Tomografía computarizada por haz de electrones

La tomografía computarizada por haz de electrones ( EBCT ) es un escáner de tomografía computarizada (TC) de quinta generación en el que el tubo de rayos X no gira mecánicamente para rotar la fuente de fotones de rayos X. Este diseño diferente se desarrolló específicamente para obtener mejores imágenes de las estructuras cardíacas, que nunca dejan de moverse, completando un ciclo de movimiento con cada latido.

Al igual que en la tomografía computarizada convencional, el punto de origen de los rayos X se desplaza en círculo alrededor del objeto que se va a examinar. En la tomografía computarizada por haz de electrones (EBCT), el tubo de rayos X es grande y fijo, y rodea parcialmente el círculo de imagen. En lugar de mover el tubo, el punto focal del haz de electrones (y, por lo tanto, el punto de origen de los rayos X) se desplaza rápidamente a lo largo de un ánodo de tungsteno en el tubo, describiendo un amplio arco circular en su superficie interna.

La gran mayoría de los escáneres de tomografía computarizada (TC) de uso clínico son de tercera generación.

La principal ventaja de las máquinas EBT, y la razón de la invención, es que, al barrerse el punto de origen de los rayos X electrónicamente y no mecánicamente, se puede barrer a una velocidad mucho mayor.

La principal aplicación médica para la que se inventó esta tecnología de diseño en la década de 1980 fue para la obtención de imágenes del corazón humano , específicamente para detectar calcio coronario. ^{[ 1 ]} El corazón nunca deja de moverse, y algunas estructuras importantes, como las arterias , se mueven varias veces su diámetro durante cada latido. Por lo tanto, la obtención de imágenes rápidas es importante para evitar la borrosidad de las estructuras en movimiento durante la exploración. La detección de depósitos de calcio mediante EBT es precisa, rápida e implica una menor exposición a la radiación ionizante que la TC convencional. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Los pacientes se exponen a la radiación durante un período más corto, ya que es más rápido en la creación de múltiples imágenes del corazón. Los diseños comerciales actuales más avanzados pueden realizar barridos de imágenes en tan solo 0,025 segundos . En comparación, los diseños de tubos de rayos X de barrido mecánico más rápidos requieren aproximadamente 0,25 segundos para realizar un barrido de imágenes. ^{[ 4 ]} Como referencia, la angiografía de arterias coronarias actual se realiza generalmente a 30 fotogramas/segundo o 0,033 segundos/fotograma; la EBT está mucho más cerca de esto que las máquinas de TC de barrido mecánico.

La relación señal-ruido y la resolución espacial también son peores en comparación con la TC convencional. ^{[ 3 ]}

Los escáneres de tomografía computarizada por haz de electrones se consideran de quinta generación. La primera generación utilizaba un haz de lápiz con traslación y rotación; la segunda, un haz en abanico con un movimiento similar al de su predecesor; la tercera, un haz en abanico con detectores giratorios; y la cuarta, un haz en abanico con movimiento giratorio pero detector fijo. La gran mayoría de los escáneres de TC de uso clínico son de tercera generación. ^{[ 5 ]}

Al igual que en los tubos de rayos X estándar , parte de la energía de la corriente electrónica al impactar contra el blanco de tungsteno se convierte en fotones . Sin embargo, en lugar de hacer girar un pequeño ánodo para disipar el calor residual , el punto focal de la corriente electrónica se desplaza a lo largo de un gran ánodo fijo. ^{[ 6 ]}

El barrido de corriente electrónica se dirige mediante bobinas de cobre enrolladas que desvían la señal magnética, como en un tubo de rayos catódicos (TRC). Sin embargo, la estructura completa del cátodo , las bobinas de deflexión, el ánodo y el tamaño total del tubo de vacío son mucho mayores, por lo que están hechos de acero, no de vidrio, y la sección central del tubo de vacío es hueca, dejando espacio para la mesa de exploración y para que el objeto o la persona se coloquen mientras se realiza la exploración.

Esta tecnología representa la generación más rápida de escáneres de TC hasta la fecha. Los diseños de TC espiral de tercera generación, especialmente aquellos con 64 filas de detectores, velocidades de rotación de 3×360°/seg y diseñados para imágenes cardíacas, están reemplazando en gran medida al diseño EBT desde una perspectiva comercial y médica. Sin embargo, la TC por haz de electrones aún ofrece velocidades de barrido de rotación efectivas de 50×360°/seg y una menor exposición a la radiación.