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TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA dirigida a TÉCNICOS SUPERIORES en IMAGEN PARA EL DIAGNÓSTICO

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TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA dirigida a TÉCNICOS SUPERIORES en IMAGEN PARA EL DIAGNÓSTICO Joaquín Costa Subias Juan Alfonso Soria Jerez

© 2015 Elsevier España, S.L.U.

Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 1.º 08029 Barcelona, España Fotocopiar es un delito (Art. 270 C.P.) Para que existan libros es necesario el trabajo de un importante colectivo (autores, traductores, dibujantes, correctores, impresores, editores...). El principal beneficiario de ese esfuerzo es el lector que aprovecha su contenido. Quien fotocopia un libro, en las circunstancias previstas por la ley, delinque y contribuye a la «no» existencia de nuevas ediciones. Además, a corto plazo, encarece el precio de las ya existentes. Este libro está legalmente protegido por los derechos de propiedad intelectual. Cualquier uso fuera de los límites establecidos por la legislación vigente, sin el consentimiento del editor, es ilegal. Esto se aplica en particular a la reproducción, fotocopia, traducción, grabación o cualquier otro sistema de recuperación de almacenaje de información. ISBN (versión impresa): 978-84-9022-744-2 ISBN (versión electrónica): 978-84-9022-852-4 Depósito legal (versión impresa): B. 345-2015 Depósito legal (versión electrónica): B. 346-2015 Servicios editoriales: Fotoletra, S.A.

Advertencia La imagen para el diagnóstico es un área en constante evolución. Aunque deben seguirse unas precauciones de seguridad estándar, a medida que aumenten nuestros conocimientos gracias a la investigación básica y clínica habrá que introducir cambios en los tratamientos y en los fármacos. En consecuencia, se recomienda a los lectores que analicen los últimos datos aportados por los fabricantes sobre cada fármaco para comprobar la dosis recomendada, la vía y duración de la administración y las contraindicaciones. Es responsabilidad ineludible del médico determinar las dosis y el tratamiento más indicado para cada paciente, en función de su experiencia y del conocimiento de cada caso concreto. Ni los editores ni los directores asumen responsabilidad alguna por los daños que pudieran generarse a personas o propiedades como consecuencia del contenido de esta obra. El Editor

ÍNDICE DE CAPÍTULOS Prólogo............................................................................................... vii Prefacio.............................................................................................. ix Colaboradores.................................................................................... xi

PARTE 1 • Principios físicos e instrumentación CAPÍTULO 1 Principios básicos................................................................................ 3 Beatriz Aragonés Aragonés

CAPÍTULO 2 Datos y métodos de adquisición............................................................ 11 Antonio Lanzas Carmona

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal.............................................................. 19 Jorge Ansó Bermejo y Mónica Orgaz Álvarez

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen............................................................................ 35 Dámaris Rodríguez García y Rebeca Vara Cilla

CAPÍTULO 5 Posprocesado...................................................................................... 47 Juan Alfonso Soria Jerez

PARTE 2 • Manejo del paciente CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC............................ 61 Francisco Jiménez Gálvez

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección.......................................... 73 Jorge Cobos Alonso

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría.......................................................................... 89 Juan Alfonso Soria Jerez

PARTE 3 • Anatomía seccional y procedimientos de imagen CAPÍTULO 9 Neuroimagen....................................................................................... 103 Jorge Mario Sánchez Reyes

CAPÍTULO 10 Tórax................................................................................................... 117 Joaquín Costa Subias

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis................................................................................. 139 Eva Aguilar Rivilla y Juliana Rodríguez Arango

CAPÍTULO 12 Musculoesquelético.............................................................................. 161 María Luisa Lorente Jareño y Karina Paola Rodríguez Rosales

CAPÍTULO 13 Angiografía........................................................................................... 181 Rodrigo Pastorín Salís

CAPÍTULO 14 Intervencionismo guiado por TC. Fluoroscopia........................................ 209 Rodrigo Pastorín Salís

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Índice de capítulos

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Glosario......................................................................................... Respuestas de la autoevaluación.................................................... Respuestas de los casos prácticos.................................................. Índice alfabético.............................................................................

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PRÓLOGO Durante mis años de médico radiólogo he vivido la evolución de la tomografía computarizada, desde la axial computarizada hasta nuestros días, donde la técnica multidetector nos ha proporcionado una resolución y una velocidad mayores con menor dosis de radiación. En la actualidad, con el desarrollo de nuevos detectores y la evolución de la tomografía multidetector (Spetral CT), estamos frente a futuros usos en la práctica diaria, como por ejemplo la perfusión. El rol del técnico en diagnóstico por imagen es esencial en la realización de las exploraciones. En mi experiencia, he notado la importancia de la capacitación técnica, desde el conocimiento a la

aplicación práctica, como un factor fundamental en la calidad del estudio y la atención al paciente. En este libro, el lector podrá incorporar conceptos para una mejor comprensión de la técnica que acabarán incidiendo en la calidad del estudio. Creo que esta obra proveerá una revisión de los aspectos esenciales de la tomografía computarizada, siendo de utilidad para técnicos, residentes y médicos en general. Santiago E. Rossi Director médico Centro de Diagnóstico Dr. Enrique Rossi Buenos Aires, Argentina

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PREFACIO La evolución tecnológica y la digitalización en los equipos radiológicos marcan un antes y un después en el diagnóstico por la imagen. En el año 1972 se monta el primer escáner de tomografía computarizada, en el Reino Unido, en el Hospital Atkinson Morley’s de Londres. Desde entonces, han transcurrido cuarenta años de incesantes avances en el campo de la imagen médica a través de la tomografía computarizada. Tanto es así que hasta el nombre se ha visto sometido a cambios, pasando de tomografía axial computari­ zada (TAC) a tomografía computarizada (TC) en el momento en que se realizaron reconstrucciones de imágenes en planos diferentes al axial. Esta obra recoge las principales técnicas y procedimientos empleados en el estudio de la TC

y es un orgullo prologarla y ser testigo, una vez más, de la gran labor realizada por mis colegas de profesión junto con los radiólogos que han participado en hacer posible esta publicación. Sin lugar a dudas, esta obra pasará a ser libro de texto en muchos centros de formación de técnicos superiores en imagen para el diagnóstico (TSID). Mi más sincera enhorabuena y espero que este libro sirva de ejemplo de colaboración y de motivación para otros compañeros. María Jesús Suárez Hernández Presidenta Asociación Española de Técnicos en Radiología (AETR)

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COLABORADORES Eva Aguilar Rivilla Profesor colaborador, Ciclo Formativo Grado Superior en Imagen para el Diagnóstico, TSID, Centro de estudios profesionales Santa Gema, Madrid, España. Profesor colaborador, Departamento de Diagnóstico por Imagen, Facultad de Medicina, Universidad Europea de Madrid, Villaviciosa de Odón, Madrid, España. Médico adjunto y facultativo especialista de área en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Jorge Ansó Bermejo TSID en el Servicio de Radiología, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Beatriz Aragonés Aragonés Técnico especialista en Radiodiagnóstico, Servicio de Radiología, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Jorge Cobos Alonso Profesor asociado, Departamento de Diagnóstico por Imagen, Facultad de Medicina, Universidad Europea de Madrid, Villaviciosa de Odón, Madrid, España. Profesor colaborador, Ciclo Formativo Grado Superior en Imagen para el Diagnóstico, TSID, Centro de estudios profesionales Santa Gema, Madrid, España. Médico adjunto y facultativo especialista de área en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Miembro de la SERAM, España. Joaquín Costa Subias Profesor asociado y coordinador, Departamento de Diagnóstico por Imagen, Facultad de Medicina, Universidad Europea de Madrid, Villaviciosa de Odón, Madrid, España. Médico adjunto y facultativo especialista de área en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Francisco Jiménez Gálvez Profesor asociado, Departamento de Radiología, Universidad de la Cruz Roja, Lisboa, Portugal. TSID, Servicio de Radiología, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Secretario general de la Asociación Española de Técnicos en Radiología, España.

Antonio Lanzas Carmona Técnico especialista en Radiodiagnóstico, Servicio de Radiología, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. María Luisa Lorente Jareño Profesor colaborador, Ciclo Formativo Grado Superior en Imagen para el Diagnóstico, TSID, Centro de estudios profesionales Santa Gema, Madrid, España. Profesor colaborador, Departamento de Diagnóstico por Imagen, Facultad de Medicina, Universidad Europea de Madrid, Villaviciosa de Odón, Madrid, España. Médico adjunto/facultativo especialista de área en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Mónica Orgaz Álvarez Médico residente en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Rodrigo Pastorín Salís Médico especialista en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Infanta Leonor, Madrid, España. Juliana Rodríguez Arango Médico residente en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Damaris Rodríguez García Profesor colaborador, Ciclo Formativo Grado Superior en Imagen para el Diagnóstico, TSID, Centro de estudios profesionales Santa Gema, Madrid, España. TSID en el Servicio de Radiología, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Karina Paola Rodríguez Rosales Médico adjunto y facultativo especialista en Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Jorge Mario Sánchez Reyes Profesor colaborador, Departamento de Diagnóstico por Imagen, Facultad de Medicina, Universidad Europea de Madrid, Villaviciosa de Odón, Madrid, España. Médico adjunto/ facultativo especialista de área en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España.

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Colaboradores Juan Alfonso Soria Jerez Profesor asociado, Departamento de Procesado de Imagen II y Departamento de Informática, Grado en Radiología, Escuela Superior de Salud de la Cruz Roja Portuguesa, Lisboa, Portugal. Profesor asociado, Departamento de Imagen I, TSID, Centro de Estudios Profesionales Santa Gema, Madrid, España. TSID, Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España. Vicesecretario general y director de Tecnología Radiológica, revista de la Asociación Española de Técnicos en Radiología (AETR), España.

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Rebeca Vara Cilla Médico residente en el Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Universitario de Getafe, Madrid, España.

PARTE

Principios físicos e instrumentación 1. Principios básicos  3 2. Datos y métodos de adquisición  11 3. Imagen digital en TC helicoidal  19 4. Calidad de la imagen  35 5. Posprocesado 47

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CAPÍTULO

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Principios básicos Beatriz Aragonés Aragonés

Introducción  3 Historia  3 Generaciones de escáner  4 Definición  5 Terminología  6 Atenuación de la radiación  7 Unidades Hounsfield  8

INTRODUCCIÓN La tomografía axial computarizada (TAC) o tomografía computarizada (TC), también llamada escáner, es una técnica de imagen médica que utiliza radiación de rayos X para obtener cortes o secciones anatómicas con fines diagnósticos. Desde la aparición de los rayos X se hizo patente que la radiografía simple aportaría mucha información sobre el cuerpo humano y sería muy útil en el diagnóstico de su patología. Sin embargo, el diagnóstico convencional presenta desventajas, ya que una estructura tridimensional pasa a ser una imagen radiográfica bidimensional, con la consiguiente superposición de elementos anatómicos y la dificultad de diferenciar pequeñas densidades entre sí. La solución fue el desarrollo de técnicas tomográficas.

Historia La TC supuso un paso de gigante en la historia de la imagen médica desde el descubrimiento de los rayos X por parte de Wilhelm Conrad Röntgen en 1895. Esta técnica ofrece una imagen distinta a la radiología convencional, siendo la diferencia fundamental que la imagen de TC da una visión sectorial, es decir, obtiene imágenes transversas de la anatomía del paciente o del objeto estudiado. Sus inventores fueron el físico estadounidense A.M. Cormack y el ingeniero inglés Godfrey N. Hounsfield (fig. 1.1), ganadores del premio Nobel en 1979. En 1963, Cormack llegó a la conclusión de que podía detallar los coeficientes de absorción de una estructura plana y medir las variaciones de intensidad de los haces transmitidos. Cuatro años

Concepto de ventana  8 Concepto de centro de ventana  8 Volumen parcial  8 Raw data frente a image data  9 Raw data  9 Image data  9 Planos de corte  9

más tarde, Godfrey N. Hounsfield, ingeniero que dirigía la sección médica del laboratorio central de investigación de la compañía discográfica EMI Capitol (Electric and Musical Industries), inició sus investigaciones sobre el reconocimiento de imágenes y técnicas de almacenamiento de datos en el ordenador, sin conocer el trabajo que 3 Cormack había hecho en las matemáticas teóricas para tal dispositivo. La hipótesis del programa de investigación EMI era que las medidas de transmisión de los rayos X a través de un cuerpo a partir de todas las direcciones posibles contienen toda la información sobre los constituyentes de ese cuerpo. Para ello, Hounsfield detectó los rayos X mediante un cristal que emitía luz visible cuando se exponía a dichos rayos y propuso construir el escáner EMI –base de la técnica para desarrollar la TC–, una máquina que combinaba el cálculo electrónico con las técnicas tomográficas de rayos X con el objetivo de crear una imagen tridimensional de un objeto tomándole múltiples mediciones con rayos X desde diferentes ángulos y utilizando una computadora que permitía reconstruirlo a partir de cientos de planos superpuestos y entrecruzados. En 1895 el físico W.C. Röntgen descubrió los rayos X. El físico A.M. Cormack (1963) y el ingeniero G.N. Hounsfield (1967), ambos ganadores del premio Nobel en 1979, establecieron las bases teóricas del escáner, el primero de los cuales se construyó en 1971.

El 1 de octubre de 1971 se realizó el primer escáner craneal en un hospital de Londres y en 1972 se llevó a cabo su presentación e introducción

© 2015. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 1.1

Godfrey Newbold Hounsfield (A) y Allan McLeod Cormack (B), inventores del TC. (Imagen cortesía de Siemens.)

en el mercado. En 1973 se realizaron los primeros estudios con escáner en Estados Unidos y el resto de Europa. Su coste inicial rondaba los 400.000 dólares. En los hospitales españoles se instalaron a principios de la década de 1980. Inicialmente, el 90% de las exploraciones con TC eran craneales, pero poco a poco aparecieron nuevas indicaciones, hasta llegar a convertirse en una técnica diagnóstica insustituible y esencial.

Generaciones de escáner

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Desde su creación hasta la actualidad, los escáneres han evolucionado mucho. A continuación se comentan los diferentes tipos de escáner que hay en el mercado. PRIMERA GENERACIÓN Los primeros escáneres clínicos datan de 1974. Constaban de un único elemento detector y un haz colimado estrecho, que se desplazaban sobre el paciente girando en cada barrido. Eran equipos de traslación-rotación del tubo de rayos X y del detector, que únicamente permitían obtener imágenes axiales del cerebro.

FIGURA 1.2

TC secuencial. (Imagen cortesía de Siemens.)

El TC de segunda generación constaba de un haz en abanico y una matriz de detectores; el tiempo de reconstrucción de imagen era de unos 30 segundos.

TC HELICOIDAL El TC helicoidal combina el giro continuo del tubo productor de rayos X y los detectores con el movimiento continuo de la mesa de estudio. Todo este movimiento da como resultado una espiral o hélice. Esta forma de estudio consigue que el tiempo útil sea del 100%, mejorando el tiempo de exploración, (fig. 1.3). El TC helicoidal tiene tres características principales:

El TC de primera generación constaba de un haz colimado y un solo detector; el tiempo de reconstrucción de la imagen era de unos 5 minutos.

SEGUNDA GENERACIÓN: ESCÁNER TC AXIAL O SECUENCIAL (STEP-AND-SHOOT) Estos equipos tenían una fila única de detectores con cientos de elementos y un haz en abanico con cobertura completa del campo de visión. El haz en abanico aumentaba la radiación dispersa, pero como contrapartida eran más rápidos. El tubo de rayos X y el detector rotaban 360° (fig. 1.2). En este tipo de aparatos, el tiempo de examen era superior a 20 segundos y supuso una importante mejora en la resolución de la imagen.

FIGURA 1.3

TC helicoidal. (Imagen cortesía de Siemens.)

CAPÍTULO 1 Principios básicos 1. El movimiento continuo del tubo de rayos X se lleva a cabo mediante un sistema de escobillas que transmiten la electricidad necesaria para mover el tubo de rayos X. 2. La adquisición continua de datos y el movimiento de la mesa de exploraciones hacen que exista una hélice imaginaria en el espacio. 3. La adquisición helicoidal obtiene un volumen de datos que se convierten en imágenes reconstruidas mediante un algoritmo matemático de interpolación. El TC espiral o helicoidal se empezó a utilizar a finales de la década de 1980 y supuso un instrumento de diagnóstico novedoso con importantes mejoras técnicas. La velocidad de desplazamiento de la mesa a través del gantry recogiendo datos de forma continua guarda una estrecha relación con la mejora de la calidad de imagen, del tiempo de exploración y del volumen de cobertura, así como con una reducción de los artefactos de movimiento respiratorio en las exploraciones de tórax y abdomen. Estos datos servirán para realizar las reconstrucciones en los planos que sean necesarios según la indicación clínica.

© Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito.

El TC de tercera generación consta de un haz en abanico y de una matriz de detectores; el tiempo de reconstrucción es inferior a 1 segundo pero se producen artefactos de anillo.

TC HELICOIDAL MULTICORTE A finales de la década de 1990 se produjo una mejora en la TC helicoidal con la aparición de la TC helicoidal multicorte, en la que el tiempo de exploración es inferior a 0,5 segundos. Esta velocidad somete a los componentes del gantry a una fuerza centrífuga equivalente a trece veces la fuerza que debe realizar el transbordador espacial en sus vuelos al espacio exterior, por lo que se tuvieron que rediseñar los generadores de rayos X, los tubos de rayos X y las placas electrónicas de la parte móvil. Además, se desarrollaron equipos con varias matrices de detectores para producir varios cortes al mismo tiempo allí donde antes se producía uno solo. El TC de cuarta generación consta de un haz en abanico y de múltiples matrices de detectores, por lo que se obtienen múltiples cortes por giro; el tiempo de reconstrucción es inferior a 0,5 segundos.

Con el tiempo empezaron a surgir equipos multicorte en los que se fueron añadiendo hileras de detectores (4, 8, 16, 64, etc.), con un aumento progresivo de la velocidad de rotación del tubo de rayos X. La tecnología avanza rápidamente y hoy día ya existen equipos con imagen en tiempo real y TC volumétrica dinámica con 256-320 detectores con

posibilidad de 640 cortes por rotación; realizan un giro cada 0,2 segundos y el gantry llega a generar fuerzas cercanas a los 70 G. Gracias a todo ello, la resolución espacial ha mejorado mucho y ha disminuido de forma espectacular la dosis de radiación. A continuación se comentan los desarrollos tecnológicos más recientes de la TC. • Fuente dual de rayos X. Consiste en el uso combinado de dos tubos de rayos X, con sus respectivos arcos de detectores, separados 90°. Esto supone una mejora en la resolución temporal, así como para los estudios de energía dual por TC. • Haz de rayos cónico. Utiliza el haz de rayos X en forma cónica y adquiere el volumen total de imágenes con sólo una rotación. • TC espectral. Ayuda a caracterizar las lesiones porque introduce una nueva capacidad para cuantificar y separar materiales tales como el calcio, el yodo y el agua, permitiendo así determinar la composición química de las lesiones y su evolución. Permite reducir las dosis de radiación hasta un 90% a la vez que mejora la resolución de la imagen hasta un 50%. • Equipos combinados. Están basados en la fusión de imágenes morfológicas y funcionales. Principalmente consiste en la fusión de un equipo de TC con un escáner de tomografía de positrones (PET-TC) o con un equipo de tomografía por emisión de fotón único (SPECT-TC).

DEFINICIÓN Un TC es un equipo de rayos X en el que la placa radiográfica (el chasis) ha sido sustituida por 5 detectores. Estos detectores son los encargados de recoger los datos tras la irradiación del paciente de la siguiente manera: el tubo gira alrededor del paciente emitiendo un haz de rayos X y los detectores situados en el lado opuesto recogen la radiación que lo atraviesa. Los datos recogidos en los detectores se envían a un ordenador que integra y reconstruye la información obtenida y la presenta como una imagen en el monitor. Como ya se ha dicho, antaño esta técnica también se conocía como tomografía axial computarizada (TAC), aunque muchos autores mantenían que el término axial debía suprimirse, por lo que el término correcto adoptado finalmente es el de tomografía computarizada (TC). Una TC es una prueba diagnóstica médica que utiliza los rayos X y un sistema informático que procesa los datos, que permite obtener imágenes radiográficas en secciones progresivas de la zona del organismo a ser estudiada, y even­ tualmente, imágenes tridimensionales de los órganos o de las estructuras orgánicas, o sus re­ construcciones. Mediante la TC se obtienen imá­ genes de secciones axiales del organismo. Las imágenes de TC permiten analizar las estructuras

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación internas de las distintas partes del organismo, lo cual facilita el diagnóstico de multitud de patologías que afectan a los diferentes sistemas del cuerpo. Se ha convertido en una técnica vital para el estudio de enfermedades, su estadiaje y su control. En determinados casos puede ser necesario utilizar contraste radiológico, que se puede administrar por lo general por vía oral o vía venosa. Normalmente el contraste utilizado en esta técnica contiene yodo. La prueba no es dolorosa y ofrece imágenes de gran calidad y precisión. Además, puede ayudar durante las intervenciones invasivas, la toma de biopsias y el drenaje de abscesos, evitando muchas veces la necesidad de intervenciones quirúrgicas y el uso de anestésicos generales. El paciente permanece tumbado en una camilla que se desplaza mecánicamente a lo largo del gantry que lo rodea mientras el aparato va tomando los datos necesarios. El proceso dura muy pocos minutos, dependiendo del tipo de estudio y de si hay que hacer uso de contraste (i.v., oral o por enema) para distinguir con mayor nitidez tejidos y órganos. El paciente debe estar relajado y quieto. Deben retirarse todos aquellos elementos metálicos que puedan producir artefactos y debe llevar bata o pijama. El técnico de la sala se mantiene en contacto permanente con él, ya que está en una sala próxima. Se comunica con el paciente a través de un sistema de megafonía, facilitando todas las órdenes necesarias para la buena ejecución del estudio. Asimismo, debe permanecer atento 6 a cualquier requerimiento del paciente y a las posibles reacciones adversas que puedan ocurrir. Siempre se debe informar al equipo médico de los antecedentes de alergia a contrastes radiológicos. La TC es una técnica de bajo riesgo que ha mejorado notablemente la capacidad médica para realizar un diagnóstico preciso. El problema de mayor importancia que puede presentarse es la reacción alérgica al contraste yodado: urticaria, aparición de exantema y, en casos muy graves, reacción anafiláctica e incluso la muerte. El desarrollo de nuevos contrastes está reduciendo el riesgo de estas reacciones alérgicas. Las pacientes en estado de gestación no pueden someterse a estos estudios, salvo por indicación médica.

TERMINOLOGÍA A continuación se comentan algunos conceptos básicos que se deben conocer y que se desarrollarán más adelante: • Gantry. En su interior se encuentra un tubo de rayos X, los detectores, el generador de alta tensión y los soportes mecánicos. Estos sistemas se controlan mediante órdenes electrónicas

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transmitidas desde la consola del operador que a su vez llegan al ordenador con vistas a la producción y al análisis de las imágenes obtenidas. Tubo de rayos X. En la mayoría de tubos se usan rotores de alta velocidad para disipar el calor y controlar la temperatura. Los escáneres de TC diseñados para la producción de imágenes con alta resolución espacial contienen tubos de rayos X con punto focal pequeño. Conjunto de detectores. Los primeros TC tenían un solo detector. Los más modernos utilizan miles, de dos categorías: detectores de centelleo y detectores de gas. Colimación. En TC a veces se utilizan dos colimadores. El primero (o colimador prepaciente) se monta en la cubierta del tubo o en sus proximidades y limita el área del paciente que intercepta el haz útil, determinando así el grosor del corte y la dosis de radiación recibida por el paciente. El segundo colimador (postpaciente) controla el campo de rayos X visto por la matriz de receptores; hace que sea menor la radiación dispersa que incide sobre los detectores. Generador de alta tensión. Todos los escáneres de TC funcionan con alimentación trifásica o de alta frecuencia, por lo que admiten velocidades superiores del rotor del tubo de rayos X y los picos de potencia característicos de los sistemas pulsátiles. Colocación del paciente y camilla de soporte. La camilla mantiene al paciente en una posición cómoda y está construida con un material de bajo número atómico, como por ejemplo fibra de carbono. Dispone de un motor que la mueve con suavidad y precisión para lograr una posición exacta durante el examen, en particular en técnicas de TC helicoidal. Ordenador. La TC sería imposible si no se dispusiera de un ordenador digital ultrarrápido. Se requiere resolver a la vez del orden de 30.000 ecuaciones; por tanto, es preciso disponer de un ordenador de gran capacidad. Con todos estos cálculos matemáticos el ordenador reconstruye la imagen. Consola de control. Numerosos escáneres de TC disponen de dos consolas, una para el técnico que dirige el funcionamiento del equipo y realiza reconstrucciones apropiadas a cada estudio, y otra para el radiólogo que consulta las imágenes y manipula su contraste, tamaño y condiciones generales de presentación visual. La consola del operador contiene los dispositivos de medida y control para facilitar la selección de los factores técnicos radiográficos adecuados, el movimiento mecánico del gantry y la camilla del paciente, así como para activar la reconstrucción y transferencia de la imagen. La consola de visualización del

CAPÍTULO 1 Principios básicos médico muestra la imagen reconstruida desde la consola del operador y la visualiza con vistas a obtener el diagnóstico adecuado. • Almacenamiento de las imágenes. Hay varios formatos útiles en el campo de la radiología, siendo el más utilizado el formato DICOM. Los escáneres actuales almacenan los datos de las imágenes en discos duros del ordenador y son enviados al sistema de archivo digitalizado, también llamado PACS. • Resolución espacial. Es la capacidad de todo método de imagen para discriminar imágenes de objetos pequeños muy cercanos entre sí, sien­ do un valor dependiente del píxel y del vóxel. La resolución espacial está limitada por el tamaño del píxel.

• Resolución de contraste. Es la capacidad para

distinguir estructuras de diferente densidad. Traduce la exactitud de los valores de absorción de los rayos X por el tejido en cada vóxel o píxel. La resolución de contraste suministrada por los escáneres es muy superior a la de las radiografías convencionales debido a la colimación del haz en abanico, que restringe sensiblemente la presencia de radiación dispersa. Sin embargo, la capacidad de mejorar los objetos de bajo contraste con un escáner está limitada por el tamaño y la uniformidad del objeto y por el ruido del sistema. La resolución de contraste es superior en la TC por la colimación del haz de rayos X.

© Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito.

• Ruido del sistema. La resolución de contraste

del sistema no es perfecta. La variación de los valores de representación de cada píxel sobre un mismo tejido por encima o por debajo del valor medio se denomina ruido del sistema. Si todos los valores de píxeles fueran iguales, el ruido del sistema sería cero. Cuanto mayor es la variación en estos valores, más nivel de ruido acompañará a la producción de las imágenes en un sistema. Es el granulado que existe en la imagen, que puede oscurecer y difuminar los bordes de las estructuras representadas, con la consiguiente pérdida de definición. Depende del número de fotones que llegan a los detectores (colimación y mA) y del ruido inherente al equipo (electrónico y computacional).

En TC se suele hablar de un concepto ampliamente aceptado: coeficiente lineal de atenuación. Es básico conocer este concepto porque será vital para explicar las diferencias de contraste que caracterizan la imagen en TC. La radiación producida por un tubo que emite un haz fino de rayos X con una energía constante y determinada permanecerá prácticamente constante al atravesar el aire pero al atravesar un objeto, una parte de esa energía será absorbida al producirse los choques de los fotones X con los átomos de ese objeto (efecto fotoeléctrico). Esta absorción de la energía se denomina atenuación. La atenuación dependerá del número atómico de la sustancia (número de protones o electrones de los átomos que forman esa sustancia), el grosor del objeto (distancia que ha de recorrer la radiación para atravesarlo) y la densidad del objeto (peso de la sustancia por unidad de volumen). La absorción y atenuación de los rayos X son términos íntimamente ligados conceptualmente. La imagen característica de la TC dependerá técnicamente de la matriz de la imagen, del pixel y del vóxel. A continuación se describen estos términos. • Matriz de la imagen. La imagen de la TC está definida por una serie de celdas, cada una con un número, que se visualizan en la pantalla como niveles de densidad o brillo (fig. 1.4). Los escáneres modernos utilizan matrices de 512 × 512 (262.164 celdas). • Píxel. Cada celda de una matriz se denomina píxel (Picture Element o elemento de imagen). 7 La información de cada píxel es un número de TC o unidad Hounsfield (UH), relacionado con la composición del tejido sometido a imagen. Tamaño del píxel = Campo de visión / Tamaño de la matriz

El ruido es perceptible en la imagen final por la presencia de grano; por tanto, la resolución de objetos de bajo contraste está limitada por el ruido del equipo de TC.

ATENUACIÓN DE LA RADIACIÓN La formación de la imagen en TC, al igual que en la placa radiográfica convencional, depende del coeficiente de atenuación de los rayos X del objeto estudiado.

FIGURA 1.4

Matriz de la imagen. (Imagen cortesía de Siemens.)

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación • Vóxel. Es la unidad cúbica que compone un

objeto tridimensional. Constituye la unidad mínima procesable de una matriz tridimensional.

Tamaño del vóxel (mm3 ) = Tamaño del píxel (mm2 ) × Grosor de corte (mm)

UNIDADES HOUNSFIELD En recuerdo a su descubridor, las unidades que definen a los distintos tejidos estudiados en TC se denominan unidades Hounsfield (UH) o números de TC. El número de TC se define como un coeficiente de atenuación lineal relativo al del agua (magua) según la expresión UH = 1.000 × (mtejido − magua) / magua. Las unidades Hounsfield de cada píxel están estrictamente relacionadas con la atenuación de rayos X del tejido del vóxel correspondiente. Los valores del número de TC se representan en una escala máxima de 256 niveles de grises (8 bits de profundidad). Como se ha dicho antes, cada píxel se representa en el monitor como un nivel de brillo. Estos niveles de brillo se corresponden con un rango comprendido entre −1.000 y +1.000 para cada píxel, siendo −1.000 el aire y +1.000 el hueso (fig. 1.5). Los valores tipo del número de TC para los diferentes materiales o tejidos son: • aire: −1.000 • grasa: de −100 a −50 • agua: 0 • músculo: de 10 a 40 • hueso: de 800 a 900.

8 Concepto de ventana Después de procesar toda la información, el ordenador otorga un valor numérico a cada píxel, que se corresponde con el coeficiente de atenuación, y a su vez este número del píxel se corresponde con un tono en la escala de grises. Calculando esto con todos los píxeles, se obtiene una gama de grises capaz de representar cualquier imagen. Supongamos que en un caso concreto, la escala consta de un número superior a 4.000 UH; el material más denso (o UH más alta) se aproxima al blanco, mientras que el menos denso (o UH más baja) se aproxima al negro. Pero el ojo humano sólo es capaz de distinguir unos 40 niveles de grises. Supongamos entonces que se muestra en el monitor la parte correspondiente al rango entre

FIGURA 1.5

Unidades Housfield o número TC. (Imagen cortesía de Siemens.)

0 y +80. El gris medio corresponderá al 40; por encima de 80 todo será blanco y por debajo de 0 todo será negro. Ahora se pueden ver diferencias entre cada dos unidades, ya que el ojo humano diferencia 40 niveles de gris. Se llama ventana a esta anchura o cantidad de valores UH que se pueden seleccionar libremente en el escáner. La anchura de ventana fija los valores máximo y mínimo, en UH, que se representan en la escala de grises (blanco para el valor máximo y negro para el mínimo).

Supongamos ahora que lo que se desea ver con la ventana de 80 es la zona de grasa. Simplemente hay que trasladarla, de forma que su límite superior será −20. Todo lo que tenga una UH su­ perior a este valor será blanco; el límite inferior será −100 y todo lo que esté por debajo de este valor será negro.

Concepto de centro de ventana El truco de la ventana es algo ambiguo, ya que sólo dice qué cantidad de unidades se verán en niveles de gris, pero no dice en qué zona de la escala está situada. Es por ello que se introduce otro concepto nuevo, el de centro o nivel. Este centro, o lo que es lo mismo, el gris medio, indica en qué valor UH se encuentra la mitad de la ventana. Resumiendo, cuando al representar la imagen en alguna parte del monitor, se indican dos valores: la ventana (nos dice cuántas unidades TC se representan) y el centro (nos dice en qué parte de la escala nos encontramos). El centro o nivel de ventana define el valor central, en UH, de la ventana seleccionada.

La representación óptima de los tejidos de interés en una imagen de TC se alcanza seleccionando la ventana más apropiada, tanto en anchura como en nivel. En la práctica, se utilizan diferentes valores de anchura y nivel de la ventana para visualizar determinados tejidos –como por ejemplo el pulmón, el hueso o los tejidos blandos– en una misma imagen reconstruida.

VOLUMEN PARCIAL El efecto del volumen parcial se produce cuando dos áreas de diferente atenuación están incluidas en el mismo vóxel, lo que hace que el número de TC del píxel sea incorrecto, enmascarándose los coeficientes de atenuación de cada una de esas estructuras.

CAPÍTULO 1 Principios básicos Corresponde al error en el cálculo de los coeficientes de atenuación de dos o más elementos que producen una atenuación de rayos X de manera muy desigual y que se localizan en el mismo vóxel. En estos casos el sistema informático del escáner de rayos X hace un promedio de los valores de atenuación de todos los componentes que se encuentran en dicho vóxel, porque no es capaz de calcularlos de manera individual. Así, el resultado se obtiene como si todo el contenido del vóxel fuera un tejido homogéneo. Eso se traduce en una pérdida de nitidez de dichos elementos, un contraste que no refleja en la escala de grises la verdadera composición de esa pequeña estructura y un error en la medida del coeficiente de atenuación, circunstancia esta última que puede conducir a un diagnóstico equivocado. El efecto de volumen parcial es más erróneo cuando se programan cortes gruesos de 5 a 8 mm y disminuye con cortes finos. Es muy frecuente que se produzca este fenómeno cuando se realiza un plano de TC casi tangencial sobre una estructura anatómica determinada, por ejemplo los ventrículos cerebrales. El volumen parcial se puede solucionar disminuyendo el grosor de corte.

RAW DATA FRENTE A IMAGE DATA Durante el procesado de las imágenes obtenidas por TC se diferencian dos tipos de datos, los raw data (datos crudos) y los image data (datos de imagen).

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Raw Data Los raw data son números binarios que representan la señal digitalizada recogida por el detector. Conocidos como datos crudos, se pueden usar para realizar cualquier tipo de reconstrucción a posteriori, es decir, una vez que el paciente haya abandonado la sala, eso sí, siempre y cuando estos datos hayan sido guardados. Una de las características más importantes de la llegada de la TC helicoidal es la posibilidad que ofrece esta técnica de adquirir un volumen generado por los datos de cada espiral. Se guardan como datos crudos que se pueden reprocesar a posteriori si fuese necesario. De esta forma se consigue una excelente continuidad de imágenes en el plano axial y la posibilidad de generar innumerables imágenes en planos intermedios a los originales; además, todo ello facilita las reconstrucciones multiplanar (MPR) y tridimensional (3D) al existir mayor cantidad de datos. Por otro lado, estos datos permiten reconstruir una imagen en una posición deseada, a diferencia de la TC convencional, en la que el lugar de reconstrucción es siempre el mismo y de esta forma, pequeñas lesiones pueden perderse si se encuentran muy próximas al margen de un corte o se pueden pasar por alto debido al fenómeno de volumen parcial. Todo ello permite

mejorar la detección de las imágenes, incluso de aquellas más pequeñas que el espesor del corte.

Image data Los image data son los valores de píxel calculados a partir de la exploración y son los datos que se utilizan para visualizar y analizar imágenes. También se llaman datos reconstruidos. Es la imagen que se ve en pantalla y que se puede modificar mediante filtros o algoritmos. Existen una serie de técnicas englobadas dentro del preprocesamiento de imágenes. El objetivo fundamental de estas técnicas es obtener, a partir de una imagen origen, una imagen final cuyo resultado sea el más adecuado para una aplicación específica, mejorando ciertas características y posibilitando efectuar operaciones de procesado sobre ella. Los principales objetivos que se persiguen con la aplicación de estas técnicas son: • suavizar la imagen, reduciendo la cantidad de variaciones de intensidad entre píxeles vecinos; • eliminar ruido suprimiendo aquellos píxeles cuyo nivel de intensidad es muy diferente al de sus vecinos y cuyo origen puede estar tanto en el proceso de adquisición de la imagen como en el de transmisión; • realzar los bordes de una imagen; • detectar los bordes donde se produce un cambio brusco en la función intensidad.

PLANOS DE CORTE Los tres planos de corte utilizados en la TC son tres: el axial, el coronal y el sagital. El eje vertical va de la cabeza a los pies: es el eje craneocaudal. El eje horizontal va de lado a lado: es un eje laterolateral. Finalmente, el eje anteroposterior va de anterior a posterior, es decir, de delante a atrás: es un eje ventrodorsal.

Los tres ejes conforman los planos del espacio. • Los planos frontales o coronales se orientan de manera vertical, de tal forma que dividen al cuerpo en anterior y posterior. • Los planos sagitales, al igual que el plano coronal, se orientan verticalmente; sin embargo, son perpendiculares a los planos coronales, dividiendo el cuerpo en zonas derecha e izquierda. El plano central que divide a partes iguales a izquierda y derecha se llama plano medio sagital. • Los planos transversos, transversales o axiales son relativos a una estructura u órgano, y son perpendiculares al eje longitudinal de dicha estructura. Si la estructura es el cuerpo en su conjunto, son iguales a los planos horizontales. Dividen las zonas en superior e inferior. • Los planos oblicuos cortan parte del cuerpo en una dirección que no es paralela a ninguno de los planos anteriores.

9

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

AUTOEVALUACIÓN 1. ¿De qué se realizaron los primeros TC en personas? a. Abdomen. b. Tórax. c. Mano. d. Cráneo. e. Cuello. 2. ¿Con qué otro nombre son conocidas las unidades Hounsfield? a. Píxel. b. Vóxel. c. Número TC. d. Ancho de ventana. e. Centro de ventana. 3. ¿Qué se conoce como datos crudos respecto de la imagen de TC? a. Datos del paciente. b. Barrido de exploración.

c. Raw Data. d. Datos reconstruidos. e. Todas son correctas. 4. El plano coronal divide al cuerpo en: a. Anterior y posterior. b. Derecha e izquierda. c. Craneal y caudal. d. Medial y lateral. e. Interno y externo. 5. El plano axial divide el cuerpo en: a. Superior e inferior. b. Derecha e izquierda. c. Craneal y caudal. d. Medial y lateral. e. Interno y externo.

Bibliografía Hofer M. Manual Práctico de TC. Introducción a la TC. 5.ª ed. Madrid: Ed. Médica Panamericana; 2008. Marchal G, Vogl TJ, Heiken JP, Rubin GD. Multidetector-Row Computed Tomography. Scanning and Contrast Protocols. 1.ª ed. Milano: Springer-Verlag; 2005. Reiser MF, Becker CR, Nikolaou K, Glazer G. Multislice CT. 3.ª ed. Berlin: Springer-Verlag; 2009.

