conocida como tomografía computarizada espiral , es una técnica de imagen en la que un tubo de rayos X completo gira alrededor del eje central del área que se está escaneando. Este es el tipo de escáner predominante en el mercado debido a su mayor antigüedad y a su menor costo de producción y adquisición. La principal limitación de este tipo de TC radica en el tamaño y la inercia del equipo (el tubo de rayos X y el conjunto de detectores en el lado opuesto del círculo), lo que limita la velocidad de giro. Algunos diseños utilizan dos fuentes de rayos X y conjuntos de detectores desplazados angularmente, como técnica para mejorar la resolución temporal. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

La tomografía por haz de electrones (EBT) es una forma específica de TC en la que se construye un tubo de rayos X lo suficientemente grande como para que solo la trayectoria de los electrones , que viajan entre el cátodo y el ánodo del tubo de rayos X, gire mediante bobinas de deflexión . ^{[ 10 ]} Este tipo tenía una gran ventaja, ya que las velocidades de barrido pueden ser mucho más rápidas, lo que permite obtener imágenes menos borrosas de estructuras en movimiento, como el corazón y las arterias. ^{[ 11 ]} Se han producido menos escáneres de este diseño en comparación con los de tubo giratorio, principalmente debido al mayor costo asociado con la construcción de un tubo de rayos X y un conjunto de detectores mucho más grandes y la cobertura anatómica limitada. ^{[ 12 ]}

La TC de doble energía, también conocida como TC espectral, es un avance de la tomografía computarizada en la que se utilizan dos energías para crear dos conjuntos de datos. ^{[ 13 ]} Una TC de doble energía puede emplear una fuente doble, una fuente única con una capa de detector doble o una fuente única con métodos de conmutación de energía para obtener dos conjuntos de datos diferentes. ^{[ 14 ]}

• La TC de doble fuente es un escáner avanzado con un sistema detector de dos tubos de rayos X, a diferencia de los sistemas convencionales de un solo tubo. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Estos dos sistemas detectores están montados en un único pórtico a 90° en el mismo plano. ^{[ 17 ]} Los escáneres de TC de doble fuente permiten una exploración rápida con mayor resolución temporal al adquirir una sección completa de TC en solo media rotación. La adquisición rápida de imágenes reduce el desenfoque por movimiento a frecuencias cardíacas elevadas y potencialmente permite un menor tiempo de apnea. Esto es particularmente útil para pacientes enfermos que tienen dificultad para contener la respiración o que no pueden tomar medicamentos para reducir la frecuencia cardíaca. ^{[ 17 ] [ 18 ]}
• La fuente única con conmutación de energía es otro modo de TC de doble energía en el que un solo tubo se opera a dos energías diferentes mediante la conmutación frecuente de las energías. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

La tomografía computarizada de perfusión es una forma específica de TC para evaluar el flujo a través de los vasos sanguíneos mientras se inyecta un agente de contraste . ^{[ 21 ]} El flujo sanguíneo, el tiempo de tránsito sanguíneo y el volumen sanguíneo de los órganos se pueden calcular con una sensibilidad y especificidad razonables . ^{[ 21 ]} Este tipo de TC se puede utilizar en el corazón , aunque la sensibilidad y la especificidad para detectar anomalías siguen siendo menores que para otras formas de TC. ^{[ 22 ]} También se puede utilizar en el cerebro , donde la tomografía computarizada de perfusión a menudo puede detectar una perfusión cerebral deficiente mucho antes de que se detecte mediante una tomografía computarizada espiral convencional. ^{[ 21 ] [ 23 ]} Esto es mejor para el diagnóstico de accidentes cerebrovasculares que otros tipos de TC. ^{[ 23 ]}

La tomografía por emisión de positrones combinada con tomografía computarizada (PET-TC) es una modalidad híbrida de TC que combina, en un solo pórtico, un escáner de PET y un escáner de TC, para adquirir imágenes secuenciales de ambos dispositivos en la misma sesión, las cuales se combinan en una única imagen superpuesta ( corregistrada ). De esta manera, las imágenes funcionales obtenidas mediante PET, que muestran la distribución espacial de la actividad metabólica o bioquímica en el cuerpo, pueden alinearse o correlacionarse con mayor precisión con las imágenes anatómicas obtenidas mediante TC. ^{[ 24 ]}

La PET-CT proporciona detalles tanto anatómicos como funcionales del órgano examinado y es útil para detectar diferentes tipos de cáncer. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

