Cosa sono le TAC e come funzionano?

Sia che tu stia visitando il pronto soccorso dopo una brutta caduta dalla tua mountain bike o che tu stia visitando la tua clinica per uno screening di routine del cancro, è probabile che il medico richieda immagini interne per valutare accuratamente la tua salute.

Uno dei modi più comuni per catturare immagini interne del corpo è con una tomografia computerizzata (TC).

Le scansioni TC, chiamate anche TAC, utilizzano una macchina a raggi X rotante per creare immagini trasversali, o 3D, di qualsiasi parte del corpo, secondo il National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). Essi forniscono un modo indolore, non invasivo e veloce per i medici di esaminare ossa, organi e altri tessuti interni.

Come funzionano le scansioni CT

Durante una scansione CT, il paziente giace su un tavolo che si muove attraverso un anello a ciambella noto come gantry, secondo il NIBIB. Il gantry ha un tubo a raggi X che ruota intorno al paziente mentre spara stretti fasci di raggi X attraverso il corpo. I raggi X sono raccolti da rilevatori digitali direttamente di fronte alla sorgente.

Dopo che la sorgente di raggi X completa una rotazione completa, un computer sofisticato crea un’immagine 2D di quella fetta del corpo, che in genere varia da 0,04 a 0,4 pollici (1 a 10 millimetri) di spessore. Il computer combina poi diverse fette 2D per creare un’immagine 3D del corpo, rendendo più facile per un medico individuare dove si trova il problema del paziente. La scansione stessa richiede in genere meno di 15 minuti, a seconda dell’area del corpo che viene ripresa.

Per facilitare l’identificazione delle anomalie, al paziente può essere dato un materiale di contrasto. Soluzioni contenenti materiali di contrasto, come lo iodio o il bario, vengono introdotti nel corpo per via orale, rettale o iniettati direttamente nel flusso sanguigno, a seconda del tessuto bersaglio. I materiali nella soluzione funzionano alterando temporaneamente il modo in cui i raggi X interagiscono con alcuni tessuti del corpo, il che fa apparire quei tessuti diversi nell’immagine risultante, secondo la Radiological Society of North America. Il contrasto aiuta i medici a distinguere tra tessuti normali e anormali.

Perché fare una TAC

Le immagini della TAC aiutano i medici a diagnosticare e individuare infezioni, disturbi muscolari, fratture ossee, cancro, tumori e altre anomalie.

In situazioni di emergenza, le TAC sono strumenti salvavita che permettono ai medici di determinare rapidamente l’estensione di lesioni interne o emorragie interne, secondo la Radiological Society of North America.

Le scansioni CT sono anche vitali nella diagnosi del cancro, nel trattamento e nella ricerca, secondo il National Cancer Institute.

Rischi coinvolti

Mentre le scansioni CT possono essere strumenti vitali per valutare la salute, ci sono rischi associati alla scansione.

A seconda dell’area del corpo che viene scansionata, ci può essere il rischio di esposizione alle radiazioni, secondo l’American College of Radiology Imaging Network (ACRIN). I raggi X sono una fonte di radiazioni ionizzanti, che possono danneggiare i tessuti sensibili come gli organi linfoidi e il sangue. Le scansioni CT intorno all’addome non sono consigliate per le donne incinte a causa della possibilità che il feto sia esposto a radiazioni dannose.

Più tempo nello scanner CT può portare a immagini di qualità superiore, ma anche una dose di radiazioni più elevata, che spesso non è necessaria, ha detto il dottor Phuong-Anh Duong, direttore della tomografia computerizzata e professore associato presso il Dipartimento di radiologia e scienze dell’imaging della Emory University in Georgia. (Una scansione CT di solo l’area del torace espone il paziente a circa 70 volte la quantità di radiazioni come una radiografia del torace tradizionale, secondo Harvard Health Publishing.)

Duong ha detto che è importante bilanciare la qualità dell’immagine della TAC con la quantità di esposizione alle radiazioni – una pratica che i medici chiamano ALARA, o il più basso ragionevolmente raggiungibile.

Ci sono alcuni modi per ridurre l’esposizione alle radiazioni, ha detto Duong. Per esempio, immagini solo quando necessario e solo la parte del corpo necessaria, e utilizzare radiazioni a bassa energia e la tecnologia più recente, come i rivelatori di raggi X più sensibili.

Occasione, i pazienti potrebbero sperimentare reazioni allergiche ai materiali di contrasto, ma le reazioni maggiori sono rare. Se le allergie sono note in anticipo, i farmaci possono essere dati per ridurre gli effetti del materiale di contrasto, secondo la Radiological Society of North America. Le persone con asma, febbre da fieno, allergie, malattie cardiache o problemi ai reni o alla tiroide sembrano essere più a rischio di sviluppare una reazione al materiale di contrasto, anche se i ricercatori non sono ancora chiari sul perché.

L’intelligenza artificiale (AI) viene incorporata negli scanner CT per creare immagini migliori con meno radiazioni, Duong ha detto Live Science.

All’inizio di quest’anno, i ricercatori della University of Central Florida hanno incorporato l’intelligenza artificiale in un sistema di scansione CT che è stato in grado di rilevare tracce di cancro ai polmoni.

In un altro progresso di quest’anno, un gruppo di ricercatori della Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York City ha creato un sistema AI che esamina le immagini CT scan del cervello. Il sistema può rilevare problemi, come un ictus, in appena 1,2 secondi. Il team ha pubblicato i suoi risultati sulla rivista Nature Medicine.

Un altro grande passo avanti nella tecnologia della TAC sono gli scanner TAC che contano i fotoni. Questi scanner incorporano un rilevatore che conta e traccia i singoli fotoni dalla sorgente di raggi X e rileva le interazioni dei singoli fotoni. Il risultato è un’immagine più chiara con una risoluzione e un contrasto migliori, al contrario delle immagini tradizionali della TAC che usano rivelatori a integrazione di energia per rilevare un gran numero di fotoni alla volta e misurare semplicemente l’intensità. Gli scanner CT che contano i fotoni possono portare a una diminuzione delle dosi di raggi X, una migliore differenziazione dei tessuti, una qualità dell’immagine più nitida e una ridotta necessità di materiale di contrasto, ha detto Duong.

Le macchine CT scan stanno anche diventando più specializzate. Le macchine CT specificamente progettate per la scansione del tessuto mammario forniscono informazioni paragonabili alle mammografie tradizionali, ma senza la necessità di compressione del seno, e con un’esposizione alle radiazioni notevolmente inferiore attraverso il petto, secondo il NIBIB.

Le scansioni CT si evolveranno mai al punto da assomigliare a un dispositivo diagnostico portatile come i “tricorder” di “Star Trek”? Non proprio, anche se esistono scanner CT portatili e mobili, ha detto Duong, come lo scanner CT mobile, montato su furgone, usato dal Grady Health System alla Emory University School of Medicine. Ma le macchine più piccole non sono efficienti come gli scanner CT tradizionali, ed è difficile proteggere gli astanti dall’esposizione alle radiazioni.

Altra lettura:

• Come si è evoluta la tecnologia CT negli ultimi 50 anni, dalla International Society for Computer Tomography.
• Imaging CT rispetto ai raggi X, dalla FDA.
• Più informazioni sulla TAC, dalla Mayo Clinic.