10

Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. Ugarte JC. Manual de tomografía axial multicorte. 3.ª ed. La Habana: Ed. CIMEQ; 2006.

CAPÍTULO

2

Datos y métodos de adquisición Antonio Lanzas Carmona Introducción  11 Gantry  11 Tubo de rayos X  11 Generador  13 Detectores  13 Sistema de adquisición de datos  15 Colimación  15

INTRODUCCIÓN Es necesario conocer en detalle los elementos que componen una unidad de TC, ya que ayudará a saber qué es lo que hace la máquina en todo momento, intentando así mejorar la calidad de los estudios y optimizar al máximo el equipo. En la figura 2.1 se muestra un esquema de los elementos básicos que componen una unidad de TC: • gantry, • tubo de rayos X, • detectores, • mesa de exploración, • ordenador, • almacén de información.

Mesa  16 Ordenador  16 Consola de control  17 Almacenamiento de datos  17

En los laterales del gantry, en la carcasa, se encuentran los controles para centrar, posicionar y angular el gantry con el objeto de adaptarse a la posición necesaria para realizar el estudio. La angulación máxima es de ±30°. Si la inclinación es hacia delante, se habla de inclinación cefálica, y si la parte superior del gantry se inclina hacia atrás, se denomina angulación caudal, tal como 11 se muestra en la figura 2.3. Para posicionar y centrar al paciente, se emplea la luz láser o led situada en el gantry, utilizando puntos de referencia externos de la anatomía del paciente tales como la escotadura yugular, la apófisis xifoides o la sínfisis púbica. El gantry es un cubo de dimensiones variables con un orificio central que contiene el tubo de rayos X y los elementos de detección.

GANTRY Se llama gantry al cuerpo en forma de donut con un orificio central, en cuyo interior se introduce la mesa de exploración con el paciente. Es un conjunto electromecánico en el que se encuentran alojados el tubo de rayos X, los detectores, el generador de alta tensión, el sistema de refrigeración, el sistema de adquisición de datos (DAS) y los colimadores. Sus componentes son controlados por el operador para realizar la prueba y tomar los datos necesarios para su posterior análisis y composición de la imagen. En el interior del gantry (fig. 2.2) hay un ani­ llo giratorio donde se encuentran el tubo de ra­ yos X y los detectores encargados de recepcionar los fotones que han sido atenuados y que contie­ nen información del sujeto estudiado.

El gantry lo componen los siguientes elementos principales: tubo de rayos X, matriz de detectores, generador de alta tensión, sistema de adquisición de datos (DAS), colimadores y elementos mecánicos.

Tubo de rayos X El tubo de rayos X es el encargado de producir los fotones de rayos X (radiación ionizante) que atravesarán al paciente en un gran número de proyecciones a lo largo de los 360° de su rotación en el interior del gantry. En esencia, el tubo de rayos X de una unidad de TC es muy parecido al de los equipos de radiología convencional. Los fotones de rayos X se producen al colisionar electrones de alta energía cinética con la materia.

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PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 2.1

Esquema de los elementos que componen una TC. (Imagen cortesía de Siemens.)

12 FIGURA 2.2

FIGURA 2.3

Anillo de una TC. (Imagen cortesía de Siemens.)

Dirección de angulación del gantry. (Imagen cortesía de Siemens.)

Un tubo de rayos X consta del filamento (la fuente de electrones, localizada en el cátodo) y el blanco (la zona de impacto, localizada en el ánodo). El cátodo posee una carga negativa en relación con el ánodo. El circuito del filamento del aparato de rayos X suministra el calentamiento necesario al filamento del cátodo. Uno de sus extremos se conecta también con el bobinado secundario del transformador de alta tensión y conduce la corriente secundaria a través del tubo Röntgen. La disposición especial del colector, su relación con el filamento del cátodo y la aplicación de un voltaje elevado al tubo de rayos X hacen que los electrones emitidos a partir del filamento catódico choquen sobre una área muy reducida (foco) de la placa del ánodo. El filamento muy delgado (de unos 0,2 mm de diámetro) opone una resistencia considerable al paso de la corriente, hecho

que calienta el filamento hasta alcanzar una temperatura suficientemente elevada como para que los electrones se volatilicen y rodeen el cátodo. Si la intensidad de la corriente del filamento aumenta, se traduce en un aumento de la energía cinética de sus electrones, los cuales se liberan en una cantidad proporcionalmente mayor. Este proceso de liberación de electrones a causa de la incandescencia se conoce con el nombre de emisión termoiónica. El ánodo es el blanco. Es giratorio y tiene un punto focal muy pequeño, de aproximadamente 1 mm. Dispone de un potente sistema de disipación del calor para su refrigeración, ya que cuando los electrones impactan en el blanco, la mayor parte de su energía se transforma en calor y una pequeña parte se convierte en radiación electromagnética de alta energía, los fotones de rayos X.

CAPÍTULO 2 Datos y métodos de adquisición El cátodo es el electrodo negativo del que parten los electrones. El ánodo es el electrodo positivo en el que se produce una reacción de oxidación que libera los fotones de rayos X.

El tubo debe ser capaz de generar un haz de radiación de alta energía, de entre 110-150 kV, lo más monocromático posible, para lo cual está dotado de filtros de aluminio a la salida del tubo que eliminan los fotones de baja frecuencia y dejan pasar sólo los más energéticos y de una longitud de onda similar. Las unidades de TC funcionan con intensidades muy altas, de aproximadamente 1.000 mAs; debido a esto, el ánodo ha de tener una gran capacidad de disipación calorífica, de al menos 500.000 unidades térmicas (UT) y hasta 2.000.000 UT; para ello se utilizan ánodos rotatorios de alta velocidad de giro (16.000 rpm).

FIGURA 2.4

Tubo de rayos X (A), generador (B) y detectores (C). (Imagen cortesía de Siemens.)

Generador El generador es el equipo eléctrico que alimenta el tubo de rayos X.

Las unidades de TC tienen generadores multifásicos de alta frecuencia que permiten utilizar tubos de rayos X con ánodos giratorios a muy alta velocidad. Estos ánodos proporcionan los picos de potencia característicos de los sistemas de rayos X pulsantes. Para hacer más pequeños sus aparatos, los fabricantes colocan el generador en la grúa e incluso en su rueda giratoria, por lo que no es necesario incluir un sistema que enrolle o desenrolle el cable de alimentación.

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Detectores Un detector de radiación es cualquier medio material, activo o pasivo, que permite registrar alguna propiedad de un campo de radiación ionizante. Los detectores recogen la energía de los fotones de rayos X que han atravesado el cuerpo del paciente y transforman esta energía en corriente eléctrica que llegará al ordenador y será convertida en imagen. En la figura 2.4 se identifican los detectores junto con el tubo de rayos X y el generador. El detector es el componente que produce una señal eléctrica o luminosa como respuesta a la estimulación por rayos X, una vez que éstos han pasado a través del objeto examinado.

Los primeros equipos utilizaban un solo detector, mientras que los actuales emplean miles. Los detectores pueden ser de tres tipos, según las distintas generaciones de TC: 1. Detectores de cristal de centelleo. 2. Detector de gas o de cámara de ionización. 3. Detectores sólidos o semiconductores. Antes de la llegada de las unidades de TC helicoidal, que incorpora detectores semiconductores

o detectores sólidos, los más utilizados han sido los detectores de gas xenón. CARACTERÍSTICAS DE LOS DETECTORES Los detectores son muy caros de construir. Los de cristal aún son más caros que los de gas debido a los componentes electrónicos que poseen. Como contrapartida, tienen una señal eléctrica más fuerte, por lo que ésta no se tiene que amplificar tanto a posteriori, como ocurre con los de gas. Los detectores tienen que ser eficaces, estables y rápidos: • Eficiencia o eficacia. Es la capacidad para cap- 13 tar fotones de rayos X y se mide en porcentaje. La eficacia del detector para captar fotones debería ser del 100%, es decir, que todo fotón que saliera del tubo de rayos X debería ser detectado. • Estabilidad. Es la capacidad del detector para estar ajustado en cualquier momento o situación. • Conformidad. Es el tiempo que tarda en recibir, transformar y distribuir una señal de información hasta aparecer en el monitor. Lo ideal es que sea instantáneo. TRANSFORMACIÓN Básicamente, los detectores pueden transformar los rayos X que reciben de dos formas diferentes: • Transformación en luz: convierten primero los rayos X en energía luminosa y luego en energía eléctrica. • Transformación en electricidad: trasforman los rayos X directamente en corriente eléctrica. TIPOS DE DETECTORES Los detectores pueden ser de tres tipos: de centelleo, de gas o sólidos.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación Detectores de centelleo Los detectores de centelleo están compuestos por dos partes: el cristal de centelleo y el tubo fotomultiplicador. Hoy día los cristales son de yoduro de cesio (CsI) o de wolframato de calcio (WO4Ca). Cuando un fotón incide en el cristal, su energía es absorbida por los electrones de las órbitas de los átomos del cristal y pasan a una capa más externa y más energética. Estos electrones excitados vuelven a su posición inicial emitiendo el exceso de energía que habían tomado del fotón de rayos X, transformándola en luz visible. Por tanto, el cristal de centelleo actúa como un transductor que convierte la energía de los rayos X incidentes en destellos de luz visible. Lo más importante es que la intensidad del destello es proporcional a la energía de la radiación X que incide en el cristal. El cristal de centelleo se encuentra unido al tubo multiplicador, un tubo de vacío que en el extremo situado junto al cristal de centelleo tiene el fotocátodo, una placa metálica recubierta de un metal alcalino con la propiedad de emitir electrones cuando incide un fotón. Es un segundo transductor que convierte la energía luminosa en emisión de electrones. A lo largo del tubo hay una serie de electrodos, los diodos, que emiten electrones adicionales cuando inciden electrones: cuando sobre el primer electrodo incide un electrón, éste emitirá dos, que incidirán sobre el segundo, que a su vez emitirá cuatro, y así sucesivamente, de modo que por cada electrón que llega al fotocátodo se 14 recogen miles de electrones cuando salen del fotomultiplicador. Como consecuencia de todo ello, se produce la amplificación de la señal. En la zona del tubo fotomultiplicador más alejada del cristal de centelleo se sitúa el fotoánodo, placa metálica por la que saldrán los electrones generados. La amplitud de cada impulso eléctrico, medido a la salida del tubo fotomultiplicador, es proporcional a la energía y al número de electrones iniciales emitidos por el fotocátodo.

Este impulso eléctrico de salida puede ser ampliado electrónicamente y conducido al sistema de procesado de datos y de reconstrucción de la imagen. Los detectores tienen el inconveniente de que son bastante grandes y cada tubo fotomultiplicador necesita una alimentación individual con un sistema eléctrico muy complejo. Hoy en día han sido sustituidos por los conjuntos de cristalfotodiodos más pequeños e igual de eficaces. El número de detectores varía de un equipo a otro, pero por lo general hay entre 1 y 8 detectores por cm en los detectores con matriz lineal o entre 1 y 5 detectores por grado en los detectores con

matriz angular. La concentración de detectores es una característica importante de los equipos de TC y afecta a la resolución espacial. Los detectores de centelleo tienen una eficacia muy elevada y el 90% de los rayos X que alcanzan a los detectores son absorbidos, contribuyendo a la señal eléctrica de salida. Sin embargo, no es posible colocarlos tan cerca entre sí como sería aconsejable y el espacio entre detectores puede llegar a representar el 50% del área total, lo que significa que aproximadamente un 55% de los rayos X generados se pierden. La eficacia total de los detectores de centelleo es de alrededor de un 45%.

Detectores de gas Los detectores de gas son dispositivos o receptores de rayos X, colocados en forma de celda o cámara de ionización, que transforman la radiación en una emisión de electrones. Un detector de gas consiste en una gran cámara metálica con separadores espaciales colocados a intervalos de 1 mm. Los separadores se llaman baffles o paredes, y tienen el aspecto de las tiras de una rejilla, dividiendo la cámara grande en muchas pequeñas. Cada cámara pequeña es un detector funcionalmente independiente. El conjunto de detectores está sellado herméticamente y se llena bajo presión con un gas inerte o con una mezcla de xenón-kriptón a una presión de 8-10 atmósferas, lo que aumenta la eficiencia. Cada detector de gas funciona como una cámara de ionización, es decir, se trata de un recinto cerrado lleno de gas. En su interior hay dos electrodos entre los cuales se aplica una tensión eléctrica elevada de 1.000 voltios. Como el gas es un aislante, en condiciones normales no se produce corriente eléctrica entre los dos electrodos. Pero si inciden los rayos X sobre el gas, éste se ionizará, cambiando la diferencia de potencial previa que existía entre ambos electrodos. La ionización del gas da lugar a partículas cargadas. Debido al campo eléctrico existente en la cámara, las cargas liberadas de cada signo se pondrán en movimiento hacia el electrodo de signo contrario, los electrones hacia el ánodo y los cationes Xe+ hacia el ánodo. De esta forma se originan en el detector corrientes o impulsos eléctricos que pueden ser medidos exteriormente. Esta señal se amplifica y se conduce a los módulos de identificación y registro. La intensidad de esa corriente eléctrica es proporcional a la ionización del gas, que lo es a su vez a la radiación X que incidió en el detector. En definitiva, la intensidad de la corriente eléctrica será proporcional a la radiación que la ha provocado. Los detectores de gas y de centelleo son igual de eficaces, y la radiación que recibe el paciente

CAPÍTULO 2 Datos y métodos de adquisición es muy similar. Los detectores de gas son más económicos, aunque necesitan más ampliación de la señal. Detectores sólidos o semiconductores Los equipos actuales de TC incorporan los detectores de estado sólido, los cuales ofrecen una mejor calidad en comparación con los de gas. Son una evolución de los detectores de centelleo y, del mismo modo, el cristal transforma la energía de los rayos X en luz visible. El único cambio respecto a los detectores de centelleo es que no llevan tubo multiplicador, sino un fotodiodo, cuyas capacidades se fundamentan en la tecnología de los semiconductores de silicio. Cuando los rayos X chocan con el cristal de centelleo (de wolframato de calcio o de yoduro de cesio), se emite una luz cuya intensidad es directamente proporcional a la energía de los fotones que inciden. Esta luz visible es recogida por los fotodiodos (el tubo fotomultiplicador ha sido sustituido por el conjunto de fotodiodos), encargados de traducir la luz visible en una señal eléctrica proporcional a la radiación X que incidió en el cristal. El fotodiodo, que se comporta como un generador de corriente, forma un conjunto con el cristal (conjunto cristal-fotodiodo); a este conjunto se le añade un amplificador de la corriente eléctrica.

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Los detectores de estado sólido consisten en un cristal de centelleo acoplado a un fotodiodo de estado sólido. Cuando los rayos X impactan el cristal, éste convierte la radiación en luz visible, la cual provoca que el fotodiodo produzca una salida eléctrica proporcional a la radiación incidente.

FIGURA 2.5

Sistema de detector de datos. (Imagen cortesía de Siemens.)

El DAS recibe la señal electrónica procedente de los detectores, convierte esta señal en el formato digital necesario para su tratamiento en el ordenador y transmite la señal convertida a la unidad central. La señal eléctrica que llega de los detectores se debe amplificar. Después de una amplificación logarítmica, dicha señal se almacena en el circuito de integración. La función de estos circuitos es proporcionar una señal de salida que represente la suma de todas las señales de entrada recibidas en un período concreto de tiempo. La señal almacenada en estos circuitos de integración se transfiere entonces a un convertidor analógicodigital, cuya función es transformar esta señal en formato digital. El ordenador es capaz de integrar la información y ejecutar la reconstrucción de 15 forma instantánea.

Colimación

Estos detectores tienen muchas ventajas: • Los fotodiodos son más pequeños, por lo que el gantry es menos evidente. • Son más económicos. • Los elementos eléctricos son menos complejos y más estables que cuando se emplean tubos fotomultiplicadores. • No requieren suministro de potencia. • Su eficiencia de detección es prácticamente del 100%, mientras que en los detectores de gas es del 70%.

Se conoce como colimación a los medios técnicos de los que se dispone para diafragmar el haz de rayos X. Igual que en la radiología convencional, es imprescindible colimar por dos motivos: • disminuir la dosis al paciente, limitando el área a irradiar controlando el grosor de corte y • mejorar el contraste de la imagen reduciendo la radiación dispersa.

Sistema de adquisición de datos

Los equipos de TC suelen tener dos colimadores: • El colimador prepaciente (fig. 2.6) está colocado en la carcasa del tubo o próximo a ella y limita la zona que será irradiada en el paciente. Influye por tanto en el grosor de corte y en la dosis que recibirá el paciente. • El colimador predetector o postpaciente está situado en la matriz de detectores. Habrá igual número de colimadores que de detectores, ya

Con cada barrido, el sistema de adquisición de datos (DAS) (fig. 2.5) transforma las señales procedentes de los detectores en datos digitales, y las transmite al ordenador. El DAS constituye el mecanismo de interfase entre la producción de los rayos X y la unidad central que se encarga de la reconstrucción de la imagen.

La colimación del haz de rayos es la limitación geométrica del perfil del haz de rayos en el eje z (longitudinal).

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 2.6

Colimador. (Imagen cortesía de Siemens.)

16 FIGURA 2.7

Mesa de paciente. (Imagen cortesía de Siemens.)

que cada detector tiene asignado su colimador. Su alineamiento debe ser muy preciso para poder obtener una imagen de calidad. Este tipo de colimador influye en la nitidez de la imagen al reducir la radiación dispersa que incide en el detector y, si está correctamente ajustado con el colimador prepaciente, ayuda a definir el grosor de la sección examinada.

La mesa debe ser lo más radiotransparente posible, por lo que se fabrica con un material de bajo número atómico, por lo general fibra de carbono, que además tiene la ventaja de que es muy resistente. Ha de tener una forma ligeramente cóncava y debe ser cómoda y resistir un peso de al menos 200 kg, dependiendo del fabricante.

MESA

ORDENADOR

En la mesa (fig. 2.7) se coloca el paciente. Tiene movimiento automático, lo que permite realizar los barridos necesarios en cada exploración. Este dispositivo automático está conectado al ordenador y al gantry. La mesa está diseñada para cambiar de posición después de cada barrido, según el protocolo utilizado. Dispone de un cabezal y se mueve gracias a un motor, que se puede controlar con los mandos que se encuentran en la carcasa.

El ordenador permite hacer las reconstrucciones, por lo que debe ser potente y rápido para realizarlas en el menor tiempo posible. También controla el sistema y su funcionabilidad. Además, dispone de un disco duro en el que se archivarán las imágenes del estudio. Como cualquier unidad de procesamiento, necesita software y hardware para funcionar correctamente.

CAPÍTULO 2 Datos y métodos de adquisición El ordenador es el encargado de la reconstrucción de la imagen mediante una serie de procesos matemáticos algorítmico, recopilando las señales enviadas por el DAS.

Consola de control La consola de control hace las funciones de torre de control. En ella se sitúa el operador y desde allí se controlan los protocolos y se preparan y ejecutan los estudios. Algunos equipos tienen dos consolas, una para el operador y otra para el facultativo. La consola del operador (fig. 2.8) es el punto desde el cual el técnico controla el escáner. Una vez colocado el paciente, se elige el protocolo adecuado para realizar el estudio. El operador escogerá la técnica más adecuada en función de las características del paciente, pudiendo modificar diversos parámetros del protocolo escogido: datos del paciente, región a estudiar, colocación del paciente, protocolo de estudio, miliamperaje, kilovoltaje, tiempo del estudio, grosor del corte, administración de contraste y movimiento de la mesa de exploración. La consola del operador es el lugar desde el que se controla el escáner y se elige el protocolo adecuado para realizar el estudio indicado.

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ALMACENAMIENTO DE DATOS Los estudios se almacenan de dos formas diferentes: en la CPU, de forma temporal, o en el PACS (Picture Archiving and Comunications System) de forma permanente. Hoy en día la impresión fotográfica de los estudios ha caído en desuso y ha sido sustituida por formatos digitales. El PACS es un sistema computarizado de archivado y distribución digital de imágenes médicas. Normalmente este sistema se asocia al departamento de radiología, dado que este servicio es el principal generador de imágenes de un hospital y además el de mayor consumo. En un sentido más estricto, se podría considerar como un sistema de almacenamiento de imagen radiológica recibida de las distintas modalidades, entendiendo por modalidad cada una de las técnicas usadas para la obtención de imagen: radiología convencional, TC, RM y ecografía. Un PACS es un sistema de archivo y comunicación de imagen.

El protocolo específico que utilizan los sistemas PACS es el DICOM (Digital Imaging Communi­ cation on Medicine), aunque también se pueden usar otros protocolos específicos para capturar las imágenes. La unidad funcional del PACS es el estudio. Las imágenes no se suelen tratar de forma independiente, sino que se agrupan en series y éstas a su vez se agrupan en estudios. Un estudio,

FIGURA 2.8

Puesto de control del operador. (Imagen cortesía de Siemens.)

por tanto, puede contener una o varias series, cada una de ellas con una o varias imágenes, en ocasiones cientos de imágenes. Esta agrupación de imágenes, series y estudios ya viene estructurada desde su origen en las distintas modalidades. El estándar DICOM fue desarrollado por el American College of Radiology y la National Electrical Manufacturers Association para permitir el intercambio de imágenes médicas y la información del paciente, estableciendo una serie de normas que deben respetar todos los fabricantes. 17 De todos modos, que los equipos dispongan del protocolo DICOM no implica que éstos puedan comunicarse directamente entre sí. La comunicación entre sistemas se consigue mediante la definición de una serie de parámetros que especifican las particularidades de la transmisión de información entre ellos. Los parámetros mínimos requeridos son el nombre de la aplicación (AE_TITLE), la dirección IP (Internet Protocol) y el puerto de comunicación. DICOM es el protocolo estándar para el intercambio de pruebas médicas, pensado para su manejo, visualización, almacenamiento, impresión y transmisión. Incluye la definición de un formato de fichero y de un protocolo de comunicación de red.

El protocolo DICOM dispone de diferentes funcionalidades o servicios: • Servicio de almacenamiento o archivo (Storage). • Servicio de consulta y recuperación (Query/ Retrieve). • Servicio de impresión (Print Management). • Servicio de gestión de lista de trabajo (Basic Worklist Management).

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación Para cada uno de los dispositivos que se comunican usando el protocolo DICOM, el fabricante está obligado a crear un documento de conformidad DICOM en el que debe indicar todos los servicios soportados. Es la Declaración de conformidad (Conformance Statement). La comunicación se establece como una especie de diálogo en la que una de las partes toma el rol de Usuario mientras que la otra parte toma el rol de Proveedor, es decir, estos sistemas funcionan con una arquitectura clásica cliente/ servidor. Así, cuando un equipo de TC quiere imprimir, la impresora es el proveedor de servicio de impresión y la unidad de TC asume el rol de usuario de dicho servicio. No es necesario disponer de todos los servicios cuando se adquiere alguna modalidad DICOM, pero es muy interesante solicitar la funcionalidad deseada, porque algunos fabricantes suelen vender las licencias de algunos servicios por separado. Por ejemplo, la opción Lista de trabajo (Worklist) puede incluirse o no en la oferta de un determinado equipo; se puede solicitar un ecógrafo que incorpore la opción Lista de trabajo, pero si no se dispone de un equipo proveedor de la información, siempre estará vacía. Un PACS puede estar compuesto por uno o varios servidores, junto con uno o varios dispositivos de almacenamiento secundario, todo ello gestionado por un software. Estos servidores

son los que proveen de información a los clientes exclusivos del PACS, que están constituidos por un PC con su correspondiente programa cliente y con monitores de gran resolución. El sistema de información radiológica (SIR, radiology information system) gestiona las tareas administrativas del departamento de radiología: citaciones, gestión de salas, registro de actividad e informes. Algunos hospitales no disponen de RIS como tal, sino que su sistema de información forma parte del sistema de información hospitalaria (HIS, hospital information system). El PACS no es un ente aislado que recibe y distribuye imágenes, sino que su interacción con el RIS es vital para el mejor aprovechamiento de las capacidades del PACS. El RIS proporciona al PACS toda la información sobre las citas del paciente y esto implica que cualquier estudio que se quiera almacenar en el PACS ha de tener una cita previa en el RIS, o, dicho de otro modo, para que un estudio sea almacenado en el PACS, necesariamente ha tenido que ser capturado de una lista de trabajo. A su vez, el PACS notificará al RIS que el estudio se ha realizado y completado, y proporcionará al radiólogo las imágenes de la exploración, de forma que éste pueda elaborar el informe correspondiente. Una vez finalizado el informe, el RIS envía una copia al PACS con la notificación de que se ha realizado.

AUTOEVALUACIÓN 18 1. ¿Dónde se encuentra el tubo de rayos X del TC?

a. En la consola de mandos. b. Dentro del gantry. c. Fuera del gantry. d. En la camilla de exploración. e. El equipo de TC no utiliza tubo de rayos X. 2. El filamento del tubo de rayos X del equipo de TC se encuentra en: a. El cátodo. b. Los colimadores. c. El ánodo. d. Los detectores. e. El tubo de un TC no utiliza filamento. 3. Los primeros detectores utilizados en el equipo de TC fueron los de: a. Gas. b. Semiconductores.

c. Hierro. d. Centelleo. e. No se utilizaban en los primeros equipos. 4. ¿Dónde se sitúan los mandos de centrado del paciente en un equipo de TC? a. En la consola del operador. b. En el frontal del tubo de rayos X. c. En el lateral del tubo de rayos X. d. En la carcasa del gantry. e. En la CPU. 5. ¿Cuantos detectores poseían los equipos de TC de primera generación? a. 1. b. 2. c. 16 en línea. d. 16 en circunferencia. e. 32.

Bibliografía Hofer M. Manual Práctico de TC. Introducción a la TC. 5.ª ed. Madrid: Ed. Médica Panamericana; 2008. Marchal G, Vogl TJ, Heiken JP, Rubin GD. Multidetector-Row Computed Tomography. Scanning and Contrast Protocols. 1.ª ed. Milano: Springer-Verlag; 2005. Reiser MF, Becker CR, Nikolaou K, Glazer G. Multislice CT. 3.ª ed. Berlin: Springer-Verlag; 2009.

Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. Ugarte JC. Manual de tomografía axial multicorte. 3.ª ed. La Habana: Ed. CIMEQ; 2006.

CAPÍTULO

3

Imagen digital en TC helicoidal Jorge Ansó Bermejo y Mónica Orgaz Álvarez Introducción  19 Conceptos básicos de la imagen en TC  19 Factores que determinan la imagen en TC helicoidal  22 Formas de adquisición de la imagen  23 Factor de desplazamiento pitch  24 SAR, velocidad de adquisición y volumen de tejido estudiado  25 Incremento de reconstrucción  25 Etapas en adquisición de la imagen  26

INTRODUCCIÓN Los equipos de tomografía computarizada (TC) resuelven uno de los principales inconvenientes que presenta la imagen radiológica a la hora de evaluarla y diagnosticar adecuadamente: la super­ posición de estructuras. Esta superposición apare­ ce al representar un volumen tridimensional en una imagen bidimensional. El equipo de TC rea­ liza estudios volumétricos de los que se pueden obtener imágenes de cualquier punto definido del cuerpo en cualquier eje del espacio. Esto es posible gracias a la forma de adquisición de los datos que van a conformar la imagen del estudio. Mientras que en la radiografía convencional la imagen obtenida, que se visualiza en una placa o en un monitor de una estación de trabajo, es el resultado directo de una proyección sobre un receptor, la imagen que se consigue en un estudio en TC se forma a partir de una reconstrucción, tras el análisis y procesado informático de los múltiples datos recibidos en los detectores. Es una imagen elaborada de forma indirecta, artificial, resultado de la medición de la atenua­ ción de los rayos X proyectados sobre secciones del cuerpo humano, tomadas en un gran número de direcciones angulares, procesando los datos y transformándolos en una imagen. En un equipo de TC, el tubo de rayos y los detectores se sitúan enfrentados y rotan alrededor del paciente de forma continua, mientras se emite

Reconstrucción de la imagen digital. Algoritmos  26 Algoritmos de interpolación  26 Algoritmo de retroproyección filtrada  27 Principales filtros de convolución o kernel  29 Ventanas de visualización de la imagen  30 Principales ventanas estándar en estudios de TC  30 Otras funciones de visualización de la imagen  32

la radiación sobre el área determinada de estudio. Los rayos son emitidos, atraviesan el cuerpo y son detectados. En cada giro de 360° del tubo de rayos X sobre el paciente se producen más de 19 1.000 proyecciones (4 cada movimiento angular), creando una elevada cantidad de datos que hay que transformar para obtener una imagen fiel al área explorada. Los datos adquiridos para la formación de la imagen en TC vienen determinados básicamente por: • la dosis de radiación emitida, • la atenuación de la radiación detectada, • la localización del tubo de rayos X y los detec­ tores en cada posición del estudio. La imagen final resultante ha de ser procesada posteriormente a partir de estos datos. En este capítulo se explican cuáles son las ca­ racterísticas de las imágenes de TC, qué procesos intervienen en su reconstrucción y en cuáles la actuación del técnico determinará el resultado final de la imagen.

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA IMAGEN EN TC La matriz es la forma de presentación bidimensional de la imagen digital. Está compuesta por un conjunto de unidades básicas elementales ordenadas en filas y columnas, formando una rejilla.

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PARTE 1 Principios físicos e instrumentación El píxel es la unidad básica que compone la matriz de la imagen. Cada píxel tiene asignado un valor numérico correspondiente a una unidad Hounsfield (UH) o número TC, que le confiere una densidad óptica determinada.

El número total de píxeles de una matriz es el producto del número de filas por el número de columnas (512 × 512 = 262.144 píxeles). Las matrices utilizadas actualmente para la adquisición de imágenes en TC son cuadradas, con 512 × 512 y 1.024 × 1.024 píxeles. El valor que representa cada píxel requiere de una información necesaria para que el ordenador sea capaz de interpretarlo como único y distinto al resto de valores. Los sistemas informáticos se basan en el lenguaje binario, que utiliza dos dígitos (0 y 1) para crear los datos de información. Un bit es el dígito que representa uno de estos dos valores posibles. Cada píxel tiene una profundidad de color o profundidad de bit, que determina su cantidad de información y no representa nunca una posición espacial. Cuando un píxel tiene una profundidad de 1 bit sólo puede tener dos colores: blanco o negro. Una imagen con píxeles de 8 bit (1 byte) en la escala de grises tiene la capacidad de reproducir 256 niveles de gris: desde el 0, que representa el negro, hasta el 255, que representa el blanco. En la tabla 3.1 se observa la diferencia de resolución según el número de bit del píxel. Los formatos utilizados habitualmente para la imagen en TC son de 8, 12 o 32 bit. ¿Cuánto ocupa una imagen de TC en la me20 moria de un ordenador? Si cada valor de atenuación, que una vez digitalizado es un píxel, tiene un tamaño de 2 bytes (16 bit), una matriz de 512 × 512 ocupa 0,52 megabytes (MB), y cada imagen de 1.024 × 1.024, alrededor de 2 MB.

El campo de visión (FOV) es el área de la superficie de corte a estudiar, que se puede ampliar o reducir en función de la zona de interés. Está determinado por la colimación y se expresa en cm. FOV = Tamaño del píxel × Tamaño de la matriz

He aquí algunos ejemplos de cómo varía el tamaño del píxel según el FOV elegido: • Con una matriz de 512 y un FOV de 30 cm, el tamaño del píxel será de 0,58 mm (300/512 = 0,58 mm/píxel). • Con una matriz de 512 y un FOV de 18 cm, el tamaño del píxel será de 0,35 mm (180/512 = 0,35 mm/píxel). • Con una matriz de 1.024 y un FOV de 30 cm, el tamaño del píxel será de 0,29 mm (300/1.024 = 0,29 mm/píxel). Si se usa una matriz de tamaño fijo y se reduce el tamaño del FOV, el tamaño del píxel disminuirá proporcionalmente. Asimismo, si se aumenta o reduce el tamaño de la matriz manteniendo el mismo FOV, el tamaño del píxel disminuye o se incrementa, respectivamente. La resolución espacial depende del tamaño del píxel: cuanto menor es, mejor es la resolución espacial de la imagen.

En la figura 3.1, la imagen A representa una matriz de 512 × 512 en la que se pueden distinguir como individuales 3 puntos muy próximos, mientras que en la imagen B, que mide 64 × 64, no se pueden apreciar los bordes que delimitan los tres puntos, sugiriendo la forma de un único objeto. Las matrices, es decir, las imágenes axiales obtenidas, se deben presentar en la pantalla como si se observase el cuerpo del paciente desde los pies, por lo que en el monitor se verá el lado derecho del paciente a la izquierda y el lado izquierdo en

TABLA 3.1  Tonalidades de gris según el número de bit de un píxel Bit × píxel

Número de tonalidades

1

2

2

4

3

8

4

16

5

32

6

64

7

128

8

256

Escala de gris

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal

FIGURA 3.1

Resolución espacial de la imagen según el tamaño de la matriz.

FIGURA 3.2

Matriz, píxel y vóxel.

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21 la derecha de la pantalla. Es muy importante la elección adecuada de los parámetros de colocación del paciente en la mesa (decúbito supino, prono, lateral izquierdo o derecho) y la dirección de la adquisición (craneocaudal o caudocraneal) para la correcta visualización de la imagen en la pantalla. La imagen bidimensional formada por los píxeles en realidad es volumétrica. Al alto y ancho del píxel (x, y) hay que añadir la profundidad (z), ya que la imagen se corresponde con una sección (grosor de corte) de un ancho determinado a lo largo del eje del paciente (fig. 3.2). El vóxel (vo­ lumetric pixel) se define como el volumen de un tejido del organismo y viene determinado por el grosor de corte de la imagen. Cada vóxel contiene una atenuación uniforme correspondiente a un tejido específico. Vóxel(mm3 ) = Tamaño del píxel(mm 2 ) × Grosor del corte(mm) Se denomina resolución isotrópica al corte cuyos vóxeles tienen la misma resolución espacial, igual calidad de imagen, en los tres ejes del espacio (x = y = z). La morfología del vóxel isotrópico

es cuboidea. Los vóxeles anisotrópicos son aquellos con forma de prisma regular recto, en los que el tamaño de z es distinto al de x e y (fig. 3.3). Los vóxeles isotrópicos son los ideales para hacer reconstrucciones en cualquier plano en 2D y 3D, ya que tendrán la misma resolución espacial que las secciones originales de donde se originan.

Cuanto mayor es el tamaño del vóxel, mayor probabilidad hay de que distintos tejidos o distintas densidades sean tomados como una única unidad, sobre todo en los bordes o interfases de tejidos con coeficientes de absorción de los rayos X muy distintos (como por ejemplo en la base del cráneo), provocando el denominado artefacto de volumen parcial. El ordenador asignará un valor de atenuación que no corresponde con el de ninguno de los diferentes tejidos comprendidos en el grosor de corte, lo que afecta a la calidad de la imagen. En la figura 3.4 se observa como en el vóxel A, que tiene unas dimensiones de x, y = 3,5 mm y z = 7 mm, existen dos densidades distintas que van a ser medidas como una sola atenuación, mientras que si se divide el grosor de corte (eje z)

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 3.3

Resolución isotrópica.

22

FIGURA 3.4

Diferencia en la asignación de unidades Hounsfield según el grosor de corte.

a la mitad y se forman 2 vóxeles B, con medidas de los ejes x, y, z = 3,5 mm, éstos tendrán valores distintos y podrán visualizarse como dos elementos. Un menor tamaño del píxel mejora la resolución espacial, que es la capacidad de resolver como objetos separados dos objetos próximos de distinto contraste.

FACTORES QUE DETERMINAN LA IMAGEN EN TC HELICOIDAL Hasta finales de la década de 1980 los equipos de TC sólo permitían adquirir imágenes secuenciales axiales con rotaciones del tubo de rayos X

de 360°, con la camilla en reposo y aplicando cortos movimientos de traslación de la mesa tras cada adquisición. Se creaban así una serie de secuencias que abarcaban el área específica de estudio. Si el desplazamiento era igual que el grosor de corte, las secuencias podían ser reconstruidas como imágenes axiales contiguas. Hacia 1989 se producen tres importantes avances técnicos que facilitan el desarrollo de los escáneres helicoidales: 1. la aparición de la tecnología de los anillos deslizantes, que permiten el movimiento continuo del tubo de rayos X, sin alteraciones en la recepción de los datos en los detectores, 2. la creación de tubos de rayos de alta energía con elevado rendimiento, capaces de disipar el calor, y 3. el desarrollo de los algoritmos de interpolación. En la actualidad los equipos de TC helicoidales están dotados de varias filas de detectores que permiten la adquisición de múltiples imágenes en cada rotación del tubo de rayos simultáneamente; son los llamados equipos de TC helicoidal multicorte. Con la aplicación de esta nueva técnica se logran importantes ventajas: • Adquisición de grandes volúmenes en muy corto espacio de tiempo. • Adquisición de estudios completos en apnea. • Reducción de los tiempos de estudio. • Reducción de artefactos producidos por movimientos del paciente. • Optimización de los medios de contraste intravenoso. • Disminución del volumen parcial al no haber separación de cortes. • Mejora en la detección de lesiones al no haber pérdida de información en el eje z. • Posibilidad de hacer reconstrucciones multiplanares y volumétricas. Pero a su vez tiene también limitaciones debidas a que: • los equipos son mucho más costosos económicamente, • son necesarios tubos de rayos X de muy alto rendimiento,

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal • la geometría del corte de adquisición es dife-

rente al de visualización, • aparece una disminución de la resolución axial, • son necesarios la adquisición y el almacenaje de gran cantidad de datos en cada estudio, • se aumenta el tiempo de procesado de las imágenes. Los parámetros técnicos que determinan la calidad de la imagen en TC son: • el kilovoltaje (kV) y el miliamperaje (mA) (v. el capítulo 2), • la angulación y el tiempo de rotación del tubo de rayos X (v. el capítulo 2), • la colimación (v. el capítulo 2), • la forma de adquisición de la imagen, • el factor pitch, • los filtros de reconstrucción.

Formas de adquisición de la imagen El equipo de TC helicoidal puede adquirir las imágenes de tres formas distintas: 1. Localizador (topograma o scout) 2. Adquisición secuencial 3. Adquisición helicoidal

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LOCALIZADOR El localizador es una adquisición sin rotación del tubo con baja dosis de radiación que sirve para acotar el estudio que se quiere realizar. Se obtiene una imagen en un plano. Si se sitúa el tubo encima del paciente, el localizador resultante será una proyección anteroposterior (fig. 3.5), mientras que, si se realiza con el tubo en un lateral del paciente, la visión del localizador será sagital. Es necesario obtener al menos un localizador en cada estudio sobre el cual se delimitará el FOV, el grosor de corte, el pitch, la angulación del haz de rayos X y los demás parámetros. En él debe estar incluida la totalidad del área anatómica que se quiera estudiar.

FIGURA 3.5

Topograma de estudio de tórax anteroposterior.

Todos los equipos actuales permiten el control automático de la exposición durante el estudio. Se calcula con la adquisición del topograma y permite modular automáticamente la dosis de radiación óptima necesaria para cada volumen del área corporal del paciente, proporcionando una relación equilibrada entre calidad de imagen y baja dosis de radiación. Para que la modulación automática de dosis sea efectiva, los límites del FOV seleccionado deben estar comprendidos dentro de la imagen del topograma adquirido. El localizador también permite valorar el correcto centraje del paciente sobre la mesa y con respecto al gantry, lo que es esencial para evitar artefactos o errores de adquisición de datos. ADQUISICIÓN SECUENCIAL En la adquisición secuencial, aparte de la colimación (el grosor de corte), hay que tener en cuenta otro parámetro esencial para la exploración: el intervalo del corte. El intervalo de corte delimita la distancia existente entre corte y corte, y determina el desplazamiento de la mesa después de cada giro de adquisiciones, tanto en TC convencionales como en TC helicoidales con adquisición de imágenes secuenciales. Las secuencias axiales pueden ser programadas para adquirir datos de cortes contiguos o de forma no contigua (algunas zonas del paciente se saltan entre los cortes) o con solapamiento de datos. Los lectores también se pueden programar para repetir exploraciones en la misma posición de corte, anulando el movimiento de la mesa (procedimiento indicado para la realización 23 de biopsias guiadas por TC). La principal ventaja de este tipo de imágenes es su elevada resolución espacial y la reducción de artefactos al realizar cortes axiales muy pequeños (incluso de menos de 1 mm) sobre el eje z. Los principales estudios seriados que se realizan con adquisiciones secuenciales son los de cerebro y los estudios pulmonares de alta resolución. Los mayores inconvenientes de las adquisiciones secuenciales son el aumento de la radiación al paciente y el aumento de tiempo en la ejecución del estudio. ADQUISICIÓN HELICOIDAL La adquisición helicoidal permite la obtención de datos volumétricos a partir de una espiral oblicua continua, al unirse el giro ininterrumpido del haz de rayos X al movimiento continuo de la mesa. El efecto de espiral en los datos adquiridos a lo largo del eje z se observa desde la perspectiva del paciente. En la figura 3.6 se observan las diferencias que hay en la obtención de cortes entre la adquisición helicoidal y la adquisición secuencial.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 3.6

Formas de adquisición de la imagen. A. Cortes secuenciales. B. Cortes helicoidales.

Factor de desplazamiento pitch El movimiento de la mesa durante la exploración 24 es un elemento fundamental a la hora de obtener resultados óptimos en un estudio. El factor de desplazamiento, o factor pitch, define la relación entre el movimiento de la mesa y la rotación del tubo de rayos X durante una exploración, y tiene un efecto determinante en la calidad de la imagen y en la dosis de radiación.

En los equipos de TC convencionales, con una única fila de detectores, donde el colimador es el único factor determinante de espesor de corte, el pitch se expresa de la siguiente manera: Pitch = Movimiento de la mesa cada 360º(mm) / Grosor de corte(mm) El factor de desplazamiento se define como una relación; así, un pitch de 1:1 significa que la mesa se mueve la misma distancia que el tamaño del grosor de corte seleccionado. Las adquisiciones formarán una hélice continua y no habrá pérdida de información. Cuando la distancia de desplazamiento de la mesa es menor que el grosor de corte, existirá un solapamiento en la adquisición, lo que conlleva a una disminución del área de estudio (FOV) y un aumento de la dosis de radiación al

paciente, pero una mejor resolución espacial. Por ejemplo, si la mesa se mueve 10 mm y la colimación es de 20 mm, el factor de desplazamiento será 10/20 = 0,5. Un pitch de 0,5:1 significa que en cada giro del tubo de rayos la mitad de los datos adquiridos son también leídos en el giro siguiente. Cuando la distancia de desplazamiento de la mesa es superior al grosor de corte, la hélice se separa, creando una espiral de datos no adquiridos contigua a la espiral de datos adquiridos. Por ejemplo, si la mesa del paciente se mueve 10 mm durante la rotación de 360° y el grosor de corte seleccionado es de 5 mm, el factor de desplazamiento será 10/5 = 2. Un pitch 2:1 significa que en cada giro de 360° del tubo, la mesa re­ corre una distancia del doble que el tamaño del corte. El aumento de pitch por encima de 1:1 aumenta el volumen de tejido a estudiar disminuyendo la dosis de radiación. Posibilita el estudio de grandes volúmenes del cuerpo en tiempo muy reducido, aunque quedan zonas sin explorar, disminuyendo por tanto la resolución espacial.

Los algoritmos de interpolación permiten la creación de imágenes con factores de desplazamiento superiores a 1:1 (v. “Algoritmos de interpolación” en este capítulo).

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal Con el desarrollo de la tecnología de los detectores multicorte y la posibilidad de seleccionar el número apropiado de éstos, el factor de desplazamiento viene determinado además por otra variable: el número de filas de detectores activas. En los TC multicorte la colimación no es igual al espesor de corte. Colimación es el volumen de adquisición del estudio y el grosor de corte es el volumen mínimo al que se pueden realizar reconstrucciones de la imagen. La colimación, o grosor del haz de rayos X, se determina multiplicando el número de cortes por el espesor de corte en cada giro. Factor pitch = Movimiento de lamesa cada 360° / ( N.de filas de detectores activas × Grosor decorte.

Por ejemplo, si se utilizan 4 filas de detectores con 1,25 mm de grosor de corte y un movimiento de la mesa de 6 mm, el pitch resultante es de 1,2 (6/1,25 × 4 = 1,2). Activando 4 filas de detectores, con un grosor de corte de 5 mm y un movimiento de mesa de 24 mm, el pitch es también 1,2 (24/5 × 4 = 1,2). En los equipos modernos se pueden seleccionar relaciones de pitch desde 0,3 hasta 2, si bien no se recomienda un valor superior al 1,5 para evitar la distorsión en el posprocesado. Vienen también predefinidos los diferentes valores recomendados de pitch que optimizan la velocidad y la calidad de la imagen para cada tipo de estudio. Los valores suelen estar entre el 1 y el 1,5 en la mayoría de los casos.

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SAR, velocidad de adquisición y volumen de tejido estudiado Actualmente, en los equipos de TC multicorte, el tiempo de rotación del tubo es menor de 1 se­ gundo por giro (hasta 0,3 s), lo que afecta de forma directa a la velocidad de adquisición de datos y por tanto al tiempo de adquisición total del es­ tudio y al volumen de tejido estudiado. El SAR (slice adquisition rate) es el índice que mide la eficacia del sistema de obtención de datos

de cada equipo de TC helicoidal multicorte y se expresa como el mayor número de cortes posibles por segundo. Es uno de los parámetros de calidad del equipo, ya que la velocidad de obtención de cortes es fundamental para analizar el mayor volumen del eje z en el menor tiempo posible. El SAR se define como la relación entre el número de cortes adquiridos cada giro de 360° del tubo de rayos X y su tiempo de rotación.

El volumen del eje z cubierto en un estudio viene dado por la relación entre el factor pitch, el tiempo de adquisición del estudio, el número de detectores activos y su colimación, y el tiempo de rotación del tubo de rayos X. Tejidoestudiado = Factor pitch × Tiempo de adquisición × (Grosor de corte × N.° de filas de detectores)/ Tiempo de rotación

Por ejemplo, si se realiza un estudio estándar de abdomen en un TC que tiene un tiempo de rotación de 0,5 segundos aplicando un factor pitch de 1,5 y un grosor de corte de 8 mm y seleccionando 4 filas de detectores activas, resulta un estudio de una duración total de 3,1 segundos, en el que el volumen de tejido analizado será de unos 30 cm: 1,5 × 3,1 × (8 × 4) / 0,5 = 298 mm. En la tabla 3.2 se pueden ver las diferencias de velocidad, volumen y tiempos de adquisición que existen entre estudios realizados con un equipo de TC convencional de cortes secuenciales y uno de TC helicoidal multicorte.

Incremento de reconstrucción El incremento de reconstrucción es otro de los parámetros que afectan a la calidad en la visualización de la imagen. Este parámetro tiene que ser seleccionado por el técnico y sirve para mejorar la imagen en reconstrucciones posteriores a la obtención de los datos. Determina la distancia o el solapamiento entre imágenes axiales reconstruidas consecutivas. En la figura 3.7 se puede ver cómo varía la lectura de datos de una reconstrucción para el mismo tamaño de corte (10 mm) con diferentes

TABLA 3.2  Comparativa de velocidad y volumen de adquisición en un equipo de TC convencional y en uno de TC helicoidal multicorte Tiempo total de estudio (segundos) Región

Distancia (cm)

Grosor de corte (mm)

TC convencional(1)

TC helicoidal multicorte(2)

Cabeza Cuello Pulmón Abdomen Pelvis

20 15 30 30 20

4 5 5 8 6

33,3 20 40 25 22,2

4,2 2,5 5 3,1 2,8

(1) (2)

Pitch 1,5: Tiempo de rotación: 1 segundo. Pitch 1,5: Tiempo de rotación: 0,5 segundos; Detectores activos: 4.

25

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 3.7

Incremento de reconstrucción de la imagen.

incrementos de reconstrucción. En la imagen A se aprecia que el incremento de reconstrucción es mayor que el grosor del corte (15 mm) y la reconstrucción obtendrá lecturas con espacios entre las imágenes seleccionadas, por lo que la resolución será menor. La imagen B muestra una reconstrucción con un incremento igual al tamaño del grosor de corte; las imágenes reformateadas tendrán igual resolución espacial que las imágenes procesadas en la adquisición del estudio. Finalmente, la imagen C muestra un incremento menor (5 mm) que el tamaño de grosor de corte, por lo que la nueva reconstrucción, al tomar datos solapados de imágenes consecutivas, tendrá mejor resolución espacial. En general, para realizar reformateos de la imagen con óptima calidad, el incremento de reconstrucción se ajusta para obtener cortes con aproximadamente el 50% de superposición.

26

El incremento de reconstrucción afecta principalmente la resolución espacial en el eje longitudinal (a mayor porcentaje de solapamiento, mejor resolución espacial). Un mayor solapamiento en ningún caso implica mayor dosis de radiación para el paciente, porque el incremento de reconstrucción se aplica a los datos ya adquiridos.

ETAPAS EN ADQUISICIÓN DE LA IMAGEN Todos los datos registrados por los detectores se transforman a formato digital a través del sistema de adquisición de datos (DAS, data adquisition system). El DAS realiza el preproceso de estos datos, corrigiendo los errores producidos por las características físicas inherentes a los elementos de cada equipo, como son el haz de rayos X y la organización y localización de los detectores o las distancias de separación entre ellos. Los datos se almacenan en la unidad central de procesamiento (CPU, central processing unit). Todos los miles de bits de los datos adquiridos se denominan raw data, o también datos en bruto, datos de captura, datos sin formato o datos crudos. Se denomina reconstrucción de la imagen al procesado de los raw data, asignando un valor de atenuación (UH) a cada píxel de la matriz y formando así los datos de la imagen.

La reconstrucción de la imagen la realizan automáticamente los procesadores de la CPU durante la lectura de los datos basándose en los algoritmos de transformación de la imagen. El tiempo de reconstrucción de la imagen es el tiempo que transcurre desde la adquisición hasta la representación de la imagen en la pantalla, y es uno de los parámetros determinantes en la calidad de un equipo de TC. Los raw data se almacenan en la memoria del ordenador y se pueden utilizar posteriormente para generar nuevas imágenes sin tener que someter a un mismo paciente a una nueva dosis de radiación, ya que tienen la información de todas las medidas adquiridas por los detectores. La rea­l ización de estas imágenes a posteriori se denomina reconstrucción retrospectiva o reformateo de imágenes (v. “Reconstrucción” en el capítulo 5). En la figura 3.8 se esquematizan todas las etapas por las que pasan los datos en un estudio de TC para la creación de la imagen digital.

RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN DIGITAL. ALGORITMOS Un algoritmo es el conjunto ordenado de operaciones que permite hallar la solución a un problema. Son la base de la mayoría de los programas informáticos y en la imagen radiológica están concebidos como funciones que transforman los datos de un problema (entrada) en los datos de una solución (salida), representada como secuencias de bits. Los algoritmos resuelven las múltiples ecuaciones matemáticas necesarias para convertir la información recibida en los detectores, en información adecuada para la visualización de imágenes. Los principios matemáticos involucrados en la reconstrucción de la imagen de TC a partir de las proyecciones adquiridas son muy complejos.

Algoritmos de interpolación Cuando el factor pitch es superior a 1, la espiral de adquisición se estira, creando junto a ella otra espiral de datos no leídos. Para poder reconstruir las imágenes se utilizan los algoritmos de interpolación. Son los procesos matemáticos que

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal

FIGURA 3.8

Proceso de creación y transformación de la imagen en un estudio de TC.

planos coronal y sagital (v. “Reconstrucción” en el capítulo 5). Los algoritmos de extrapolación se realizan cuando se quiere estimar un punto fuera del rango de los valores conocidos.

Algoritmo de retroproyección filtrada

FIGURA 3.9

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Esquema gráfico de la interpolación.

permiten obtener una imagen de una sección del cuerpo a partir de una serie de datos que no han sido adquiridos en el mismo plano en el que se encuentra la imagen. La figura 3.9 representa gráficamente el proceso de la interpolación. Ésta posibilita las reconstrucciones transaxiales, a partir del corte oblicuo, en cualquier posición del eje z estimando el valor de atenuación de un punto no conocido (q), comprendido entre dos puntos conocidos (n1 y n2) en la misma posición angular del eje z. El resultado de la interpolación es una imagen axial igual a la obtenida de forma secuencial. La interpolación es el método matemático que permite la valoración por estimación de datos no conocidos a partir de otros conocidos.

Inicialmente la interpolación se realizaba cada giro de 360°, interpolando los datos tomados desde el mismo punto del giro anterior. En la actualidad se toman los datos interpolados cada 180°, ya que la información reunida en los primeros 180° de una rotación de 360° es prácticamente la misma que la obtenida en los segundos 180°. La interpolación cada 180° permite mejorar la resolución en el eje z, a la vez que posibilita mejores reformateos posteriores en los

El problema en la reconstrucción de la imagen consiste en asignar el valor de la atenuación adecuado para cada vóxel a partir de las múltiples proyecciones realizadas sobre el objeto que refleja ese vóxel. Los métodos de reconstrucción de la imagen basados en algoritmos matemáticos pueden clasificarse como métodos algebraicos, métodos iterativos y métodos analíticos. MÉTODOS ALGEBRAICOS Los métodos algebraicos plantean la solución a 27 través de un sistema de ecuaciones lineales una vez obtenidas las mediciones de todos los valores de atenuación totales en todas las direcciones angulares, asignando un valor de atenuación parcial a cada uno de los píxeles de la imagen final. Con este método no se puede reconstruir la imagen hasta que todos los datos son adquiridos. Fue utilizado con los primeros equipos de TC pero hoy día está en desuso. MÉTODOS ITERATIVOS Los métodos iterativos se basan en encontrar la solución a través de estimaciones. Se realiza una predicción inicial de los valores de la matriz, que es comparada y corregida en repetidas iteraciones con los datos de los cortes previos y los sucesivos. Sin embargo, la evolución en la adquisición de los datos hizo necesaria la búsqueda de otros métodos que permitieran reconstruir la imagen con el menor coste computacional posible. MÉTODOS ANALÍTICOS Los métodos analíticos basan la solución en los principios del teorema de Radón, según el cual,

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 3.10

Teorema de Radón: obtención de atenuaciones.

el valor de una función integrable en un punto arbitrario se puede obtener inequívocamente por medio de su integración a lo largo de todas las líneas que pasan por ese punto, y la transformada simple e inversa de Fourier. El algoritmo analítico se denomina retroproyección filtrada (FBP, filtered back projection). En la figura 3.10 se representa un ejemplo simplificado del teorema de Radón: teniendo una matriz de 2 × 2 (4 elementos) con dis28 tintos coeficientes de atenuación (A, B, C, D), se realizan cuatro adquisiciones desde distintas localizaciones del eje de rotación del rayo. En la posición p1 se obtienen 2 valores (A + B y C + D); en la posición p2 se obtienen 3 valores (B, A + D y C); en la posición p3 se obtienen 2 valores (A + C y B + D), y en la posición p4 se obtienen otros 3 valores (A, B + C y D). Sumando todos los valores visualizados de cada uno de los elementos del volumen, restando por un común denominador y dividiendo por el número total de adquisiciones menos una, se obtienen los

FIGURA 3.11

Artefacto en estrella: la imagen se ve borrosa.

valores de los coeficientes de cada uno de los cuatro elementos. La teoría de Fourier define que toda señal puede ser descompuesta en una infinidad de funciones periódicas de amplitudes, frecuencias y fases diferentes. La señal es descompuesta y filtrada pasando del dominio del espacio al dominio de la frecuencia y creando un sinograma. Si se utiliza un símil musical, sería descomponer una sinfonía en cada una de sus notas musicales para poder escribir una partitura. Este proceso permite reconstruir una imagen, pero no es reflejo fiel del original. La imagen obtenida aparece con los bordes borrosos, sin nitidez. Esto se debe a que, partiendo de una matriz en la que el valor inicial de cada píxel es cero, cada adquisición agrega valor a todos los elementos de la matriz a lo largo de la dirección de la medición. Cuando un objeto cilíndrico es explorado desde diferentes posiciones angulares, la misma parte del cilindro es medida en más de una proyección angular, aumentando el valor final de atenuación y creando una imagen en forma de estrella en vez de circular. Se necesita un número elevado de proyecciones, ya que se tiene que obtener información espectral suficiente para reconstruir la imagen de forma correcta. Un número insuficiente de proyecciones conlleva la distorsión de la imagen obtenida. En la figura 3.11 se aprecia la distorsión de la imagen según el número de proyecciones leídas y su borrosidad, aun teniendo un número elevado de éstas. Para minimizar el artefacto en estrella, se aplica previamente un filtro denominado convolución o kernel. La convolución es una función filtro entre cada perfil proyectado que modifica los valores finales de la proyección. Consiste básicamente en el uso de valores negativos en los bordes laterales de cada una de las señales para contrarrestar el excesivo valor positivo central. De esta manera se evita la borrosidad de la proyección (fig. 3.12).

Partiendo de todas las proyecciones obtenidas que contengan información sobre un punto determinado, se realiza una proyección inversa y el

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal

FIGURA 3.12

La convolución en el proceso de retroproyección filtrada.

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área de intersección de todas ellas determina el valor correspondiente del punto. Todos los datos del rastreo convolucionados se reasignan en una matriz de imagen bidimensional, pasando del dominio frecuencial al dominio espacial de nuevo aplicando la inversa de la transformada de Fourier: la retroproyección filtrada. Volviendo al símil musical, una vez obtenida la partitura de cada instrumento musical, es interpretada por cada uno de los músicos para crear de nuevo la sinfonía. La figura 3.13 resume el desarrollo del proceso retroproyección filtrada. La retroproyección filtrada permite asignar una densidad exacta a cada uno de los píxeles de la matriz, durante el proceso de adquisición.

FIGURA 3.13

Resumen del proceso de retroproyección filtrada.

Principales filtros de convolución o kernel Una parte muy importante de los procesos de mejora de la imagen (resolución espacial) en TC se basan en la aplicación de algoritmos, cuyo 29 resultado depende únicamente de los niveles de intensidad de cada píxel de la imagen, pero no de la posición dentro de ésta. Permiten resaltar determinados elementos de la imagen, como los contornos de los objetos, mejorar el enfoque o reducir el ruido de fondo. Los distintos tipos de algoritmos o filtros tienen que aplicarse siempre sobre los raw data y no sobre los datos de la imagen (imagen ya reconstruida).

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación Existen gran variedad de filtros que se clasifican de acuerdo con el resultado visual que producen sobre la imagen filtrada. Suelen agrupar en cuatro categorías. • Suaves. Suavizan los datos reduciendo la diferencia entre píxeles adyacentes. Reducen el ruido y la aparición de artefactos pero disminuyen la resolución espacial de la imagen. • Estándar. Se utilizan en la mayoría de los estudios de rutina de tórax, abdomen o pelvis. • Definidos. Acentúan la diferencia entre píxeles vecinos para optimizar resolución de contraste pero producen un aumento del ruido de la imagen. • Ultradefinidos. Maximizan la resolución de contraste y se utilizan para el estudio de pequeñas estructuras del cuerpo. Cada marca comercial utiliza nomenclaturas y sistemas de clasificación propios para los filtros kernel. Siemens, por ejemplo, clasifica los filtros con siglas según el órgano o la sección anatómica que se quiera estudiar: H (cabeza), B (cuerpo), C (niño) o S (estudios especiales). Cada filtro está subdividido a su vez en una escala del 10 al 90, para poder elegir el grado de definición de la imagen; cuanto mayor es el número, más nítida es la imagen. General Electric hace una clasificación similar: Soft (suave), Std (estándar), Edge (contorno), Lung (pulmón), Chest (tórax), Bone (hueso), Bone plus y Detail (detallado).

30

VENTANAS DE VISUALIZACIÓN DE LA IMAGEN Una vez reconstruida la imagen (datos de la imagen), se visualiza en el monitor. Los equipos actuales de TC tienen la capacidad de representar más de 4.000 tonalidades de gris, que expresan los diferentes valores de atenuación de las unidades Hounsfield (UH). Los monitores de trabajo sólo pueden diferenciar entre 256 tonalidades de grises entre el negro y el blanco, y el ojo humano no es capaz de discriminar más de 30. Hay que asignar, por tanto, un número determinado de unidades Hounsfield a cada tonalidad de gris que puede representarse en un monitor. Para que estas limitaciones no supongan impedimento a la hora de que una imagen sea diagnóstica, será necesario limitar el número de valores de atenuación visibles en la pantalla. Hay que poder diferenciar densidades con valores de atenuación consecutivas y evitar que múltiples tonalidades próximas resulten de un color único al verlas en el monitor. Se han desarrollado una serie de filtros que permiten ajustar y limitar los rangos de densidades a las necesidades del estudio. Ese acotamiento de densidades se denomina ventana.

Hay que diferenciar entre filtros de reconstrucción de la imagen y ventanas de visualización. Cambiar el algoritmo de reconstrucción supone cambiar la forma en que los raw data son manipulados para reconstruir la imagen. Cambiando la configuración de la ventana simplemente cambia la forma en la que la imagen se ve en el monitor.

Para la configuración de una ventana de visualización de la imagen en TC hay que determinar dos parámetros: 1. Amplitud de ventana (WW, window width). 2. Nivel de ventana (WL, window level). La amplitud de ventana es el rango o intervalo de unidades de atenuación que se hacen visibles de forma intencionada en el monitor. Cualquier valor que esté por debajo del número menor seleccionado se visualizará como color negro en la pantalla, mientras que cualquier valor de atenuación que sea superior al número mayor elegido se verá como color blanco.

La amplitud de ventana determina el contraste de las imágenes: cuanto más estrecha sea, mayor contraste tendrá, porque los tonos de gris incluidos cubrirán una pequeña escala de densidades (fig. 3.14). El nivel de ventana es el valor medio del intervalo de amplitud escogido, el centro de la ventana. Debe situarse lo más cercano posible al nivel de densidad del tejido que se quiere examinar.

Por ejemplo, una ventana centrada en 50 UH y con una amplitud de 400 UH, tendrá una imagen resultante con valores comprendidos entre −150 UH (50 − 400/2) y 250 UH (50 + 400/2). Cualquier valor por debajo de −150 UH se verá negro y todo valor superior a 250 UH se representará en color blanco.

Principales ventanas estándar en estudios de TC La elección de la ventana adecuada es esencial para conseguir una buena imagen diagnóstica, ya que como se puede observar en la figura 3.15, los niveles de densidad de prácticamente la totalidad de los órganos parenquimatosos se sitúan en el estrecho rango de 10 a 90 UH. Los valores de atenuación son distintos según el equipo que realiza el estudio, como también son distintos en cada persona, ya que dependen de características físicas tales como el volumen y la edad. La tabla 3.3 expresa los parámetros aproximados de los principales estudios en TC. En estudios cerebrales, al ser muy similares las densidades de atenuación de la sustancia gris y la sustancia blanca, la ventana tiene que ser muy estrecha, de 80 a 100 UH, y el centro debe situarse próximo a la densidad media del tejido cerebral, 35 UH; es la llamada ventana de cerebro

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal

FIGURA 3.14

Diferentes niveles de contraste en las ventanas de los estudios estándar en TC.

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FIGURA 3.15

Valores de atenuación de los órganos del cuerpo humano.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación TABLA 3.3  Principales ventanas en estudios de TC Región

Estudio

Cabeza

Fosa anterior Cerebro Hueso temporal Partes blandas Pulmón Mediastino Partes blandas Hígado

Cuello Tórax Abdomen Hueso

Amplitud (W)

Nivel (L)

150 80/100 2.800 250 1.800 400 350 150 1.500

40 35 600 30 −200 50 50 30 350

parénquima pulmonar, el centro de la ventana debe situarse en −200 UH y la amplitud debe ser mucho mayor, en torno a 1.800 UH; es la ventana de pulmón (fig. 3.19). Finalmente, en los estudios abdominales la ventana apropiada tendrá el centro en 50 UH y su amplitud será de 350 UH; es la ventana de las partes blandas (fig. 3.20).

Otras funciones de visualización de la imagen Dentro de una imagen se puede definir una región de interés (ROI) (fig. 3.21). Esta región tiene forma elíptica, cuadrada, poligonal o incluso se puede hacer a mano alzada, y permite calcular

(fig. 3.16). Con estos parámetros no se puede estudiar el cráneo, ya que cualquier estructura con densidad de atenuación superior a 75 UH aparecerá blanca. Para poder estudiar el hueso, la ventana debe tener un centraje elevado, sobre 350 UH, y un ancho de ventana también elevado, de aproximadamente 1.500 UH; es la ventana de hueso (fig. 3.17). En los estudios de pulmón, para visualizar el mediastino y los tejidos blandos de la pared torácica, la ventana se centra en 50 UH, con una amplitud aproximada de 400 UH; es la ventana de mediastino (fig. 3.18). El resultado es una imagen con valores de densidad entre −150 UH y 250 UH, en la que el parénquima pulmonar se ve totalmente negro. Para poder estudiar el

32

FIGURA 3.17 Ventana de hueso.

FIGURA 3.16

Ventana de cerebro.

FIGURA 3.18

Ventana de mediastino.

CAPÍTULO 3 Imagen digital en TC helicoidal

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FIGURA 3.19

Ventana de pulmón.

FIGURA 3.21

FIGURA 3.20

FIGURA 3.22

Ventana de partes blandas de abdomen.

Histograma.

áreas, valores medios de los píxeles, desviaciones o comparaciones entre varias regiones de interés. La delimitación de la ROI y su ubicación exacta en la imagen han de ser definidas por el técnico y son esenciales, por ejemplo, para la realización de estudios de angiografías con contraste. El histograma (fig. 3.22) es la representación en forma de gráfica del valor de atenuación de

los diferentes píxeles de la imagen. Tiene dos aplicaciones principales: • la evaluación del cambio de valores de cada píxel dentro de una ROI al introducir un medio de contraste durante la realización de un estudio, y • el análisis y la comparación de distintos tejidos previamente seleccionados con una ROI.

Región de interés.

AUTOEVALUACIÓN 1. Los algoritmos de interpolación: a. Posibilitan reconstrucciones transaxiales a partir de un corte oblicuo en cualquier posición del eje z, siempre que el factor pitch sea menor o igual a 1. b. Afectan a la resolución de contraste de la imagen. c. Dependen del tamaño del campo de visión del estudio.

d. Permiten la valoración de datos no conocidos a partir de otros conocidos. e. Solamente se pueden realizar cuando la resolución del vóxel es isotrópica. 2. Los filtros de convolución o filtros kernel: a. Realizan la función de paso del dominio espacial al dominio frecuencial de los datos adquiridos por los dete­c ­ tores.

33

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

3.

4.

34

5.

6.

b. Modifican cada perfil proyectado para evitar el artefacto en estrella. c. Son un método iterativo de reconstrucción de imagen. d. Se aplican a la imagen adquirida, nunca a los raw data. e. Son procesos inherentes a cada equipo y no pueden ser manipulados por el técnico. Para que exista resolución isotrópica es necesario: a. Que la matriz sea superior a 512  ×  512 pí­ xeles. b. Que no exista ningún artefacto de volumen parcial en la imagen. c. Que la matriz sea inferior a 512  ×  512 pí­ xeles. d. Que la morfología del vóxel sea un prisma regular recto. e. Que las dimensiones del vóxel en sus tres ejes sean iguales. Se mejora la resolución espacial de la imagen: a. Disminuyendo el tamaño de la matriz y aumentando el campo de visión. b. Aumentando el tamaño del campo de visión. c. Disminuyendo el campo de visión y dejando igual o aumentando el tamaño de la matriz. d. Aumentando el tamaño del píxel. e. El tamaño de la matriz y el campo de visión no afectan a la resolución espacial de la imagen. Cuando valor del factor pitch es menor de 1: a. Existe un solapamiento en la hélice. b. La hélice se separa creando junto a ella otra espiral de datos no leídos. c. Es necesario que el ordenador aplique los algoritmos de interpolación para reconstruir la imagen. d. Hay que reducir el grosor de corte para que disminuya la dosis de radiación al paciente. e. El factor pitch siempre tiene que ser igual o mayor que 1. ¿Cuánto tiempo se tardará en realizar un estudio de abdomen que mide 45 cm en un equipo de TC helicoidal multicorte que tiene una velocidad de rotación de 0,3 segundos si se aplica un factor pitch de 1,5 y se activan ocho detectores con un grosor de corte de 4 mm? a. 4,2 segundos. b. 3,1 segundos.

c. 20 segundos. d. 12 segundos. e. 2,8 segundos. 7. En las ventanas de visualización de las imágenes en TC: a. Cuanto mayor sea la amplitud de la ventana, mejor resolución de contraste de la imagen. b. El centro de la ventana debe situarse lo más cerca posible del valor de atenuación 0. c. Cuanto menor es la amplitud de la ventana, más tonos de gris son representados en la imagen. d. La resolución de contraste mejora cuanto más pequeña es la amplitud de la ventana. e. Todos los valores situados por encima de 90 UH se ven como color blanco en la imagen. 8. La retroproyección filtrada: a. Se realiza después de haber adquirido todos los datos del estudio. b. Asigna un valor de densidad a cada píxel durante la adquisición del estudio. c. Se realiza solamente cuando se quieren obtener reformateos posteriores al estudio. d. Es el método algebraico escogido para la reconstrucción de la imagen en TC. e. Determina el tamaño de la matriz de la imagen. 9. La ventana de visualización para el estudio del cerebro en TC: a. Tiene que ser lo más ancha posible. b. Debe centrarse en 80 UH. c. Debe tener una amplitud de 350 UH y estar centrada en 50 UH. d. Tiene que verse con detalle el hueso del cráneo. e. Debe tener una amplitud estrecha, 80 UH, y estar centrada en 35 UH. 10. En los equipos de TC multicorte: a. La colimación es igual al grosor de corte. b. El número de detectores activos determinan el grosor del haz de rayos X. c. La velocidad de rotación del tubo es siempre igual que la velocidad de movimiento de la mesa. d. El aumento del factor pitch eleva la dosis de radiación del paciente. e. No es necesaria la adquisición de un localizador.

Bibliografía Bushong SC. Manual de radiología para técnicos. Física, biología y protección radiológica. 9.a ed. Barcelona: Elsevier; 2010. Hofer M. Manual práctico de TC. Introducción a la TC. 3.ª ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2001. Marchal G, Vogl TJ, Heiken JP, Rubin GD, editors. MultidetectorRow Computed Tomography. Scanning and Contrast Protocols. Milano: Springer; 2005.

Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. SERAM. Radiología esencial, Vol 1. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2010. Ugarte JC. Manual de tomografía axial multicorte. 3.ª ed. La Habana: CIMEQ; 2006.

CAPÍTULO

4

Calidad de la imagen Dámaris Rodríguez García y Rebeca Vara Cilla Introducción  35 Parámetros modificables por el operador  35 Corriente del tubo  35 Voltaje del tubo  36 Grosor de corte (eje z)  36 Pitch  36 Campo de visión  37 Algoritmo de reconstrucción  37 Calidad de imagen  37 Homogeneidad de imagen (linealidad)  37 Resolución de bajo contraste  37 Ruido  39 Resolución espacial  40 Resolución temporal  40

Funciones y curvas de transferencia de modulación  40 Artefactos  41 Artefacto por movimientos del paciente  41 Artefacto fuera de campo  41 Artefacto por movimientos del sistema  42 Artefacto por endurecimiento del haz  42 Artefacto por un error de estabilidad  42 Artefacto por falta de linealidad  42 Artefacto metálico  42 Artefacto debido a aliasing  43 Artefacto por reducción de los fotones  43 Artefacto de volumen parcial  43 Resolución espacial isotrópica 3D  43

35

INTRODUCCIÓN La calidad de la imagen en tomografía computarizada (TC) se define como la fidelidad que guarda la imagen obtenida con la estructura anatómica real. Está influida por la técnica del estudio y por los diferentes parámetros utilizados en la adquisición, reconstrucción, visualización y posprocesado. También intervienen las dimensiones del paciente, la administración de contraste y la posible existencia de artefactos en la imagen. Algunos de éstos pueden ser regulados por el operador; sin embargo, otros no pueden ser modificados.

PARÁMETROS MODIFICABLES POR EL OPERADOR Algunos de los parámetros que el operador puede modificar durante la adquisición son: • corriente del tubo (mA), • voltaje del tubo (kV), • colimación: grosor de corte adquirido (eje z), • campo de visión, • tiempo de exploración y cobertura, • modo helicoidal o secuencial.

Si se utiliza un equipo de TC helicoidal, también puede modificar el pitch (factor de desplazamiento, es decir, la relación entre el movimiento de la mesa y la rotación del tubo de rayos X) (v. el capítulo 3). La calidad en una imagen es la que da valores correctos por cada píxel de dicha imagen. La calidad de la imagen es proporcional a la dosis de radiación. El objetivo principal es mantener la calidad con la mínima dosis.

Corriente del tubo La corriente del tubo, medida en miliamperios (mA), es la intensidad de la corriente del filamento catódico y controla el número de electrones emitidos (número de fotones de radiación emitida). Existe una relación lineal con la dosis: a menor amperaje, más ruido en la imagen, por lo que su calidad se verá afectada. Es posible disminuir el amperaje en un 50% sin disminuir la calidad diagnóstica de la imagen. El producto de los miliamperios por el tiempo de exploración se conoce como miliamperios se­ gundo (mAs).

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PARTE 1 Principios físicos e instrumentación Los equipos actuales permiten seleccionar la cantidad de mAs: aumentando el miliamperaje se consiguen tiempos de exploración menores. Es fundamental el ajuste de mAs para evitar la degradación de la imagen debido a movimientos del paciente, tanto voluntarios como involuntarios (peristaltismo, movimiento cardíaco, etc.). En la imagen por TC, al igual que en la radiología convencional, la cantidad de mAs dependerá del grosor y densidad de la parte a estudiar, es decir, no necesitará la misma cantidad de radiación el estudio de tórax que el estudio de abdomen, donde los órganos son más densos que el aire de los pulmones, así como entre diferentes pacientes.

Voltaje del tubo La energía de los fotones y su poder de penetración se determina por la diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo. En la mayoría de equipos de TC, el operador puede ajustar la tensión del tubo, que se conoce como pico de kilovoltaje (kVp). La manipulación del kVp es más limitada que la de mAs, siendo lo habitual utilizar entre 120 y 140 kVp en un adulto, mientras que para un paciente pediátrico bastarán 80 kVp. Se debe hacer una elección correcta del mAs y del KVp para reducir la cantidad de radiación que incide sobre el paciente y obtener una buena calidad de imagen. Una disminución de 120 a 90 kV se asocia a una disminución de la dosis del 57% sin sacrificar la detección de estructuras de bajo contraste. Si se reduce el mAs y el kVp se mantiene cons36 tante, se reduce la dosis de radiación que recibe el paciente. Dicha radiación también se reduce si se disminuye el kVp y se mantiene el mAs constante, pero una disminución excesiva del kVp puede provocar un incremento de la atenuación del haz de rayos X provocado por los tejidos del paciente, por lo que el haz de rayos X sería demasiado débil para penetrar en éstos. Esto es importante en pacientes de gran tamaño. En los equipos actuales se dispone de software capaz de ajustar la cantidad de mAs según la zona a estudiar. Este software ajusta los mAs en cada rotación del gantry para compensar las variaciones en la atenuación del haz de rayos X a lo largo de la zona de estudio; por ejemplo, en el estudio de tórax, la densidad del hueso del hombro (la radiación se verá muy atenuada por el hueso) no será igual que la densidad del aire en el pulmón (la radiación casi no se verá atenuada). Este ajuste de mAs permite reducir la cantidad de radiación entre un 15 y un 40% sin que la calidad de la imagen se vea afectada.

Grosor de corte (eje z) El grosor de corte determina el volumen del vóxel o, lo que es lo mismo, la anchura del corte, y se

mide en mm. Tiene un importante papel tanto en la calidad de la imagen como en las posteriores reconstrucciones. Si se realiza un corte sobre un objeto, la representación de la atenuación fotoeléctrica producirá una absorción que viene representada por la media aritmética de la atenuación en dichos volúmenes (fig. 4.1A). Si se modifica el espesor del corte, se seguirá viendo la media aritmética de los elementos incluidos en ese corte, pero ésta puede variar enormemente; así, dos estructuras con diferente atenuación o absorción de la radiación (por ejemplo, hígado y hueso) presentarán en la imagen distinto contraste (gris o negro). Al modificar el espesor del corte (fig. 4.1B), se pueden encontrar grandes diferencias en la representación de un mismo objeto en función del grosor de corte seleccionado (podrá ser blanco, gris o negro). Vóxel = Tamaño del píxel (Campo de visión / Matriz) + Grosor de corte

Además, no sólo se afecta la atenuación obtenida, sino también la forma y la representación de los objetos, órganos y estructuras incluidos en el corte tomográfico (fig. 4.2). Evidentemente, cuanto mayor sea la matriz, mayor será el número de píxeles, menor el espesor del corte y mayor el número de cortes realizados, con lo que se obtendrá una imagen de más calidad. El inconveniente de ello es que se incrementa tanto el tiempo necesario para realizar el estudio como la dosis de radiación que recibe el paciente.

Pitch En una exploración helicoidal, se combina a la vez el movimiento rotatorio del tubo y el

FIGURA 4.1

A-B Representación de cómo afectan al contraste las diferencias de densidad de los objetos de estudio y el grosor de corte.

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen

FIGURA 4.2

Importancia del grosor de corte. Al modificar el grosor de corte se cambia la representación del objeto a estudio.

movimiento de desplazamiento de la mesa, con lo que se consigue una adquisición volumétrica. Se define el pitch como la razón que se obtiene al dividir el desplazamiento longitudinal de la mesa de exploración, por cada rotación de 360° del tubo, entre el producto del número de cortes producidos en la rotación por el espesor nominal de corte (v. el capítulo 3).

Campo de visión El campo de visión determina el diámetro del corte y se puede ampliar o reducir dependiendo del área de interés. Se determina por la colimación y se mide en cm. Cuanto más amplio sea el campo de visión, más pequeña se verá la imagen en la pantalla y al ampliarla perderá resolución.