La tomografía computarizada (TC) de la cabeza se utiliza habitualmente para detectar infartos ( ictus ), tumores , calcificaciones , hemorragias y traumatismos óseos . ^{[ 32 ]} De los anteriores, las estructuras hipodensas (oscuras) pueden indicar edema e infarto, las estructuras hiperdensas (brillantes) indican calcificaciones y hemorragias, y el traumatismo óseo puede verse como una disyunción en las ventanas óseas. Los tumores pueden detectarse por la inflamación y la distorsión anatómica que provocan, o por el edema circundante. La TC de la cabeza también se utiliza en la cirugía estereotáctica guiada por TC y en la radiocirugía para el tratamiento de tumores intracraneales, malformaciones arteriovenosas y otras afecciones tratables quirúrgicamente mediante un dispositivo conocido como N-localizer . ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

La tomografía computarizada con contraste suele ser el estudio inicial de elección para las masas cervicales en adultos. ^{[ 39 ]} La tomografía computarizada de la tiroides desempeña un papel importante en la evaluación del cáncer de tiroides . ^{[ 40 ]} Las tomografías computarizadas a menudo detectan incidentalmente anomalías tiroideas, por lo que suelen ser la modalidad de investigación preferida para las anomalías tiroideas. ^{[ 40 ]}

Una tomografía computarizada (TC) puede utilizarse para detectar cambios agudos y crónicos en el parénquima pulmonar , el tejido de los pulmones . ^{[ 41 ]} Es particularmente útil porque las radiografías bidimensionales normales no muestran tales defectos. Se utilizan diversas técnicas, según la anomalía sospechada. Para la evaluación de procesos intersticiales crónicos como el enfisema y la fibrosis , ^{[ 42 ]} se utilizan cortes finos con reconstrucciones de alta frecuencia espacial; a menudo, las exploraciones se realizan tanto en inspiración como en espiración. Esta técnica especial se denomina TC de alta resolución y produce un muestreo del pulmón, y no imágenes continuas. ^{[ 43 ]}

El engrosamiento de la pared bronquial puede observarse en las tomografías computarizadas de pulmón y generalmente (aunque no siempre) implica inflamación de los bronquios . ^{[ 44 ]}

Un nódulo hallado incidentalmente en ausencia de síntomas (a veces denominado incidentaloma ) puede generar preocupación ante la posibilidad de que represente un tumor, ya sea benigno o maligno . ^{[ 45 ]} Quizás influenciados por el temor, pacientes y médicos a veces aceptan un programa intensivo de tomografías computarizadas (TC), a veces hasta cada tres meses y más allá de las recomendaciones, en un intento de realizar un seguimiento de los nódulos. ^{[ 46 ]} Sin embargo, las guías establecidas indican que es poco probable que los pacientes sin antecedentes de cáncer y cuyos nódulos sólidos no hayan crecido durante un período de dos años tengan cáncer maligno. ^{[ 46 ]} Por esta razón, y debido a que ninguna investigación proporciona evidencia que respalde que la vigilancia intensiva ofrezca mejores resultados, y debido a los riesgos asociados con las tomografías computarizadas, los pacientes no deben someterse a un cribado de TC que exceda las recomendaciones de las guías establecidas. ^{[ 46 ]}

La angiografía por tomografía computarizada (ATC) es un tipo de TC con contraste para visualizar las arterias y venas de todo el cuerpo. ^{[ 47 ]} Esto abarca desde las arterias que irrigan el cerebro hasta las que llevan sangre a los pulmones , riñones , brazos y piernas . Un ejemplo de este tipo de examen es la angiografía pulmonar por TC (APTC) que se utiliza para diagnosticar la embolia pulmonar (EP). Emplea tomografía computarizada y un agente de contraste a base de yodo para obtener una imagen de las arterias pulmonares . ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} Las tomografías computarizadas pueden reducir el riesgo de la angiografía al proporcionar a los médicos más información sobre la posición y el número de coágulos antes del procedimiento. ^{[ 51 ] [ 52 ]}

Se realiza una tomografía computarizada (TC) del corazón para obtener información sobre la anatomía cardíaca o coronaria. ^{[ 53 ]} Tradicionalmente, las tomografías computarizadas cardíacas se utilizan para detectar, diagnosticar o realizar el seguimiento de la enfermedad de las arterias coronarias . ^{[ 54 ]} Más recientemente, la TC ha desempeñado un papel clave en el campo en rápida evolución de las intervenciones cardíacas estructurales transcatéter , más específicamente en la reparación y el reemplazo transcatéter de las válvulas cardíacas. ^{[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]}

Las principales formas de tomografía computarizada cardíaca son:

