Qué es una «generación» de tomógrafo y por qué hay discrepancia en el conteo
En la literatura sobre tomografía computarizada (TC), el término «generación» designa una configuración geométrica distinta del sistema tubo-detector: la forma en que el tubo de rayos X y los detectores se mueven (o no se mueven) entre sí durante la adquisición de imagen.
Cada salto de generación implicó un cambio en esa geometría con consecuencias directas sobre el tiempo de escaneo, la calidad de imagen y la dosis de radiación.
La discrepancia en el número de generaciones que aparece en distintas fuentes —algunas hablan de 5, otras de 6 y las más recientes de 7— tiene dos causas principales.
La primera es que la tomografía de haz electrónico (EBCT, electron beam CT), desarrollada en 1983, representa un diseño radicalmente diferente al convencional pero fue un desarrollo paralelo y de nicho, no una evolución en línea de los sistemas anteriores; por eso algunos autores no la numeran como generación principal.
La segunda es que los sistemas de conteo de fotones (PCCT), disponibles comercialmente desde 2021, no están incluidos en textos anteriores a esa fecha. Este artículo adopta la clasificación de 7 generaciones, que es la más completa y la que corresponde al estado actual de la tecnología.
Las 7 generaciones de tomógrafos: de 1971 a los equipos actuales
Primera generación (1971): el primer escáner clínico
El ingeniero británico Godfrey Hounsfield, trabajando para EMI Ltd., realizó el primer escáner clínico en octubre de 1971 en el Atkinson Morley Hospital de Londres sobre una paciente con un tumor cerebral.
El equipo, denominado EMI Scanner o EMI Mark 1, utilizaba un haz de rayos X muy estrecho (haz en lápiz o pencil beam) y un único detector. Para obtener una imagen, el sistema realizaba traslaciones lineales sucesivas del conjunto tubo-detector alrededor del paciente, lo que se conoce como movimiento de traslación-rotación.
El tiempo de escaneo era de entre cuatro y cinco minutos por corte, y el procesado de imagen requería varias horas adicionales. El primer equipo solo podía escanear la cabeza (el paciente debía introducir la cabeza en un depósito de agua que homogeneizaba la atenuación del haz) y producía imágenes de 80 × 80 píxeles. Aun así, la diferenciación de tejidos que ofrecía era revolucionaria frente a la radiografía convencional.¹
La presentación pública del equipo se realizó en el Congreso Anual de la Radiological Society of North America (RSNA) en 1972.
Segunda generación (1974): haz en abanico y múltiples detectores
A partir de 1974, los fabricantes comenzaron a comercializar sistemas con un haz de rayos X en abanico estrecho y entre tres y treinta detectores dispuestos en arco.
Esto permitía capturar múltiples proyecciones simultáneamente en cada traslación, reduciendo el número de traslaciones necesarias y, con ello, el tiempo de escaneo a unos veinte segundos por corte en el mejor de los casos.
El movimiento seguía siendo de traslación-rotación, pero la incorporación de múltiples detectores hizo posible por primera vez escanear el cuerpo completo (no solo la cabeza) con tiempos clínicamente aceptables. Las primeras aplicaciones torácicas y abdominales se realizaron con equipos de segunda generación.
Tercera generación (1976): rotación continua y diseño moderno
GE Healthcare introdujo en 1976 el primer equipo de tercera generación, que supuso el cambio conceptual más importante en la geometría de adquisición de imagen.
El haz en abanico se amplió hasta cubrir todo el diámetro del paciente en una sola proyección, y tanto el tubo de rayos X como el arco de detectores giraban de forma sincronizada alrededor del paciente (movimiento de rotación-rotación), eliminando la traslación lineal por completo.
Esto redujo el tiempo de escaneo a entre uno y cinco segundos por corte y simplificó enormemente el diseño mecánico. La tercera generación es el diseño que prevalece en la actualidad: prácticamente todos los equipos modernos —incluyendo los multicorte— son tomógrafos de tercera generación con refinamientos sucesivos.
