TAC - Tomografia Assiale Computerizzata

La TAC (Tomografia Assiale Computerizzata) è una tecnica diagnostica che sfrutta  le radiazioni ionizzanti (raggi X) per ottenere immagini dettagliate di aree specifiche dell'organismo.

L'introduzione della tomografia nel 1972 nella pratica clinica ha rivoluzionato la diagnostica per immagini di molti organi e apparati.

È stata rivoluzionaria perché ha permesso di superare i limiti della radiologia tradizionale, ovvero la rappresentazione del corpo umano su di un solo piano con sovrapposizione dei diversi organi, ed ha anche permesso di visualizzare i diversi parenchimi degli organi come il fegato e il rene e non solo la loro ombra (come si vedeva nella radiografia).

La storia della TAC

Negli anni '30, il radiologo Alessandro Vallebona propose metodo per rappresentare un solo strato del corpo sulla pellicola radiografica e venne chiamato stratigrafia.

Sfruttando i principi della geometria proiettiva, tutti i piani sopra e sotto rispetto al punto da esaminare sono eliminati. La stratigrafia è stata uno dei pilastri della diagnostica radiologica fino alla meta degli anni '80, poi è stata soppiantata.

La metodica circolare della TAC fu ideata e realizzata da un ingegnere inglese Godfrey Hounsfield e dal fisico sudafricano Allan Cormack, che vinsero il premio Nobel per la medicina nel 1979.

Il primo tomografo computerizzato fu realizzato nel 1971 e studiava solamente il cranio.

Nel 1974 furono messe a punto macchine che esaminavano anche torace e addome.

I tomografi si possono dividere in I, II, III e IV generazione.

Quelli di I generazione si basavano sull'emissione di un fascio lineare di raggi X da un tubo radiogeno che traslava e successivamente riusciva ad effettuare una parziale rotazione attorno al paziente.

 

C'era un detettore solidale con il suo movimento che rilevava il segnale.

Nei tomografi di II generazione il fascio di raggi X aveva una geometria a ventaglio di 20-30° connesso con un gruppo di 20-30 detettori contrapposti, ruotanti in maniera solidale con la sorgente di raggi X.

I tomografi di III generazione usavano un fascio di raggi X che si aprivano a ventaglio dai 30 ai 50° associati a un centinaio di detettori che effettuavano una rotazione completa attorno al paziente.

Tutto ciò in 2-4 secondi.

In tutti questi diversi tomografi, il tubo radiogeno era solidale con i cavi di alimentazione e per evitare che si attorcigliassero, la sua rotazione doveva prima avvenire in un senso e poi in quello inverso e si acquisiva quindi uno strato per volta.

Nei tomografi di IV generazione (quelli delle moderne TAC), invece, il tubo radiogeno ruota all'interno di una corona circolare fissa di detettori con una ulteriore riduzione del tempo di rotazione.

Funzionamento della TAC

TAC

La TAC funziona mediante l'uso di raggi X e sfrutta il principio di rappresentazione del corpo in sezioni eseguite secondo il piano assiale perpendicolare all'asse corporeo.

Inoltre, il processo di formazione dell'immagine è mediato dall'impiego del computer, che converte l'immagine da analogica a digitale.

La macchina per la TAC è formata da:

Gantry (tubo radiogeno, detettori, sistema controllo emissione raggi X), il lettino, la Workstation (dove ci sono il radiologo e il tecnico).

Il tubo radiogeno ruota intorno al paziente ed emette un fascio collimato di raggi X che attraversano il corpo del paziente, si attenuano e perdono energia a seconda delle leggi che regolano l'assorbimento, in funzione della densità, del numero atomico e dello spessore delle diverse componenti corporee.

Questi raggi X attenuati colpiscono alcuni detettori (sensori) dotati di dosimetri che misurano quanto il raggio X è stato attenuato (quanta energia ha perso) dai vari tessuti del corpo del paziente.

Nel corso della scansione del corpo del paziente, si ottiene un gran numero di misurazioni della dose assorbita in tutti i punti della sezione del corpo esaminata. Tutte queste misurazioni vengono inviate al computer che mediante calcoli matematici (algoritmi) le immagazzina e le rielabora.

Il computer suddivide tutto lo strato esaminato in tanti piccolissimi volumi (voxel) tridimensionali che devono essere trasformati in un quadratino bidimensionale (pixel) dove ad ogni densità radiologica del singolo voxel viene attribuito un tono di grigio. Così si ottiene una sorta di mosaico di diversi toni di grigio che corrispondono all'immagine TAC. Nel caso si renda necessario, tali immagini possono essere ricostruite in un modello tridimensionale (TAC 3D).

 

Visto che questo fascio di raggi X ruota attorno al paziente, segue angolazioni diverse e per questo l'aggettivo “assiale”, riferito alla proiezione del fascio lungo l'omonimo piano, non è corretto. Un tempo era così, ora si parla di TC, cioè tomografia computerizzata dove la "A" non ha più senso, anche se è uso comune continuare a chiamare l'esame "TAC" e non "TC".

I mezzi di contrasto per la TAC

I mezzi di contrasto sono sostanze che introdotte nell'organismo (mediante diverse vie di somministrazione) assorbono più o meno intensamente i raggi X rispetto ai tessuti ed i parenchimi, contrastandoli artificialmente.

L'iniezione endovenosa di mezzo di contrasto aumenta il contrasto tra i vasi sanguigni e i parenchimi, in base alle caratteristiche di perfusione ematica del tessuto stesso.

Questo consente di valutare la morfologia, il calibro e il decorso dei vasi sanguigni ma anche di individuare, tipizzare le lesioni e valutare l'estensione di una malattia.

Il mezzo di contrasto viene iniettato in quantità che variano a seconda del peso corporeo del paziente e la velocità di infusione varia a seconda del tipo di esame, delle indicazioni cliniche e dell'apparecchiatura.

Viene eliminato per via renale e va usato con molta cautela nei pazienti che soffrono di insufficienza renale.

La somministrazione del mezzo di contrasto per bocca serve soprattutto per indagare il tratto digerente e aumenta il contrasto tra le anse dell'intestino e le strutture vicine (organi e vasi sanguigni).

L'evoluzione della TAC

Negli ultimi anni le apparecchiature per la tomografia si sono notevolmente evolute e hanno dato origini a nuove varianti come la TC spirale (TCs) e la TC multislices (TCms).

La TC spirale è caratterizzata dal fatto che il lettino si muove in maniera continua assieme al tubo radiogeno e ai detettori che compiono movimenti continui a elica, cioè a spirale. Questo è molto importante perché permette di effettuare le scansioni in un'unica apnea, è molto veloce e dà immagini nitide e poco influenzate dai movimenti respiratori e cardiaci.

La TC multistrato rappresenta un ulteriore evoluzione della TC a spirale. Grazie a questa tecnica il corpo è come se venisse virtualmente "affettato" in tantissimi piccoli strati in una unica rotazione del tubo neurogeno che vengono rielaborati dal computer e ne risultano immagini tridimensionali.

Applicazioni della TAC

La TAC è molto utile negli esami d'urgenza per via della rapidità di acquisizione delle immagini: per questo viene usata nei pazienti politraumatizzati.

Si possono studiare anche i distretti vascolari (angioTC), e prevede soltanto l'iniezione del mezzo di contrasto e l'elaborazione delle immagini su una consolle apposita (dà le stesse informazioni dell'angiografia, ma non è invasiva come quest'ultima).

Può essere usata anche per lo studio del tratto digerente, mediante l'uso del mezzo di contrasto per via orale o rettale a seconda del tratto da ispezionare. Dopo aver disteso le anse, si studiano in maniera ottimale le pareti intestinali, per individuare possibili lesioni tumorali o patologie infiammatorie croniche (morbo di Chron e rettocolite ulcerosa).