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Algoritmo de reconstrucción Para la creación de una reconstrucción tomográfica se dispone de un algoritmo de software procesado por una computadora. Los diferentes tipos de adquisición de las señales pueden ser utilizados en algoritmos de cálculo similares con el fin de crear una imagen tomográfica. Existen muchos algoritmos de reconstrucción y la mayoría pertenecen a uno de estos dos grupos principales: retroproyección filtrada y reconstrucción iterativa. Estos procedimientos dan resultados inexactos puesto que son fruto de un compromiso entre la exactitud y el cómputo de tiempo necesario. Mientras la retroproyección filtrada exige menos recursos del software, los algoritmos del tipo reconstrucción iterativa producen menos artefactos (errores en la reconstrucción) a cambio de aumentar el uso de recursos durante el procesamiento (v. el capítulo 3). Los equipos actuales permiten reconstruir la imagen diferenciando el tipo de tejido (hueso, mediastino, pulmón). Al seleccionar el operador un algoritmo específico, determina cómo se

filtrarán los datos durante el proceso de reconstrucción. Para poder usar estos algoritmos se necesitan los datos brutos (raw data) de la adquisición. El nivel de ventana (WL, window level) y la amplitud de ventana (WW, window width) son dos parámetros físicos de la imagen, característicos de la TC, que se podrían comparar con el brillo y el contraste de los monitores. Influyen en la calidad de las imágenes y su manipulación correcta permite detectar algunos procesos patológicos que podrían pasar desapercibidos. Es importante diferenciar entre los algoritmos de reconstrucción, donde se manipulan los datos brutos, y las ventanas de visualización de los diferentes tejidos, donde solamente se cambia el nivel y la amplitud de ventana (por ejemplo, ventana de pulmón con amplitud de 1.500 UH y nivel de −500 UH), es decir, se cambia el contraste de la imagen ya reconstruida.

CALIDAD DE IMAGEN La calidad de imagen se define como la fidelidad que guarda la imagen obtenida con la estructura anatómica estudiada. La calidad de la imagen viene determinada por una serie de características: la homogeneidad de imagen (linealidad), la resolución de bajo contraste, la resolución espacial, el ruido y la resolución temporal (tabla 4.1).

Homogeneidad de imagen (linealidad) En TC se usan las unidades Hounsfield para representar las diferentes densidades de los tejidos; por ejemplo, el agua tiene un valor 0, el hueso, un 37 valor +1.000, y el aire, un valor −1.000. Todos los píxeles que contengan agua deberían tener una densidad con un valor 0, ya que representan el mismo material; es decir, el valor de los píxeles debe ser uniforme en toda la superficie de la imagen reconstruida. Es lo que se denomina homogeneidad de la imagen. La falta de homogeneidad en la imagen indica que el equipo de TC no funciona bien o que está desalineado. Si la desviación es pequeña, los valores numéricos de TC no serán precisos pero el efecto sobre la imagen puede ser muy pequeño. No obstante, esta pequeña desviación puede afectar al análisis cuantitativo del tejido mediante los valores de atenuación de los píxeles. Es muy importante realizar calibraciones periódicas para comprobar que el agua sigue siendo representada por el cero y los restantes materiales por sus números correspondientes de TC. Se recomienda una calibración diaria mediante la utilización de fantomas.

Resolución de bajo contraste El contraste o resolución de bajo contraste es la diferencia del tono de gris entre un punto y

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación TABLA 4.1  Resumen de los parámetros de calidad de la imagen Calidad de imagen

Factores de los que depende

Homogeneidad

En un volumen de agua el valor de todos los vóxeles debe ser 0; todos deben tener el mismo valor; si no, el equipo está desalineado. Es la capacidad para diferenciar entre pequeñas estructuras. Depende de: • Grosor de corte • Intervalo de reconstrucción • Filtro de reconstrucción • Tamaño del píxel • Grosor de corte • Eficacia de detectores • Tensión pico y filtrado • Dosis que recibe el paciente Da información sobre la calidad de la imagen en función de la resolución espacial. Es la capacidad de diferenciar estructuras con pequeñas diferencias de densidades entre ellas. • Movimiento del paciente • Presencia de metales • Grosor de corte • Volumen parcial

Resolución espacial

Ruido

Curva de transferencia de la modulación Contraste o resolución de bajo contraste Artefactos

otro de la imagen, un aspecto muy importante en la calidad de la imagen. Permite visualizar y diferenciar objetos o estructuras muy próximos de muy bajo contraste con pequeñas diferencias en su densidad, independientemente de su tamaño y forma. La resolución de contraste es la capacidad de discriminación entre estructuras de distinta densidad, sea cual sea su forma y tamaño.

Un ejemplo es una lesión en un riñón rodeada de tejido sano: para ver la lesión se tendrían que tener diferentes densidades entre el objeto y el fondo, por lo que la resolución de bajo contraste se refiere a la sensibilidad del sistema para distinguir diferentes densidades parecidas entre sí (fig. 4.3). En un equipo de TC una diferencia del 1% en el coeficiente de atenuación lineal entre dos estructuras corresponde a 10 UH de diferencia.

38

FIGURA 4.3

Importancia de la resolución de bajo contraste para hacer un diagnóstico correcto.

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen El coeficiente de atenuación de energía depende de la energía del fotón, del número ató­ mico del tejido irradiado y de la densidad de la estructura explorada. Todo ello le atribuye una UH en cada píxel, con un valor numérico que es fácilmente diferenciable del valor numérico aportado por las estructuras de los tejidos vecinos. La escala de grises por unidades independientes de la TC permite al equipo distinguir mejor estructuras que sean similares y de composición parecida. La resolución de bajo contraste está limitada por el tamaño, la uniformidad del objeto y el ruido del sistema.

Ruido Si se realiza un barrido de un medio perfectamente homogéneo, como es un fantoma o un maniquí de agua, el valor de cada uno de los píxeles de esa imagen debería ser cero. Pero esto no ocurre, porque la resolución de bajo contraste no es perfecta debido a la variación de la intensidad como consecuencia de la variación del número de fotones que llegan al receptor. Por tanto, la medida de todos los valores de los píxeles será cero, pero algunos darán valores superiores y otros inferiores a cero. Esta variación de los números

en torno al cero es el ruido del sistema. Si todos los píxeles presentaran el mismo valor, el ruido del sistema sería cero. El ruido se define como la desviación estándar porcentual de los píxeles obtenidos al realizar un barrido de un recipiente de agua. El ruido de la imagen está determinado por los fotones de rayos X que llegan al detector y que contribuyen en la generación de la imagen. Es inversamente proporcional a la cantidad de fotones que llegan al detector, es decir, cuanto menor sea la cantidad de fotones que llegan al detector, mayor será el ruido de la imagen. El ruido del sistema depende de distintos factores: • Tamaño del píxel • Grosor de corte • Eficacia de detectores • Tensión de pico y filtrado • Dosis que recibe el paciente Si se hace una adquisición con una dosis muy pequeña y grosor de corte fino, se aumenta el ruido de la imagen. El ruido se puede evitar aumentando la dosis del paciente, así como el grosor de corte, aunque con ello se pierde resolución espacial (fig. 4.4). El ruido es proporcional a los mAs.

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FIGURA 4.4

Imagen axial de cráneo adquirida con grosor de corte y dosis diferentes. Se aprecia cómo contribuyen estos dos parámetros en la aparición de ruido en la imagen.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación Resolución espacial La resolución espacial se define como la distancia mínima entre dos puntos de un objeto para poder ser identificados como dos estructuras diferentes, es decir, la capacidad de discernir detalles entre estructuras de pequeño tamaño. En la TC viene determinada por el tamaño del vóxel, por lo que si se reduce el grosor de corte y el tamaño del campo de visión y se aumenta la matriz, aumentará la resolución espacial. Es importante una buena resolución espacial cuando se estudian estructuras de tamaño milimétrico. La resolución espacial es la capacidad de diferenciar objetos de alto contraste lo más pequeños y cercanos entre sí.

La resolución espacial se puede medir utilizando dos métodos: de forma directa (con un fantoma de material acrílico, el cual tiene en su interior unas tiras de metal separadas unos mm) o analizando la propagación de la información dentro del sistema. Este análisis de los datos se conoce como función de transferencia de modulación. Al cuantificar los datos se puede saber el rendimiento de un equipo de TC o compararlo con otro equipo. Hay que tener en cuenta que la capacidad del sistema para representar con precisión un objeto varía según el tamaño del objeto. La resolución espacial se ve afectada por la calidad de los datos brutos (raw data) y el método de reconstrucción. Los factores que afectan a 40 la calidad de los datos brutos son el tamaño de la matriz, el campo de visión y el tamaño del píxel. El tamaño de la matriz (la cantidad de píxeles contenidos en ella) y del campo de visión determinan el tamaño del píxel, que juega un papel muy importante en la resolución de la imagen. Además, el tamaño del campo de visión determina la cantidad de datos brutos que serán usados en la reconstrucción de la imagen: al aumentar el tamaño del campo de visión también aumenta el tamaño del píxel, por lo que se perderá resolución. En cada píxel hay información de las unidades Hounsfield (diferentes densidades) de cada tejido contenido en él, de tal manera que si hay un área más pequeña que el píxel, su densidad será despreciada por la de otro tejido de mayor tamaño, dando lugar a una pérdida de información.

milisegundos (ms). Una buena resolución tem­ poral es vital para evitar la borrosidad de la imagen provocada por el movimiento de órganos (por ejemplo, corazón) y estudios angiográficos con contraste yodado.

FUNCIONES Y CURVAS DE TRANSFERENCIA DE MODULACIÓN La resolución espacial se calcula con la función de transferencia de modulación (MTF), método que también se usa en la radiología convencional. Es importante entender qué indica la MTF: proporciona información sobre la calidad de la imagen en función de la resolución espacial. La MTF da para cada frecuencia espacial la relación de contraste entre la imagen y el objeto original. La escala MTF va de 0 a 1; si la imagen representa fielmente al objeto, la MTF tendrá un valor de 1, pero si por lo contrario la imagen no contiene información sobre el objeto, el valor de MTF será 0. La MTF es la capacidad que tiene un sistema para representar fielmente las variaciones de tamaño de un objeto.

La capacidad de un sistema para representar con precisión un objeto varía según su tamaño. Así, los objetos más pequeños no se podrán representar con precisión en la imagen de TC. La MTF compara la exactitud de la imagen real con la imagen escaneada; por lo tanto, indica la fidelidad de la imagen. La MTF se expresa en gráficos que representan la frecuencia espacial (tamaño del objeto) en el eje x y a lo largo del eje y (fig. 4.5). A medida que aumenta el tamaño del objeto, aumenta la MTF,

En general, todo lo que mejora la resolución espacial empeora la resolución de contraste.

Resolución temporal La resolución temporal es la velocidad a la que se adquieren los datos. Está controlada por la velocidad de rotación del gantry y se mide en

FIGURA 4.5

Imagen de una curva MTF.

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen es decir, cuanto más grande es el objeto, más fácil es de representar. La resolución espacial de un equipo de TC se expresa por el tamaño del objeto que se puede discernir. El tamaño del objeto que se puede reproducir es igual a la mitad del objeto recíproco de la frecuencia espacial para la resolución límite. Por ejemplo, un equipo de TC tiene una resolución de 5 pl/cm, ¿a qué tamaño de objeto corresponde? 5pl/cm → (5pl/cm)−1 → 1/5cm/pl = 2mm/pl Dos líneas representan una banda y un espacio, por lo que 2 mm/pl representan dos objetos separados por 1 mm. La resolución del sistema es de 1 mm, por lo que el equipo no podrá distinguir estructuras menores de 1 mm.

ARTEFACTOS Los artefactos de imagen corresponden a cualquier estructura que aparece en la imagen, que no está presente en el objeto examinado. Los artefactos tienen diferentes presentaciones y se les pueden atribuir a muchas causas. Los artefactos pueden degradar la imagen de TC, pudiendo llegar a no ser diagnóstica, por lo que es importante reconocerlos y comprender por qué se producen para así evitar su aparición. De esta manera se consigue calidad de imagen. Los artefactos pueden tener numerosas causas. En la tabla 4.2 se expone un resumen de los artefactos y su posible solución.

Artefacto por movimientos del paciente Es el tipo de artefacto más frecuente. Tanto los movimientos voluntarios como involuntarios (respiración, latido cardíaco, peristaltismo, etc.) del paciente pueden provocar artefactos en la imagen, los cuales aparecen como rayas, desenfoque o borrosidad. Se producen porque los datos adquiridos para reconstruir la imagen cambian su posición por el movimiento del paciente. Este artefacto se puede evitar con una adecuada información al paciente de la técnica y de las consecuencias que conlleva su movimiento; en niños y personas que no pueden evitar el movimiento existe la posibilidad de sedación con fármacos o de inmovilización mediante dispositivos. El movimiento involuntario puede evitarse gracias a que los equipos de TC incorporan un software de corrección, escaneos parciales y gating cardíaco (sincronización del latido cardíaco con la adquisición de la imagen). Si en las exploraciones de tórax y abdomen se usan tiempos de adquisición cortos, se reducirá la aparición del artefacto cardíaco y respiratorio.

Artefacto fuera de campo Se trata de un defecto en la medición por no encontrarse todo el objeto dentro del abanico de radiación, es decir, parte del paciente no queda dentro del campo de medición de los detectores o del campo de irradiación. Esto puede suceder por un mal posicionamiento del paciente en la mesa

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TABLA 4.2  Resumen de los tipos de artefactos y soluciones Tipo de artefacto

Soluciones

Endurecimiento del haz

Utilizar software de corrección Aumentar el kV Ajustar el campo de visión a la zona de estudio Usar correas de sujeción o sedación Gating cardíaco Bajar el pitch para reducir el tiempo de giro y así conseguir estudios más rápidos Retirar los objetos metálicos Usar métodos posprocesado Aumentar el kV Angular el gantry para evitar el metal Reconstruir con filtros suaves Usar píxeles isotrópicos En la reconstrucción, no exceder el grosor de corte del píxel en origen Mejorar el posicionamiento del paciente Aumentar el campo de visión Disminuir el grosor de corte Colocar la estructura centrada en el campo de medición Aumentar el número de proyecciones por corte Aumentar el tiempo de exploración Reducir colimación Calibrar los detectores

Movimiento del paciente

Artefactos metálicos

En imágenes 3D Fuera de campo Volumen parcial Aliasing Falta de linealidad Error de estabilidad

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 4.6

Artefacto fuera de campo producido por los brazos del paciente.

de exploración o porque es demasiado grueso para ser cubierto totalmente por el haz. Este artefacto aparece como rayas y sombras en la imagen. Un ejemplo común se da cuando el paciente mantiene los brazos a lo largo del cuerpo (éstos quedarán fuera del campo de visión) en una exploración de tórax o abdomen (fig. 4.6). Puede evitarse con un posicionamiento correcto o mediante la ampliación del diámetro de exploración o del campo de visión. En pacientes de demasiado volumen, que superan el campo de visión máximo, es imposible evitar el artefacto.

42

Artefacto por movimientos del sistema Si se producen artefactos por vibración del sistema tubo-detectores o de la mesa de exploración, sólo pueden ser atribuidos a una avería de dichos componentes, por lo que se tendrá que proceder a la inmediata reparación de la avería.

Artefacto por endurecimiento del haz El haz de rayos se endurece al atravesar un objeto, es decir, la energía media del haz aumenta al atravesar una estructura, ya que los fotones de menor energía son absorbidos antes que los de alta energía. Los factores que intervienen en el endurecimiento del haz son la dependencia del coeficiente de atenuación con la energía y la policromaticidad del haz de rayos X (abanico de energía del haz). A mayor endurecimiento, mayor es la señal del haz de rayos al alcanzar los detectores. Cuando existen muchas interfases (aire-líquido, airehueso, líquido-hueso), pueden aparecer bandas porque hay una gran variación en el grado de endurecimiento del haz al atravesar uno y otro objeto. El endurecimiento del haz da lugar a medidas erróneas y artefactos de reconstrucción (fig. 4.7).

FIGURA 4.7

Artefacto por endurecimiento del haz.

Artefacto por un error de estabilidad Este tipo de artefacto se produce por una pérdida de sensibilidad de un detector o de un grupo de detectores. Dependiendo del sistema de reconstrucción de imagen, aparecen anillos concéntricos o rayas, y como consecuencia aumenta el ruido de la imagen. Este artefacto sólo se puede solucionar mediante la calibración de los detectores. Hoy día hay equipos de TC que tienen sistemas de autocalibración.

Artefacto por falta de linealidad Cuando una estructura de atenuación homogénea es leída por cada detector en cada proyección, todas las atenuaciones serán iguales, pero si la medición obtenida por algún detector no es proporcional a la de los detectores vecinos (hay una diferencia de un 0,1% de ganancia), dará lugar a un error y en la imagen se mostrará como un artefacto en forma de anillos o rayas parciales (fig. 4.8). Si en lugar de ser un solo detector es un grupo de detectores, el error se puede subsanar disminuyendo el grosor de corte mediante la colimación.

Artefacto metálico Este tipo de artefacto, también conocido con el término inglés streaking, está producido por la presencia de objetos metálicos dentro del campo de visión. Debido a su alta densidad, estos objetos metálicos superan el umbral para el adecuado

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen límite superior de 4.000 UH, por lo que reducen el artefacto metálico. Este tipo de artefacto se puede evitar retirando los objetos metálicos, siempre que sea posible. Cuando no es posible retirarlos, se pueden utilizar métodos de corrección posprocesado, pero no se obtendrán detalles del tejido blando que rodea el objeto. También se puede aumentar el kV, de modo que algunos objetos podrán ser penetrados.

Artefacto debido a aliasing

FIGURA 4.8

Artefacto en anillo producido por una mala medición de los detectores.

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procesamiento de los datos, dando lugar a imágenes en estrella (fig. 4.9). Los equipos de TC están diseñados para responder con precisión a un rango dinámico de valores de intensidad de rayos X. Los antiguos equipos de TC tenían un límite superior (1.000 UH, hueso cortical denso) mucho menor que los actuales equipos de TC, que tienen un

Este tipo de artefacto se produce cuando en la secuencia de corte un detector pasa de medir un fotón extraordinariamente atenuado (por ejemplo, un objeto metálico) a medir un fotón de atenuación normal o baja (por ejemplo, el asa intestinal o el pulmón). Este cambio brusco de nivel energético que el detector debe medir ocasiona un retardo en el tiempo de reacción del detector y como consecuencia se produce un falso halo de atenuación en torno al componente de alta densidad. Se puede disminuir o eliminar situando el elemento perturbador lo más centrado posible en el campo de medición, aumentando el número de proyecciones por corte o aumentando el tiempo de exploración (reduciendo la velocidad de rotación del gantry).

Artefacto por reducción de los fotones Si en los detectores hay un número insuficiente de fotones porque muchos de ellos son absorbidos y no llegan a los detectores, habrá falta de señal y como resultado de ello se obtendrá una imagen ruidosa. 43 Este artefacto se puede evitar aumentado el kV (al aumentar la corriente del tubo se aumenta el número de fotones que alcanzan el detector pero también la radiación en la zona de estudio) o mediante un software de corrección con diferentes filtros de corrección de la imagen antes de su reconstrucción.

Artefacto de volumen parcial El artefacto de volumen parcial se produce cuando varios tejidos están contenidos dentro de un vóxel y algunos de ellos lo ocupan parcialmente. El ordenador hace una media de todos ellos, apareciendo en el vóxel densidades que no existen (fig. 4.10). Un claro ejemplo de este artefacto se produce al analizar la base del cráneo, donde hay tejidos de diferentes densidades. Se puede evitar reduciendo el grosor del corte.

RESOLUCIÓN ESPACIAL ISOTRÓPICA 3D FIGURA 4.9

Imagen axial de cráneo con artefacto metálico.

La resolución espacial isotrópica es, al igual que la resolución espacial, la capacidad de un equipo de distinguir pequeñas estructuras. La diferencia es

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 4.10

Artefacto de volumen parcial. Se observa una línea en el bazo que simula una posible lesión. Este artefacto se debe a que existen varios tejidos dentro de un mismo vóxel y al calcular la media da lugar a una falsa densidad.

que la resolución isotrópica 3D utiliza un grosor de corte por debajo del cm. Para obtener imágenes 3D se necesitan cortes finos, de menos de 1 mm, y que el vóxel sea isotrópico, es decir, cuadrado, igual en todo su volumen; con esto se consigue mayor resolución espacial y se pueden apreciar pequeños detalles. Por el contrario, si el vóxel no es isotrópico y el grosor de corte es mayor que el tamaño del píxel, la imagen obtenida será de poca calidad 44 (fig. 4.11). Para obtener imágenes de calidad, debe haber isotropía, es decir, el grosor de corte debe ser igual al tamaño del píxel.

FIGURA 4.11

Reconstrucción 3D en la que se aprecia la imagen escalonada debido a que no es isotrópica y el grosor de corte es mayor que el tamaño del píxel.

Al disminuir el grosor de corte, se disminuye el volumen del vóxel y la cantidad de tejido que está contenido en él. La calidad disminuye porque decrece el cociente señal-ruido pero aumenta la resolución espacial. Si se necesita mayor calidad (buena relación señal-ruido), se debe aumentar el grosor de corte aunque disminuye la resolución espacial. Para una buena imagen 3D el grosor de corte no puede exceder de 3 mm.

AUTOEVALUACIÓN 1. El contraste o resolución de bajo contraste se da… a. Cuando la imagen es igual en todos sus puntos. b. Cuando se puede discernir entre estructuras que tienen pequeñas diferencias de densidad. c. Cuando el hueso tiene un valor 0 UH. d. Cuando todas las estructuras son iguales. e. Todas son falsas. 2. ¿Por qué está limitada la resolución de bajo contraste? a. Por el ruido del sistema y el tamaño del objeto. b. Por el valor de las UH. c. Por la uniformidad del objeto.

d. Por el tamaño del objeto. e. Son correctas A y C. 3. ¿Cuándo es necesaria una buena resolución espacial? a. Cuando se estudian estructuras grandes. b. Cuando se hacen estudios de rodilla. c. Cuando se estudian estructuras de pequeño tamaño. d. Cuando se estudia el abdomen. e. Todas son falsas. 4. La función de transferencia de modulación da información sobre la calidad de la imagen en función de… a. El contraste. b. El ruido. c. Las UH.

CAPÍTULO 4 Calidad de la imagen d. El grosor de corte. e. La resolución espacial. 5. ¿Cómo evitar el artefacto de endurecimiento del haz? a. Se debe aumentar el tamaño del campo de visión. b. Se debe disminuir el kVp. c. Se deben evitar los filtros de corrección. d. Se debe aumentar el kVp. e. Es imposible evitarlo. 6. ¿Cómo debe ser el vóxel en las reconstrucciones isotrópicas? a. Debe ser igual en todo su volumen. b. Debe ser rectangular. c. Debe ser cuadrado. d. Debe ser de gran tamaño. e. A y C son correctas. 7. El ruido en la imagen aumenta… a. Cuando el grosor de corte es fino. b. Cuando la dosis baja. c. Cuando el grosor de corte es grueso. d. Cuando el campo de visión es pequeño. e. A y B son correctas.

8. ¿Cómo se llama el artefacto que aparece en la imagen?

a. b. c. d. e.

Artefacto por endurecimiento del haz. Artefacto metálico. Artefacto de volumen parcial. Artefacto de movimiento. Todas son falsas.

Bibliografía

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Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

5

Posprocesado Juan Alfonso Soria Jerez Introducción  47 Características y material necesario  47 Segmentación  47 Propiedades de los algoritmos de segmentación  48 Métodos de segmentación  48 Reconstrucción  48 Reconstrucción multiplanar  48 Reconstrucción de máxima intensidad de proyección  51

INTRODUCCIÓN Los datos de una imagen digital son adquiridos y manipulados en una matriz de volumen de elementos llamada vóxel. Una imagen se construye analizando cada vóxel y proyectando el resultado en una superficie bidimensional subdividida en elementos de imagen llamados píxeles. En su forma más sencilla, se asume que los tejidos con mayores coeficientes de atenuación (UH) son más sólidos y que un rayo de luz virtual que trate de atravesar dicho tejido, logrará pasar en mayor o menor grado según la solidez. Dicho haz de luz simulado está sujeto a las mismas leyes físicas de reflexión y refracción, calculadas para cada haz de luz que interactúa con el volumen de los datos, siendo ésta la base de las reconstrucciones tridimensionales. Los equipos de TC helicoidales y multicorte en sus adquisiciones volumétricas proporcionan muchísimos datos que hay que procesar en una estación de trabajo para poder visualizar las estructuras que se quieran estudiar en 3D. El análisis de la imagen comprende todos los métodos y técnicas que se utilizan para extraer información. El posprocesado permitirá la obtención de vistas diferentes al plano axial de captura y una mayor eficacia en la interpretación de dichas imágenes. La continua evolución de las pruebas de imagen y su importante apoyo informático hacen necesario que el técnico y el radiólogo se familiaricen con los diferentes conceptos basados en el

Reconstrucción de mínima intensidad de proyección  52 Reconstrucción volumétrica  53 Reconstrucción de superficie sombreada  55 Conclusiones  57 Funciones y competencias del técnico en el posprocesado  57

posprocesado de imágenes tridimensionales. Sólo las adquisiciones volumétricas han permitido explotar adecuadamente esta técnica, que permite reconstruir, partiendo de una adquisición axial, 47 imágenes con una orientación sagital, coronal, oblicua, curva y de trayecto libre. Para que las imágenes posprocesadas tengan la mayor calidad, cada vóxel adquirido tiene que ser isotrópico y de pequeño tamaño, y su relación señal-ruido, óptima.

Características y material necesario Existen multitud de estaciones de trabajo destinadas a tales fines y por lo general cada casa comercial tiene su propia consola de posproceso específica. Las estaciones de trabajo son potentes ordenadores diseñados expresamente para manipular grandes volúmenes de datos e imágenes. Las estaciones de trabajo tienen un software específico diseñado por cada casa comercial, pero todas tienen en común que cuentan con herramientas de reconstrucción y segmentación de datos e imágenes.

SEGMENTACIÓN La segmentación de una imagen médica o de una serie de imágenes proporciona medidas cuantitativas de la extensión o el volumen de distintas estructuras anatómicas o patológicas. La segmentación de imágenes se ocupa de descomponer

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PARTE 1 Principios físicos e instrumentación una imagen en sus partes constituyentes (en las estructuras que interesan y el fondo). La segmentación permite extraer información paramétrica de un tipo de lesión, tejido u órgano de interés al permitir eliminar los vóxeles que puedan ocultar posibles patologías.

La mayoría de las imágenes están constituidas por zonas que tienen características homogéneas (nivel de gris, textura, etc.). La segmentación de una imagen consiste en su división en zonas o regiones homogéneas a partir de su contorno, su conectividad o las características de los píxeles que permiten discriminar unas estructuras de otras. Los diferentes tonos de gris, la textura, la dirección de los bordes, el modo estadístico de los tonos de gris, etc., son características que utiliza la segmentación. La operación de segmentación trata de distinguir si un píxel pertenece o no a una estructura de interés, produciendo una imagen binaria.

Propiedades de los algoritmos de segmentación Las propiedades de los algoritmos de segmentación de imágenes monocromáticas se basan en las siguientes características: • la discontinuidad en los tonos de gris de los píxeles de un entorno, que permite detectar puntos aislados, líneas y bordes; • la similitud en los tonos de gris de los píxeles de un entorno, que permite reconstruir estructuras por división y fusión, por crecimiento o por umbralización, y 48 • la conectividad de los píxeles, que permite seleccionar una secuencia de píxeles adyacentes que pertenecen a su entorno más inmediato.

Métodos de segmentación Los diferentes métodos de segmentación se pueden agrupar en cuatro: • métodos basados en píxeles locales (en las propiedades de los píxeles y su entorno) y píxeles globales (en la información global obtenida, por ejemplo, con el histograma de la imagen); • métodos basados en bordes; • métodos basados en regiones, que utilizan las nociones de homogeneidad y proximidad geométrica, tales como las técnicas de crecimiento, fusión o división, y • métodos basados en modelos matemáticos. Existen técnicas para segmentar casi todas las partes de cuerpo. Entre los algoritmos más utilizados para la segmentación, cabe destacar los basados en umbralización y proximidad, y los métodos multiespectrales. El objetivo de la segmentación mediante umbralización es diferenciar objetos de distintos niveles de gris. Su utilidad viene dada porque los

objetos estudiados presentan niveles de intensidad característicos y únicos en la imagen. Por su parte, la segmentación multiespectral se ha utilizado en la segmentación de estructuras con diferentes perfiles de captación tras la administración de un contraste extracelular inespecífico. Las clasificaciones multiespectrales necesitan acceder a un mismo volumen geométrico de datos variando las propiedades de cada una de las series de datos/imágenes. En su forma más sencilla se dispone de dos adquisiciones geométricamente iguales en las que se ha modificado un único parámetro. El concepto de segmentación tiene que ver con la diferenciación entre las variaciones de las densidades e intensidades de los diferentes tejidos a estudiar, de tal modo que gracias a la segmentación se pueden aislar estructuras específicas descartando las que no interesen.

RECONSTRUCCIÓN El manejo de las secuencias o volúmenes 3D adquiridos en los equipos de radiología pueden ser tratados con multitud de herramientas.

Reconstrucción multiplanar La reconstrucción multiplanar (MPR, multiplanar reconstruction) no es una reconstrucción 3D, sino una deformación geométrica del volumen de datos. Por su facilidad de utilización, rapidez de implementación y cantidad de información suministrada, se encuentra entre las de mayor uso en la práctica diaria. Las MPR son imágenes 2D reconstruidas en un plano arbitrario, generalmente axial, coronal y sagital (fig. 5.1), a partir de los datos brutos de la adquisición o de una hélice axial de grosor e incremento suficientemente pequeño (figs. 5.2, 5.3 y 5.4). No se trata de una reconstrucción 3D como tal y suele usarse como guía para plantear otro tipo de reconstrucciones, aunque permitirá el estudio de la imagen adquirida en múltiples planos (axial, coronal y sagital) con posibilidad de reconstruir también planos oblicuos y curvos. Es una herramienta muy utilizada que permite explorar un volumen de tejido y examinarlo desde distintas perspectivas. Se obtienen las imágenes de los cortes axiales y luego, apilando visualmente los cortes, se pueden reconstruir imágenes en plano sagital o coronal, bien en dirección perpendicular u oblicua, con respecto al eje del paciente (fig. 5.5). La MPR es la primera reconstrucción que hace el equipo en los ejes coronal, axial y sagital. Permite moverse dentro de estos planos hasta obtener la posición deseada para proceder a realizar las reconstrucciones más complejas.

CAPÍTULO 5 Posprocesado

FIGURA 5.3

MPR de alta calidad con cortes de 0,75 mm cada 0,4 mm. Resolución isotrópica.

FIGURA 5.1

Planos anatómicos estándar para reconstrucciones MPR.

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FIGURA 5.4

MPR de alta calidad sólo con cortes de 3 mm de grosor como máximo cada 1,5 mm.

La MPR muestra un plano dentro de los datos del volumen en 3D y presenta los datos en ese plano como una imagen.

FIGURA 5.2

MPR de baja calidad con cortes de 5 mm cada 5 mm.

Las MPR se deben calcular a partir de vóxeles isotrópicos, ya que si se hace a partir de vóxeles anisotrópicos, la imagen final tendrá aspecto de dientes de sierra por la falta de datos. La MPR permite la navegación a través de un volumen en todos los planos del espacio (incluso en trayectorias arbitrarias) (fig. 5.6).

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 5.6

MPR curva, muy útil para seguir vasos, creando una visualización de 360° desplegada del vaso y una vista axial al vaso para ver luz verdadera.

FIGURA 5.5

MPR parasagital de tórax.

En la actualidad existen tres grandes sistemas de reconstrucción de imágenes 3D: la reconstrucción de superficie sombreada, la proyección de máxima intensidad (fig. 5.7) y la reconstrucción volumétrica. La imagen 3D obtenida estará en función de las características que sean analizadas por el conjunto de vóxeles atravesados por

50

FIGURA 5.7

MPR y MIP del árbol vascular.

CAPÍTULO 5 Posprocesado el haz de rayos X para formar la imagen en una superficie plana. Las primeras técnicas desarrolladas para la visualización 3D se basaban en el concepto de umbrales, que es en esencia la manera más sencilla de clasificar tejidos con un solo criterio. Se define un umbral de unidades Hounsfield (UH) y se eliminan de la visualización todos los tejidos por debajo ese umbral.

Reconstrucción de máxima intensidad de proyección

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La reconstrucción de máxima intensidad (MIP, máximum intensity projection) es una técnica de representación que crea una imagen bidimensional a partir de la información tridimensional incluida en un volumen determinado. Partiendo de una línea de visión, similar a una proyección radiológica, se representan en una imagen bidimensional los vóxeles más contrastados que conforman el volumen seleccionado. De esta forma, en la imagen final quedan representadas las estructuras del volumen estudiado que mayor atenuación han presentado. Sólo se muestran en la imagen los píxeles de mayor intensidad en el grosor reconstruido (fig. 5.8). Es un método para presentación 3D a lo largo de la dirección de visualización, a través de un volumen. En la imagen, los resultados dependerán del vóxel con la absorción más alta de cada área. La MIP trata el objeto como si fuese traslúcido, muestra los píxeles de máxima intensidad de cada corte, de tal modo que es la reconstrucción requerida para estructuras de máxima densidad/ intensidad, y no muestra la profundidad de las estructuras, de tal manera que las estructuras

FIGURA 5.8

MIP coronal del tórax.

FIGURA 5.9

MIP coronal del cuello.

vasculares anteriores ocultan las posteriores (fig. 5.9). Es un sistema ideal para el estudio de vasos, que se dibujan con gran precisión (fig. 5.10). En la reconstrucción se resaltan los vóxeles de máxima intensidad (por lo general contraste y calcio) en escala de grises.

El principio inherente a esta técnica es la causa 51 de sus principales limitaciones: se representará únicamente el material con mayor densidad en la

FIGURA 5.10

MIP axial del cráneo.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 5.11

MIP. En la imagen sólo se muestran los píxeles de mayor intensidad en el grosor reconstruido. Mientras que la MPR (A) promedia en todo el grosor reconstruido, la MIP (B) busca lo más denso en el grosor (por ejemplo, el contraste i.v.).

dirección del haz de rayos X, lo que significa que un fragmento de calcio (más denso que el contraste) oscurecerá información de la luz vascular (fig. 5.11). Lo mismo sucede con estructuras de alta atenuación, tales como huesos o implantes metálicos, que pueden enmascarar la anatomía buscada. La principal desventaja de la MIP proviene del calcio en los vasos que pasan cerca de estructuras óseas o de las placas ateromatosas calcificadas, donde se artefacta la exploración.

En el estudio de los aneurismas, sus limitaciones son los ateromas calcificados y las carótidas a su paso por la base del cráneo. La MIP proporciona una proyección del vaso en toda su extensión, lo que permite usar esta 52 herramienta para limpiar la imagen al poder eliminar todas las estructuras que se superponen. Es de gran utilidad para evaluar las calcificaciones y los stents en los vasos. Con ayuda de esta función se pueden calcular nuevas visualizaciones de orientación a partir de los topogramas.

FIGURA 5.12

MiniMIP. En la imagen sólo se muestran los píxeles de menor intensidad en el grosor reconstruido.

Reconstrucción de mínima intensidad de proyección Si la MPR realiza un promedio en toda la captura, la mínima intensidad de proyección (MiniMIP) busca en la adquisición las estructuras menos densas, como por ejemplo el aire. En MiniMIP solamente se utilizan y se muestran los valores de atenuación menores (fig. 5.12), y sólo se muestran en la imagen los píxeles de menor intensidad en el grosor reconstruido. La imagen obtenida es un negativo de la MIP y realza estructuras de baja densidad, mostrando por ejemplo las características del atrapamiento aéreo, enfisema o cualquier cavidad con aire, como los pulmones o los senos paranasales (fig. 5.13). Es la base de la broncoscopia y la colonoscopia virtuales.

FIGURA 5.13

MiniMIP coronal del tórax.

CAPÍTULO 5 Posprocesado

FIGURA 5.14

MPR y VR del corazón.

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Reconstrucción volumétrica La reconstrucción volumétrica (VR, volumen ren­ dering) es una representación 3D del estudio que tiene en cuenta todos los vóxeles de la imagen. Según sus valores de atenuación, se asignan distintos grados de transparencia, brillo y color a los distintos vóxeles que conforman la región estudiada (fig. 5.14). Existen múltiples tipos de VR, orientados a regiones o estructuras determinadas. Para diferenciar entre las distintas estructuras, se asignan colores diferentes en función de la densidad. El resto de tejidos que conforman el volumen, menos densos, se hacen transparentes, con lo que no contribuyen a la imagen (figs. 5.15). La VR es la reconstrucción 3D que da mayor cantidad y calidad de información, y por lo tanto, la más utilizada en la práctica diaria, sobre todo a la hora de representar estructuras vasculares.

La imagen se puede rotar para visualizarla desde distintos puntos del espacio. También se pueden controlar los grados de transparencia, color y

FIGURA 5.15

VR axial del cráneo.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación brillo de la imagen final, así como la dirección de la fuente de iluminación (figs. 5.16 y 5.17). La VR contiene toda la información de un vóxel, lo que le da ventaja frente a la MIP y a las reconstrucciones de superficie sombreada.

FIGURA 5.16

VR coronal segmentada del intestino grueso.

54

FIGURA 5.17

VR coronal segmentada del intestino grueso con la pared transparente.

Funciona por porcentajes de tejido en el vóxel, asignando a cada tejido un color y transparencia.

Esta forma de visualización es una técnica que genera representaciones 3D de alta calidad. La visualización se produce con todos los datos obtenidos tras un proceso de clasificación por paralelepípedos basados en el brillo. Las clases definidas se representan con un color, opacidad, brillo y porcentaje de clasificación definidos como modelos. Los modelos establecidos (basados en las clases y sus representaciones) se deben adecuar a situaciones diagnósticas concretas. Aunque este algoritmo de posproceso está siendo más utilizado en TC helicoidal, sus aplicaciones en RM volumétrica también son muy interesantes. La visualización volumétrica utiliza la totalidad de los datos de la imagen frente a las reconstrucciones de superficie y las de máxima intensidad de proyección, que sólo emplean un 10-15% de la información contenida. Estas representaciones tienen un uso actual limitado principalmente a la representación de estructuras de alto contraste (vasos en la angiografía por TC o el líquido en los conductos semicircula­ res mediante RM). La VR es posiblemente la téc­ nica más novedosa entre estas reconstrucciones, ya que aporta una codificación de colores que asigna a cada uno de los tejidos por sí solo, siendo más fácil identificarlos (fig. 5.18). Otra de sus ventajas es que se puede eliminar el plano óseo y los tejidos blandos aparecen como transparentes.

FIGURA 5.18

VR coronal segmentada del intestino grueso con la pared transparente.

CAPÍTULO 5 Posprocesado

FIGURA 5.19

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VR coronal segmentada de la luz del colon.