En 1979, Hounsfield y el físico Allan MacLeod Cormack, quien había desarrollado independientemente el fundamento matemático de la reconstrucción tomográfica, recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina.²
Cuarta generación (1980): el anillo de detectores estacionarios
Los equipos de cuarta generación, desarrollados a principios de los años ochenta, sustituyeron el arco giratorio de detectores por un anillo de detectores fijo que rodeaba completamente el gantry. Únicamente el tubo de rayos X giraba alrededor del paciente.
El objetivo era eliminar los artefactos de anillo (ring artifacts) característicos de la tercera generación, causados por la variación de sensibilidad entre detectores.
El resultado fue una mejora en la estabilidad de la señal, pero a costa de mayor dispersión de radiación (los detectores no colimados captaban más radiación secundaria) y de un costo de fabricación superior.
Con el tiempo, las mejoras en la calibración de detectores de tercera generación resolvieron el problema de los artefactos sin los inconvenientes de la cuarta, lo que llevó a este diseño a desaparecer progresivamente del mercado.
Quinta generación (1989): la tomografía helicoidal o espiral
El salto a la quinta generación fue el resultado de una innovación mecánica: la introducción del slip ring (anillo de deslizamiento), que permitió que los cables de alimentación del tubo giraran sin necesidad de desovillarse tras cada rotación. Esto hizo posible la rotación continua del gantry mientras la mesa del paciente avanzaba de forma igualmente continua, generando una trayectoria de adquisición en espiral o helicoidal.
El físico Willi Kalender publicó en 1990 los primeros resultados clínicos del sistema desarrollado junto a Siemens.³ La tomografía helicoidal eliminó el movimiento de paso a paso entre cortes, permitiendo la adquisición de volúmenes continuos de datos que luego podían reconstruirse a cualquier grosor de corte deseado.
El tiempo de exploración de una región anatómica completa se redujo a segundos, y por primera vez fue posible realizar estudios de tórax o abdomen en una sola apnea, eliminando los artefactos por respiración.
Sexta generación (1998): la TC multicorte (MDCT)
A finales de los años noventa, GE Healthcare presentó el primer escáner multicorte comercial (GE LightSpeed) con cuatro filas de detectores en lugar de una, lo que permitía adquirir cuatro cortes simultáneamente en cada rotación. Combinado con la tecnología helicoidal, esto cuadruplicó la velocidad de adquisición respecto a los equipos de una sola fila.
La evolución posterior fue rápida: 16 cortes en 2001, 64 cortes en 2004, 256 y 320 cortes en 2007.
Los equipos de 320 cortes (como el Aquilion ONE de Canon Medical Systems) permiten cubrir el corazón completo en una sola rotación de 350 milisegundos, haciendo posible la angiografía coronaria sin sincronización prospectiva en la mayoría de los pacientes. La TC multicorte es el estándar de práctica clínica en la actualidad.⁴
Séptima generación (2021): el tomógrafo de conteo de fotones
En septiembre de 2021, la FDA aprobó el primer tomógrafo de conteo de fotones (PCCT, photon-counting CT) de uso clínico: el Siemens NAEOTOM Alpha.
La diferencia fundamental respecto a todos los sistemas anteriores está en el tipo de detector. Los equipos convencionales convierten los rayos X en luz mediante un centelleador y luego la luz en señal eléctrica (conversión indirecta), lo que introduce ruido electrónico y no permite distinguir la energía individual de cada fotón.
Los detectores de conteo de fotones (basados en materiales semiconductores como el telururo de cadmio) convierten directamente cada fotón de rayos X en un pulso eléctrico y cuentan los fotones individualmente, registrando su energía.⁵
Las consecuencias clínicas son significativas: mayor resolución espacial (posible submilimétrica), menor ruido, eliminación del efecto de apilamiento electrónico a bajas dosis, y obtención de información espectral completa en una sola adquisición sin aumentar la dosis.
Tipos de tomógrafos en la actualidad
TC convencional (rayos X)
El término agrupa a todos los equipos multicorte de tercera generación, que constituyen la inmensa mayoría de los sistemas instalados en hospitales y centros de diagnóstico. Fabricantes líderes: Siemens Healthineers (Somatom), GE HealthCare (Revolution), Philips Healthcare (Incisive, IQon) y Canon Medical Systems (Aquilion).