• Angiografía coronaria por tomografía computarizada (ACTC): uso de la tomografía computarizada para evaluar las arterias coronarias del corazón . El paciente recibe una inyección intravenosa de contraste radiológico y, posteriormente, se realiza una tomografía computarizada de alta velocidad que permite a los radiólogos evaluar el grado de oclusión en las arterias coronarias, generalmente para diagnosticar la enfermedad arterial coronaria. ^{[ 58 ] [ 59 ]}
• Tomografía computarizada coronaria para la detección de calcio : también se utiliza para evaluar la gravedad de la enfermedad de las arterias coronarias. Específicamente, busca depósitos de calcio en las arterias coronarias que pueden estrecharlas y aumentar el riesgo de un infarto. ^{[ 60 ]} Una tomografía computarizada coronaria típica para la detección de calcio se realiza sin el uso de contraste radiológico, pero también puede realizarse a partir de imágenes con contraste. ^{[ 61 ]}

Para visualizar mejor la anatomía, es común el posprocesamiento de las imágenes. ^{[ 54 ]} Las más comunes son las reconstrucciones multiplanares (MPR) y la renderización volumétrica . Para anatomías y procedimientos más complejos, como las intervenciones en válvulas cardíacas, se crea una reconstrucción 3D real o una impresión 3D basada en estas imágenes de TC para obtener una comprensión más profunda. ^{[ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]}

La TC es una técnica precisa para el diagnóstico de enfermedades abdominales como la enfermedad de Crohn , ^{[ 66 ]} hemorragia gastrointestinal y diagnóstico y estadificación del cáncer, así como seguimiento después del tratamiento oncológico para evaluar la respuesta. ^{[ 67 ]} Se utiliza comúnmente para investigar el dolor abdominal agudo . ^{[ 68 ]}

Las tomografías computarizadas sin contraste son el método de referencia para el diagnóstico de la litiasis renal . ^{[ 69 ]} Permiten a los médicos estimar el tamaño, el volumen y la densidad de los cálculos, lo que ayuda a orientar el tratamiento posterior; el tamaño es especialmente importante para predecir el tiempo de expulsión espontánea de un cálculo. ^{[ 70 ]}

Para el esqueleto axial y las extremidades , la TC se usa frecuentemente para visualizar fracturas complejas , especialmente las que ocurren alrededor de las articulaciones, debido a su capacidad para reconstruir el área de interés en múltiples planos. Las fracturas, las lesiones ligamentosas y las luxaciones se pueden reconocer fácilmente con una  resolución de 0,2 mm. ^{[ 71 ] [ 72 ]} Con los modernos escáneres de TC de doble energía, se han establecido nuevas áreas de uso, como la asistencia en el diagnóstico de la gota . ^{[ 73 ]}

La TC se utiliza en biomecánica para revelar rápidamente la geometría, la anatomía, la densidad y los módulos elásticos de los tejidos biológicos. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

La tomografía computarizada industrial (TC industrial) es un proceso que utiliza equipos de rayos X para generar representaciones tridimensionales de componentes, tanto externos como internos. La TC industrial se ha utilizado en numerosos sectores industriales para la inspección interna de componentes. Algunos de sus principales usos son la detección de defectos, el análisis de fallos, la metrología, el análisis de ensamblajes, los métodos de elementos finitos basados ​​en imágenes ^{[ 76 ]} y las aplicaciones de ingeniería inversa. La TC también se emplea en la obtención de imágenes y la conservación de objetos de museo ^{[ 77 ] .}

La tomografía computarizada también ha encontrado una aplicación en la seguridad del transporte (principalmente seguridad aeroportuaria ) donde actualmente se utiliza en un contexto de análisis de materiales para la detección de explosivos CTX (dispositivo de detección de explosivos) ^{[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]} y también se está considerando para el escaneo automatizado de seguridad de equipaje/paquetería utilizando algoritmos de reconocimiento de objetos basados ​​en visión artificial que apuntan a la detección de elementos de amenaza específicos basados ​​en la apariencia 3D (por ejemplo, armas, cuchillos, contenedores de líquidos). ^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]} Su uso en la seguridad aeroportuaria, pionero en el aeropuerto de Shannon en marzo de 2022, ha puesto fin a la prohibición de líquidos de más de 100  ml allí, una medida que el aeropuerto de Heathrow planea para un despliegue completo el 1 de diciembre de 2022 y la TSA gastó 781,2 millones de dólares en un pedido de más de 1000 escáneres, listos para entrar en funcionamiento en el verano.

La tomografía computarizada de rayos X se utiliza en estudios geológicos para revelar rápidamente los materiales dentro de un núcleo de perforación. ^{[ 85 ]} Los minerales densos como la pirita y la barita aparecen más brillantes y los componentes menos densos como la arcilla aparecen opacos en las imágenes de TC. ^{[ 86 ]}

Los métodos tradicionales de estudio de fósiles suelen ser destructivos, como el uso de secciones delgadas y la preparación física. La tomografía computarizada de rayos X se utiliza en paleontología para visualizar fósiles en 3D de forma no destructiva. ^{[ 87 ]} Esto presenta numerosas ventajas. Por ejemplo, permite observar estructuras frágiles que de otro modo serían inaccesibles. Además, es posible manipular libremente los modelos de fósiles en un espacio virtual 3D para inspeccionarlos sin dañarlos.

