A tomografia é uma técnica de imagiologia , amplamente utilizada na imagiologia médica , bem como geofísica , em astrofísica e mecânica de materiais . Essa técnica permite reconstruir o volume de um objeto a partir de uma série de medições feitas de fora desse objeto.
A tomografia (do grego tomê , seção , e portanto representação em seções) é uma técnica que consiste em reconstruir o volume de um objeto (o corpo humano no caso da imagem médica, uma estrutura geológica no caso da geofísica ) a partir de uma série de medidas deportadas para fora do objeto. Essas medições podem ser feitas na própria superfície ou à distância. O resultado é uma reconstrução de certas propriedades do interior do objeto, dependendo do tipo de informação fornecida pelos sensores (captura de uma partícula, pressão sonora, atenuação de um feixe de luz, diferença de velocidade ou polarização. De onda sísmica . ..).
A ressonância magnética , por exemplo, pode fornecer dados anatômicos que, embora semelhantes ao que se obteria cortando o objeto finamente e fotografando essas lamelas, são na verdade um mapeamento devido ao relaxamento (de volta ao estado estacionário) diferencial de spins do átomo de hidrogênio em a água - principal componente dos tecidos orgânicos.
A tomografia, do ponto de vista matemático, pode ser dividida em duas etapas. Em primeiro lugar, requer o desenvolvimento de um modelo direto , descrevendo com fidelidade suficiente os fenômenos físicos à medida que são medidos. Em seguida, determinamos o problema inverso relacionado ao modelo direto ou reconstrução que serve para encontrar a distribuição tridimensional baseada no modelo direto. Um exemplo simples seria uma derivada do quadrado mágico , onde existem três linhas de três dígitos em um quadrado, com a única condição de que os dígitos de 1 a 9 apareçam apenas uma vez. O modelo direto seria calcular a soma de cada linha e cada coluna de um quadrado já preenchido. O modelo inverso consiste, conhecendo as somas, no preenchimento do quadrado.
Os algoritmos de reconstrução podem ser muito variados, mas geralmente são classificados em duas categorias:
A tomografia é aplicada nas áreas da medicina, geociências, termal ...
A tomografia pode ser usada em muitos campos. Na área da saúde, com imagens médicas ou na biologia. Na microscopia , a tomografia permite, por exemplo, entender melhor como funciona o “motor biológico” flagelar , que permite que as bactérias móveis se movam rapidamente em líquidos ou em fluidos viscosos (é o caso das bactérias espiroquetas helicoidais ). Além disso, o P r Rubén Fernández-Busnadiego e sua equipe conseguiram reconstruir o modelo de uma sinapse em operação, tudo em 3D .
Fora do campo da saúde, a tomografia é usada na paleontologia e na arqueologia . Aplicada à paleoantropologia , a tomografia computadorizada permite estudar as estruturas internas dos hominídeos fósseis e compensar as alterações sofridas durante a fossilização ( fóssil Yunxian homo erectus na China).
Por fim, essa técnica também é utilizada em geofísica, prospecção de petróleo, física e ciência dos materiais, bem como para controle de produção de peças e controle de bagagem.
As principais técnicas tomográficas são: