Colimador

Qué es un colimador

El término proviene del latín collimare, una lectura medieval errónea de collineare (alinear en línea recta), que a su vez deriva de con- y linea. La palabra pasó al vocabulario óptico en el siglo XVII para designar instrumentos que producen haces paralelos de luz, y desde la aparición de la radiología a finales del siglo XIX se aplica a cualquier mecanismo capaz de restringir un haz de radiación ionizante.

En la práctica clínica, el colimador cumple dos funciones simultáneas. Primero, delimita el campo de radiación para que solo la región anatómica que se desea estudiar o irradiar reciba la dosis, lo que protege los tejidos circundantes del paciente y reduce la exposición del personal sanitario. Segundo, al eliminar la radiación dispersa mejora la relación señal-ruido de la imagen resultante, con lo que aumenta su nitidez.

Tipos según su aplicación clínica

Colimadores de radiología convencional. En los equipos de rayos X el colimador se sitúa a la salida del tubo, entre el ánodo y el paciente. Suele consistir en un conjunto de láminas de plomo que el operador ajusta manualmente o de forma automática para acotar el campo luminoso visible sobre la piel del paciente. El modelo más frecuente es el de diafragma de láminas, con dos pares de hojas perpendiculares que permiten configurar un campo rectangular de tamaño variable. La reducción del campo consigue, además, disminuir la radiación secundaria que degrada la imagen.

En medicina nuclear el problema es diferente. Los rayos gamma emitidos por el radiofármaco parten de dentro del paciente en todas direcciones, y el colimador debe seleccionar solo aquellos que viajan en una trayectoria geométrica concreta. Los colimadores de orificios paralelos, los más habituales, están formados por miles de canales cilíndricos o hexagonales separados por septos de plomo; cada canal deja pasar únicamente los fotones que llegan perpendiculares al detector. Existen variantes con orificios convergentes, divergentes o pinhole (orificio único), cada una optimizada para un compromiso distinto entre resolución espacial y sensibilidad.

Colimadores multiláminas en radioterapia. Los aceleradores lineales modernos incorporan un colimador multiláminas (MLC, por sus siglas en inglés) compuesto por decenas de láminas de tungsteno que se desplazan de forma independiente mediante motores controlados por ordenador. Cada lámina mide apenas unos milímetros de anchura, lo que permite conformar el haz con gran precisión al contorno del tumor. Esta tecnología es la base de la radioterapia de intensidad modulada (IMRT) y de la radioterapia estereotáctica.

Principio físico de la colimación

Todo colimador funciona por absorción selectiva. El material de alta densidad y número atómico elevado (plomo, tungsteno) detiene los fotones que no se alinean con la abertura prevista, y deja pasar solo aquellos cuya trayectoria coincide con el canal geométrico definido por la abertura. Cuanto más estrecho sea el canal, mayor será la resolución espacial, pero también menor la cantidad de fotones que alcanzan el detector. Ese equilibrio entre resolución y sensibilidad es la decisión de diseño central en cualquier colimador.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra colimador?

De collimare, forma latina medieval que procede de una lectura corrupta de collineare (alinear). En óptica se usó desde el siglo XVII para instrumentos que producen haces paralelos de luz. Con la llegada de los rayos X a la medicina, el término se transfirió al vocabulario radiológico.

¿Es lo mismo un colimador que un filtro de radiación?

No. El colimador delimita la dirección y extensión del haz; el filtro, en cambio, modifica su espectro energético absorbiendo de forma preferente los fotones de baja energía. Ambos componentes se encuentran en el cabezal del equipo de rayos X, pero cumplen funciones distintas y complementarias.

¿Por qué el colimador mejora la calidad de imagen?

Porque al restringir el haz se reduce la cantidad de radiación dispersa (fotones que cambian de dirección al interactuar con el tejido del paciente). Esa radiación dispersa llega al detector como ruido de fondo y empaña el contraste de la imagen. Un campo bien colimado genera menos dispersión y, por tanto, imágenes más nítidas con menos dosis.

¿Tiene riesgos la colimación incorrecta?

Sí. Un campo demasiado abierto expone tejidos sanos innecesariamente y degrada la imagen. Un campo demasiado cerrado puede excluir la zona anatómica de interés y obligar a repetir la exploración, lo que duplica la dosis. La colimación adecuada es una de las medidas básicas de radioprotección.

Referencias

1. Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Radiation Protection of Patients (RPOP).
2. Manual MSD, versión para profesionales. Principios de radiología.
3. Real Academia Nacional de Medicina. Diccionario de términos médicos: colimador.
4. Bushong SC. Radiologic Science for Technologists. 12.ª ed. Elsevier, 2021.