La tomografía computarizada (TC) y la microtomografía computarizada (micro-TC) también se pueden utilizar para la conservación y preservación de objetos del patrimonio cultural. Para muchos objetos frágiles, la investigación y observación directas pueden ser dañinas y degradarlos con el tiempo. Mediante tomografías computarizadas, los conservadores e investigadores pueden determinar la composición material de los objetos que estudian, como la posición de la tinta a lo largo de las capas de un rollo, sin ningún daño adicional. Estas tomografías han sido óptimas para la investigación centrada en el funcionamiento del mecanismo de Anticitera o el texto oculto dentro de las capas exteriores carbonizadas del Rollo de En-Gedi . Sin embargo, no son óptimas para todos los objetos sujetos a este tipo de preguntas de investigación, ya que existen ciertos artefactos, como los papiros de Herculano, en los que la composición material presenta muy poca variación en el interior del objeto. Después de escanear estos objetos, se pueden emplear métodos computacionales para examinar su interior, como fue el caso con el desenrollado virtual del Rollo de En-Gedi y los papiros de Herculano . ^{[ 88 ]} La micro-CT también ha demostrado ser útil para analizar artefactos más recientes, como correspondencia histórica aún sellada que empleaba la técnica de bloqueo de cartas (plegamiento y cortes complejos) que proporcionaba un "mecanismo de cierre a prueba de manipulaciones". ^{[ 89 ] [ 90 ]} Otros ejemplos de casos de uso en arqueología son la obtención de imágenes del contenido de sarcófagos o cerámica. ^{[ 91 ]}

Recientemente, el CWI de Ámsterdam ha colaborado con el Rijksmuseum para investigar los detalles internos de los objetos de arte en el marco denominado IntACT. ^{[ 92 ]}

Varios tipos de hongos pueden degradar la madera en diferentes grados; un grupo de investigación belga ha utilizado tomografía computarizada de rayos X de 3 dimensiones con resolución submicrométrica y ha revelado que los hongos pueden penetrar microporos de 0,6 μm ^{[ 93 ]} bajo ciertas condiciones.

Los aserraderos utilizan escáneres CT industriales para detectar defectos redondos, como nudos, y así mejorar el valor total de la producción de madera. La mayoría de los aserraderos planean incorporar esta robusta herramienta de detección para mejorar la productividad a largo plazo; sin embargo, el costo de inversión inicial es elevado. ^{[ 94 ]}

El resultado de una tomografía computarizada es un volumen de vóxeles , que puede presentarse a un observador humano mediante diversos métodos, que en términos generales se ajustan a las siguientes categorías:

• Cortes (de espesor variable). Un corte delgado generalmente se considera un plano con un espesor inferior a 3  mm. ^{[ 95 ] [ 96 ]} Un corte grueso generalmente se considera un plano con un espesor entre 3  mm y 5  mm. ^{[ 96 ] [ 97 ]}
• Proyección, incluyendo proyección de intensidad máxima ^{[ 98 ]} y proyección de intensidad media
• Renderizado volumétrico (VR) ^{[ 98 ]}

Técnicamente, todas las representaciones volumétricas se convierten en proyecciones cuando se visualizan en una pantalla bidimensional , lo que hace que la distinción entre proyecciones y representaciones volumétricas sea algo ambigua. Los ejemplos más representativos de modelos de representación volumétrica presentan una combinación de, por ejemplo, coloración y sombreado para crear representaciones realistas y observables. ^{[ 99 ] [ 100 ]}

Las imágenes de TC bidimensionales se representan convencionalmente de manera que la vista sea como si se mirara desde los pies del paciente. ^{[ 101 ]} Por lo tanto, el lado izquierdo de la imagen está a la derecha del paciente y viceversa, mientras que la parte anterior de la imagen también es la parte anterior del paciente y viceversa. Este intercambio izquierda-derecha corresponde a la vista que los médicos suelen tener en la realidad cuando se encuentran frente a los pacientes. ^{[ 102 ]}

Reconstrucción y proyecciones multiplanares

La reconstrucción multiplanar (MPR) es el proceso de convertir datos de un plano anatómico (generalmente transversal ) a otros planos. Puede utilizarse tanto para cortes finos como para proyecciones. La reconstrucción multiplanar es posible gracias a que los escáneres de TC actuales ofrecen una resolución casi isotrópica . ^{[ 109 ]}

La reconstrucción multiplanar (MPR) se utiliza en casi todas las exploraciones. La columna vertebral se examina frecuentemente con ella. ^{[ 110 ]} Una imagen de la columna vertebral en el plano axial solo puede mostrar una vértebra a la vez y no puede mostrar su relación con las demás. Al reformatear los datos en otros planos, se puede lograr la visualización de la posición relativa en los planos sagital y coronal. ^{[ 111 ]}

El nuevo software permite la reconstrucción de datos en planos no ortogonales (oblicuos), lo que facilita la visualización de órganos que no se encuentran en planos ortogonales. ^{[ 112 ] [ 113 ]} Es más adecuado para la visualización de la estructura anatómica de los bronquios, ya que estos no se encuentran ortogonales a la dirección de la exploración. ^{[ 114 ]}

La reconstrucción de planos curvos (o reformación planar curva = RCC) se realiza principalmente para la evaluación de vasos sanguíneos. Este tipo de reconstrucción ayuda a enderezar las curvas de un vaso, lo que permite visualizarlo por completo en una sola imagen o en varias. Una vez que el vaso se ha "enderezado", se pueden realizar mediciones como el área de la sección transversal y la longitud. Esto resulta útil en la evaluación preoperatoria de un procedimiento quirúrgico. ^{[ 115 ]}

Para proyecciones 2D utilizadas en radioterapia para el control de calidad y la planificación de la radioterapia de haz externo , incluidas las radiografías reconstruidas digitalmente, consulte la vista desde el punto de vista del haz .

Renderizado volumétrico

El operador establece un valor umbral de radiodensidad (por ejemplo, un nivel que corresponda al hueso). Mediante algoritmos de procesamiento de imágenes con detección de bordes, se puede construir un modelo 3D a partir de los datos iniciales y visualizarlo en pantalla. Se pueden utilizar diversos umbrales para obtener múltiples modelos; cada componente anatómico, como músculo, hueso y cartílago, se puede diferenciar mediante distintos colores. Sin embargo, este modo de operación no permite visualizar estructuras internas. ^{[ 117 ]}

La representación de superficies es una técnica limitada, ya que solo muestra las superficies que cumplen con una densidad umbral específica y que están orientadas hacia el observador. Sin embargo, en la representación volumétrica, se utilizan transparencia, colores y sombreado, lo que facilita la presentación de un volumen en una sola imagen. Por ejemplo, los huesos pélvicos podrían mostrarse como semitransparentes, de modo que, incluso al observarlos desde un ángulo oblicuo, una parte de la imagen no oculte otra. ^{[ 118 ]}

La radiación utilizada en las tomografías computarizadas (TC) puede dañar las células del cuerpo, incluidas las moléculas de ADN , lo que puede provocar cáncer inducido por radiación . ^{[ 149 ]} Las dosis de radiación recibidas en las TC son variables. En comparación con las técnicas de rayos X de dosis más baja, las TC pueden tener una dosis de 100 a 1000 veces mayor que las radiografías convencionales. ^{[ 150 ]} Sin embargo, una radiografía de la columna lumbar tiene una dosis similar a la de una TC de cabeza. ^{[ 151 ]} Los artículos en los medios de comunicación a menudo exageran la dosis relativa de la TC al comparar las técnicas de rayos X de dosis más baja (radiografía de tórax) con las técnicas de TC de dosis más alta. En general, una TC abdominal de rutina tiene una dosis de radiación similar a tres años de radiación de fondo promedio . ^{[ 152 ]}

Estudios poblacionales a gran escala han demostrado consistentemente que la radiación de baja dosis de las tomografías computarizadas tiene impactos en la incidencia de cáncer en una variedad de cánceres. ^{[ 153 ] [ 154 ] [ 155 ] [ 156 ]} Por ejemplo, en una gran cohorte poblacional australiana se encontró que hasta el 3,7 % de los cánceres cerebrales fueron causados ​​por la radiación de las tomografías computarizadas. ^{[ 157 ]} Algunos expertos proyectan que en el futuro, entre el tres y el cinco por ciento de todos los cánceres resultarán de imágenes médicas. ^{[ 150 ]} Un estudio australiano de 10,9  millones de personas informó que el aumento de la incidencia de cáncer después de la exposición a tomografías computarizadas en esta cohorte se debió principalmente a la irradiación. En este grupo, una de cada 1800 tomografías computarizadas fue seguida por un exceso de cáncer. Si el riesgo de por vida de desarrollar cáncer es del 40 %, entonces el riesgo absoluto aumenta al 40,05 % después de una tomografía computarizada. Los riesgos de la radiación de las tomografías computarizadas son especialmente importantes en pacientes sometidos a tomografías computarizadas recurrentes en un corto período de tiempo de uno a cinco años. ^{[ 158 ] [ 159 ] [ 160 ]}

Algunos expertos señalan que las tomografías computarizadas se utilizan en exceso y que existe muy poca evidencia de mejores resultados de salud asociados con la alta tasa actual de exploraciones. ^{[ 150 ]} Por otro lado, un artículo reciente que analizó los datos de pacientes que recibieron altas dosis acumuladas mostró un alto grado de uso apropiado. ^{[ 161 ]} Esto crea un problema importante de riesgo de cáncer para estos pacientes. Además, un hallazgo muy significativo que no se había informado previamente es que algunos pacientes recibieron una dosis de >100 mSv de tomografías computarizadas en un solo día, ^{[ 159 ]} lo que contrarresta las críticas existentes que algunos investigadores pueden tener sobre los efectos de la exposición prolongada versus aguda.

