La tomografía es una técnica de imaginología , muy utilizada en la imaginología médica , así como geofísica , en astrofísica y mecánica de materiales . Esta técnica permite reconstruir el volumen de un objeto a partir de una serie de medidas tomadas desde fuera de este objeto.
La tomografía (raíz griega tomê , sección , y por tanto representación en secciones) es una técnica que consiste en reconstruir el volumen de un objeto (el cuerpo humano en el caso de la imagen médica, una estructura geológica en el caso de la geofísica ) a partir de una serie de Medidas deportadas fuera del objeto. Estas medidas se pueden tomar en la propia superficie o a distancia. El resultado es una reconstrucción de determinadas propiedades del interior del objeto, en función del tipo de información que proporcionan los sensores (captura de una partícula, presión sonora, atenuación de un haz de luz, diferencia de velocidad o polarización. De onda sísmica . ..).
La resonancia magnética , por ejemplo, puede proporcionar datos anatómicos que, aunque similares a los que se obtendrían cortando el objeto en forma fina y fotografiando estas laminillas, son en realidad un mapeo debido a la relajación (de regreso al estado estable) diferencial de espines del átomo de hidrógeno en el agua - componente principal de los tejidos orgánicos.
La tomografía, desde un punto de vista matemático, se puede dividir en dos etapas. En primer lugar, requiere el desarrollo de un modelo directo , que describa con suficiente fidelidad los fenómenos físicos a medida que se miden. Luego, determinamos el problema inverso relacionado con el modelo directo o reconstrucción que sirve para encontrar la distribución tridimensional basada en el modelo directo. Un ejemplo simple sería una derivada del cuadrado mágico , donde hay tres filas de tres dígitos en un cuadrado, con la única condición de que los dígitos del 1 al 9 aparezcan solo una vez. El modelo directo sería calcular la suma de cada fila y cada columna de un cuadrado ya lleno. El modelo inverso consiste, conociendo las sumas, en llenar el cuadrado.
Los algoritmos de reconstrucción pueden ser muy variados, pero a menudo se clasifican en dos categorías:
La tomografía se aplica en los campos de la medicina, las geociencias, la térmica ...
La tomografía se puede utilizar en muchos campos. En el campo de la salud, con imágenes médicas o en biología. En microscopía , la tomografía permite, por ejemplo, comprender mejor cómo funciona el “motor biológico” flagelar , que permite que las bacterias móviles se muevan rápidamente en líquidos o fluidos viscosos (es el caso de las bacterias espiroquetas helicoidales ). Por otra parte, el P r Rubén Fernández-Busnadiego y su equipo fueron capaces de reconstruir el modelo de una sinapsis en funcionamiento, todo en 3D .
Fuera del campo de la salud, la tomografía se utiliza en paleontología y arqueología . Aplicada a la paleoantropología , la tomografía computarizada permite estudiar las estructuras internas de los homínidos fósiles y compensar las alteraciones sufridas durante la fosilización (fósil de Yunxian homo erectus en China).
Finalmente, esta técnica también se utiliza en geofísica, prospección de petróleo, física y ciencia de materiales así como para el control de producción de piezas y el control de equipajes.
Las principales técnicas tomográficas son: