Come Funziona la TC: La Fisica della Tomografia Computerizzata

Uno scanner TC (tomografia computerizzata) usa un tubo a raggi X rotante e un array di detector opposto per acquisire migliaia di misurazioni di proiezione, che un computer ricostruisce in immagini sezionali.

Fisica Fondamentale

• Produzione Raggi X: Elettroni accelerati su anodo tungsteno producono fotoni bremsstrahlung e caratteristici (spettro polienenergetico).
• Attenuazione: Il fascio attraversa il paziente; i detector misurano intensità trasmessa. L'attenuazione è proporzionale a densità elettronica × numero atomico³.
• Acquisizione Dati: Geometria fan/cone beam; scansione elicoidale (spirale) o assiale (step-and-shoot). Scanner moderni hanno 64–320+ file detector.
• Ricostruzione: Back-projection filtrato o ricostruzione iterativa (dose inferiore, meno rumore).
• Unità Hounsfield (HU): Acqua = 0, Aria = –1000, Osso corticale = +1000+. Permette caratterizzazione tessuti.

Vantaggi Chiave

• Velocità: rotazione sub-secondo; corpo intero in secondi.
• Eccellente risoluzione spaziale (0,3–0,5 mm).
• Riformazione multiplanare (MPR), rendering volumetrico 3D, angio-TC.

Considerazione Radiazione

Dose efficace: 1–20 mSv per studio. Principio ALARA si applica: giustificazione, ottimizzazione (auto-mA, ricostruzione iterativa, schermatura).