Existen opiniones divergentes y el debate continúa. Algunos estudios han demostrado que las publicaciones que indican un mayor riesgo de cáncer por dosis típicas de tomografías computarizadas corporales están plagadas de serias limitaciones metodológicas y varios resultados altamente improbables, ^{[ 162 ]} concluyendo que no hay evidencia que indique que tales dosis bajas causen algún daño a largo plazo. ^{[ 163 ] [ 164 ] [ 165 ]} Un estudio estimó que hasta el 0,4% de los cánceres en los Estados Unidos resultaron de tomografías computarizadas, y que este podría haber aumentado hasta un 1,5 a 2% según la tasa de uso de tomografías computarizadas en 2007. ^{[ 149 ]} Otros cuestionan esta estimación, ^{[ 166 ]} ya que no hay consenso de que los bajos niveles de radiación utilizados en las tomografías computarizadas causen daño. Se utilizan dosis de radiación más bajas en muchos casos, como en la investigación del cólico renal. ^{[ 167 ]}

La edad de una persona juega un papel significativo en el riesgo posterior de cáncer. ^{[ 168 ]} El riesgo estimado de mortalidad por cáncer a lo largo de la vida por una TC abdominal de un niño de un año es 0,1%, o 1:1000 exploraciones. ^{[ 168 ]} El riesgo para una persona de 40 años es la mitad que el de una persona de 20 años con un riesgo sustancialmente menor en los ancianos. ^{[ 168 ]} La Comisión Internacional de Protección Radiológica estima que el riesgo para un feto expuesto a 10 mGy (una unidad de exposición a la radiación) aumenta la tasa de cáncer antes de los 20 años de edad de 0,03% a 0,04% (como referencia, una angiografía pulmonar por TC expone a un feto a 4  mGy). ^{[ 169 ]} Una revisión de 2012 no encontró una asociación entre la radiación médica y el riesgo de cáncer en niños, señalando, sin embargo, la existencia de limitaciones en las evidencias en las que se basa la revisión. ^{[ 170 ]} Las tomografías computarizadas se pueden realizar con diferentes configuraciones para una menor exposición en niños; la mayoría de los fabricantes de tomógrafos computarizados, a partir de 2007, ya incorporaban esta función. ^{[ 171 ]} Además, ciertas condiciones pueden requerir que los niños se sometan a múltiples tomografías computarizadas. ^{[ 149 ]}

Las recomendaciones actuales indican que se debe informar a los pacientes sobre los riesgos de la tomografía computarizada. ^{[ 172 ]} Sin embargo, los empleados de los centros de diagnóstico por imágenes tienden a no comunicar dichos riesgos a menos que los pacientes pregunten. ^{[ 173 ]}

En Estados Unidos, la mitad de las tomografías computarizadas (TC) son TC con contraste, que utilizan agentes de radiocontraste inyectados por vía intravenosa . ^{[ 174 ]} Las reacciones más comunes a estos agentes son leves, como náuseas, vómitos y sarpullido con picazón. En raras ocasiones, pueden ocurrir reacciones graves que ponen en peligro la vida. ^{[ 175 ]} En general, las reacciones ocurren en el 1 al 3 % de las personas con contraste no iónico y en el 4 al 12 % de las personas con contraste iónico . ^{[ 176 ]} Pueden aparecer erupciones cutáneas en el plazo de una semana en el 3 % de las personas. ^{[ 175 ]}

Los antiguos agentes de contraste radiológico causaban anafilaxia en el 1% de los casos, mientras que los agentes más nuevos, de baja osmolaridad, causan reacciones en el 0,01-0,04% de los casos. ^{[ 175 ] [ 177 ]} La muerte ocurre en aproximadamente 2 a 30 personas por cada 1.000.000 de administraciones, siendo los agentes más nuevos más seguros. ^{[ 176 ] [ 178 ]} Existe un mayor riesgo de mortalidad en las mujeres, los ancianos o las personas con mala salud, generalmente secundaria a anafilaxia o lesión renal aguda . ^{[ 174 ]}