En esta técnica se genera un histograma basado en la intensidad de un vóxel y cada uno es mapeado como opacidad o incremento de la intensidad. La atenuación relativa al vóxel es preservada usando la escala de grises en la imagen. Se utilizan todos los datos obtenidos y al final de la imagen pueden proyectarse vasos, órganos o ambos. Esto ofrece la posibilidad de observar, por medio del software, su interior y de transitar a través de ellos empleando la realidad virtual (fig. 5.19). La opacidad de cada vóxel define su grado de visibilidad: • Opacidad 0: vóxeles totalmente transparentes, que no se verán en la imagen. • Opacidad 1: vóxeles totalmente opacos, que no dejan pasar la luz. • Opacidad intermedia: vóxeles con valores semitransparentes.

55

Reconstrucción de superficie sombreada La reconstrucción de superficie sombreada (SSD, shaded surface display) fue la primera técnica de reconstrucción 3D utilizada. Este método muestra la superficie de un órgano o de un hueso que ha sido definida en unidades Hounsfield (UH) por encima de un determinado valor de umbral. El ángulo de visión y la localización de la hipotética fuente de luz virtual son cruciales para obtener reconstrucciones óptimas (figs. 5.20 y 5.21).

FIGURA 5.20

MIP y SSD coronal del cuello.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación

FIGURA 5.23

SSD coronal del polígono de Willis.

FIGURA 5.21

SSD coronal del cráneo.

Es una técnica rápida de reconstrucción pero en realidad su utilidad se limita a la visualización de hueso, que se encuentra en el extremo superior de las curvas de atenuación, y en la práctica no sirve para visualizar tejidos blandos, pues al bajar el umbral para incluir estos tejidos se presentan muchos artefactos y el hueso y los tejidos blandos se muestran como un mismo tejido (fig. 5.22). Por ello, la elección del valor del umbral debe ser cuidadosa, ya que de lo contrario se puede eliminar información valiosa de la imagen, e incluso puede parecer que hay una patología allí donde no la hay. 56 La SSD muestra poca profundidad, y no se observan las estructuras en el interior o por detrás de la superficie, como se ve en la figura 5.23. Este sistema de reconstrucción asigna valores de señal a los vóxeles (unidad de volumen de la imagen creada) con un umbral de referencia, de forma que los clasifica como de alto o de bajo umbral (sistema binario). A partir de esta dife-

FIGURA 5.22

SSD parasagital del cráneo.

rencia se reconstruirá una superficie. Su principal ventaja es que el procesado es muy rápido: el ordenador necesita poca potencia porque se maneja poca información de la imagen. La principal desventaja de la SSD es que al hacerse una media con la señal de los vóxeles, si no se trata de un tejido muy homogéneo (hueso), da lugar a importantes artefactos.

En la práctica general la SSD sólo se utiliza en las reconstrucciones óseas sencillas; en el caso de los aneurismas no se utiliza porque se pierde mucha información (fig. 5.24). La SSD emplea los vóxeles por encima de un determinado umbral y rechaza los demás,

FIGURA 5.24

SSD coronal de la aorta abdominal.

CAPÍTULO 5 Posprocesado generando imágenes de la superficie de los vasos y tratando el objeto como si fuera opaco. Selecciona dos límites, inferior y superior, de un vóxel teniendo en cuenta una característica anatómica de un tejido específico (figs. 5.25 y 5.26). Es una técnica muy sensible a la selección de los límites inferior y superior. Si se selecciona un umbral muy bajo, se puede perder información del objeto de interés, mientras que si se selecciona un umbral muy alto, se puede perder información sobre la anatomía de densidades o intensidades más bajas.

Conclusiones Las imágenes originales de captura en el plano axial siguen siendo indispensables para realizar el diagnóstico, pero la reconstrucción 3D proporciona valor añadido a los estudios. Los cirujanos, por ejemplo, se benefician significativamente de la información 3D al planificar las intervenciones quirúrgicas. Así pues, la posibilidad de realizar reconstrucciones 2D y 3D facilita la situación espacial de la patología y ayuda a la planificación terapéutica.

FIGURA 5.25

SSD anteroposterior del pie.

FUNCIONES Y COMPETENCIAS DEL TÉCNICO EN EL POSPROCESADO El técnico debe tener un amplio conocimiento de la anatomía, sobre todo vascular y cardíaca, para poder conocer las múltiples variantes anatómicas existentes en el organismo, así como nociones de informática para el manejo de las aplicaciones de posprocesado y la manipulación de la imagen en las diferentes estaciones de trabajo que utilizará para tratar los estudios. El técnico de posprocesado estará en contacto permanente con el radiólogo, que es quien

FIGURA 5.26

SSD lateral del pie.

57 decidirá cómo quiere la presentación de los estudios, y le facilitará toda la ayuda necesaria para poder dar la mejor calidad de imagen posible para un diagnóstico correcto.

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AUTOEVALUACIÓN 1. La reconstrucción MIP: a. Es la apropiada para visualizar correctamente la vía aérea. b. Es la apropiada para evaluar la intensidad de la relación vóxel/pitch. c. Es la apropiada para ver estructuras huecas tales como el colon. d. Es la apropiada para las reconstrucciones que utilizan los vóxeles de máxima intensidad/densidad. e. Es la apropiada para definir el acrónimo mínima intensidad de proyección. 2. ¿Cuál de las siguientes es una característica de la segmentación? a. Diferencia entre intensidades/densidades de tejidos.

b. Es una herramienta de adquisición. c. Homogeneiza diferentes estructuras. d. Al segmentar se pueden sumar estruc­ turas. e. Todas son correctas. 3. En la reconstrucción de un estudio: a. La adquisición es relevante. b. Hay que enfocar el estudio según el diagnóstico diferencial. c. En los estudios vasculares se debe controlar la correcta administración de contrastes y sus fases de adquisición. d. Hay que demostrar en las reconstrucciones la posible patología observada. e. Todas son correctas.

PARTE 1 Principios físicos e instrumentación 4. La reconstrucción miniMIP es la reconstrucción elegida para reconstrucciones: a. De los estudios vasculares. b. De los estudios de la vía aérea. c. De los estudios tridimensionales de osteoarticular. d. De los estudios angiográficos coronarios. e. Todas son correctas.

5. Entre las herramientas de segmentación más utilizadas figuran: a. La segmentación por umbral. b. La segmentación por sumación. c. La segmentación por matriz. d. La segmentación por gap. e. L segmentación por dosis.

Bibliografía International Atomic Energy Agency. Quality Assurance Programme For Computed Tomography: Diagnostic And Therapy Applications. Viena:IAEA; 2012. Human Health Series; 19. Lipson SA. MDCT and 3D Workstations: A Practical Guide and Teaching File. New York: Springer-Verlag; 2006.

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Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. Seeram S. Computed Tomography: Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control. 3.ª ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2009.

PARTE

Manejo del paciente 6. Cuidados del paciente durante las exploraciones de TC  61 7. Medios de contraste y técnicas de inyección  73 8. Radiación y dosimetría  89

2

Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

6

Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC Francisco Jiménez Gálvez

Introducción  61 Preparación para el examen. Trato con el paciente  62 Posicionamiento e inmovilización del paciente en la sala de TC  64 Estudios de cráneo  65 Estudios de cuello y cervicales  65 Estudios de tórax y abdomen  65 Estudios de columna dorsolumbar  65 Estudios osteoarticulares  66

Realización del estudio  66 Establecimiento de normas de comunicación  66 Estudios con contraste  67 Manejo del paciente crítico  67 Manejo del paciente emocionalmente inestable  68 Manejo del paciente infeccioso y del paciente aislado  69 Manejo del paciente con disminuciones físicas, discapacidad y minusvalía  69

61

INTRODUCCIÓN La tomografía computarizada (TC) es un equipo utilizado para procedimientos diagnósticos con el fin de escanear las diferentes estructuras del cuerpo mediante la combinación de rayos X y tecnología informática. En la TC, el tubo de rayos X gira alrededor y a lo largo del paciente y el haz de rayos X entra en todas las direcciones, por lo cual existe una mayor dosis absorbida total en las zonas irradiadas. Gracias a los importantes avances informáticos realizados en estos últimos años, se ha logrado disminuir considerablemente el tiempo de los estudios, aumentando la calidad de las exploraciones y permitiendo a su vez la realización de nuevos estudios y nuevas sistemáticas, todo ello con menores costes. Este aumento de la calidad ha supuesto que las dosis recibidas por los pacientes hayan aumentado de manera importante, ya que el uso de técnicas de alta resolución implica aumentar la dosis al paciente. Para una correcta optimización de los estudios, deben contemplarse los siguientes aspectos: disminuir la longitud de la zona anatómica irradiada al mínimo posible (evitando radiar zonas

innecesarias); controlar, en la manera de lo posible, que los cortes pasen por órganos sensibles; ajustar las técnicas con protocolos de realización diseñados a tal fin, sin que ello implique una disminución de la calidad de imagen, y emplear los medios de radioprotección disponibles en la sala. El tipo de pacientes que normalmente acude a la TC son enfermos ambulatorios, ingresados procedentes de unidades especiales tales como la UCI o urgencias, o bien procedentes de los diferentes servicios del centro sanitario. Los cuidados del paciente deben estar adecuados a su situación personal y pronóstico clínico, siendo necesario establecer las prioridades de cada paciente en el momento del estudio. La mayoría de los estudios por TC son indoloros y rápidos. Aunque la exploración en sí misma no causa dolor, es posible que exista cierta incomodidad al tener que permanecer inmóvil durante varios minutos, en ocasiones con los brazos por encima de la cabeza. Pese a todas las ventajas que han aportado los nuevos equipos de TC, el técnico debe prestar una atención sanitaria profesional adecuada a las necesidades del paciente que atiende dentro

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PARTE 2 Manejo del paciente de la sala, colaborando con el radiólogo en la realización óptima del estudio y aportando los conocimientos cientificoprácticos necesarios en cada momento según los criterios de calidad y seguridad que se establecen en las normas legales y bioéticas.

PREPARACIÓN PARA EL EXAMEN. TRATO CON EL PACIENTE Como preparación previa, se puede indicar que no coma ni beba nada durante varias horas antes del estudio, sobre todo si se va a utilizar, o existe la posibilidad de necesitar, la inyección de un medio de contraste. La preparación general de una persona adulta o de un niño en la TC es ayuno de 6 horas, que será de 8 horas si se requiere anestesia o sedación durante la realización del estudio y se puede reducir a 6 horas en niños menores de 8 años si precisan de ella. Una vez que el paciente es recepcionado en la admisión de Radiología, se le informa de la ubicación exacta de la sala de espera, donde aguardará a ser llamado por el personal de la sala. Por lo menos en dos ocasiones (al recepcionar el volante y al pasar el paciente a la sala) se verificará su identidad. Se debe informar al paciente sobre el estudio que se le va a realizar, así como sus riesgos y beneficios, a fin de procurar su tranquilidad y máxima colaboración. El paciente inquieto o confuso valorará positivamente que se le trate con paciencia y comprensión en estos momentos. 62 Cuando se trate de una paciente en edad fértil, se debe valorar la posibilidad de que esté embarazada. El técnico debe tener tiempo suficiente para explicar el examen al paciente, ya que requiere de su cooperación durante todo el curso del procedimiento, buscando la seguridad del propio paciente y la correcta selección del protocolo para poder proporcionar información útil para la interpretación del examen. Los pacientes podrían no estar bien informados sobre aspectos del estudio que se va a realizar, tales como la duración de la prueba, la necesidad del uso de contrastes, etc. A menudo tienen preguntas sobre la seguridad o los riesgos del examen. El uso de técnicas de comunicación y una explicación detallada y sencilla serenará la ansiedad del paciente; esto permitirá una mejor cooperación por parte del paciente, ya que entenderá lo que se espera de él.

Seguidamente, se hará una entrevista al paciente para conocer si se encuentra en ayunas, si está tomando medicación pautada, si sufre alguna enfermedad conocida (patologías del corazón,

problemas de asma, diabetes, enfermedades renales o de tiroides) y si sufre cuadros alérgicos, en especial a los materiales de contraste. En caso de duda o de posible complicación se deberá notificar al radiólogo. Es de suma importancia recoger el consentimiento informado, ya firmado, para constatar que el paciente ha sido informado de la prueba y de sus riesgos, y que da su visto bueno para que sea realizada. El consentimiento informado implica que el paciente tiene conocimiento de lo que se le va a hacer y autoriza la realización del estudio, y que está completamente de acuerdo con él. El objetivo del consentimiento informado es proporcionar al paciente la oportunidad de ser partícipe de sus actos y decisiones. El consentimiento informado incluye los siguientes componentes: • explicación del procedimiento, • alternativas posibles, • riesgos y beneficios, • evaluación de la comprensión del paciente y • aceptación por parte del paciente. Si se presenta una emergencia médica, el equipo debe saber valorar las constantes vitales del paciente y dominar las técnicas de soporte vital. Es responsabilidad del profesional de la salud garantizar la seguridad y la comodidad del paciente mientras que éste permanezca a su cuidado.

Se debe confirmar el visto bueno del radiólogo, quien protocolizará el estudio de la forma correcta, observando en la historia clínica los valores de la función renal y de la creatinina; se debe proceder así para evitar reacciones adversas al contraste y valorar el tipo de contraste más indicado para ese paciente. Desde el principio y de manera sistemática, se debe tener un cuidado especial en la preparación y cuidados del paciente. Se debe supervisar que no lleve nada que pueda interferir encima del cuerpo y que no lleve objetos metálicos tales como anillos, medallas, pulseras o piercing. Se debe estar completamente seguro de que no se escapa ningún detalle que pudiera invalidar el valor diagnóstico del estudio. El paciente debe llevar ropa cómoda y holgada para el examen; una bata discreta y cómoda es la mejor opción. Se tiene que colocar en posición decúbito supino (por lo general) sobre la mesa del equipo, intentado que esté lo más cómodo posible. Se le puede pedir que se quite audífonos y piezas dentales extraíbles. En la medida de lo posible, también se deben retirar aquellos objetos metálicos (pinzas, cables, cremalleras, corchetes, cadenas, pendientes, etc.) que puedan artefactar la imagen, ya que producen una imagen similar a un destello en forma de estrella que limita la

CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC correcta visualización de las estructuras próximas al objeto. Si el paciente trae una vía canalizada, se debe verificar su permeabilidad antes de administrar el contraste. Durante todo el estudio, se debe observar cualquier cambio que haga sospechar la aparición de una posible reacción adversa al medio de contraste empleado o de cualquier alteración de las constantes vitales. En caso de inyectar un medio de contraste, se debe informar al paciente que puede notar una sensación de calor repentina y un gusto a sabor metálico en su boca que dura poco tiempo. Se debe intentar minimizar los artefactos causados por los movimientos del paciente, tanto voluntarios como involuntarios (temblores, respiración dificultosa, latido cardíaco, etc.). De igual manera, se debe ajustar lo máximo posible el posicionamiento del paciente, ampliando el campo de visión a la zona estrictamente necesaria para el estudio, sin que ninguna estructura o zona de la exploración quede fuera del campo de visualización. Siempre que sea posible y su utilización no interfiera en el estudio, se deben usar medios de protección radiológicos, tales como mandiles plomados, protectores tiroideos, gonadales oculares, mamarios, etc., para reducir en la medida de lo posible la dosis recibida (fig. 6.1). Su uso debe ser estandarizado en todos los estudios en que puedan ser utilizados. No se debe olvidar que los equipos de TC de última generación emiten radiación en torno al paciente (360°), por lo que se deberá colocar el mandil protector envolviendo completamente al paciente. Se deben utilizar los medios de radioprotección adecuados en cada estudio para reducir la dosis al paciente.

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Para el correcto posicionamiento de la zona anatómica o de la estructura a estudiar, los equipos

FIGURA 6.2

Láser de centraje en cabezal.

disponen de una luz láser de centraje que ayuda a su correcta ubicación (fig. 6.2). Se le debe explicar al paciente que durante la exploración por TC permanecerá solo en la sala de examen, pero que en todo momento estará siendo observado y escuchando para poder satisfacer sus posibles necesidades. El técnico debe proporcionar al paciente las adecuadas indicaciones posteriores al estudio (por ejemplo, ingerir abundante líquidos después de los exámenes de bario) e incluso se debe valorar la posibilidad de que éstas sean entregadas por escrito para su correcto entendimiento. También debe ser capaz de ayudar al paciente a obtener información acerca de cualquier servicio que pueda necesitar, tales como servicios sociales, rehabilitación, etc. En el cuadro 6.1 se resumen todos los pasos básicos de comunicación que el técnico debe mantener con el paciente durante la relación de 63 la TC. A la hora de hacerse un estudio, los pacientes pueden presentar estrés y ansiedad. Esto activará los mecanismos de defensa habituales tales como negación, dependencia o actitud histérica como respuesta a la sensación de inferioridad que siente ante el entorno. Al estar utilizando radiaciones ionizantes que tienen efectos secundarios perjudiciales para la salud, se tendrá siempre una mirada puesta en los conceptos básicos de radioprotección, orientados tanto a la salud del paciente como a la salud del personal expuesto a las radiaciones ionizantes.

CUADRO 6.1  PASOS BÁSICOS DE COMUNICACIÓN CON EL PACIENTE

FIGURA 6.1

Mandil, protector de tiroides y gafas plomadas.

1. ¿Cómo se realiza el procedimiento? 2. Su duración aproximada 3. Explicación si se administran medios de contraste e información de posibles efectos secundarios 4. ¿Qué se espera del paciente? 5. Cuidados posteriores al estudio

PARTE 2 Manejo del paciente La Comisión Internacional de Protección Radiológica recomienda prestar más atención a la justificación y optimización de las exposiciones médicas.

Aunque no existan límites de dosis para estas exposiciones, la dosis recibida por el paciente debe ser la mínima compatible con una información diagnóstica suficiente. En algunos casos, la necesidad diagnóstica puede justificar un estudio de alta dosis incluso en pacientes pediátricos o bien la repetición de una prueba ya realizada con anterioridad. A pesar de ello, siempre se deben tener en cuenta algunos efectos radioinducidos (deterministas), directamente relacionados con la dosis recibida, en los que el efecto es más grave cuanto mayor sea la dosis, y otros efectos (estocásticos), tales como la inducción al cáncer, que, aunque su aparición es independiente de la dosis, la probabilidad aumenta con ésta.

POSICIONAMIENTO E INMOVILIZACIÓN DEL PACIENTE EN LA SALA DE TC La mesa de exploración es el lugar donde se posiciona al paciente para la realización del estudio. Las mesas están construidas con un material que permite acomodar confortablemente al paciente. Deben sustentarlo durante el tiempo que dure la exploración, permitiendo todo tipo de estudios, limitando su movilidad e impidiendo (dentro de lo posible) que caiga al suelo. Están fabricadas con materiales de baja impedancia 64 (fibra de carbono) para que no interfieran con la transmisión del haz de rayos X. Su reducido número atómico permite obtener láminas finas y al mismo tiempo altamente resistentes. La inmovilización es un punto clave a la hora de poder realizar un correcto posicionamiento del paciente. Se deben seguir una serie de normas para la correcta inmovilización de los pacientes en la sala de TC, que se detallan a continuación. • Utilizar sólo los dispositivos diseñados para tal efecto. • Permitir tanto como sea posible la movilidad del paciente para la correcta obtención de las imágenes como para su adecuada seguridad. • A ser posible, usar dispositivos acolchados para evitar lesiones en la piel. • Siempre que sea posible, colocar al paciente en posición anatómica. • Emplear dispositivos de inmovilización que se puedan retirar fácilmente si fuese necesario. • Utilizar dispositivos de inmovilización que no compriman ni afecten a la circulación sanguínea ni a la respiración. Las mesas tienen cabezales intercambiables (fig. 6.3) que se acomodan a la anatomía del

FIGURA 6.3 Cabezales.

paciente y que se pueden cambiar según el tipo de estudio a realizar, ayudando a su óptimo centraje. Una mesa de exploración está preparada para soportar pesos elevados (superiores a 200 kg), pero si se supera el límite permitido se puede producir un error de correlación de centraje y posicionamiento, dañar el motor de la mesa o incluso romperla, con el consiguiente riesgo de provocar lesiones importantes. La TC se realiza con el paciente tumbado en decúbito supino sobre la camilla que se desplaza mecánicamente. Existe un contacto visual del paciente con el equipo técnico que se encuentra en una sala próxima. En todo momento se puede mantener la comunicación con el paciente desde la sala de control mediante un sistema de megafonía que posibilita transmitirle información, solicitar su colaboración, relajarlo o advertirle de posibles acontecimientos que vayan a acontecer dentro de la sala; por ejemplo, que se va a desplazar la mesa en breves momentos.

Según el tipo de estudio que se vaya a realizar, se deben seguir una serie de normas a la hora de colocar el paciente en la mesa de exploración.

CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC

FIGURA 6.4

Centraje en estudios de cráneo (A) y utilización de protectores oculares (B).

Estudios de cráneo En este tipo de estudios se debe posicionar al paciente en decúbito supino con ambos brazos estirados a lo largo del cuerpo. La cabeza se debe situar simétricamente al eje del equipo para que la imagen no se obtenga con rotación (fig. 6.4A). El uso de dispositivos de gomaespuma o de otro material similar ayuda a que el paciente quede totalmente inmovilizado para el estudio. Se debe colocar un protector ocular y tiroideo (fig. 6.4B) para reducir la dosis de radiación en estos órganos. Es aconsejable situar unas sujeciones en los brazos del paciente para que mantenga la inmovilidad de las extremidades y relaje los brazos (fig. 6.5).

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Estudios de cuello y cervicales En este tipo de estudios la colocación del paciente es idéntica a la utilizada en el caso del estudio de cráneo, y únicamente variará el punto de referencia de centraje. Se debe evitar el uso de cabeceros que provoquen una flexión o una extensión anormal de la

FIGURA 6.5

Soportes laterales.

estructura a estudiar. El cuello debe posicionarse relajado, evitando malas posiciones. Se debe indicar al paciente que mantenga la respiración suave y que no trague saliva.

Estudios de tórax y abdomen En este caso, el paciente se debe posicionar en decúbito supino con ambos brazos semiflexionados por encima de la cabeza, permitiendo que se apoyen para que evitar movimientos que invaliden el estudio (fig. 6.6). Se pueden usar unas almohadillas para que las manos no queden sin apoyar. En ocasiones, el estudio se puede realizar toracoabdominal barriendo todo el tronco del 65 paciente en una sola hélice (fig. 6.7).

Estudios de columna dorsolumbar En estos estudios la colocación del paciente es idéntica a la utilizada en la exploración del tórax y el abdomen.

FIGURA 6.6

Colocación de los brazos semiflexionados hacia la cabeza en estudios de tórax y abdomen.

PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 6.7

Centraje en el tórax.

Las piernas se deben posicionar ligeramente flexionadas para corregir la lordosis lumbar; a tal efecto se utiliza un dispositivo acolchado que se coloca debajo de las piernas (fig. 6.8).

Estudios osteoarticulares En este tipo de estudios es de gran utilidad inmovilizar las extremidades para mantener las simetrías de estructuras; por ejemplo, de ambas caderas. Con ello también se evitan movimientos innecesarios que invalidarían la exploración. Al ser estructuras más pequeñas, se debe ajustar el campo de visión estrictamente a la zona a estudiar, evitando radiar innecesariamente al paciente.

REALIZACIÓN DEL ESTUDIO Establecimiento de normas de comunicación 66 Es importante transmitir seguridad al paciente, comenzando por mostrar el máximo interés,

FIGURA 6.8

Dispositivo acolchado para mantener las piernas flexionadas.

demostrándolo con un trato amable y agradable, distendido; hay que escucharlo en todo momento. Creando este ambiente se le ayuda a que se mantenga abierto a soluciones alternativas a un problema determinado o a que colabore activamente en la exploración. Se reduce la incertidumbre y se favorece un clima de solución de problemas, a la vez que el paciente mantiene la autoestima. En todo momento se deben evitar las barreras físicas y un entorno ruidoso. Para un buen desarrollo de la colaboración y de la cooperación, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: • Hablar al paciente de usted. No prejuzgar. • Indicar al paciente el nombre y el cargo del técnico. • Comprender y atender sus necesidades psicológicas. • Prestar atención a los sentimientos y emociones. Empatizar con su actitud (pasiva o agresiva). • Mantener continuamente un trato respetuoso, pero que nunca demuestre paternalismo. • Describir con detalles los rasgos más importantes de la exploración, sin mentiras o en­ gaños. • Mantener el contacto físico y visual. Mirar a los ojos del paciente sin atosigar. • Cumplir los mismos cuidados con el paciente inconsciente. • Al comenzar, no olvidar los beneficios de mantener unos breves minutos de charla. • Cubrir su desnudez, para mantener su intimidad, en la medida de lo posible.

CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC Una buena comunicación con el paciente pediátrico es el primer paso para obtener un estudio de calidad. Los niños sólo necesitan unos 30 segundos para compartir sus pensamientos, sus descubrimientos y su entusiasmo. Para obtener su colaboración es aconsejable tratar de decirles “qué hacer” en vez de decirles “qué no hacer”. Se debe dar una sola orden a la vez, dado que les es difícil recordar una serie de órdenes, y siempre de forma sencilla. El tono de voz debe estar en consonancia con el mensaje, especialmente cuando se están pidiendo cosas importantes a los niños. Ayuda mucho hablar con firmeza, dando a los niños la razón de las necesidades que se les solicitan. El contacto visual mejora la comunicación. Inclinarse o sentarse para estar al nivel de los ojos de los niños pequeños inspirará confianza en ellos.

Estudios con contraste Se deben cumplir a rajatabla todas las precauciones que preceden a la administración de un contraste. Se debe firmar un consentimiento informado antes de someterse a una TC con contraste. Es importante conocer la historia clínica y antecedentes de alergias, así como consultar la analítica y los posibles riesgos que pudiesen comprometer el estado de salud del paciente.

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Se debe explicar el procedimiento al paciente con el fin de reducir la ansiedad. Puede ser importante valorar la posibilidad de permitir al paciente que inspeccione el equipo para reducir cualquier sentimiento de claustrofobia o miedo.

FIGURA 6.9

Inyector de contraste y calentadores de contraste.

El técnico debe informar al paciente que puede comunicarse con él a través de un micrófono existente en la sala. Se debe explicar al paciente que el personal estará sentado detrás de la ventana de cristal, en una sala desde la que puede observar, escuchar y comunicarse en todo momento con él. El uso de inyectores de contraste yodado está plenamente indicado para la realización de los estudios por TC. Las salas suelen estar provistas de calentadores de contraste (fig. 6.9) para poder inyectarlos a temperatura corporal e intentar reducir así la posibilidad de una reacción adversa. Hay que informar al paciente que durante la administración del contraste puede tener sensación de náuseas, calor, enrojecimiento y un sabor metálico. En el caso de que se produjese una reacción adversa durante la TC, deben quedar reflejados en la historia clínica los medicamentos administrados al paciente. Se debe incluir el registro del tiempo (inicio y finalización), la tolerancia del paciente al procedimiento y al medio de contraste, y las instrucciones que recibió posprocedimiento.

Manejo del paciente crítico Las complicaciones se pueden presentar por cambios en las constantes vitales con respecto al nivel previo de valoración y problemas por fallos en el aparataje. En este caso, deben contemplarse los siguientes aspectos: • Antes de iniciar traslado desde la unidad (UCI, 67 urgencias, quemados, etc.), hay confirmar con el servicio solicitante la disponibilidad de la sala para evitar esperas innecesarias.

PARTE 2 Manejo del paciente • Controlar el paso por las puertas y vigilar los

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movimientos dentro de la sala para evitar desconexiones de aparataje o golpes accidentales. Verificar que el paciente requiera el estudio indicado en la solicitud de exploración. Determinar el personal que participará en la movilización a la mesa de la TC. Preparar al paciente para el paso a la mesa de estudio y obedecer la orden del facultativo responsable que supervisará la cabeza y el tubo endotraqueal. Conectar sin demora el respirador portátil o la mascarilla de oxígeno a la toma de pared, conservando el sistema de oxigenación portátil para el traslado de vuelta a la unidad. En la medida de lo posible, usar sueros de plástico y no de vidrio para evitar golpes y roturas. Intentar colocar todas las bombas de infusión y sueros en un mismo lado del equipo para poder controlar que con los movimientos de la mesa no se produzca un accidente Revisar las vías, el tubo endotraqueal, los drenajes, las bolsas de orina y sangre, etc., para evitar retiradas accidentales durante la movilización. Comprobar el estado de los colectores de orina que vienen fijados a la cama evitando tirones. Colocar el monitor portátil en un lugar visible y, si es posible, enchufarlo a la corriente para evitar consumo de baterías; un lugar idóneo suele ser a los pies del paciente, encima de la mesa, para que se puedan valorar las constantes vitales desde la mesa de control y nadie permanezca dentro de la sala durante la rea­ lización del estudio. Utilizar los dispositivos adecuados –camilla cuchara, bandeja transportadora (fig. 6.10), etc.– o las técnicas de movilización de pacientes, adaptadas a las necesidades fisicopatológicas del paciente, para la movilización a la mesa. Siempre hay que actuar en bloque y siguiendo las órdenes del personal facultativo. Confirmar, simulando el estudio, la longitud de la exploración para que en el movimiento de la mesa no se desplace ni se rompa nada, o, más importante, cause algún accidente. Cubrir al paciente con una sábana que permita controlarle pero al mismo tiempo le proteja de los cambios de temperatura y de la desnudez. Al terminar el estudio, pasar al paciente de nuevo a su cama con las mismas precauciones anteriores. Recoger todo el material, documentación y aparataje que pertenece a la unidad, dejando la sala en perfecto estado de limpieza, orden y operatividad.

FIGURA 6.10

Bandeja transportadora. Si existe riesgo en la vida del paciente y se requiere asistencia urgente, se procederá a suspender el estudio, ya que prima su vida por encima de todo.

Manejo del paciente emocionalmente inestable Los pacientes emocionalmente inestables que requieren procedimientos en el Servicio de Radiodiagnóstico pueden venir derivados del Servicio de Urgencias o bien pueden estar hospitalizados en las unidades de salud mental. A menudo los pacientes emocionalmente inestables están agitados o confundidos, y pueden llegar a ser combativos. Por lo general, los pacientes que reaccionan así lo hacen porque están asustados o sienten que no tienen control sobre lo que está sucediendo. Recurren a la conducta violenta como medio de autoprotección. Este comportamiento puede deberse a diferentes motivos.

CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC Antes de acercarse a un paciente que no rea­ cciona de manera racional, se debe discutir el caso con el personal facultativo e informarle de este tipo de comportamiento. La mejor manera de acercarse a estos pacientes es desde un lado, nunca cara a cara. Nunca hay que tocar a un paciente que se está comportando así sin antes pedirle permiso para hacerlo y explicarle qué pasará. Se deben utilizar frases sencillas y concisas para exponer el propósito del procedimiento.

Manejo del paciente infeccioso y del paciente aislado Un paciente infeccioso es aquel que puede contagiar por diferentes vías la enfermedad que padece. Es imprescindible minimizar y controlar el riesgo ocupacional. Las formas más comunes de contagio en el medio hospitalario son: • Vía oral: tos, estornudos, saliva, secreción nasal y bronquial. • Vía paternal: contagio de madre a hijos en la gestación en trabajadoras en el ámbito hospitalario. • Vía sanguínea: transfusiones de sangre, agujas o herramientas quirúrgicas infectadas. • Vía epidérmica: contacto con la piel y el cuerpo infectado, o con objetos que hayan sido expuestos a la infección. • Vía aérea: contagio a través de un virus que viaja por el ambiente.

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De forma general hay que tomar precauciones universales y pensar que todo paciente puede contagiar hasta que no se demuestre lo contrario.

Deben contemplarse una serie de precauciones universales: • Hay que usar de forma rutinaria elementos barrera. • Se deben utilizar guantes cuando se vaya a tocar sangre, fluidos biológicos o mucosas. Hay que utilizarlos cuando se manipulan objetos o superficies manchados de sangre o fluidos biológicos y durante las prácticas de acceso vascular (administración de contrastes o medicación, comprobación de una vía venosa). • Los guantes deben cambiarse tras el con­ tacto con cada paciente. Las manos se deben lavar inmediatamente después de quitarse los guantes. • Hay que usar máscaras, gafas o pantallas protectoras durante las actividades en las que sea probable que se derrame sangre o fluidos biológicos. • Se deben vestir batas o delantales durante los procedimientos en los que es posible que se produzcan salpicaduras de sangre o de otros fluidos biológicos.

• Hay que limpiarse inmediata y concienzu-

damente las manos y otras superficies de la piel si se han ensuciado con sangre o fluidos biológicos. • Se deben tomar precauciones para prevenir lesiones causadas por agujas o instrumentos cortantes o punzantes. • Las agujas usadas no se deben reencapsular, doblar o romper de forma manual. Es aconsejable el uso de dispositivos de autoencapsulamiento como medida de autoprotección. • Hay que usar contenedores resistentes a los pinchazos donde se deben eliminar los materiales punzantes o cortantes. • Los trabajadores sanitarios con lesiones exudativas de la piel o dermatitis supurante deben evitar el contacto directo con los pacientes y sus equipos hasta que la situación se haya resuelto. • Las trabajadoras embarazadas deben estar especialmente familiarizadas y seguir de manera estricta todas las precauciones para minimizar la posibilidad de transmisión. En determinadas circunstancias, los pacientes han de permanecer aislados por ser infecciosos o por estar inmunodeprimidos; en estos casos el personal sanitario actúa como elemento contaminante. Las causas más comunes de inmunodepresión son: • Trasplantes de médula. • Trasplantes en general. • Enfermedades hematológicas. • Tratamientos quimioterápicos. • Neonatos en incubadoras. Es esencial evitar todo traslado innecesario de pacientes aislados con el fin de prevenir y controlar la potencial dispersión de la infección de la enfermedad.

No obstante, en ocasiones se hace imprescindible su movilización a salas como la de TC. Si el paciente necesita ser trasladado, es aconsejable que utilice mascarillas adecuadas a cada necesidad. En la sala de TC se deben seguir unas consideraciones generales: • Se hará una limpieza previa y posterior al estudio del equipo y de las superficies. • La sala permanecerá cerrada unos 30 minutos tras la limpieza. • El personal del Servicio de Radiología que recepciona al paciente usará la mascarilla adecuada para cada situación, guantes, batas y gorro, y seguirá todas aquellas medidas que el Servicio de Prevención o de Seguridad e Higiene aconsejen.

Manejo del paciente con disminuciones físicas, discapacidad y minusvalía La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la discapacidad como las consecuencias de las

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PARTE 2 Manejo del paciente deficiencias en el rendimiento y en las aptitudes de una persona. De igual manera, indica que una minusvalía es la desventaja para el individuo en su interacción con su entorno. Las discapacidades se clasifican en: • Psíquicas: relacionadas con alteraciones de la capacidad intelectual y de la personalidad. • Físicas o motoras: de deambulación o de manipulación. • Sensoriales: auditivas y/o visuales. • Mentales. En el caso de las personas de la tercera edad y de los pacientes inválidos, dado que tienen alguna tara musculoesquelética, se debe adaptar la realización del estudio al tipo y al grado de invalidez, ayudando y estableciendo un clima de confianza y seguridad. Con los enfermos ciegos se debe respetar su independencia. Cada individuo tendrá su

grado de independencia particular y el técnico deberá adaptarse a él. Hay que guiarlos dentro de la sala mediante ruidos que puedan servir de referencia; se les debe explicar y advertirles de todo: peldaños, obstáculos, ruidos y tiempo de exploración. A los pacientes sordos se les debe hablar de frente y despacio. En general en este caso se deben contemplar los siguientes aspectos: • Al identificarse, el técnico puede valorar si el paciente es capaz de hablar y de qué forma. • Se puede utilizar escritura y mímica para hacerse entender. • Se puede utilizar un juego de luces para que realice las maniobras que sean necesarias en los momentos adecuados. • Se deben evitar charlas innecesarias o comentarios de terceros mientras el enfermo permanezca en la sala.

AUTOEVALUACIÓN 1. Aunque no existan límites de dosis recibida por el paciente para estas exposiciones, la Comisión Internacional de Protección Radiológica recomienda en lo relativo a radioprotección: a. Prestar especial atención sólo a la justificación de las exposiciones médicas. b. Prestar especial atención sólo a la optimización de las exposiciones médicas. c. Prestar especial atención a la justificación y a la optimización de las exposiciones 70 médicas. d. Prestar especial atención a la dosimetría y a los protocolos de cada estudio. e. Ninguna es correcta. 2. Las mesas están construidas con un material de baja impedancia: a. Para la comodidad del paciente. b. Para que no interfieran con la transmisión del haz de rayos X. c. Para que reduzcan la dosis de radiación. d. Para que se puedan utilizar tanto en pacientes pediátricos como en adultos. e. Ninguna es correcta. 3. ¿Qué precauciones previas a la administración de un medio de contraste se deben cumplir a rajatabla? a. El paciente debe firmar un consentimiento informado antes de recibir una TC con contraste. b. Se debe disponer del historial médico del paciente y de la historia de las alergias antes de iniciar el estudio.

c. Se debe consultar el historial médico para ver analítica y riesgos que pudiesen comprometer la vida o el estado de salud del paciente. d. Todas son correctas. e. Ninguna es correcta. 4. En caso de estar comprometida la vida del paciente durante la realización del estudio, se deberá: a. Suspender el estudio. b. Suspender el estudio sólo en casos de parada cardiorrespiratoria confirmada. c. Proceder a suspender el estudio, ya que prima la vida del paciente. d. Acortar el tiempo de la realización del estudio. e. Continuar con el estudio, ya que nunca se suspende. 5. ¿Cuántas veces se debe verificar la identidad del paciente antes de realizar el estudio? a. Por lo menos en dos ocasiones (al recepcionar el volante y al pasar el paciente a la sala). b. En la recepción del volante únicamente. c. Únicamente al administrar contrastes yodados. d. Por lo menos en dos ocasiones (al recepcionar el volante y al abandonar el paciente la sala). e. Nunca.

CAPÍTULO 6 Cuidado del paciente durante las exploraciones de TC

CASOS PRÁCTICOS 1. Indique al menos cinco de los pasos que se deben contemplar en el manejo de un paciente trasladado de Cuidados Intensivos a la sala de TC antes, durante y después de la realización del estudio.

2. Indique cinco normas básicas para la correcta inmovilización de los pacientes en la sala de TC.

Bibliografía Dutton AG, Linn-Watson T, Torres SL. Torres’ Patient Care in Imaging Technology. 8.ª ed. Philadelphia: Wolters Kluwer; 2012. Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011.

Seeram S. Computed Tomography: Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control. 3.ª ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2009.

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Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

7

Medios de contraste y técnicas de inyección Jorge Cobos Alonso

Introducción  73 Medios de contraste intravasculares  74 Composición  74 Características fisicoquímicas de los contrastes yodados  74 Farmacocinética y distribución  75 Tipos y clasificación  75 Efectos adversos  77 Medios de contraste enterales  80

INTRODUCCIÓN La utilización de los medios de contraste en los estudios de tomografía computarizada (TC) ha supuesto un importante avance en el diagnóstico médico. Estos fármacos permiten definir mejor las alteraciones en los diferentes órganos y alcanzar una mayor precisión diagnóstica. Los medios de contraste también se denominan agentes de contraste o simplemente contrastes. El contraste es un fármaco que modifica de forma temporal la densidad de los órganos o tejidos donde se distribuye.