TC espectral o de doble energía
Los equipos espectrales adquieren datos a dos niveles de energía distintos de forma simultánea o alternante, lo que permite la caracterización del material de contraste, la supresión virtual de calcio y la obtención de imágenes monocromáticas virtuales. Disponible tanto en sistemas de doble fuente (Siemens) como de cambio rápido de kilovoltaje (GE) o con detectores de doble capa (Philips IQon).
PET-TC
La tomografía por emisión de positrones combinada con TC integra información funcional (distribución de un radiotrazador marcado con flúor-18 u otro isótopo) con información anatómica de alta resolución. Es el estándar en estadificación oncológica, evaluación de respuesta al tratamiento y algunas indicaciones neurológicas y cardiológicas.
TC de haz cónico (CBCT)
El CBCT utiliza un haz divergente cónico en lugar de un haz en abanico, y un panel detector plano en lugar de un arco de detectores. Se usa principalmente en odontología, cirugía maxilofacial, otorrinolaringología y ortopedia para obtener imágenes 3D de estructuras pequeñas con menor dosis que la TC convencional. Tiene peor contraste en tejidos blandos y mayor sensibilidad al movimiento.
TC de conteo de fotones (PCCT)
Como se describió en la séptima generación, los sistemas PCCT permiten mayor resolución espacial, información espectral completa en una sola adquisición y potencial reducción de dosis. En 2026, los sistemas PCCT de Siemens (NAEOTOM Alpha), GE HealthCare (Revolution Apex) y Canon Medical Systems (Aquilion Apex) están en proceso de implantación clínica progresiva.
Esa reducción de dosis es una de las líneas constantes en el desarrollo de la TC. Cuánta radiación implica hoy cada estudio, con la tabla comparativa por modalidad, lo desarrollo en ¿Cuánta radiación recibes en una TC?, donde además puedes descargar la guía completa en PDF.
Conclusión: qué generación prevalece hoy y hacia dónde va la TC
La tercera generación —el diseño rotación-rotación con haz en abanico— sigue siendo la arquitectura dominante en los equipos instalados globalmente, refinada en su versión multicorte hasta los 320 detectores actuales.
Sin embargo, la séptima generación (PCCT) está produciendo el salto cualitativo más importante desde la introducción del multicorte en 1998: mayor resolución, menor ruido, espectral por defecto y sin aumento de dosis.
Para el técnico o residente que trabaja hoy en un servicio de radiología, el parámetro práctico más relevante no es la «generación» del equipo sino el número de cortes (que determina la velocidad de cobertura), el tiempo de rotación mínimo (que determina la resolución temporal en estudios cardíacos) y la disponibilidad de tecnología espectral.
A medida que los PCCT se vayan integrando en la práctica rutinaria, el dominio de la discriminación energética por fotón pasará a ser una competencia esperada en el manejo del equipo.
Referencias bibliográficas
- Hounsfield GN. Computerized transverse axial scanning (tomography): I. Description of system. Br J Radiol. 1973;46(552):1016–1022. doi:10.1259/0007-1285-46-552-1016
- The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1979. Stockholm: Nobel Media; 1979. Disponible en: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1979/summary/
- Kalender WA, Seissler W, Klotz E, Vock P. Spiral volumetric CT with single-breath-hold technique, continuous transport, and continuous scanner rotation. Radiology. 1990;176(1):181–183. doi:10.1148/radiology.176.1.2353088
- Lell MM, Kachelriess M. Recent and upcoming technological developments in computed tomography: high speed, low dose, deep learning, multienergy. Invest Radiol. 2020;55(1):8–19. doi:10.1097/RLI.0000000000000601
- Taguchi K, Iwanczyk JS. Vision 20/20: Single photon counting x-ray detectors in medical imaging. Med Phys. 2013;40(10):100901. doi:10.1118/1.4820371
- Leng S, Bruesewitz M, Tao S, et al. Photon-counting detector CT: system design and clinical applications of an emerging technology. Radiographics. 2019;39(3):729–743. doi:10.1148/rg.2019180115
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