La TC è inoltre particolarmente utile in ambito:

ortopedico, per studiare strutture scheletriche, analizzare fratture o i loro esiti (per le piccole articolazioni è meglio la RMN) neurochirurgico, per individuare alterazioni strutturali del sistema nervoso, nei traumi cranici (possibilità di individuare lesioni scheletriche oltre che dell'encefalo), nell'ictus (permette di evidenziare lesioni emorragiche per l'iperdensità del sangue rispetto al tessuto cerebrale normale), nell'ischemia cerebrale (ma solo dopo circa 12 ore, quando cioè il tessuto si modifica a causa dell'edema), evidenzia l'atrofia cerebrale tipica dell'età, nelle infezioni e nei tumori (soprattutto quando la RMN è controindicata o non disponibile) pneumologico, per diagnosticare tumori , infezioni, fibrosi, enfisema tromboembolia polmonare, asbestosi, sarcoidosi e altre patologie del polmone, dei bronchi (es. BPCO) e delle pleure (mesotelioma) addominale, è l'esame che si effettua dopo l'ecografia nel caso in cui questa non sia dirimente riguardo la diagnosi. Studia il fegato, ma anche il pancreas e le vie biliari nefrourologico, per la morfologia renale, individuare calcoli, edema dell'uretere, dilatazione delle vie urinarie, arterie renali, infiammazioni, tumori, controlli post-operatori oncologico, per individuare vari tumori (polmone, colon, prostata, rene, collo, lingua, trachea, faringe, ecc)

La TAC è utilizzata in molte altre applicazioni cliniche che non andremo ad analizzare per non entrare troppo nello specifico.

Vantaggi della TAC

Rispetto alla radiologia tradizionale permette di evidenziare sezioni trasversali del corpo molto piccole, in profondità e larghezza, e può essere utilizzata nei casi in cui non è possibile utilizzare la risonanza magnetica.

Svantaggi e pericoli della TAC

I principali svantaggi sono che il paziente è sottoposto all'assorbimento di radiazioni ionizzanti, nocive per il nostro organismo in quantità eccessive.

Inoltre per alcuni pazienti è difficile la realizzazione perché soffrono di claustrofobia (esistono a questo scopo anche le tomografie aperte, anche se meno precise) e perché si deve rimanere fermo immobile per lungo tempo.

Se la TC viene eseguita con mezzo di contrasto, subito dopo l'iniezione, può comparire una leggera sensazione di bruciore, vampata di calore e un sapore metallico in bocca. Sono sensazioni comuni che normalmente durano soltanto pochi secondi. Il mezzo di contrasto non è infatti nocivo e solo in rari casi può scatenare reazioni allergiche, soprattutto in pazienti che soffrono di asma, che hanno altre allergie, diabetici, problemi cardiaci o patologie tiroidee.

Quando è possibile si opta quindi per altri esami meno dannosi per il paziente.

Esclusione dall'esame

Non è necessaria alcuna preparazione del paziente prima dell'esecuzione della TAC senza mezzo di contrasto, a meno che non si tratti della colonscopia virtuale o TAC con mezzi di contrasto.

Il paziente deve togliersi i vestiti dalla zona da indagare con l'esame, oltre a tutti gli oggetti di metallo che indossa, e si accomoda sul lettino. La posizione dipende dalla zona da esaminare. I movimenti del corpo vanno ridotti al minimo per evitare di ottenere immagini sfuocate.

Il paziente riceverà comunque opportune indicazioni dal tecnico radiologo, come l'invito a trattenere più volte il respiro per piccoli intervalli di tempo. Mano a mano che l'esame procede, il lettino avanza di piccoli intervalli attraverso lo scanner. La TC a spirale prevede invece che durante le scansioni il lettino sia in movimento continuo. Questa moderna tecnica ha il grosso pregio di minimizzare i tempi dell'esame, ed è in grado di scansionare il corpo intero in pochi secondi.

 

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