El agente de contraste puede inducir nefropatía inducida por contraste . ^{[ 179 ]} Esto ocurre en el 2 al 7% de las personas que reciben estos agentes, con mayor riesgo en aquellos que tienen insuficiencia renal preexistente , ^{[ 179 ]} diabetes preexistente o volumen intravascular reducido. A las personas con insuficiencia renal leve generalmente se les aconseja asegurar una hidratación completa durante varias horas antes y después de la inyección. Para la insuficiencia renal moderada, debe evitarse el uso de contraste yodado ; esto puede significar usar una técnica alternativa en lugar de la TC. Aquellos con insuficiencia renal grave que requieren diálisis requieren precauciones menos estrictas, ya que sus riñones tienen tan poca función restante que cualquier daño adicional no sería perceptible y la diálisis eliminará el agente de contraste; sin embargo, normalmente se recomienda programar la diálisis lo antes posible después de la administración del contraste para minimizar cualquier efecto adverso del contraste.

Además del uso de contraste intravenoso, los agentes de contraste administrados por vía oral se utilizan con frecuencia al examinar el abdomen. ^{[ 180 ]} Estos suelen ser los mismos que los agentes de contraste intravenosos, simplemente diluidos a aproximadamente el 10 % de la concentración. Sin embargo, existen alternativas orales al contraste yodado, como las suspensiones de sulfato de bario muy diluidas (0,5-1 % p/v) . El sulfato de bario diluido tiene la ventaja de que no causa reacciones alérgicas ni insuficiencia renal, pero no puede utilizarse en pacientes con sospecha de perforación o lesión intestinal, ya que la fuga de sulfato de bario del intestino dañado puede causar peritonitis mortal . ^{[ 181 ]}

Los efectos secundarios de los agentes de contraste , administrados por vía intravenosa en algunas tomografías computarizadas, podrían afectar la función renal en pacientes con enfermedad renal , aunque ahora se cree que este riesgo es menor de lo que se pensaba anteriormente. ^{[ 182 ] [ 179 ]}

La tabla informa sobre exposiciones promedio a la radiación; sin embargo, puede haber una amplia variación en las dosis de radiación entre tipos de escaneo similares, donde la dosis más alta podría ser hasta 22 veces mayor que la dosis más baja. ^{[ 168 ]} Una radiografía simple típica implica una dosis de radiación de 0,01 a 0,15  mGy, mientras que una TC típica puede implicar de 10 a 20  mGy para órganos específicos, y puede llegar hasta 80  mGy para ciertas exploraciones de TC especializadas. ^{[ 185 ]}

A efectos comparativos, la tasa de dosis promedio mundial de fuentes naturales de radiación de fondo es de 2,4 mSv por año, equivalente a efectos prácticos en esta aplicación a 2,4 mGy por año. ^{[ 183 ]} Si bien existe cierta variación, la mayoría de las personas (99%) recibieron menos de 7 mSv por año como radiación de fondo. ^{[ 187 ]} Las imágenes médicas a partir de 2007 representaron la mitad de la exposición a la radiación de las personas en los Estados Unidos, y las tomografías computarizadas representaron dos tercios de esta cantidad. ^{[ 168 ]} En el Reino Unido representa el 15% de la exposición a la radiación. ^{[ 169 ]} La dosis promedio de radiación de fuentes médicas es de ≈0,6 mSv por persona a nivel mundial a partir de 2007. ^{[ 168 ]} Quienes trabajan en la industria nuclear en los Estados Unidos están limitados a dosis de 50 mSv por año y 100 mSv cada 5 años. ^{[ 168 ]}      

El plomo es el principal material utilizado por el personal de radiografía para protegerse contra los rayos X dispersos.

La preparación del paciente puede variar según el tipo de exploración. La preparación general del paciente incluye: ^{[ 203 ]}

1. Firmar el consentimiento informado .
2. Retirada de objetos metálicos y joyas de la zona de interés.
3. Cambiarse a la bata de hospital según el protocolo del hospital.
4. Control de la función renal , especialmente los niveles de creatinina y urea (en caso de CECT ). ^{[ 205 ]}

Los medios de contraste utilizados para la tomografía computarizada (TC) y para la radiografía simple se denominan radiocontrastes . Los radiocontrastes para TC suelen ser a base de yodo. ^{[ 213 ]} Esto resulta útil para resaltar estructuras como los vasos sanguíneos, que de otro modo serían difíciles de distinguir de su entorno. El uso de material de contraste también puede ayudar a obtener información funcional sobre los tejidos. A menudo, las imágenes se toman con y sin radiocontraste. ^{[ 214 ]}

La palabra tomografía deriva del griego tome 'rebanada' y graphein 'escribir'. ^{[ 220 ]} La tomografía computarizada se conocía originalmente como "escaneo EMI", ya que se desarrolló a principios de la década de 1970 en una rama de investigación de EMI , una empresa conocida hoy en día principalmente por su negocio de música y grabación. ^{[ 221 ]} Posteriormente se la conoció como tomografía axial computarizada ( TAC o TC ) y radiografía de sección corporal . ^{[ 222 ]}

El término tomografía computarizada (TC) ya no se utiliza técnicamente porque las tomografías computarizadas actuales permiten reconstrucciones multiplanares. Esto convierte a la tomografía computarizada (TC) en el término más apropiado, utilizado por los radiólogos tanto en el lenguaje común como en libros de texto y artículos científicos. ^{[ 223 ] [ 224 ] [ 225 ]}

En los Medical Subject Headings (MeSH), la tomografía axial computarizada se utilizó de 1977 a 1979, pero la indexación actual incluye explícitamente rayos X en el título. ^{[ 226 ]}

El término sinograma fue introducido por Paul Edholm y Bertil Jacobson en 1975. ^{[ 227 ]}

En respuesta a la creciente preocupación del público y al continuo avance de las mejores prácticas, se formó la Alianza para la Seguridad Radiológica en Imágenes Pediátricas dentro de la Sociedad de Radiología Pediátrica . En colaboración con la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos , el Colegio Estadounidense de Radiología y la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina , la Sociedad de Radiología Pediátrica desarrolló y lanzó la Campaña Image Gently, diseñada para mantener estudios de imágenes de alta calidad utilizando las dosis más bajas y las mejores prácticas de seguridad radiológica disponibles para pacientes pediátricos. ^{[ 229 ]} Esta iniciativa ha sido respaldada y aplicada por una creciente lista de diversas organizaciones médicas profesionales en todo el mundo y ha recibido apoyo y asistencia de empresas que fabrican equipos utilizados en radiología.

Tras el éxito de la campaña Image Gently , el Colegio Estadounidense de Radiología, la Sociedad Radiológica de Norteamérica, la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina y la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos han lanzado una campaña similar para abordar este problema en la población adulta llamada Image Wisely . ^{[ 230 ]}

La Organización Mundial de la Salud y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) de las Naciones Unidas también han estado trabajando en esta área y tienen proyectos en curso diseñados para ampliar las mejores prácticas y reducir la dosis de radiación en los pacientes. ^{[ 231 ] [ 232 ]}

Se estima que  en 2007 se realizaron 72 millones de exploraciones en Estados Unidos, ^{[ 30 ]} lo que representa cerca de la mitad de la tasa de dosis per cápita total de procedimientos radiológicos y de medicina nuclear. ^{[ 233 ]} De las tomografías computarizadas, entre el seis y el once por ciento se realizan en niños, ^{[ 169 ]} un aumento de siete a ocho veces desde 1980. ^{[ 168 ]} Se han observado aumentos similares en Europa y Asia. ^{[ 168 ]} En Calgary, Canadá, el 12,1% de las personas que acuden a urgencias con una queja urgente recibieron una tomografía computarizada, más comúnmente de la cabeza o del abdomen. Sin embargo, el porcentaje que recibió una tomografía computarizada varió notablemente según el médico de urgencias que los atendió, desde el 1,8% hasta el 25%. ^{[ 234 ]} En el servicio de urgencias de Estados Unidos, las imágenes de TC o RM se realizan en el 15% de las personas que se presentan con lesiones a partir de 2007 (frente al 6% en 1998). ^{[ 235 ]}

El aumento del uso de tomografías computarizadas ha sido mayor en dos campos: el cribado de adultos (TC de cribado pulmonar en fumadores, colonoscopia virtual, TC de cribado cardíaco y TC de cuerpo entero en pacientes asintomáticos) y la imagenología por TC en niños. La reducción del tiempo de exploración a alrededor de 1 segundo, eliminando la necesidad estricta de que el sujeto permanezca quieto o esté sedado, es una de las razones principales del gran aumento en la población pediátrica (especialmente para el diagnóstico de apendicitis ). ^{[ 149 ]} A partir de 2007, en los Estados Unidos una proporción de tomografías computarizadas se realizan innecesariamente. ^{[ 171 ]} Algunas estimaciones sitúan esta cifra en el 30%. ^{[ 169 ]} Hay varias razones para esto, incluyendo: preocupaciones legales, incentivos financieros y el deseo del público. ^{[ 171 ]} Por ejemplo, algunas personas sanas pagan con entusiasmo para recibir tomografías computarizadas de cuerpo entero como cribado . En ese caso, no está nada claro que los beneficios superen los riesgos y los costos. Decidir si se deben tratar los incidentalomas y cómo hacerlo es complejo, la exposición a la radiación no es despreciable y el dinero destinado a las exploraciones implica un costo de oportunidad . ^{[ 171 ]}