La capacidad para diferenciar dos estructuras en la TC viene determinada por el contraste entre esas dos estructuras, es decir, que tengan diferentes densidades o unidades Hounsfield (UH). Esto se produce porque cada estructura produce una atenuación diferente del haz de rayos que depende de su densidad (v. los capítulos 1 y 4). Los medios de contraste ayudan a aumentar el contraste entre las estructuras, hecho que permite una mejor diferenciación entre ellas, modificando temporalmente la densidad y, por lo tanto, la atenuación de los órganos o tejidos. Estos fármacos pueden modificar la atenuación de los tejidos donde se distribuyen, aumentándola (contraste positivo) o disminuyéndola (contraste negativo). También permiten administrarse de dos formas fundamentales: por vía

Contrastes positivos  80 Contrastes negativos  81 Técnicas de administración intravenosa  81 Vía intravenosa  81 Forma de administración  82 Fases de realce  82 Parámetros de administración  83 Técnicas de sincronización  85

intravenosa o por vía enteral. De esta forma. cuando se administra un contraste positivo por 73 vía enteral o intravenosa, se obtiene un aumento de la densidad en la zona donde esté el contraste, consiguiendo una mayor atenuación del haz de rayos cuando atraviesa esa zona. Este cambio se traduce en la imagen como un aumento de las UH, es decir, se verá más claro el órgano donde se haya distribuido el contraste; con los contrastes negativos sucede lo contrario (fig. 7.1). Esta propiedad es temporal y dependiente del contraste; cuando el medio de contraste desaparece del órgano, éste recupera su densidad habitual. Los contrastes positivos aumentan la densidad de aquellas estructuras por las que se distribuyen, mientras que los contrastes negativos la disminuyen.

La gran mayoría de los contrastes usados en TC están basados en el yodo. Su utilización surgió a finales de la década de 1920, cuando se buscaba una molécula para el tratamiento de infecciones biliares. Se observó que se eliminaba por vía renal y empezó a utilizarse para la realización de urografías intravenosas. Posteriormente el yodo se asoció a un anillo de benceno, lo que permitió su uso intravascular. Progresivamente estas moléculas se han ido mejorando, aportando más eficacia y seguridad, de modo que hoy día su uso está ampliamente extendido en los estudios con TC.

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PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 7.1

Esquema de estructura sin contraste, con contraste positivo y con contraste negativo. Los contrastes positivos aumentan la densidad (aumento de las UH), mientras que los negativos la disminuyen (disminución de las UH).

A continuación se describe el uso de los diferentes medios de contraste en base a su forma de administración: intravenosa y enteral.

MEDIOS DE CONTRASTE INTRAVASCULARES Los medios de contraste intravasculares son contrastes positivos que aumentan la densidad de los órganos por donde se distribuyen, consiguiendo un realce de los tejidos de forma temporal. Estos compuestos contienen yodo, que es el responsable del realce. Una dosis adecuada puede aumentar entre 40 y 75 UH la atenuación de un tejido con respecto a su estado basal, facilitando 74 así su caracterización y diferenciándolo de las estructuras adyacentes. Debido a su contenido en yodo, los compuestos intravasculares también se denominan contrastes yodados.

Los tres radicales unidos a los tres átomos de carbono restantes aumentan la solubilidad de la molécula y facilitan su eliminación. Dependiendo de su composición, pueden asociar cargas iónicas, de forma que hay contrastes iónicos y no iónicos, lo que modifica características fisicoquímicas tales como la osmolalidad. Los contrastes intravasculares están compuestos por un anillo de benceno que tiene unidos a sus seis carbonos tres moléculas de yodo y tres radicales de forma alterna.

Características fisicoquímicas de los contrastes yodados SOLUBILIDAD Todos los medios de contrastes yodados son solubles en agua.

Composición Los contrastes yodados fundamentalmente constan de un anillo de benceno que tiene asociados tres átomos de yodo y tres radicales de forma alterna (fig. 7.2). El anillo de benceno es una estructura hexagonal formada por seis carbonos con seis hidrógenos dispuestos en una estructura cíclica. Permite mantener unidos en una molécula estable al yodo y a los diferentes radicales. El anillo de benceno tiene unidos tres átomos de yodo a los carbonos de forma alterna. Estos yodos son los responsables de interaccionar con los rayos X y de producir el efecto deseado de aumentar la atenuación. El elevado número de electrones presentes en la molécula de yodo impide el paso de los fotones de rayos X (efecto fotoeléctrico, v. el capítulo 1), disminuyendo el número de los fotones que llegan a los detectores de la TC y, por lo tanto, aumentando la densidad y la atenuación.

FIGURA 7.2

Composición básica de la molécula de contraste yodado. Anillo de benceno de seis carbonos con tres moléculas de yodo y tres radicales unidos de forma alterna.

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección

FIGURA 7.3

Los contrastes iónicos en disolución se disocian en dos partículas, ambas con carga eléctrica.

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IONICIDAD Los radicales que están unidos a la molécula de benceno aumentan la solubilidad del contraste. Cuando se disuelven en agua o en sangre, algunos de estos radicales se disocian, originándose dos moléculas, una con carga positiva o catión (parte del radical con carga positiva) y otra con carga negativa o anión (el anillo de benceno con los yodos con carga negativa) (fig. 7.3). En otros contrastes, los radicales no se disocian y no producen moléculas con carga. Por esto los contrastes pueden clasificarse en iónicos o no iónicos. A una misma concentración de yodo que los no iónicos, los contrastes yodados iónicos producen al disociarse el doble de moléculas (mayor osmolalidad) y con carga, por lo que suelen asociarse a mayor número de efectos adversos. OSMOLALIDAD La osmolalidad corresponde a la concentración de una disolución, es decir, al número de partículas de un compuesto por unidad de disolvente en kg. La osmolalidad de la sangre es de 290 mOsm/kg de agua. La mayoría de contrastes yodados tienen una osmolalidad mayor que la de la sangre, en algunos casos hasta siete veces más. Según la osmolalidad, se pueden clasificar en hiperosmolares (entre cuatro y siete veces la osmolalidad de la sangre), hipoosmolares (alrededor de dos veces la osmolalidad de la sangre) e isoosmolares (osmolalidad similar a la de la sangre) (fig. 7.4). Esta clasificación puede resultar confusa, ya que los medios hipoosmolares tienen mayor osmolalidad que los isoosmolares. Esta característica es importante porque cuanto mayor sea la osmolalidad del contraste, mayor será la tasa de episodios adversos; de ahí que los medios hiperosmolares se utilicen hoy día mucho menos y se prefieran los medios hipoosmolares e isoosmolares por vía intravenosa. VISCOSIDAD La viscosidad corresponde a la resistencia de un fluido a deformarse. Depende del tamaño de las moléculas disueltas, así como de la concentración

FIGURA 7.4

Esquema de contrastes hiperosmolares, hipoosmolares e isoosmolares.

y de la temperatura. Al ser la molécula de mayor tamaño, los medios de contraste dímeros (con dos moléculas de benceno unidas) tienen una viscosidad mayor. Esto repercute en la microvascularización, provocando un enlentecimiento en la circulación capilar y también en la velocidad de inyección. Una forma de disminuir la viscosidad del contraste es calentarlo hasta la temperatura corporal, porque a esta temperatura la viscosidad del contraste dímero se aproxima a la del monómero.

Farmacocinética y distribución Cuando se inyectan por vía intravenosa, los contrastes yodados pasan al sistema arterial y de ahí a los capilares, donde difunden al espacio intersticial y al sistema venoso (fig. 7.5). Los con75 trastes no pasan al interior celular ni tampoco atraviesan la barrera hematoencefálica cerebral. Si se rompe dicha barrera hematoencefálica por la existencia de una lesión subyacente, sí la podrán atravesar. Los contrastes yodados son eliminados por el riñón sin metabolizarse, y el 90% se excreta en las primeras 24 horas. Cuando existe insuficiencia renal, pueden excretarse por la vesícula y por vía intestinal.

Tipos y clasificación CLASIFICACIÓN POR ESTRUCTURA MOLECULAR Los contrastes yodados pueden diferenciarse entre iónicos y no iónicos, dependiendo de si en una solución su radical se disocia en dos iones. También se pueden clasificar en monómeros o dímeros según si su molécula está constituida por uno o dos anillos de benceno (fig. 7.6). Estos contrastes dímeros permiten, con una molécula de contraste, aumentar la concentración de yodo (porque tienen seis yodos por molécula) sin aumentar la osmolalidad. Al tener un tamaño mayor, tienen mayor viscosidad, que puede disminuirse calentándolos.

PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 7.5

Esquema de la farmacocinética de los contrastes yodados. Al administrarse el contraste intravascular al torrente vascular, pasa al compartimento extracelular de los diferentes órganos, realzándolos. Cuando pasa por el riñón, es filtrado y excretado.

• Contraste isoosmolar: Dímeros no iónicos con osmolalidad alrededor de 300 mOsm/kg.

Los contrastes intravasculares se pueden clasificar según distintos criterios: iónicos o no iónicos, monómeros o dímeros, e hiperosmolares, hipoosmolares o isoosmolares (tabla 7.1).

FIGURA 7.6

Estructura de los contrastes monómeros y dímeros.

CLASIFICACIÓN POR OSMOLALIDAD

76 Como ya se ha comentado, los contrastes yoda-

dos se pueden clasificar según su osmolalidad: • Contraste hiperosmolar: Monómeros iónicos con osmolalidad > 800 mOsm/kg. • Contraste hipoosmolar: Monómeros iónicos y dímeros iónicos con osmolalidad entre 600800 mOsm/kg.

PRESENTACIÓN Y POSOLOGÍA. DOSIS Y CONCENTRACIÓN Los medios de contrastes yodados intravenosos se suministran en solución en frascos, botellas o jeringuillas precargadas. Además, existen preparaciones con concentraciones diferentes de un mismo contraste (diferentes mg de yodo por ml de contraste). El objetivo es administrar la mínima cantidad de contraste para conseguir una concentración de yodo suficiente que permita el aumento de atenuación adecuado y que el estudio sea diagnóstico.

TABLA 7.1  Tipos de medios de contraste yodados Composición

Nombres comerciales

Principio activo

Osmolalidad

Monómero iónico

Radialar Trazograf® Urografín® Plenigraf® Hexabrix® Scanlux® Iopamigita® Iopamiro® Omnipaque® Nitigraf® Xenetix® Iomeron® Optiray® Visipaque®

Amidotrizoato meglumina Amidotrizoato de sodio y meglumina

Alta

Ioxaglato meglumina Iopamidol

Baja Baja

Dímero iónico Monómero no iónico

Dímero no iónico

®

Iohexol Iobritridol Iomeprol Ioversol Iodixanol

Isoosmolar

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección El aumento de atenuación del contraste depende de la cantidad de yodo que se introduzca y, por lo tanto, de la concentración y de la cantidad de contraste que se administre. También depende de la tasa de inyección; así, un contraste con una concentración de 400 mg I/ml inyectado a 3 ml/s, ofrece un realce similar al de una concentración de 300 mg I/ml inyectado a 4 ml/s. El peso del paciente también condiciona el volumen de contraste a administrar: a mayor peso del paciente, se requiere mayor cantidad de contraste para obtener una concentración de contraste por kg y un efecto similares. Las dosis habituales suelen estar alrededor de 300 mg I/kg para alcanzar un efecto diagnóstico. En la práctica clínica habitual es frecuente administrar la misma cantidad de contraste para un mismo tipo de estudio independientemente del peso del paciente, y suele rondar entre 50150 ml de contraste con 300 mg I/ml. El límite superior puede estar en los 200 ml con 320 mg I/dl (64 g de yodo), aunque esta cifra podría verse rebasada dependiendo del contexto clínico. En el caso de estudios pediátricos sí suele calcularse la dosis según el peso, frecuentemente 2 ml I/kg. El tipo de contraste, la cantidad, la concentración y la tasa de inyección ha de adecuarse según la finalidad del estudio de TC y de las características del paciente. De ahí que para cada protocolo de TC y estado del paciente deban adecuarse las dosis, la forma de administración y el tipo de contraste.

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Efectos adversos Las reacciones adversas a los medios de contraste yodados se presentan entre el 5-8% de la población general. La mortalidad es muy baja, aproximadamente de un 0,9 por 100.000. No está bien definido el concepto de reacción adversa en el caso de los contrastes yodados. Se podría considerar una reacción adversa cualquiera que produzca el fármaco que no sea la del aumento de atenuación, como por ejemplo sensación distérmica o cambios en la percepción del sabor, pero habitualmente estas reacciones no se contabilizan como tales. En la práctica clínica se siguen los criterios de la European Society of Urogenital Radiology (ESUR) y del American College of Radiology (ARC) para definir cuáles son las reacciones adversas y su gravedad. MECANISMOS Se diferencian dos mecanismos principales, la toxicidad directa y la hipersensibilidad. Reacciones tóxicas Son aquellas producidas por el contraste directamente sobre las células, los tejidos o los órganos.

Podrían estar causadas por la osmolalidad del compuesto y por su unión a proteínas. Las principales reacciones tóxicas son: • Riñones. Alteración de la función renal (nefropatía por contrastes yodados). Se tratan detenidamente más adelante. • Sistema respiratorio. Broncoespasmo, edema pulmonar. • Tiroides. Reducción de la función tiroidea en pacientes con tiroiditis autoinmune (enfermedad de Hashimoto). En casos de hipertiroidismo puede provocar un incremento de los síntomas. • Sistema cardiovascular. Hipotensión, alteración de la actividad eléctrica cardíaca con taquicardia y arritmias y trombosis venosa. • Sistema nervioso central. Reacción vasovagal, cefalea, mareos, alteraciones sensoriales y de la visión, convulsiones. • Coagulación. Inhibición de la cascada, tanto intrínseca como extrínseca, inhibición de la coagulación en varios puntos, inhibición de la agregación plaquetaria. • Efectos locales. Los medios hiperosmolares pueden producir dolor en la zona de administración, así como flebitis química; en casos graves pueden producir trombosis por daño endotelial. Reacciones por hipersensibilidad Las reacciones por hipersensibilidad constituyen el resto de las reacciones que no se producen por un efecto tóxico directo. No está claramente determinado por qué se producen. No son verdade- 77 ras reacciones alérgicas, pero al tener una clínica similar, se denominan reacciones seudoalérgicas. Este tipo de reacciones no están relacionadas con la dosis y no existe reacción cruzada entre los diferentes contrastes. FACTORES DE RIESGO PARA REACCIONES POR HIPERSENSIBILIDAD Reacción previa a contrastes yodados. La aparición de una reacción adversa a un contraste yodado aumenta el riesgo de que aparezca de nuevo tras una nueva exposición. Si fuesen reacciones alérgicas, cada exposición supondría un nuevo cuadro sintomático, pero al no serlo, esto no es así. Se ha observado que el riesgo de reacción tras una reacción previa en el caso de los contrastes hiperosmolares es del 16 al 35% (11 veces más que alguien que no ha tenido reacción previa). Si ha tenido reacción previa a un medio de contraste hiperosmolar y se le administra uno hipoosmolar, la tasa de reacción se reduce aproximadamente al 5%. Las cifras aportadas pueden variar según los estudios, pero este factor de riesgo se considera el más importante, sin que la administración

PARTE 2 Manejo del paciente de un medio de contraste no iónico disminuya este riesgo. También hay que comentar que el hecho de que un individuo no haya presentado una reacción previa al contraste no excluye que ésta aparezca tras una nueva exposición. El mayor factor de riesgo de reacción adversa a contrastes yodados intravasculares es el antecedente de reacción adversa previa.

Asma. Los pacientes con asma tienen un riesgo de aproximadamente ocho veces mayor en el caso de los contrastes hiperosmolares y cinco veces mayor en el caso de los contrastes isoosmolares de tener una reacción de hipersensibilidad que la población sin asma. Alergias. Los pacientes con alergias a medicamentos o alimentos tienen un riesgo mayor de reacciones por hipersensibilidad que el resto. Sin embargo, no existe un riesgo mayor por tener alergia a alimentos que contienen abundante yodo (por ejemplo, marisco) que el de otra alergia alimentaria. Al igual que las reacciones alimentarias, están mediadas por una hipersensibilidad a ciertas proteínas, no por hipersensibilidad al yodo. El antecedente de alergia al marisco no incrementa el riesgo de reacción adversa más que otra alergia alimentaria.

Fármacos. Los pacientes que reciben o han recibido interleucina 2 tienen un mayor riesgo de reacción adversa, principalmente de tipo tardío. La hipersensibilidad a preparaciones tópicas que contienen yodo no aumenta el riesgo.

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La hipersensibilidad a preparaciones tópicas que contienen yodo no incrementa el riesgo.

TIPOS DE REACCIÓN ADVERSA POR HIPERSENSIBILIDAD En ocasiones pueden confundirse las reacciones por hipersensibilidad y por toxicidad, ya que pueden dar una clínica similar. Se pueden clasificar por el momento de su presentación y por el carácter leve o grave de la sintomatología que producen. Reacciones agudas Las reacciones agudas son aquellas que aparecen durante los primeros 60 minutos tras la administración. Dado que más del 90% de las reacciones se dan en los primeros 20-30 minutos, se recomienda que después de la administración de contrastes, el paciente permanezca controlado por personal sanitario durante dicho período. Según la sintomatología, las reacciones agudas se pueden clasificar en leves, moderadas o graves (cuadro 7.1). Las reacciones leves son las más frecuentes y raramente requieren tratamiento, mientras que las reacciones moderadas sí requieren tratamiento y suelen tratarse como reacciones alérgicas leves que generalmente ceden.

CUADRO 7.1  REACCIONES ADVERSAS AGUDAS A CONTRASTES YODADOS Leves

Nauseas, vómitos, urticaria, picor

Moderadas

Vómitos graves, urticaria importante, broncoespasmo, edema facial o laríngeo, síncope vasovagal

Graves

Shock hipotensivo, paro cardíaco o respiratorio

Las reacciones graves pueden ocasionar la muerte. La incidencia de muertes por reacciones adversas a los contrastes yodados es de 1/100.000 individuos. Aunque son raras, los técnicos deben ser conscientes del estado del paciente durante la prueba para poder detectarlas y avisar al médico responsable o a los servicios de urgencia. En la sala de exploración o en las inmediaciones deben estar disponibles los instrumentos y fármacos mínimos para iniciar el diagnóstico y tratamiento iniciales. El tratamiento específico excede el objetivo de esta obra, pero puede consultarse en numerosos tratados (bibliografía) y en las páginas web de la ESUR y del ARC. Reacciones tardías Las reacciones tardías son aquellas que ocurren tras los primeros 60 minutos y en los 7 días siguientes. La causa no está clara, pero parece que hay evidencias de un mecanismo inmune como en las alergias. La mayoría son cutáneas, autolimitadas y de gravedad leve o moderada. Suelen aparecer más con los medios de contraste de alta osmolalidad. Reacciones muy tardias Son aquellas que ocurren mas allá de la primera semana tras la administración del medio de contraste. Estas reacciones son las crisis tirotóxicas que se producen en pacientes con hipertiroidismo a las 4-6 semanas de la administración. Esto es debido al yodo libre que pueden albergar las preparaciones de contraste yodado. PREVENCIÓN DE LAS REACCIONES ADVERSAS Hay que informar a aquellos pacientes que tengan factores de riesgo para esta contingencia, valorar la posibilidad de realizar pruebas de imagen alternativas o bien considerar el riesgo-beneficio de realizar la prueba con contraste. A los pacientes con reacciones previas se les pueden pautar tratamientos basados en corticoides, que disminuyen, aunque no eliminan, el riesgo de una nueva reacción adversa. Existen varias pautas de tratamiento que se adecúan al estado clínico del paciente. La administración de medios de contraste de baja osmolalidad es quizá la medida más efectiva para disminuir el riesgo de reacción adversa en

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección

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cualquier tipo de paciente. Estos medios de contraste tienen una incidencia menor y también reducen el riesgo de nueva reacción adversa en aquellos pacientes que previamente la han presentado con contrastes de alta osmolalidad. Es muy importante documentar cualquier reacción adversa mediante formularios para que sea incluida en la historia clínica del paciente, así como recalcar al paciente y a la familia que informen de esa reacción ante otro eventual estudio con contraste. NEFROPATÍA INDUCIDA La alteración de la función renal es uno de los efectos adversos más importantes. Se define como la reducción de la función renal que provoca un aumento de la cifra de creatinina en plasma de más de un 25% sobre el valor previo o bien un incremento superior a 5,5 mg/dl en los 2-3 días siguientes a la administración de contraste excluyendo otras causas. Los medios de contraste yodado se eliminan predominantemente por vía renal. La nefrotoxicidad se produce por efecto tóxico directo sobre las estructuras renales y también por vasoconstricción de los vasos renales. Esta alteración suele ser autolimitada y transitoria, con recuperación en una semana. Se produce en mayor medida en aquellas personas que tienen una función renal previamente alterada, de forma que sólo se observa en un 2% de los pacientes con función renal normal y llega a un 50-90% de los que la tienen alterada (insuficiencia renal crónica). El daño permanente se produce en menos casos, siendo necesaria la diálisis en el 0,4-2% de los pacientes. Los factores de riesgo para desarrollar nefropatía inducida por contrastes son tener una función renal previamente alterada, diabetes mellitus, el uso de contrastes hiperosmolares, altas dosis de contraste, la deshidratación y el uso simultáneo de otros fármacos nefrotóxicos. Todos estos factores alteran la función renal y predisponen a que la toxicidad por el contraste sea mayor y permanente. En estos pacientes se recomienda determinar la creatinina en suero para conocer la función renal previamente a la administración del contraste y poder establecer medidas para disminuirla. Para intentar disminuir esta nefrotoxicidad, se recomienda: • Hidratar al paciente, la medida más eficaz. Es más eficaz la hidratación intravenosa que la oral, pero ambas son efectivas. La hidratación ha de ser tanto previa como posterior a la admi­ nistración del contraste. • Utilizar contrastes hipoosmolares o isoosmolares. De esta forma se consigue disminuir la alteración de la osmolalidad del contraste sobre el riñón y por tanto el efecto tóxico directo.

• Disminuir la dosis de contraste. • Evitar otros fármacos nefrotóxicos al menos

24 horas antes de la administración del contraste. Se recomienda hacer un seguimiento de la función renal en aquellos pacientes que la tienen alterada y se les ha realizado una exploración con contraste yodado, y tratarlos de forma similar a una insuficiencia renal aguda si aparece nefrotoxicidad. La nefropatía inducida por contrastes yodados es uno de los efectos adversos más importantes. Se da más en pacientes con alteración previa de la función renal. La hidratación previa a la administración del contraste es la medida preventiva más importante para disminuir la nefropatía inducida.

OTROS EFECTOS O INTERACCIONES Metformina Este fármaco se administra a pacientes con diabetes mellitus no insulinodependientes. Cuando se acumula, puede producir acidosis láctica (exceso de ácido láctico en sangre). La incidencia de acidosis láctica por este fármaco es muy baja, pero cuando se produce es mortal en un 50%. La metformina se elimina por vía renal, de forma que una de las causas de su acúmulo es una mala función renal y por ello no se administra en pacientes con insuficiencia renal avanzada. Se recomienda a los pacientes que tienen una insuficiencia renal leve y toman metformina, que la suspendan temporalmente si van a recibir contraste yodado, porque el contraste podría agravar la insuficiencia renal y provocar un cúmulo de metformina. Los pacientes que tienen una función renal adecuada 79 y toman metformina no es necesario que la sus­ pendan cuando se les administra contraste yodado. Los pacientes con insuficiencia renal leve que toman metformina han de suspenderla si se les va a administrar un medio de contraste yodado intravenoso. Si la función renal es normal, no es necesario suspender el fármaco.

Pruebas de laboratorio Por el efecto tóxico directo, los medios de contraste pueden alterar algunos de los parámetros analíticos debido a que inhiben la cascada tanto intrínseca como extrínseca de la coagulación en varios puntos y la agregación plaquetaria. De esta forma, pueden verse levemente aumentados los tiempos de protrombina y el tiempo parcial de tromboplastina. Finalmente, pueden dar falsos positivos en la detección de proteínas en la orina en las siguientes 24 horas de su administración. Pruebas de medicina nuclear Los contrastes yodados alteran dos pruebas con isótopos: las gammagrafías tiroideas y el yodo radiactivo. Esto se produce por la existencia de yodo libre

PARTE 2 Manejo del paciente en las soluciones de los contrastes yodados. Para realizar estas pruebas, se recomienda esperar dos meses tras la administración de un contraste yodado. Los contrastes yodados también alteran la distribución del radiofármaco si son administrados antes de una gammagrafía ósea o de una gammagrafía con hematíes marcados. El mecanismo no es bien conocido. Se recomienda evitar la administración de contraste yodado 24 horas antes de la gammagrafía ósea o con hematíes marcados. Extravasación La mayoría de las lesiones son leves, aunque puede producir lesiones cutáneas tales como úlceras, necrosis y, en casos graves, síndrome compar­ timental. Las lesiones son más frecuentes con contrastes hiperosmolares. Tras la extravasación se recomienda elevar el miembro afecto, aplicar frío y vigilancia. Situaciones especiales Embarazo.  Los contrastes yodados pasan la placenta y permanecen en el feto y el líquido amniótico durante bastante tiempo. El yodo libre del contraste produce depresión o hipofunción de la glándula tiroidea. Por el contrario, no se han observado efectos mutagénicos o teratogénicos tras la administración de los contrastes yodados. Lactancia.  La cantidad de contraste yodado que pasa a la leche materna y que es absorbida por el lactante es mínima, por lo que no es imprescindible interrumpir la lactancia. Tumores productores de catecolaminas (feocro80 mocitoma y paraganglioma).  La administración de contrastes yodados induce una liberación de catecolaminas de estos tumores (feocromocitoma y paraganglioma), produciendo crisis hipertensivas. Los pacientes tratados pueden recibir contrastes yodados por vía intravenosa, recomendándose el uso de contrastes no iónicos. Pacientes hipertiroideos.  Debido al aporte extra del yodo libre que existe en las preparaciones del contraste yodado, los pacientes hipertiroideos pueden sufrir una crisis hipertiroidea a las 4-6 semanas de su administración.

superior y el intestino delgado, o rectal, para replecionar el colon, el sigma y el recto.

Contrastes positivos SOLUCIÓN DE SULFATO DE BARIO Se trata de soluciones de bario de baja densidad (1-3%). El tránsito de este contraste es relativamente lento y además puede producir artefactos, lo que disminuye su uso. Habitualmente se dan 500 ml de sulfato de bario diluido entre 45 minutos a 2 horas antes de realizar el estudio. Justo antes de realizar el examen se dan 200 ml para llenar el estómago y el intestino delgado proximal. Existen preparados comerciales específicos para su uso en TC y con un sabor agradable que distienden las asas intestinales y son más rápidos que las diluciones habituales. Estos preparados muestran una baja densidad en la TC, similar a la del agua, por lo que corresponden a un contraste negativo o neutro. Los contrastes con sulfato de bario están contraindicados en pacientes con perforación intestinal. Suelen producir estreñimiento y son raras las reacciones alérgicas. CONTRASTES YODADOS Los contrastes yodados son solubles en agua y se pueden utilizar para su administración enteral. A causa de su sabor desagradable, existen preparados para uso oral que contienen aditivos para mejorarlo. Debido al precio, suelen utilizarse contrastes iónicos monómeros. El contraste más utilizado es el diatrizoato de meglumina y sodio (Gastrografín®). Su uso está ampliamente difundido y se utilizan para diferenciar las asas intestinales de otras estructuras (fig. 7.7) y valorar

MEDIOS DE CONTRASTE ENTERALES Los contrastes enterales son muy importantes en el estudio del sistema gastrointestinal debido a que permiten diferenciar las asas intestinales de entidades patológicas tales como abscesos, quistes o tumores. Los contrastes enterales en TC pueden diferenciarse en positivos, si aumentan la densidad, o negativos, si la disminuyen; el agua puede definirse como contraste neutro o negativo. Asimismo, la vía de administración puede ser oral, con el objeto de replecionar al menos el tracto digestivo

FIGURA 7.7

Medio de contraste enteral positivo: contraste yodado. Se aprecia una repleción de las asas de intestino delgado por contraste hiperdenso.

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección patología mural intestinal, zonas de perforación, dehiscencia de suturas y fístulas. Por lo general se utilizan diluidos al 2-5% (10 ml en 300 ml de agua). Para rellenar el intestino delgado, suelen administrarse un total de 1-1,5 l durante los 60-90 minutos previos al estudio. Para rellenar de forma óptima el estómago, los últimos 200 ml se administran en la sala de exploraciones, pudiéndose aumentar la concentración al 5%. Si sólo se desea estudiar el tracto gastrointestinal superior, suele ser suficiente dar 500 ml 15-30 minutos antes. En el caso de que se administre por vía rectal para estudiar la región rectosigmoidea, suelen ser adecuados 300 ml a la misma dilución. Estos contrastes son eliminados por vía rectal a excepción de un 5%, que es absorbido y eliminado por vía renal. Los efectos adversos son aumento del tránsito intestinal con diarrea por la hipertonicidad, edema pulmonar si son aspirados, y alteración de la función tiroidea en hipertiroideos. Tampoco han de darse a pacientes que van a recibir tratamiento con yodo radiactivo. Los medios de contraste enterales más frecuentemente utilizados son diluciones de contrastes yodados monómeros iónicos.

Contrastes negativos

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GASES Y CO2 Los gases atenúan los rayos X en baja proporción, observándose hipodensos en la TC. Se suelen utilizar en colonografías o endoscopias virtuales por TC junto con un contraste positivo para marcar los restos fecales. Su utilización permite una adecuada distensión que facilita la detección de pequeños pólipos o lesiones murales exofíticas. AGUA El agua puede catalogarse como contraste negativo o neutro, permitiendo valorar el realce mural intestinal cuando se administra también contraste intravenoso. Para conseguir un adecuado grado de distensión, se administran 1-1,5 l unos 3060 minutos antes del examen. Debido a su rápida absorción, en ocasiones puede no distender de forma homogénea el tracto digestivo. Se utiliza junto con la metilcelulosa en estudios de enteroclisis por TC (fig. 7.8). METILCELULOSA Es un fármaco que se utiliza como contraste con una densidad similar a la del agua, aunque presenta una mayor viscosidad. También se utiliza junto con contrastes intravasculares para valorar el realce mural.

FIGURA 7.8

Asas intestinales con contraste positivo que corresponde a contraste yodado (flecha) y contrastes negativos que corresponden a agua (punta de flecha) y aire (asterisco).

CONTRASTES OLEOSOS Se utilizan sustancias con alto contenido en grasa para conseguir disminuir la densidad de la luz intestinal. Entre ellos están la leche entera o el aceite de maíz.

TÉCNICAS DE ADMINISTRACIÓN INTRAVENOSA Los medios de contraste para la TC se administran principalmente por vía intravenosa o vía oral. Dependiendo del tipo de estudio que se realice, 81 se decidirá qué tipos de contraste se van a utilizar, la cantidad, la forma y velocidad de la administración, y la sincronización con la realización del estudio.

Vía intravenosa La vía intravenosa es la forma más habitual de administrar los medios de contraste yodados. La técnica de la obtención de una vía intravenosa excede el propósito de este capítulo, pero sí hay que tener en cuenta algunas consideraciones. Las vías venosas periféricas deben tener unos calibres adecuados para poder administrar el contraste a las velocidades deseadas. Los calibres de las agujas se miden en gauges (G): a mayor G, menor calibre. Se suelen recomendar calibres de 20 G para infusiones de 3 ml/s y de 18 G para superiores a 5 ml/s. Si sólo se dispone de una vía de menor calibre, 22 G, es preferible no sobrepasar los 2 ml/s. El lugar de la vía periférica también condiciona la velocidad de administración. Cuanto más periférico, menor flujo de inyección. En el dorso de las manos y en las muñecas es preferible limitar el flujo a 2 ml/s; si el estudio requiere flujos

PARTE 2 Manejo del paciente de 3 ml/s o superiores, es recomendable obtener otra vía intravenosa. En algunos casos la administración se puede realizar por vías venosas centrales. Los catéteres venosos centrales de inserción periférica habitualmente no toleran los flujos necesarios para la administración de medios de contraste, aunque existen algunos modelos que sí, y se indica en el extremo distal. Tanto los catéteres venosos centrales tunelizados como los no tunelizados suelen tener calibres mayores y permiten los flujos adecuados. Por el contrario, los reservorios subcutáneos no suelen permitir flujos mayores de 2 ml/s debido a la necesidad de pincharlos con agujas curvas de pequeño calibre. El uso de las vías centrales para la administración de contraste depende también de los protocolos de los diferentes centros, y se permite en unos y no en otros. Los catéteres de hemodiálisis nunca deben utilizarse para la administración de contraste. Si existen dudas con el tipo de catéter, es preferible no utilizarlo y coger una vía periférica. La administración de contraste por un catéter no debe simultanearse con la administración de fármacos. Si se utiliza el mismo catéter, hay que suspender temporalmente la administración de fármacos hasta que finalice el paso del contraste, administrando suero antes y después para evitar mezclar ambas soluciones. Si no es posible suspenderlo, es preferible obtener otra vía venosa de acceso para el contraste.

Forma de administración 82 El contraste suele administrarse con inyector; así

se consiguen flujos reproducibles y se pueden modificar cantidades y flujos dependiendo del tipo de estudio y del paciente. Algunos mode­ los tienen una segunda bomba que permite admi­ nistrar suero. Los estudios que sólo valoran el realce tardío (por ejemplo, la TC craneal para el estudio de una lesión focal cerebral) pueden hacerse administrándose el contraste de forma manual con una jeringa. La administración de suero posterior a la de contraste suele ser recomendable en los estudios en los que se sincroniza la administración del fármaco con la realización de la TC. Esto es así porque se compacta el bolo de contraste, evita que una parte de éste se quede en el sistema venoso sin alcanzar el corazón y disminuye los posibles efectos locales del fármaco hipertónico en las venas. Es muy importante evitar que se introduzca aire en el sistema que lleva el contraste desde el inyector hasta la cánula o catéter insertado en el paciente. Esto puede ocurrir por el manejo incorrecto del contraste o de las posibles conexiones entre el inyector y el paciente. Pequeñas cantidades de émbolos aéreos pueden ser absorbidas por el cuerpo y ser asintomáticas. En el caso de

un émbolo de gran tamaño puede provocar sobre todo daños neurológicos permanentes.

Fases de realce El contraste yodado tiene una distribución extracelular. Tras pasar por las venas y alcanzar el corazón, se distribuye por el sistema arterial hasta llegar a los diferentes órganos y tejidos. Aquí pasa al espacio intersticial y al sistema venoso. El contraste recircula, estableciéndose un equilibrio entre los espacios vascular e intersticial mientras es eliminado por el riñón. Esta distribución inicial del contraste permite diferenciar tres fases, que son de utilidad diagnóstica: fase de bolo, fase de no equilibrio y fase de equilibrio. 1. Fase de bolo. También llamada fase arterial, se produce cuando la mayoría del contraste se encuentra en el árbol arterial. Se caracteriza por la existencia de una diferencia de 30 UH entre la aorta y la vena cava inferior (fig. 7.9). El contraste aún no ha alcanzado el sistema venoso. 2. Fase de no equilibrio. También llamada fase portal o venosa, se produce a continuación de la fase anterior y existe una diferencia de 10-30 UH entre la aorta y la vena cava inferior (fig. 7.10). Las arterias están opacificadas y, en menor medida, también lo están las venas y los órganos. Suele producirse aproximadamente a partir de los 60 segundos de la administración del contraste. 3. Fase de equilibrio. También denominada fase de retraso, suele producirse a los 120 segundos de la administración del contraste. Prácticamente no hay diferencia entre las diferentes estructuras vasculares (fig. 7.11). El contraste se está eliminando por los riñones y está repletando el sistema excretor.

FIGURA 7.9

TC abdominal con fase de bolo. La diferencia entre la aorta y la vena cava inferior es superior a 30 UH. El tiempo de retraso es de 35 segundos. El mayor realce se produce en las estructuras arteriales.

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección TABLA 7.2  Tipos de fases y tiempos de retraso respectivos

FIGURA 7.10

TC abdominal con fase de no equilibrio. La diferencia entre la luz aórtica y la de la vena cava inferior es de 30 UH. El tiempo de retraso es de 70 segundos. El realce alcanzado permite una buena valoración de las estructuras vasculares y de los órganos.

Fase

Tiempo de retraso

Fase arterial precoz Fase arterial tardía Fase arterial hepática Fase venosa portal Fase parenquimatosa pancreática Fase entérica Fase corticomedular Fase nefrográfica Fase excretora Fase sistémica

15-25 s 35-45 s 17-25 s 65-80 s 40-60 s 40-50 s 30-70 s 80-130 s 3-15 min 3 min

diferenciarse en técnicos y relacionados con el paciente. FACTORES TÉCNICOS Estos factores corresponden al volumen y tipo de contraste administrado, a la velocidad y a la duración de la administración. • Volumen de contraste. A medida que aumenta el volumen de contraste, aumenta el tiempo en alcanzar el pico de realce arterial y hepático, y aumenta el realce (fig. 7.12 ). • Tipo de contraste. Las preparaciones de los contrastes pueden estar más o menos diluidas, de forma que un mismo contraste se puede encontrar a unas concentraciones diferentes, por ejemplo a 270 mg I/dl, 300 mg I/dl y 320 mg I/dl. Con volúmenes iguales, a mayor concentra- 83 ción de yodo del contraste se consigue mayor realce. Si se administra la misma cantidad de

FIGURA 7.11

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TC abdominal en fase de equilibrio. No hay prácticamente diferencia entre el realce de la aorta y la vena cava inferior: 100,1 UH y 106,4 UH, respectivamente.

Las tres fases son consecutivas y la fase de equilibrio se mantiene hasta la eliminación del contraste. El tiempo entre la inyección de contraste y la realización del estudio de TC se denomina tiempo de retraso. En la literatura existen muchas denominaciones o subclasificaciones de estas tres fases, y hacen referencia a la estructura que principalmente es realzada y al tiempo de retraso aproximado en el que se produce (tabla 7.2). Las fases de realce son tres: fase de bolo, fase de no equilibrio y fase de equilibrio.

Parámetros de administración Los factores que influyen en el realce producido por el contraste en los órganos y tejidos pueden

FIGURA 7.12

Representación de las curvas de realce aórtico en el tiempo con diferentes volúmenes de contraste. A mayor volumen de contraste, con la misma concentración y velocidad de inyección, aumenta el pico de realce y el tiempo en alcanzarlo.

PARTE 2 Manejo del paciente yodo total (concentración de yodo x volumen inyectado), por ejemplo 140 ml de contraste a 300 mg I/dl y 120 ml de contraste a 350 mg I/ dl, el pico de realce aórtico es mayor y más temprano en los de mayor concentración, no afectando al realce hepático (figs. 7.13 y 7.14). • Velocidad de inyección. A mayor velocidad de inyección, más rápidamente se obtiene un rea­ lce tanto arterial como hepático y menor es el tiempo de retraso que se necesita (figs. 7.15 y 7.16). La inyección del contraste en un paciente

FIGURA 7.13

84

Representación de curvas de realce aórtico con diferentes concentraciones pero con la misma cantidad total de yodo y las mismas velocidades de inyección. Se observa que a mayor concentración se consigue un pico de relace mayor y un menor tiempo.

FIGURA 7.14

Representación de curvas de realce hepático con diferentes concentraciones pero con la misma cantidad total de yodo y las mismas velocidades de inyección. En este caso no se observan claras diferencias en el realce hepático.

puede realizarse a una velocidad (unifásica) o bien a diferentes velocidades (multifásica). Esto último se realiza para alcanzar un pico de realce y mantenerlo en el tiempo hasta que pueda com­ pletarse el estudio (fig. 7.17 ), sobre todo en es­ tudios que requieren mucho tiempo para com­ pletarse (por ejemplo en TC secuenciales o bien en estudios arteriales en TCMD de MMII); sin embargo, en la mayoría de aplicaciones clíni­ cas sólo es necesaria la inyección a una veloci­ dad constante.

FIGURA 7.15

Representación de las curvas de realce aórtico en el tiempo con diferentes velocidades de inyección manteniendo la concentración y el volumen de contraste constantes. Se observa un mayor y más temprano pico de realce con mayores velocidades.

FIGURA 7.16

Representación de las curvas de realce hepático en el tiempo con diferentes velocidades de inyección manteniendo la concentración y el volumen de contraste constantes. Se observa un mayor y más temprano pico de realce con mayores velocidades.

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección • Función cardíaca del paciente. Es importante

debido a que influye en el tiempo que requiere el contraste para distribuirse por los diferentes órganos. A peor función cardíaca, mayor tiempo de retraso será necesario para alcanzar las diferentes fases de distribución del contraste.

Técnicas de sincronización

FIGURA 7.17

Representación de realce aórtico en inyección monofásica o convencional e inyección multifásica.

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FACTORES RELACIONADOS CON EL PACIENTE Hay dos factores importantes en el realce del contraste sobre los órganos, que son el peso del paciente y la función cardíaca. • Peso del paciente. Es inverso a la magnitud de realce que produce el contraste (fig. 7.18 ). Esto se debe a que el contraste se distribuye por un volumen mayor, disminuyendo su concentración en los tejidos. Por ello, en pacientes con mayor peso puede ser necesario incrementar el volumen de contraste, la concentración del contraste o la velocidad de inyección.

FIGURA 7.18

Representación del realce aórtico en pacientes con diferentes peso con la misma concentración y cantidad de contraste administrado a la misma velocidad. A mayor peso se obtiene un menor pico de realce.

Los estudios para valorar estructuras arteriales o la vascularización arterial de un órgano requieren la administración rápida de contraste, obteniendo así un pico de realce arterial de corta duración. Para sincronizar de forma adecuada el paso del contraste por las estructuras arteriales con la realización del estudio y obtener el mayor realce arterial, los aparatos actuales disponen de dos herramientas diferentes: el bolo de prueba y el seguimiento del bolo. BOLO DE PRUEBA (TEST BOLUS) Este método se basa en inyectar una pequeña cantidad de contraste (bolo de 10-20 ml) y de 8 a 15 segundos después se comienzan a realizar cortes consecutivos sobre una estructura de interés y siempre a la misma altura del paciente. Esto permite medir el realce de la estructura a estudio mediante una región de interés (ROI, region of interest) y determinar cuándo se produce el máximo pico de realce. La administración del contraste para el estudio final se realiza según el tiempo averiguado, a la misma velocidad que el anterior, pero con un tiempo de retraso añadido (habitualmente 3 segundos). SEGUIMIENTO DEL BOLO (BOLUS TRACKING) Esta técnica también se denomina activación del bolo (bolus triggering) o activación automática (automated triggering). Consiste en realizar mediciones automáticas sobre una estructura que, cuando alcance una densidad determinada, active el examen. Al principio se selecciona el protocolo adecuado y el área anatómica a estudio. Se selecciona un corte donde aparezca la estructura de interés y sobre ella se coloca una ROI que mida de forma automática la densidad. Posteriormente se administra el contraste mientras se realizan cortes consecutivos a la altura anteriormente seleccionada, realizando en la ROI mediciones constantes. Cuando la densidad que detecte la ROI adquiera una medida determinada, la mesa de TC se moverá hasta la altura donde esté prefijado el inicio del examen, dando comienzo la exploración (fig. 7.19). En general los estudios viscerales no requieren de estas herramientas, ya que los picos de realce no son tan cortos como en las estructuras arteriales; en estos casos se puede comenzar el examen con un tiempo de retraso prefijado (tabla 7.2).

85

PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 7.19

86

Técnica de seguimiento del bolo. Se coloca una ROI en la aorta que mide la intensidad de señal a la vez que se hace el mismo corte cada poco tiempo. Cuando alcanza un umbral determinado, se inicia el estudio. Esto permite sincronizar el máximo de contraste en una estructura con el estudio de TC.

AUTOEVALUACIÓN 1. Se debe realizar un estudio con TC a un paciente de 70 kg y se requiere alcanzar una concentración de 0,3 g I/kg. ¿Cuál de estas dosis sería la más adecuada? a. 100 ml de un contraste a 270 mg I/ml. b. 125 ml de un contraste a 300 mg I/ml. c. 70 ml de un contraste a 300 mg/ml. d. 125 ml de un contraste a 270 mg/ml. e. 100 ml de un contraste a 320 mg/ml. 2. Se va a realizar a un paciente pediátrico un estudio con 20 ml de un contraste con una concentración de 270 mg I/ml. ¿Cuál será la cantidad de yodo que reciba? a. 70 mg de yodo. b. 5,4 g de yodo. c. 70 g de yodo. d. 54 mg de yodo. e. 700 mg de yodo.

3. ¿Cuál es el mayor factor de riesgo para que se produzca una reacción adversa a los contrastes yodados? a. Alergia al marisco. b. Reacción adversa previa a contrastes yodados. c. Alergia a la povidona yodada. d. Asma. e. Reacción adversa previa a antibióticos. 4. ¿Cuál es la medida más eficaz para disminuir la nefrotoxicidad inducida por los contrastes yodados? a. Administrar contrastes isoosmolares. b. Evitar fármacos nefrotóxicos. c. Hacer ayuno antes de la administración del contraste yodado. d. Utilizar contrastes hipoosmolares. e. Hidratar antes y después de la administración.

CAPÍTULO 7 Medios de contraste y técnicas de inyección 5. Debe realizar un estudio aórtico abdominal. ¿Con cuál de las siguientes medidas conseguirá aumentar y acelerar el pico de realce? a. Administrando mayor cantidad de contraste. b. Administrando suero tras la inyección.

c. Aumentando la velocidad de inyección. d. Aumentando la concentración del contraste. e. Todas las respuestas son correctas.

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Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

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Radiación y dosimetría Juan Alfonso Soria Jerez Introducción  89 Los rayos X  90 Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes  90 Daños biológicos a corto y largo plazo  90 Dosis absorbida  90 Dosis equivalente  91 Dosis efectiva  91 Tomografía computarizada (TC)  91 Parámetros específicos de dosis en TC  91 Parámetros importantes que afectan a la dosis absorbida en TC  93 Dosis efectiva en TC  94

INTRODUCCIÓN Desde Röntgen hasta la actualidad se han constatado dos realidades: que la radiación X es una valiosa herramienta para capturar imágenes del cuerpo humano y que no es inocua. Durante la irradiación se producen interacciones con la materia que pueden ocasionar efectos perniciosos para la salud del paciente, de sus descendientes y de los profesionalmente expuestos. Los técnicos son los autores materiales del acto radiológico, y por tanto, responsables de la protección radiológica del paciente y de la calidad de las imágenes que realizan. La tomografía computarizada (TC) se ha convertido para el ser humano en el mayor contribuyente de la exposición a la radiación. En Estados Unidos, la dosis de radiación anual per cápita por exposiciones médicas ha aumentado de 0,53 mSv a 3,1 mSv durante las últimas tres décadas. El sievert (Sv) es una unidad derivada del Sistema Internacional que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva. Un Sv equivale a un julio/kilogramo (J/kg). Con esta unidad se pueden cuantificar los efectos estocásticos producidos por las radiaciones ionizantes. Su diferencia con el gray (Gy, unidad de la dosis absorbida) es que el sievert está corregido por el daño biológico

Reducción de dosis en TC  94 Control automático de exposición  94 Modulación de dosis en cardio-TC mediante pulsos de rayos X adaptados al electrocardiograma  95 Colimadores adaptativos  95 Modulación de dosis por órganos  96 Modulación de la tensión del tubo de rayos X  97 TC en pediatría  97 Avances tecnológicos en reducción de dosis en TC  98 Reconstrucción iterativa de la imagen  98

que producen las radiaciones, mientras que el gray mide la energía absorbida por un material. Para las radiaciones electromagnéticas (rayos X y gamma) y los electrones, 1 Sv  =  1 Gy. Esta unidad se utiliza para medir diferentes magnitudes usadas en protección radiológica, como la dosis equivalente, la dosis colectiva, la dosis ambiental o la dosis efectiva entre otras, cada una de ellas corregida o ponderada por distintos factores que reflejan distintos aspectos, tales como la eficiencia biológica relativa. El nivel de dosis de radiación de la exposición médica se encuentra hoy en el mismo rango que la radiación natural de fondo anual de 3,1 mSv.

Cuando las ondas electromagnéticas viajan a través de la materia, parte de su energía es absorbida por sus átomos. Dependiendo de la longitud de onda de la radiación electromagnética (energía), los átomos con los que interacciona pueden perder electrones, cambiando así su estructura atómica y convirtiéndose así en átomos eléctricamente cargados. A este fenómeno se lo llama ionización. No todas las radiaciones electromagnéticas son ionizantes; por ejemplo, la luz solar en el rango de lo visible, con una longitud de onda de entre 400 y 800 nm, no es ionizante. Sólo las radiaciones con longitudes de onda más

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PARTE 2 Manejo del paciente electrones no pareados son por lo general altamente reactivos, por lo que los radicales son propensos a tomar parte en las reacciones químicas que eventualmente cambian o dañan el ADN de las células.

Daños biológicos a corto y largo plazo

FIGURA 8.1

Esquema de la ionización de un átomo por radiación electromagnética. La energía de la onda electromagnética de los rayos X es lo suficientemente grande como para lanzar un electrón (fotoelectrón) fuera del átomo, quedando así ionizado. (Imagen cortesía de Siemens.)

cortas que 248 nm, que corresponden a un nivel de energía de 5 eV (electrón-voltios), tales como los rayos ultravioleta (UV) y los rayos X, son ionizantes y pueden alterar o dañar los tejidos con los que interaccionan, modificando el ADN (fig. 8.1).

LOS RAYOS X Los rayos X son ondas electromagnéticas similares a las de la luz visible o de los UV. Los rayos X utilizados en TC tienen una energía media de 50-70 keV y una longitud de onda de 0,018 a 90 0,025 nm. Este tipo de radiación es ionizante y por lo tanto puede representar un peligro para los seres vivos. El haz de rayos X que emana del tubo se proyecta sobre el paciente; algunos de esos rayos X lo atraviesan, mientras que otros son absorbidos. El patrón de radiación ionizante resultante (radiación con diferentes grados de atenuación por las distintas estructuras del paciente) es detectado y mensurado. Los CT modernos emplean detectores de estado sólido en los que los cristales de centelleo convierten la energía de los rayos X en luz visible y los fotodiodos (semiconductores) alojados en los detectores se encargan de medir dicha intensidad de luz.

EFECTOS BIOLÓGICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES La radiación puede dañar el cuerpo a través de dos mecanismos: • Destruye directamente el ADN de las células ionizando los átomos en su estructura molecular. • Crea radicales libres (átomos y moléculas o iones con electrones no pareados). Estos

El cuerpo puede reparar las células dañadas en cierta medida, pero si se expone a una alta cantidad de radiación más allá de un umbral determinado, en un corto período de tiempo se producirá daño determinista. Este término implica que se ha producido daño por envenenamiento radioactivo, que depende de la cantidad de radiación recibida. Algunos daños por efectos deterministas de la radiación pueden incluir cambios en el hemograma, pérdida de cabello o necrosis tisular. Los niveles de exposición de los procedimientos de diagnóstico por imagen en medicina típicos están muy por debajo del umbral del daño por radiación determinista. Todos los niveles de radiación pueden provocar a largo plazo daños de forma estocástica. La probabilidad de padecer una enfermedad causada por radiación es directamente proporcional a la cantidad total de radiación recibida. Algunas células pueden experimentar modificaciones del ADN no letales que se transmiten a través de las divisiones celulares siguientes, y años después de la exposición pueden ocurrir enfermedades tales como el cáncer o la leucemia. Hay dos modelos principales que se utilizan para predecir los efectos de pequeñas cantidades de radiación: el modelo lineal sin umbral y el modelo con umbral (fig. 8.2). • El modelo lineal sin umbral asume que la respuesta es directamente proporcional a la cantidad en todos los niveles de exposición a la radiación: a mayor cantidad de radiación recibida, mayor probabilidad de producirse una enfermedad radioinducida. • El modelo con umbral propone que por debajo de un cierto nivel, la radiación es segura, y sólo si se excede este nivel, la probabilidad de daño por radiación aumenta y es proporcional a la cantidad de radiación recibida. Se tiene una comprensión intuitiva de lo que es la dosis, pero la dosis de radiación, que refleja la posibilidad de daños en el tejido orgánico, no se puede definir sólo como una cierta cantidad de energía de radiación por kg o cm2 de superficie corporal, por lo que se usan tres conceptos diferentes de dosis: dosis absorbida, dosis equivalente y dosis efectiva.

Dosis absorbida La dosis absorbida caracteriza la cantidad de energía depositada en la materia después de haber

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría

FIGURA 8.2

Modelo lineal sin umbral (izquierda) y modelo con umbral (derecha). El eje x representa la cantidad de radiación y el eje y, la probabilidad de daño potencial futuro (cáncer, leucemia, etc.). (Imagen cortesía de Siemens.)

sido expuesta a una cierta cantidad de radiación. Su unidad es el gray (Gy), que se define como la cantidad de radiación requerida para depositar un julio (J) de energía en un kg de cualquier tipo de materia (1 Gy = 1 J/kg). Dosis absorbida (D) = energía/kg de materia.

El Gy es una unidad que no refleja los efectos biológicos de la radiación, ya que no tiene en cuenta el tipo de radiación o el daño que podría causar en los diferentes tejidos. Sin embargo, los daños biológicos causados por los diferentes tipos de radiación en los distintos tipos de tejidos pueden ser muy diferentes.

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Dosis equivalente Para cualquier tipo de radiación la dosis equivalente (H), se define como la dosis absorbida (D) multiplicada por un factor (Wf) que pondera el daño causado al tejido biológico por un tipo particular de radiación. En el caso de los rayos X el factor de ponderación es 1 y por lo tanto para los rayos X la dosis equivalente es la misma que la dosis absorbida. La unidad utilizada para medir la dosis equivalente (H) es el sievert (Sv), que se define como H  =  D · Wr donde Wr es una estimación de la cantidad de daño biológico causado por 1 Gy del tipo correspondiente de radiación.

Dosis efectiva El daño que provoca la radiación no es igual en los diferentes tipos de tejido orgánico. La médula ósea roja es muy radiosensible, mientras que el hígado lo es mucho menos. Cuando se estima el daño estocástico causado por la irradiación en el cuerpo humano, se deben considerar estas diferencias. La dosis efectiva refleja esto, porque es un promedio ponderado de la dosis equivalente recibida por los diferentes órganos (E = OWi · Horg·i) donde Wi es un coeficiente que cuantifica la sensibilidad del tejido orgánico particular a la radiación recibida.

El factor Wi de ponderación de cada órgano lo calcula y lo publica la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP, International Commission on Radiological Protection) (tabla 8.1). Estos factores pueden cambiar a medida que las tecnologías de investigación y cuantificación avanzan.

TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA (TC) Debido a sus indiscutibles beneficios clínicos, el número de estudios de TC ha crecido a lo largo de los años, y hoy en día es la técnica de diagnóstico por imagen que más aporta a la dosis colectiva para la población.

Parámetros específicos de dosis en TC Durante una tomografía computarizada se irra- 91 dian secciones transversales (rodajas) del cuerpo. Sin embargo, la dosis de rayos X irradiada al paciente no se limita exactamente a las rebanadas TABLA 8.1  Factor de ponderación (Wi) de los diferentes órganos y sistemas según la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) Tejido u órgano

Wi ICRP 60

Wi ICRP 103

Gónadas Médula ósea roja Colon Pulmones Estómago Mamas Hígado Esófago Tiroides Piel Superficie ósea Glándulas salivales Cerebro OWi

0,20 0,12 0,12 0,12 0,12 0,05 0,05 0,05 0,05 0,01 0,01 – – 1,00

0,08 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,04 0,04 0,04 0,01 0,01 0,01 0,01 1,00

PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 8.3

Contribución de la radiación directa y dispersa a un corte axial de CT. (Imagen cortesía de Siemens.)

definidas por el técnico, sino que se extiende fuera de esta zona debido a la dispersión de la radiación (fig. 8.3). El índice de dosis de tomografía computarizada (TCDI) es la suma de la dosis absorbida en el corte y las contribuciones de fuera de la rebanada (las colas en las figs. 8.4 y 8.5) más el espesor nominal del corte (S). La dispersión de los rayos X se debe incluir en el cálculo de la dosis absorbida (D). El TCDI es la dosis depositada en una sola 92 rebanada axial del paciente. La unidad utilizada para medir es el mGy. Matemáticamente, la TCDI se calcula como la integral de la dosis absorbida a lo largo del eje z dividida por el grosor del corte nominal S. En la práctica, los límites de integración no pueden extenderse hasta el infinito. La Food and

FIGURA 8.4

Dosis absorbida en la adquisición (corte). (Imagen cortesía de Siemens.)

FIGURA 8.5

Dosis absorbida, incluidas las contribuciones de dispersión de fuera del corte. (Imagen cortesía de Siemens.)

Drug Administration (FDA) de Estados Unidos define el TCDI como una longitud, integración de siete espesores nominales del corte S a ambos lados de la rebanada irradiada. El TCDI100 requiere un rango de integración de 50 mm a cada lado de la rebanada irradiada. Esto es más práctico, ya que la mayoría de las cámaras de ionización utilizadas para medir TCDI son de 100 mm de largo. Las cámaras de ionización se colocan en el centro y en la periferia del Fantoma de 16 cm de diámetro para cabeza y 32 cm de diámetro para cuerpo (fig. 8.6). Hay diferentes maneras de calcular el TCDI. Una de ellas consiste en considerar las diferencias entre la dosis absorbida en la periferia y en el centro del cuerpo del paciente mediante una suma ponderada de los valores TCDI centrales y periféricos. A continuación se muestra la fórmula

FIGURA 8.6

Fantoma para medición de dosis absorbida del centro (A) y de la periferia (B). (Imagen cortesía de Siemens.)

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría ponderada resultante para el TCDI (TCDIW) que tiene en cuenta esta diferencia. CTDI W =

1 2 A B + CTDI100 CTDI100 3 3

Parámetros importantes que afectan a la dosis absorbida en TC Las TC volumétricas incluyen muchos cortes secuenciales durante una exploración en espiral. Por esta razón, se debe tener en cuenta la velocidad con la que la mesa se mueve durante la adquisición: si la mesa se mueve lentamente, los perfiles de haz de rayos X se superpondrán. Para una exploración volumétrica, el pitch se define como la distancia longitudinal en mm que la mesa se desplaza durante una revolución del tubo de rayo X dividido por la anchura nominal del detector irradiado proyectado sobre el isocentro del escáner. Para una espiral, el TCDIvol es: TCDIvol =TCDIw · 1/pitch. Si el pitch es menor de 1, los laterales del haz de rayos X se superpondrán (fig. 8.7) y se

producirá un aumento de la dosis absorbida. Si el pitch es mayor de 1, los laterales de haz de rayos X no se superpondrán y la dosis absorbida disminuirá, aunque habrá zonas sin estudiar en la adquisición. Esto es válido tanto para las TC monodetector como para las multidetector. El TCDIvol esperado se muestra en la interfaz de trabajo del técnico del escáner antes de cada exploración. El operador podrá observar en la pantalla la dosis absorbida de acuerdo con los parámetros elegidos para el estudio. Con el fin de calcular la dosis total absorbida para un examen completo de TC, se debe evaluar el rango completo de la adquisición del estudio (fig. 8.8). El producto dosis-longitud (DLP) es el producto de TCDIvol y el rango de examen. DLP = TCDIvol · L

Se mide en mGy·cm. Tanto TCDIvol como DLP para cada examen de TC se almacenan con el protocolo de paciente. Otro aspecto a considerar es que la dosis absorbida también está relacionada con el tamaño del paciente. Si un paciente es más pequeño que el Fantoma de 32 cm utilizado para determinar el

93

FIGURA 8.7

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Si la mesa se mueve rápido (pitch = 1) los perfiles de haz de rayos X no se superponen. Si la mesa se mueve lentamente (pitch = 0,5), los perfiles de haz de rayos X se superponen. Hay que tener en cuenta que la superposición se mide en el isocentro del escáner, a lo largo del eje z. (Imagen cortesía de Siemens.)

FIGURA 8.8

Tubo de rayos X, detector del escáner y rango del examen a lo largo del paciente (L) en el eje z. (Imagen cortesía de Siemens.)

PARTE 2 Manejo del paciente TCDI del cuerpo, la dosis absorbida real será más alta; si el paciente es más grande, la dosis absorbida real será inferior. Finalmente, si el tamaño del paciente es similar al del Fantoma de TCDI, TCDIvol se podrá utilizar como una estimación para la dosis absorbida del paciente. D = radiación de energía/kg de materia

Dosis efectiva en TC

94

La dosis efectiva en TC tiene en cuenta la radiación directa y dispersa para todos los órganos en el volumen de exploración. No se puede calcular exactamente para cada paciente, pero se puede conseguir una estimación por medio del método de simulaciones de MonteCarlo. Según el método MonteCarlo, la dosis efectiva en TC es una medida de la carga significativa de la radiación basada en un grupo de pacientes, no una medida de la carga de radiación de un paciente individual, que normalmente se desvía de la idealizada. Dosis efectiva = ODorg·Worg La dosis efectiva es la suma de las dosis para todos los órganos multiplicado por los respectivos factores de ponderación del tejido. Para diferentes gamas de exploración, la dosis efectiva, E, se puede calcular aproximadamente a partir de la DLP según la fórmula E = DLP · f, donde f es un factor de ponderación promedio para diferentes regiones del cuerpo humano (tabla 8.2): • Cabeza: f = 0,0021 mSv/(mGy·cm) • Cuello: f = 0,0059 mSv/(mGy·cm)

FIGURA 8.9

TABLA 8.2 CTDIvol y dosis efectiva recibida según diferentes protocolos Protocolo

CTDIvol

Dosis efectiva

Cabeza de rutina: 120 kV, 390 mAs y 12 cm Tórax de rutina: 120 kV, 110 mAs y 30 cm Abdomen de rutina: 120 kV, 210 mAs y 20 cm

59,8 mGy

1,9 mSv

7,4 mGy

3,4 mSv

14,2 mGy

4,9 mSv

• Tórax: f = 0,014 mSv/(mGy·cm) • Abdomen y pelvis: f = 0,015 mSv/(mGy·cm)

REDUCCIÓN DE DOSIS EN TC Control automático de exposición La forma más eficiente de reducir la dosis de radiación en TC es a través de la adaptación de los parámetros de exploración a la anatomía del paciente.

En todos los equipos de TC modernos hay mecanismos de control de corriente disponibles para que se ajuste automáticamente el nivel de dosis de radiación a la anatomía del paciente. La corriente del tubo se adapta automáticamente al tamaño y forma del paciente. Se modifica mediante la comparación de un topograma de un paciente de tamaño estándar (área, forma, volumen y densidad) con el tamaño real del paciente del estudio (fig. 8.9). La modulación

Ilustración del principio de funcionamiento de la modulación de corriente del sistema Care Dose4D de Siemens. Si la corriente del tubo fuese constante, la región de los hombros y de la pelvis quedarían subexpuestas, mientras el tórax y el abdomen estarían significativamente sobreexpuestos. La modulación de corriente (dosis) anatómica en tiempo real adapta eficientemente la corriente del tubo al paciente y con ello, la dosis de radiación transmitida al paciente. (Imagen cortesía de Siemens.)

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría de corriente tiene en cuenta las diferencias en la atenuación de los rayos X en las distintas regiones del cuerpo. Por ejemplo, en un paciente adulto se podrían necesitar 140 mAs en la región del hombro, mientras que bastaría con 55 mAs en el tórax, 110 mAs en el abdomen y 130 mAs en la pelvis. En tiempo real, la modulación de la dosis angular mide la atenuación real en el paciente durante la exploración y ajusta en consecuencia la corriente del tubo, no sólo para diferentes regiones del cuerpo, sino también para diferentes ángulos durante la rotación. Esto es particularmente importante para reducir de manera eficiente la dosis en los hombros y en la región pélvica, donde la atenuación lateral es mucho más alta que la atenuación anteroposterior. La experiencia clínica ha demostrado que la relación entre la corriente del tubo y la atenuación del paciente no es lineal. Pacientes de mayor volumen necesitan claramente una dosis más alta que los pacientes de tamaño medio, pero también tienen más grasa corporal, lo que aumenta el contraste de los tejidos. Los pacientes más pequeños necesitan una dosis menor que los pacientes de tamaño medio, pero tienen menos grasa y menos contraste de tejidos, lo que produce imágenes con mucho ruido, ya que la dosis es demasiado baja. Por lo tanto, si se realiza el ajuste de la corriente del tubo (modulación de dosis) en tiempo real, la dosis de radiación se ajustaría a menor dosis de la que se podría esperar para los pacientes más pequeños, al tiempo que aumentaría la dosis en menor cuantía de lo que sería de esperar para pacientes más voluminosos, obteniendo así buena calidad de imagen con dosis de radiación óptimas (fig. 8.10).

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Modulación de dosis en cardio-TC mediante pulsos de rayos X adaptados al electrocardiograma Con este método, la dosis de radiación se modula durante el estudio mediante el uso de la información del electrocardiograma (ECG) del paciente. La corriente del tubo se mantiene al 100% del

FIGURA 8.11

FIGURA 8.10

Modulación de dosis con CARE Dose4D de Siemens. Cuando se utiliza la modulación de la corriente del tubo en las direcciones x, y y z del estudio, la dosis de radiación se reduce. (Imagen cortesía de Siemens.)

nivel deseado sólo durante la fase que interese del ciclo cardíaco del paciente. Durante el resto del tiempo del estudio, la corriente puede reducirse al 40%. La reducción potencial de la dosis media de radiación estará entre un 30% y un 50%. La modulación de dosis controlada por ECG se basa en la monitorización continua del ECG y un algoritmo que predice cuándo se iniciará la fase deseada del ECG mediante el cálculo de las duraciones medias de los ciclos cardíacos precedentes 95 (fig. 8.11).

Colimadores adaptativos En TC helicoidal y multicorte, los equipos irradian al paciente disparando de forma habitual durante media rotación antes y después de cada hélice, a pesar de que sólo una parte de los datos adquiridos son necesarios para la reconstrucción de la imagen. Este problema es típico en las TC helicoidales (fig. 8.12).

La TC genera imágenes sólo durante una fase predefinida de los latidos del corazón. Durante esta fase, la corriente del tubo (línea azul) es del 100% del nivel necesario para conseguir una imagen de calidad adecuada. La corriente se reduce a un 40% o incluso a un 20%. (Imagen cortesía de Siemens.)

PARTE 2 Manejo del paciente

FIGURA 8.12

Colimador de prepaciente convencional. Las zonas marcadas en rojo están fuera del rango de exploración necesaria pero irradian al paciente con plena potencia. (Imagen cortesía de Siemens.)

La tecnología de los colimadores adaptativos se basa en el preciso, rápido e independiente movimiento de las dos hojas del colimador, limitando la zona de irradiación al paciente a lo estrictamente necesario. El colimador asimétrico prepaciente se abre y se cierra al principio y al final de cada exploración espiral, bloqueando temporalmente las partes del haz de rayos X que no se utilizan para la reconstrucción de la imagen. Como resultado, sólo el tejido objeto de estudio se verá irradiado (fig. 8.13). Mediciones realizadas en el Instituto de Física 96 Médica de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania y en el Centro de Innovación Clínica de la Clínica Mayo en Estados Unidos han demostrado reducciones de dosis significativas

FIGURA 8.13

de hasta un 25%, dependiendo del rango de escaneado y sin que afecte a la calidad de la imagen obtenida (fig. 8.14).

Modulación de dosis por órganos De acuerdo con los factores de ponderación de los tejidos, modificados recientemente (recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica de 2007, ICRP103), las mamas son más sensibles a la radiación de lo que se suponía anteriormente (v. tabla 8.1). En cualquier examen de TC del tórax, las mamas se irradian (aun sin ser el objeto de interés) y deben ser especialmente protegidas. Se puede limitar selectivamente la exposición a la radiación de los órganos sensibles.

Colimador adaptivo. Cuando se inicia la exploración, el colimador se abre de forma asimétrica. En el centro de la exploración, el colimador estará completamente abierto (de acuerdo con la anchura del haz seleccionado), mientras que al final de la exploración el colimador se cerrará de forma asimétrica. (Imagen cortesía de Siemens.)

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría

FIGURA 8.15

FIGURA 8.14

Ahorro de dosis utilizando colimadores adaptativos para diferentes longitudes de TC. (Imagen cortesía de Siemens.) De Deak et al. Effects of adaptive section collimation on patient radiation dose in multisection spiral CT. Radiology. 2009;252(1):140-7.

Cuando se utiliza este modo de modulación de dosis, la intensidad de la radiación se reduce cuando el paciente se irradia desde la parte delantera (fig. 8.15). Con este método, la exposición a la radiación de las mamas o de los ojos se reduce en un 30-40%, mientras que el ruido de la imagen y el detalle de visualización no se verán afectados.

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Modulación de la tensión del tubo de rayos X En la modulación de dosis convencional sólo se ajusta la corriente del tubo de rayos X (el mAs), mientras que la tensión del tubo de rayos X (el kV) se deja intacto. Sin embargo, existe un gran potencial para la reducción de la dosis mediante la adaptación de la configuración del kV. Al cambiar el voltaje de la corriente del tubo, el kV también debe adaptarse. Es necesario para mantener una relación constante del contraste en la relación señal y ruido. Así, utilizando esta forma de modulación doble (kV y mAs) se pueden ajustar ambos parámetros a las características específicas del paciente. Además, si se administra un contraste yodado para mejorar el contraste de la imagen y por tanto la visibilidad de las estructuras de los diferentes órganos (sobre todo en angio-TC), el contraste se visualiza mejor con tensiones bajas del tubo

Ilustración del principio de modulación de dosis por órganos. (Imagen cortesía de Siemens.)

de rayos X, ya que los rayos X de baja energía se absorben mejor por el yodo (más denso) que por el tejido circundante. Así, en los exámenes de angio-TC, la dosis puede reducirse significativamente eligiendo 80 kV o 100 kV en lugar de 120 kV (tabla 8.3). Para los pacientes de mayor volumen (que tienen una atenuación de los rayos X más alta), la configuración de menores kV no será suficiente para producir la relación requerida de contraste en la relación señal/ruido. Para estos pacientes, se tendrán que seleccionar tensiones de tubo (kV) más altas. Las herramientas automáticas que combinan la optimización de la tensión (kV) y la corriente (mAs) para cada paciente de acuerdo con el topograma y el protocolo de examen a realizar son tan necesarias como la exposimetría automática realizada por las cámaras de ionización de los equipos convencionales.

TC EN PEDIATRÍA Los exámenes radiográficos de TC se utilizan con mucha menos frecuencia en niños que en adultos, debido a que su organismo aún está en desarrollo, por lo que son mucho más radiosensibles. Sin embargo, la tomografía computarizada es de gran importancia para la obtención de imágenes en las posibles patologías urgentes de los pacientes pediátricos. Como consecuencia, el principio ALARA (as low as reasonably achievable, tan bajo

TABLA 8.3  Técnicas de referencia y modulación de dosis Ajustes de referencia Angio-CT Referencia de calidad mAs Referencia de kV CTDIvol

Modulación de dosis con ajuste de kV y mAs 110 mAs 120 kV 10,59 mGy

Paciente adulto (IMC: 25,4 kg/m2) mAs efectivos kV CTDIvol

143 mAs 100 kV 6,4 mGy

97

PARTE 2 Manejo del paciente como sea razonablemente posible) es de particular importancia en pediatría. Se requiere siempre una selección de dosis que sea tan baja como sea posible, pero que sea suficiente para obtener un diagnóstico fiable.

AVANCES TECNOLÓGICOS EN REDUCCIÓN DE DOSIS EN TC Se dispone de multitud de opciones tecnológicas que ofrecen la base sobre la que apoyarse para obtener estudios de TC manteniendo siempre el objetivo último de conseguir imágenes diagnósticas con la dosis más baja posible (fig. 8.16).

Reconstrucción iterativa de la imagen La calidad en TC viene determinada principalmente por la resolución espacial y por el ruido de la imagen. En los estudios de TC convencionales la obtención de las imágenes se basa en un proceso conocido como retroproyección filtrada. La reconstrucción iterativa toma esta retroproyección inicial y la procesa múltiples veces hasta que logra la mejor imagen. En realidad, la imagen final es el resultado de una combinación de ambos tipos de reconstrucción y el usuario puede seleccionar qué porcentaje de reconstrucción iterativa aplica a la imagen. La utilidad de esta

98

FIGURA 8.16

Avances tecnológicos en reducción de dosis en CT. (Imagen cortesía de Siemens.)

CAPÍTULO 8 Radiación y dosimetría

FIGURA 8.17

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A. Imagen estándar obtenida por retroproyección filtrada. B. Imagen obtenida por reconstrucción iterativa. (Imagen cortesía de Siemens.)

técnica es la obtención de imágenes con menor ruido y, por tanto, la reducción de la corriente del tubo con una disminución consecuente de la dosis de radiación. Independientemente de la estrategia que se utilice para disminuir la dosis de radiación, su efecto negativo se manifiesta por un aumento del ruido de la imagen. Una forma novedosa de minimizarlo consiste en una técnica de reproceso de los datos crudos, denominada iterativa, que aplica un algoritmo que los suaviza, disminuyendo sustancialmente el ruido y mejorando la calidad de las imágenes a costa de reducir levemente su nitidez. En la actualidad, con esta técnica se pueden realizar protocolos de TC con baja dosis de radiación sin disminuir significativamente la calidad del examen; en algunos casos se logra hasta un 80% de reducción de la radiación. El método de reconstrucción de imagen convencional en TC, la retroproyección filtrada, está limitada por una solución de compromiso: una mayor resolución espacial viene acompañada por

un mayor ruido en la imagen. La reconstrucción iterativa, por otra parte, permite el desacoplamiento de estos dos parámetros (resolución espacial y ruido) mediante un bucle de corrección que se introduce en el proceso de generación de la imagen para reducir el ruido en múltiples pasos iterativos sin deterioro de la resolución espacial. La reconstrucción iterativa mejora la resolución espacial en las zonas con mayor contraste y reduce el ruido de la imagen en áreas de bajo contraste, lo que permite al usuario realizar TC con menor dosis de radiación.

Las técnicas de reconstrucción iterativa suponen la mejor alternativa al método de retroproyección filtrada común, que calcula directamente la imagen en una sola etapa de reconstrucción (fig. 8.17). Las ventajas del enfoque iterativo incluyen la mejora de la insensibilidad al ruido y la capacidad de reconstruir una imagen óptima en el caso de datos incompletos (tabla 8.4).

TABLA 8.4  Técnica AEC. Casa comercial y Ejes Técnica AEC

Eje angular x-y

Eje longitudinal z

Combinada x-y-z

GE

Smart mA

Auto mA

Auto mA 3D

Siemens Philips Toshiba

CARE Dosis D-DOM –

ZEC Z-DOM SureExposure

CARE Dose 4D – SureExposure3D

Parámetro seleccionado Índice del ruido, mínimo y máximo mA Referencia mAs mAs por corte Desviación estándar de los valores UH

99

PARTE 2 Manejo del paciente

AUTOEVALUACIÓN 1. ¿Son todos los tipos de radiación capaces de arrancar electrones de los átomos? a. Sí, todas. b. No, ninguna. c. Sólo los que tienen longitudes de onda de 768 nm o más largas. d. Sólo los que tienen longitudes de onda de 500 nm o más largas. e. Sólo los que tienen longitudes de onda de 248 nm o más cortas. 2. ¿Cuál es el mecanismo por el cual la radiación puede dañar el cuerpo? a. Destruyendo directamente el ADN de las células ionizando los átomos. b. Por diferencias entre intensidades/densidades de tejidos. c. Destruyendo directamente el ARN de las células excitando los átomos. d. Por homogenización entre intensidades/ densidades de tejidos. e. Todas son correctas.

3. ¿Se puede, a todos los niveles de radiación, provocar a largo plazo daños de forma estocástica? a. Sí, a todos los niveles de radiación. b. No, a ningún nivel de radiación. c. Sólo en dosis a nivel estudios vasculares. d. Sólo en dosis a nivel estudios de angio-CT. e. Todas son correctas. 4. ¿Qué órgano es más radiosensible? a. Cerebro. b. Médula ósea. c. Hígado. d. Corazón. e. Páncreas. 5. ¿En qué magnitud se mide el producto dosislongitud en TC? a. En mSv·cm. b. En Gy/s. c. En mSv·m. d. En mGy·cm. e. En mSv.

Bibliografía International Atomic Energy Agency. Quality Assurance Programme For Computed Tomography: Diagnostic And Therapy Applications. Viena: IAEA; 2012. Human Health Series; 19. Lipson SA. MDCT and 3D Workstations: A Practical Guide and Teaching File. New York: Springer-Verlag; 2006.

100

Romans LE. Computed Tomography for Technologists: A Comprehensive Text. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. Seeram S. Computed Tomography: Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control. 3.ª ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2009.

PARTE

Anatomía seccional y procedimientos de imagen 9. Neuroimagen 103 10. Tórax 117 11. Abdomen y pelvis  139 12. Musculoesquelético 161 13. Angiografía 181 14. Intervencionismo guiado por TC. Fluoroscopia  209

3

Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

9

Neuroimagen Jorge Mario Sánchez Reyes Introducción  103 Cuello  104 Indicaciones  104 Protocolo y especificaciones  104 Anatomía  105 Fosa posterior y cabeza  106 Indicaciones  106 Protocolo y especificaciones  107 Anatomía  107 Hueso temporal  107 Indicaciones  107 Protocolo y especificaciones  108 Anatomía  109

INTRODUCCIÓN Las técnicas de neuroimagen desempeñan un papel crucial en el diagnóstico y manejo de la patología que afecta al sistema nervioso central, a la cabeza y al cuello. Aunque la resonancia magnética (RM) se utiliza de manera creciente en el diagnóstico y seguimiento de estos pacientes, la tomografía computarizada (TC) ofrece todavía indudables ventajas. Es excelente en la evaluación de las estructuras óseas, presencia de calcificaciones u osificación y, desde luego, detección de hemorragia aguda. Es evidente que las indicaciones de la TC dependen en gran medida de la disponibilidad de la RM. Un factor muy importante a la hora de elegir una u otra técnica, es la eficacia de cada una de ellas para diagnosticar un proceso patológico específico o resolver situaciones clínicas concretas. La TC contribuye a disminuir las listas de espera de la RM y se utiliza rutinariamente para excluir patología encefálica grosera. Aun así, en un porcentaje variable, que se aproxima al 30% en condiciones ideales, será necesario realizar una RM posterior para completar el estudio. La TC suele ser la técnica preferida ante contextos clínicos agudos, debido a su mayor disponibilidad y a la gran rapidez en la adquisición de las imágenes, aspecto éste de gran relevancia ante pacientes inestables o con ventilación mecánica. La situación de los equipos de TC cerca o dentro

Senos paranasales  109 Indicaciones  109 Protocolo y especificaciones  109 Anatomía  109 Órbita  109 Indicaciones  109 Protocolo y especificaciones  109 Anatomía  110 Perfusión TC  110 Indicaciones  111 Protocolo y especificaciones  112 Resumen  115

de los departamentos de emergencias también favorece su uso en este tipo de pacientes. 103 Para evitar la duplicidad de exploraciones es fundamental la realización de algoritmos o guías clínicas para el manejo de los pacientes. La amplia difusión de los modernos equipos multidetector, capaces de obtener espesores de corte cada vez menores en tiempos muy cortos, permiten realizar reconstrucciones en diferentes planos con una gran resolución espacial, lo cual facilita enormemente el diagnóstico y evita adquisiciones adicionales en posiciones incómodas para el paciente. Del mismo modo, las capacidades de estos nuevos equipos han permitido el desarrollo progresivo de las técnicas de TC avanzada, entre las que destacan la angiografía mediante TC, utilizada ampliamente para el análisis no invasivo de los vasos intracraneales y cervicales, especialmente ante la sospecha de estenosis arteriales significativas o la detección de aneurismas intracraneales, y la TC perfusión, que proporciona datos hemodinámicos cuantitativos de diferentes tejidos y contribuye de manera esencial a la implantación de terapéuticas fibrinolíticas en el ictus isquémico en fases agudas. Se deben establecer diferentes protocolos de exploración que consideren la región anatómica de interés, la sospecha clínica principal, el equipo disponible y las características del paciente.

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PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

CUELLO

tico). En el caso de estudios indicados por parálisis de una cuerda vocal, debe alcanzarse la ventana aortopulmonar. Se obtendrá un topograma de baja resolución en el plano sagital de 256 mm, y sobre él se planteará el estudio, que debe incluir cortes transversos (axiales) con un espesor de, al menos, 3 o 4 mm. El campo de visión debe ser pequeño para conseguir una buena resolución espacial que proporcione el máximo detalle, pero debe incluir regiones más amplias (supraclaviculares y axilas) si la indicación así lo requiere. El paciente debe estar en decúbito supino, con el cuello en ligera hiperextensión. Es importante dar instrucciones para que durante la adquisición no respire ni degluta y permanezca lo más inmóvil posible. En casos de patología laríngea, pueden ser necesarias adquisiciones adicionales obtenidas durante la fonación o con maniobras de Valsalva. La angulación del tubo debe ser paralela al paladar duro.

Los estudios radiológicos son esenciales para determinar el origen, la localización y la extensión de las lesiones que afectan a las glándulas salivales, la tiroides, la faringe, la laringe y la cavidad oral, así como los diferentes espacios profundos del cuello, tanto suprahioideos como infrahioideos, y la vía aérea superior. Tanto la RM como la TC se utilizan rutinariamente con estos fines y, a pesar de las ventajas indudables de la RM, la TC continúa siendo indispensable, entre otras razones por su mejor valoración de las estructuras óseas y calcificaciones, el menor tiempo de adquisición de las exploraciones (especialmente útil en pacientes no colaboradores y para estructuras con movimiento fisiológico como la laringe), su gran resolución espacial y su mayor disponibilidad.

Indicaciones La TC se recomienda en los siguientes casos: • sospecha y estadificación de patología tumoral, • patología inflamatoria e infecciosa cervical, • traumatismo, • patología de las glándulas salivales: inflamatoria y tumoral, • identificación de masas palpables o adenopatías cervicales, • malformaciones vasculares, • planificación de tratamiento radioterápico, • seguimiento tras tratamiento quirúrgico, quimioterápico o radioterápico, • guía para biopsia o procedimientos interven104 cionistas.

Si se producen artefactos significativos debidos a material dentario metálico, se deben obtener adquisiciones adicionales con diferentes angulaciones del tubo.

Es conveniente obtener posteriormente reconstrucciones en diferentes planos, principalmente coronales y sagitales. En general, es necesario el uso de contraste en la mayoría de las ocasiones, ya que mejora la identificación de los tumores, aumenta la sensibilidad para la patología inflamatoria y delimita con mayor claridad las estructuras vasculares, los espacios anatómicos y las adenopatías patológicas.

Protocolo y especificaciones Se deben diseñar protocolos que respondan a problemas clínicos específicos (tabla 9.1). El estudio debe extenderse desde la base del cráneo hasta el mediastino superior (arco aór­

La dosis del contraste debe ser de 130-150 ml, con una concentración de 300 mg I/ml. El contraste se administra mediante inyección

TABLA 9.1  Protocolo TC multicorte modo espiral para el estudio del cuello TC

16 canales

64 canales

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor del corte Incremento Dosis efectiva

16 × 1,5 18 mm 0,75 sec 120 150 5 mm 5 mm 2,35 mSv (hombre) 2,31 mSv (mujer) 0,75

64 × 0,6 17,3 mm 1s 120 150 5 mm 5 mm 2,44 mSv (hombre) 2,67 mSv (mujer) 0,90

Pitch

2.ª reconstrucción

3.ª reconstrucción

0,75-1 mm 0,5 mm

5 mm 5 mm

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

45 s 120 ml 2-3 ml/s

CAPÍTULO 9 Neuroimagen con bomba automática a 2-3 ml/s con un retraso en la adquisición de 80-90 segundos, 1/3 en bolo seguido de 2/3 en perfusión rápida.

Anatomía En la figura 9.1 se muestra la anatomía del cuello a nivel suprahioideo y en la figura 9.2, la anatomía a nivel infrahioideo.

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105

FIGURA 9.1

Anatomía del cuello suprahioideo. 1. Glándula parótida. 2. Glándula submandibular. 3. Músculo masetero. 4. Músculo pterigoideo medial. 5. Maxilar superior. 6. Mandíbula (cuerpo). 7. Nasofaringe. 8. Mandíbula (rama). 9. Músculo. 10. Apófisis odontoides (C2). 11. Hueso occipital. 12. Mastoides (temporal). 13. Masas laterales del atlas (C1). 14. Seno maxilar. 15. Orofaringe. 16. Lengua. 17. Canal espinal. 18. Vena yugular interna. 19. Arteria carótida interna. 20. Músculo esternocleidomastoideo. 21. Músculo largo del cuello.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 9.2

106

Anatomía del cuello infrahioideo. 1. Glándula submandibular. 2. Glándula tiroides. 3. Músculo platisma. 4. Músculo esternocleidomastoideo. 5. Hueso hioides. 6. Cartílago tiroides. 7. Cartílago aritenoides. 8. Cartílago cricoides. 9. Cuerpo vertebral 10. Esófago. 11. Vena yugular interna. 12. Arteria carótida común. 13. Músculo digástrico (vientre anterior). 14. Músculo largo del cuello. 15. Triángulo cervical posterior. 16. Músculo trapecio. 17. Músculos paraespinales. 18. Músculo elevador de la escápula. 19. Canal espinal. 20. Apófisis espinosa vertebral. 21. Músculos esternohioideos y tirohioideos. HF: hipofaringe; L: laringe; T: tráquea; P: pulmón; CV: cuerdas vocales.

FOSA POSTERIOR Y CABEZA La enfermedad neurológica es muy común. Tradicionalmente, la TC ha representado la técnica de diagnóstico inicial en la mayoría de los pacientes que presentan una clínica aguda. En estas circunstancias, una exploración sin contraste, adquirida en pocos segundos, es capaz de: • identificar los efectos de un traumatismo craneoencefálico, • diferenciar entre hemorragia e isquemia cerebral ante un ictus, • identificar una lesión ocupante de espacio como la causante de disminución en el nivel de conciencia, • demostrar signos de elevación de la presión intracraneal que pudieran contraindicar una punción lumbar. Una correcta evaluación clínica, junto con guías de actuación médica, debería identificar aquellos pacientes que precisen de una exploración

urgente, los que se encuentren en situación de riesgo y los que pueden esperar a una valoración radiológica programada ulterior (muchos de los cuales serán candidatos a una RM de elección). El estudio rutinario del cráneo debe comenzar en la base craneal y continuar superiormente hasta el vértex. Dependiendo de la indicación clínica, puede ser necesaria la administración previa de un contraste yodado.

Indicaciones Las principales indicaciones de la TC craneal, aunque no las únicas son: • Primarias: • traumatismo craneoencefálico, • sospecha de hemorragia intracraneal aguda, • accidente cerebrovascular agudo (ictus), • sospecha de aneurisma intracraneal, • detección o evaluación de calcificaciones,

CAPÍTULO 9 Neuroimagen el centro del campo de visión, que no debe ser superior a 300 mm desde el centro de la imagen. La angulación del tubo sólo se permite en los estudios secuenciales, no en los espirales. Se puede realizar el estudio con técnica secuencial de corte único, espiral multicorte o espiral multicorte y multidetector. Hoy en día la mayoría de los equipos de nuestro entorno poseen tecnología multicorte y multidetector. Es conveniente que las imágenes incluyan ventanas adecuadas para la visualización tanto del parénquima cerebral como de las estructuras óseas (tabla 9.2).

• evaluación posquirúrgica inmediata (tumo-

res o lesiones hemorrágicas), • sospecha de hidrocefalia o de funcionamiento valvular anómalo, • cambios en el estado mental, • aumento de la presión intracraneal, • cefalea, • déficit neurológico agudo, • sospecha de infección intracraneal, • anomalías congénitas (craneosinóstosis, macro y microcefalias, etc.), • evaluación de trastornos psiquiátricos, • herniaciones intracraneales, • sospecha de masa o tumor. • Secundarias: • cuando la RM esté contraindicada o no esté disponible, • diplopía, • disfunción de pares craneales, • crisis, síncopes o ataxia, • sospecha de enfermedad neurodegenerativa, • retraso del desarrollo, • encefalitis, • toxicidad por drogas.

No es necesario el uso de contraste yodado intravenoso en los estudios rutinarios ni en el caso de traumatismos; en cambio, es recomendable ante lesiones focales, tumores o infecciones.

Anatomía En la figura 9.3 se describe la anatomía del encéfalo.

HUESO TEMPORAL Indicaciones Las principales indicaciones de la TC del hueso temporal son: • anomalías congénitas, • hipoacusia neurosensorial, • traumatismo, • tumores, • enfermedad inflamatoria otomastoidea aguda o crónica, • evaluación previa a mastoidectomía quirúrgica o implante coclear, 107 • patología del oído interno,

En el momento actual, la TC representa la técnica de elección ante traumatismos agudos, identificación de sangrado agudo y pacientes sometidos a cuidados intensivos.

Protocolo y especificaciones Se obtendrá un topograma lateral de 256 mm. El paciente debe permanecer en decúbito supino, con brazos a lo largo del cuerpo y la cabeza inmóvil. Es muy importante que permanezca en

TABLA 9.2  Protocolo TC multicorte para el estudio del cráneo

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TC

16 canales Modo espiral rutina

64 canales Modo espiral rutina

64 canales Modo espiral avanzado

Modo secuencial Tubo angulado −20°

Fosa posterior

Cerebro

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

16 × 0,75 6,6 mm 0,5 s

16 × 1,5 8 mm 0,5 s

64 × 0,6 15,4 mm 1s

64 × 0,6 4,8 mm 1s

1,2 25,5 mm 1s

120 320 4 mm 5 mm 1,57 mSv

120 360 8 mm

0,55

0,55

120 380 5 mm 5 mm 2,48 mSv (hombre) 2,66 mSv (mujer) 0,80

120 380 4,8 mm

Pitch

120 380 5 mm 5 mm 2,87 mSv (hombre) 3,07 mSv (mujer) 0,80

2,8 mSv

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

60 s 50-60 ml 2-3 ml/sec

2,33 mSv (hombre) 2,50 mSv (mujer)

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

108

FIGURA 9.3

Anatomía del encéfalo. 1. Cisterna supraselar. 2. Cuarto ventrículo. 3. Protuberancia. 4. Mesencéfalo. 5. Tercer ventrículo. 6. Lóbulo temporal. 7. Lóbulo frontal. 8. Cisura de Silvio (lateral). 9. Hemisferio cerebeloso. 10. Vermis (cerebelo). 11. Ínsula. 12. Cisterna ambiens. 13. Tálamo. 14. Núcleo caudado. 15. Núcleo lenticular. 16. Ventrículo lateral (asta temporal). 17. Cápsula interna. 18. Glándula pineal.

• seguimiento tras tratamiento quirúrgico, quimioterápico o radioterápico.

Protocolo y especificaciones El examen estándar incluye imágenes axiales y coronales adquiridas directamente o bien reconstrucciones coronales a partir de imágenes axiales adquiridas en alta resolución con un detector multicanal. Se deben utilizar algoritmos de reconstrucción ósea y se pueden incluir reconstrucciones separadas de los lados derecho e izquierdo magnificadas, y con un campo de visión lo más pequeño posible y que incluya todo el oído (tabla 9.3).

La adquisición es directa:

• Axial. El paciente permanece en supino y la angulación del tubo es paralela a la línea infraorbitariameatal. Los cortes se toman desde las celdas mastoideas más superiores hasta el foramen estilomastoideo inferiormente. • Coronal. El paciente permanece en prono y la angulación del tubo es perpendicular a la línea infraorbitariameatal. Los cortes se toman desde la porción posterior de la articulación temporomandibular hasta completar las celdas mastoideas más posteriores.

CAPÍTULO 9 Neuroimagen TABLA 9.3  Protocolo TC multicorte para el estudio del hueso temporal (oído interno) TC Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva Pitch

16 canales Modo espiral

64 canales Modo espiral

2.ª reconstrucción Algoritmo óseo

16 × 0,6 1 mm 1s 120 120 2 mm 2 mm 0,55 mSv (hombre) 0,69 mSv (mujer) 0,8

64 × 0,6 2,8 mm 1s 120 140 2 mm 0,6 mm 2 mm 0,4 mm 0,48 mSv (hombre) 0,61 mSv (mujer) 0,8

Adquisición secuencial alternativa 0,6 3,5 mm 1s 120 140 0,6 mm 0,48 mSv (hombre) 0,61 mSv (mujer)

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

Anatomía En la figura 9.4 se muestra la anatomía del oído axial y en la figura 9.5, la del oído coronal.

SENOS PARANASALES La TC constituye la técnica de elección para la valoración de los senos paranasales y las estructuras adyacentes, pues permite diferenciar mejor que cualquier otra técnica entre hueso, aire y partes blandas, que representan los elementos estructurales básicos de esta región.

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Indicaciones Las indicaciones de la TC de los senos paranasa­ les son: • anomalías congénitas, • enfermedad inflamatoria nasosinusal (anatomía y extensión de la afectación), • lesiones óseas, • mapa previo a cirugía nasosinusal endoscópica o planificación radioterápica, • traumatismo facial, • tumoraciones nasosinusales, • celulitis preseptal y sinusitis complicadas (deben incluirse en el estudio de las órbitas).

Protocolo y especificaciones El estudio estándar debe realizarse directamente en el plano coronal, o bien reconstruirse en coronal mediante datos adquiridos en axial con un equipo multicorte y multidetector. Las reconstrucciones coronales serán perpendiculares al plano del paladar duro, abarcando desde el vestíbulo nasal hasta la silla turca. También son aconsejables las reconstrucciones sagitales, perpendiculares al paladar duro y que incluyan la totalidad de los senos maxilares (tabla 9.4).

60 s 50-60 ml 2-3 ml/s

Se deben realizar ventanas y algoritmos específicos para la visualización tanto de partes blandas como de estructuras óseas. El plano preferido es el coronal, porque es el que mejor valora el complejo osteomeatal; el plano axial es complementario, pero muy útil ante una opacificación sinusal completa y cuando se pretende estudiar la unión frontoetmoidal y el receso esfenoetmoidal.

Anatomía En la figura 9.6 se muestra la anatomía de los 109 senos paranasales en plano coronal y en la figura 9.7, la anatomía de los senos paranasales en plano axial.

ÓRBITA Indicaciones La TC orbital se recomienda en los siguientes casos: • anomalías congénitas, • exoftalmos, • traumatismo orbitario y ocular, • sospecha de cuerpo extraño, • patología inflamatoria aguda, • sinusitis o cirugía sinusal complicada, • diplopía o pérdida de visión, • lesiones óseas de la órbita (displasia fibrosa, osteoma, etc.), • lesiones o tumores con calcificaciones (retinoblastoma, meningioma nervio óptico, drusas, etc.), • orbitopatía tiroidea.

Protocolo y especificaciones Se debe incluir toda la órbita y es conveniente realizar reconstrucciones en los planos coronal y sagital oblicuo según el plano del nervio óptico.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

110

FIGURA 9.4

Oído (corte axial). 1. Antro mastoideo. 2. Conducto auditivo interno. 3. Vestíbulo. 4. Cóclea. 5. Ganglio geniculado (facial). 6. Nervio facial (segmento laberíntico). 7. Martillo. 8. Yunque. 9. Estribo. 10. Conducto semicircular lateral. 11. Conducto semicircular posterior. 12. Ventana oval. 13. Canal carotídeo. 14. Conducto auditivo externo. 15. Seno timpánico. 16. Seno sigmoide. 17. Músculo tensor del tímpano. 18. Acueducto vestibular.

En ocasiones, cuando se requieran reconstrucciones volumétricas de alta calidad, se utiliza un vóxel isotrópico con 0,5 mm de espesor de corte. El uso de contraste yodado está indicado en la patología inflamatoria aguda y ante lesiones expansivas de la órbita y el globo ocular. Es obligado incluir reconstrucciones con algoritmos y ventanas para partes blandas y óseas (tabla 9.5).

Anatomía En la figura 9.8 se muestra la anatomía de la órbita en plano axial-sagital y en la figura 9.9, en plano coronal.

PERFUSIÓN TC La perfusión mediante TC es un técnica novedosa con importantes aplicaciones en neurorradiología. Estos estudios se obtienen monitorizando el paso del contraste yodado a través del lecho vascular tisular. La relación lineal entre la densidad radiológica (en unidades Hounsfield) y la cantidad de contraste en cada pixel, junto con la gran resolución espacial y temporal de los modernos equipos multidetector, permiten evaluar el nivel de perfusión tisular y cuantificar el aporte sanguíneo en el cerebro y en algunos tejidos de la cabeza y el cuello. En particular, se evalúa fácilmente el grado de angiogénesis tumoral y la isquemia cerebral.

CAPÍTULO 9 Neuroimagen

FIGURA 9.5

Oído (corte coronal). 1. Antro mastoideo. 2. Conducto auditivo interno. 3. Vestíbulo. 4. Cóclea. 5. Nervio facial (segmento timpánico). 6. Martillo. 7. Yunque. 8. Estribo. 9. Conducto semicircular lateral. 10. Ventana oval. 11. Techo del tímpano. 12. Conducto auditivo externo. 13. Foramen yugular. 14. Nervio facial (porción mastoidea). 15. Ventana redonda.

• hemorragia cerebral con isquemia local, • seguimiento (fases subaguda y crónica) en

Sólo se debe realizar con una justificación clínica concreta y, en todo caso, con la mínima dosis de radiación posible.

la isquemia o el infarto cerebral,

• valoración de tumores intracraneales, • lesión traumática aguda.

Indicaciones

• Cabeza extracraneal y cuello: • evaluación diagnóstica de tumores cuando

La perfusión TC se indica en los casos que se citan a continuación. • Cerebro: • evaluación diagnóstica del accidente cerebrovascular agudo, • sospecha de vasoespasmo tras una hemorragia subaracnoidea aguda,

la perfusión RM sea problemática: presencia de clips ferromagnéticos, material 111 dental, espacios aéreos con artefactos de susceptibilidad, • seguimiento tumoral: respuesta terapéutica.

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TABLA 9.4  Protocolo TC multicorte para el estudio de los senos paranasales en modo espiral TC

16 canales

64 canales

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

16 × 0,75 6,6 mm 1s 120 60 5 mm 5 mm 0,46 mSv (hombre) 0,53 mSv (mujer) 0,55

64 × 0,6 17,3 mm 0,5 s 120 70 5 mm 5 mm 0,41 mSv (hombre) 0,45 mSv (mujer) 0,90

Pitch

2.ª reconstrucción Algoritmo óseo

3.ª reconstrucción Partes blandas

1 mm 0,7 mm

5 mm 5 mm

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

60 s 50-60 ml 2 ml/s

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 9.6

Senos paranasales (corte coronal). 1. Seno maxilar. 2. Seno frontal. 3. Seno esfenoidal. 4. Celdas etmoidales. 5. Infundíbulo maxilar. 6. Infundíbulo frontal. 7. Lámina cribosa. 8. Lámina papirácea. 9. Cornete medio. 10. Apófisis crista galli. 11. Nervio óptico. 12. Foramen rotundum. 13. Nervio infraorbitario. 14. Septo nasal. 15. Apófisis unciforme. 16. Apófisis clinoides anterior. 17. Concha bullosa. 18. Bulla etmoidal. 19. Apófisis pterigoides (esfenoides). 20. Cornete inferior.

112 Protocolo y especificaciones Existen dos técnicas principales para la realización de los estudios de perfusión (la TC perfusión cerebral completa o de infusión lenta, y la TC perfusión dinámica o de primer paso), que utilizan distintos métodos en la adquisición de los datos y en su análisis (tabla 9.6). Sus principales diferencias son: • volumen explorado, • cantidad y flujo de contraste utilizado, • modo de adquisición de los datos: helicoidal o cine, • resolución temporal. Dada la significativa dosis de radiación de este estudio, sólo se debe repetir después de una detallada valoración por parte del radiólogo y su indicación. TC PERFUSIÓN CEREBRAL COMPLETA O DE INFUSIÓN LENTA En la TC perfusión cerebral completa o de infusión lenta se realizan dos adquisiciones de la totalidad del parénquima cerebral en modo espiral (helicoidal), una basal y la otra tras administrar contraste yodado (90-150 ml con un flujo de

3-3,5 ml/s), con un retraso de 20-25 segundos, para asegurar el llenado completo de todas las arterias perfundidas, de los capilares y de las venas. No aporta información sobre el tiempo de tránsito ni sobre el flujo sanguíneo, por lo que su utilidad en la isquemia cerebral es limitada. TC PERFUSIÓN CEREBRAL DINÁMICA O DE PRIMER PASO En este caso se adquieren imágenes repetidas en la misma localización (volumen de interés) tras la inyección del bolo de contraste (40 ml con un flujo de 4 ml/s). Las imágenes se pueden adquirir en modo axial, en modo cine (adquisición axial continua) o en modo volumen (la mesa se desplaza fuera y dentro del tubo). En el modo cine, la resolución temporal debe ser de una imagen por segundo y el total de la adquisición será de 50 a 60 segundos. Con las imágenes adquiridas, y mediante técnicas de posprocesado, se pueden realizar curvas dinámicas y obtener datos hemodinámicos cuantitativos de diferentes valores: flujo sanguíneo, volumen sanguíneo, tiempo de tránsito medio y tiempo de tránsito al pico. Con estos datos se

CAPÍTULO 9 Neuroimagen

FIGURA 9.7

Senos paranasales (corte axial). 1. Seno maxilar. 2. Seno frontal. 3. Seno esfenoidal. 4. Celdas etmoidales. 5. Lámina papirácea. 6. Cornete inferior. 7. Nervio óptico. 8. Septo nasal. 9. Bulla etmoidal. 10. Apófisis pterigoides (esfenoides). 11. Arteria carótida interna. 12. Hueso nasal. 13. Silla turca.

realizan mapas fisiológicos a color para facilitar su interpretación.

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La técnica TC perfusión de primer paso es la técnica más utilizada para el estudio de la perfusión encefálica en la isquemia cerebral aguda.

Sin embargo, tiene ciertos inconvenientes: sólo proporcionan información de un grosor de corte limitado (2-8 cm) y que no se puede realizar de forma simultánea una angiografía por TC, a diferencia de la técnica de perfusión cerebral completa.

TABLA 9.5  Protocolo TC multicorte para el estudio de la órbita en modo espiral TC

16 canales

64 canales

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

16 × 0,75 6,6 mm 0,75 s 120 100 5 mm 5 mm 0,53 mSv (hombre) 0,6 mSv (mujer) 0,55

64 × 0,6 17,3 mm 1s 120 115 5 mm 5 mm 0,42 mSv (hombre) 0,46 mSv (mujer) 0,90

Pitch

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

60 s 50-60 ml 2 ml/s

2.ª reconstrucción

0,75-1 mm 0,5 mm

113

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 9.8

Órbita (cortes axial y sagital). 1. Globo ocular. 2. Nervio óptico. 3. Músculos extraoculares. 4. Espacio extraconal. 5. Espacio intraconal. 6. Seno maxilar. 7. Seno esfenoidal. 8. Celdas etmoidales. 9. Glándula lacrimal. RS: músculo recto superior; RM: músculo recto medial; RL: músculo recto lateral; RI: músculo recto inferior.

114

FIGURA 9.9

Órbita (corte coronal). 1. Globo ocular. 2. Nervio óptico. 3. Músculos extraoculares. 4. Espacio extraconal. 5. Espacio intraconal. 6. Apófisis crista galli. 7. Seno maxilar. 8. Celdas etmoidales. 9. Cornete nasal. 10. Glándula lacrimal. 11. Músculo elevador del párpado superior. 12. Músculo oblicuo superior. RS: músculo recto superior; RM: músculo recto medial; RL: músculo recto lateral; RI: músculo recto inferior.

CAPÍTULO 9 Neuroimagen TABLA 9.6  Protocolo TC perfusión craneal TC

16 canales Modo axial

16 canales Modo cine

64 canales Modo volumen

Cobertura Duración del examen Tiempo de rotación kV mAs Grosor corte Incremento Tiempo de exposición total

20 mm 44 s 1s 80 150 5 mm 0 22 s

20 mm 45 s 1s 80 150 5 mm 0 45 s

110-120 mm 0,4 s 80 200 5 mm 10 mm 47 s

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

En el cuadro 9.1 se resumen las principales características de la perfusión dinámica. En el ictus, la TC de perfusión permitirá conocer la presencia y extensión de tejido isquémico infartado (no recuperable) y de tejido en riesgo o zona de penumbra (potencialmente recuperable), pudiendo así seleccionar a los pacientes candidatos a tratamiento.

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RESUMEN La TC sigue siendo hoy en día la técnica de imagen de elección en la mayoría de los pacientes con clínica neurológica que acuden a los departamentos de urgencias, debido principalmente a su gran disponibilidad y a la rapidez en realizar el estudio. Puede detectar fácilmente sangre aguda, masas y herniaciones intracraneales, así como signos de edema o elevación de la presión intracraneal. Tras la introducción de la TC helicoidal y volumétrica y, más recientemente, de la TC multicorte, la TC sigue desempeñando un papel crucial en el manejo del accidente cerebrovascular agudo y de la hemorragia subaracnoidea aguda, y ha

5s 40-50 ml seguido de 25 ml de suero salino 4 ml/s Catéter 18-20 G

contribuido a la revolución diagnóstica y terapéutica en estos pacientes. La angiografía por TC permite valorar la circulación intracraneal y extracraneal, conocer la alteración vascular que origina el cuadro y servir de guía para el tratamiento: recanalización vascular (fibrinólisis intraarterial farmacológica o mecánica) y embolización de aneurismas intracraneales rotos. Con la TC perfusión se consigue un análisis cuantitativo de la vascularización del parénquima cerebral utilizando mapas fisiológicos a color, los cuales permiten un diagnóstico precoz y una selección apropiada de los pacientes candidatos a una 115 actuación terapéutica inmediata con fármacos fibrinolíticos, disminuyendo así de manera significativa la morbimortalidad de estos procesos tan frecuentes. En la evaluación radiológica de la cabeza extracraneal y del cuello, la TC permite la detección, diferenciación y delimitación de gran cantidad de procesos patológicos corrientes en la práctica clínica, por lo que representa la técnica inicial de estudio para todos estos pacientes y, en muchos de ellos, la mejor de las técnicas disponibles.

CUADRO 9.1  TC PERFUSIÓN CEREBRAL DINÁMICA • Se obtienen múltiples imágenes (20-40) sobre un

mismo corte anatómico tras administrar contraste iodado. • La imágenes se adquieren a intervalos repetidos (2-3 s) durante un período de tiempo predeterminado (40-90 s). • La mesa puede permanecer estática o desplazarse, entrando y saliendo del tubo, según la técnica empleada. • El espesor de los cortes es relativamente grueso (5-10 mm) para minimizar el ruido en la imagen.

• La calidad de la imagen es inferior a una TC convencional.

• Los datos obtenidos se usan para generar mapas

a color con significación hemodinámica: volumen de sangre cerebral, flujo de sangre cerebral, tiempo de tránsito medio y tiempo al pico de perfusión. • En los estudios por ictus es recomendable realizar complementariamente una TC craneal rutinaria y una angiografía por TC.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen El continuo avance en las técnicas de posprocesado y de evaluación cuantitativa permiten reconstrucciones volumétricas tridimensionales y multiplanares de alta calidad, así como análisis

hemodinámicos de determinados tejidos que facilitan la valoración diagnóstica, condicionando, en muchos casos, la actitud terapéutica.

AUTOEVALUACIÓN 1. ¿En cuál de estas situaciones está indicada la realización de una TC craneal? a. Traumatismo craneoencefálico. b. Sospecha de hemorragia intracraneal. c. Ictus isquémico. d. Ninguna de las anteriores. e. Todas las anteriores. 2. En relación con la TC para el estudio de la patología inflamatoria nasosinusal, indique el plano más apropiado para la visualización de la unidad osteomeatal. a. Axial. b. Sagital. c. Coronal d. Oblicuo paralelo al canal óptico. e. Transverso paralelo al nervio infraorbitario. 3. ¿En cuál de estos estudios de TC es imprescindible el uso de contraste? a. TC de órbitas. b. TC de peñascos/oídos. c. TC de cuello suprahioideo. d. TC perfusión cerebral. e. TC de cuello infrahioideo. 4. Indique el enunciado falso: a. La TC es superior a la RM para la valora116 ción de las estructuras óseas nasosinusales.

b. La RM es más sensible que la TC para la detección de calcificaciones intracraneales. c. La TC del hueso temporal permite identificar los huesecillos del oído medio. d. La TC es la técnica de elección ante la sospecha de hemorragia intracraneal aguda. e. La TC perfusión permite identificar tejido cerebral infartado en el ictus agudo. 5. Indique el seno paranasal que tiene una situación más posterior. a. Seno frontal. b. Celdas etmoidales anteriores. c. Antro maxilar. d. Seno esfenoidal. e. Celdas etmoidales posteriores. 6. Indique cuál de estas estructuras tiene una situación más superior. a. Hueso hioides. b. Glándula tiroides. c. Glándula submaxilar. d. Cartílago tiroides. e. Glándula parótida.

Bibliografía American College of Radiology. ACR-ASNR practice guideline for the performance of Computed Tomography (CT) of the brain. Practice guideline. Neuroradiology imaging guidelines. Revised 2010.(resolution 12). American College of Radiology. ACR-ASNR-SPR practice guideline for the performance of Computed Tomography (CT) perfusion in neuroradiologic imaging. Practice guideline. Neuroradiology imaging guidelines. Revised 2012.(resolution 13). American College of Radiology. ACR-ASNR-SPR practice guideline for the performance of Computed Tomography (CT) of the extracranial head and neck. Practice guideline. Neuroradiology imaging guidelines. Revised 2011.(resolution 33).

Demaerel Ph. Recent Advances in Diagnostic Neuroradiology. Berlin: New York: Springer; 2001. Kulama E. Scanning protocols for multislice CT scanners. Br J Radiol. 2004;77(Spec No 1):S2-9. Romans LE. Computed Tomography for Technologist: A Comprehensive Text. Baltmore: Lippincott Williams & Wilkins; 2011. Som PM, Hugh DC. Head and neck imaging. 4.ª ed. St Louis: Mosby; 2003. Tomandl BF, Klotz E, Handschu R, et al. Comprehensive imaging of ischemic stroke with multisection CT. Radiographics 2003;23(5):565-92.

CAPÍTULO

10

Tórax Joaquín Costa Subias Introducción  117 Métodos y protocolos  117 TC de tórax de rutina  118 Enfermedad pulmonar obstructiva crónica  120 TC de alta resolución  123 TC de baja dosis  124 Nódulo pulmonar  125

INTRODUCCIÓN La tomografía computarizada (TC) torácica es una técnica de imagen que ha adquirido un papel muy importante en la evaluación diagnóstica de la patología pulmonar y mediastínica. No obstante, la radiografía simple de tórax sigue siendo esencial en el diagnóstico y seguimiento de dicha patología, por lo que es imprescindible su adecuada interpretación. La mejora en la resolución temporal y espacial de la tomografía computarizada multicorte (TCMD) ha supuesto un tremendo impacto en la imagen torácica, mostrando un poder de detección muy superior a la radiología simple de tórax. Permite confirmar o excluir las imágenes equívocas de la radiografía, localizarlas y caracterizarlas morfológicamente. El rendimiento óptimo de la TC torácica requiere un conocimiento de la anatomía normal y sus variantes anatómicas, la fisiopatología, las diferentes técnicas de TC y los riesgos asociados. A pesar de los enormes beneficios de esta técnica, se debe encontrar el equilibrio entre calidad de imagen, precisión diagnóstica y dosis de radiación.

MÉTODOS Y PROTOCOLOS El protocolo y la técnica de adquisición del estudio dependerán principalmente de las características del paciente y de la sospecha clínica y están condicionados por las características del equipo de que se dispone. No obstante, es importante valorar una serie de parámetros tales como el

Anatomía torácica  128 Ventana mediastino  128 Ventana pulmón  132 Análisis de imagen. Posprocesado y reconstrucción  133 Resumen  136

grosor de corte, el intervalo de reconstrucción, el miliamperaje, el kilovoltaje y la administración de contraste (oral o intravenoso). Los sistemas de TCMD de única o doble fuente pueden escanear los pulmones en tan sólo 10 se­ 117 gundos, lo que permite reducir el potencial artefacto de movimiento respiratorio y obtener imágenes de alta calidad en cualquier plano con adquisiciones volumétricas con resoluciones submilimétricas en el eje z de 0,6 mm para TC de 64 detectores. En el tórax es muy importante la cooperación del paciente y la coordinación en sus movimientos respiratorios; para ello es necesario optimizar las instrucciones dadas al paciente para mejorar la calidad de la imagen. Unos movimientos respiratorios inadecuados pueden producir diferencias en la atenuación pulmonar o artefactos de movimiento, y pueden dar lugar a una interpretación errónea al simular patología en pacientes normales. Los pacientes tienen que ser instruidos antes del examen y entrenados durante dicho examen.

La posibilidad de exploraciones de calidad aumenta cuando se incluyen elementos informativos con instrucciones personalizadas: (a) co­ mentar qué va a pasar, (b) explicar por qué la cooperación del paciente es importante, (c) explicar las maniobras precisas que se espera del pa­ ciente, (d) asegurar que las instrucciones no se tienen que memorizar y que el entrenamiento es­ tará disponible a lo largo de todo el examen, y (e) fomentar las preguntas del paciente.

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PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen Un área de entrenamiento tranquila, en un ambiente sin distracciones, le permitirá al paciente desarrollar una buena relación con el técnico. La misma persona debe entrenar al paciente y dar las instrucciones durante la TC de tórax. El técnico debe demostrar primero las maniobras respiratorias; la calidad de las maniobras de inspiración y espiración del paciente durante la adquisición de la TC deben ser documentadas.

TC de tórax de rutina Las indicaciones para la realización de una TC de tórax contempladas por la American College of Radiology (ACR) y el European College of Radiology (ECR) incluyen: • evaluación de alteraciones descubiertas en la radiografía de tórax, • evaluación de patología torácica oculta sospechada clínicamente, • estadiaje y seguimiento del carcinoma de pulmón y otras tumoraciones torácicas secundarias, • evaluación de manifestaciones torácicas de enfermedades extratorácicas, • evaluación de anormalidades torácicas vasculares (congénitas o adquiridas), • sospecha clínica de tromboembolismo pulmonar, aplicando protocolos técnicos específicos, • evaluación de anomalías congénitas conocidas o sospechadas, • evaluación o seguimiento de patología pulmonar parenquimatosa o de la vía aérea, • evaluación del trauma torácico (si la gravedad de la clínica lo justifica), 118

• guía de procedimientos intervencionistas diag-

nósticos o terapéuticos (punción-aspiración con aguja fina, drenajes, etc.). Algunos hallazgos en la radiografía de tórax que justifican la exploración mediante TC son: • anormalidad del contorno mediastínico o hiliar (patología vascular, tumor, adenopatías), • nódulo pulmonar solitario, masa o infiltrado persistente, • patología pleural compleja, • alteraciones en la pared torácica y columna vertebral, unión cervicotorácica y toracoabdominal, • evaluación de pacientes con radiografía normal y alta sospecha de patología intratorácica oculta (tromboembolismo pulmonar, metástasis, inmunodeprimidos, etc.). El protocolo de TC de tórax realizado de rutina debe de abarcar desde los ápices pulmonares hasta las glándulas suprarrenales e incluye ventanas de tejidos blandos y de pulmón para evaluar tanto las estructuras mediastínicas como el tejido pulmonar (tabla 10.1). El paciente se encuentra en decúbito supino sobre la mesa de exploración, con los brazos en una posición cómoda elevados por encima de la cabeza, que está colocada sobre el reposacabezas y con las piernas apoyadas. Se adquiere de forma estándar un localizador (topograma o scout) en anteroposterior y lateral de 512 mm para planificar el estudio. Antes de empezar la exploracíón es importante la utilización del protector de bismuto. Es una pieza fina (1 mm) de bismuto con revestimiento de caucho sintético que se monta en una base de espuma. Utilizada en la protección de órganos

TABLA 10.1  Protocolo de TC de tórax de rutina. Estudio helicoidal del tórax con múltiples indicaciones clínicas, como por ejemplo la visualización de tumores, metástasis, linfoma, adenopatías, alteraciones vasculares, etc. (Combinación de cortes finos del parénquima del pulmón y estudio de tórax de rutina con un barrido en espiral. TC de 16 detectores: 30 cm se cubrirá en 11,87 s.) 1.a reconstrucción kV mAs Tiempo de rotación Adquisición Colimación Groso de corte Avance/rotación Pitch Índice Kernel CTDIvol Dosis efectiva Contraste intravenoso

120 100 0,75 s 16 × 0,75 mm 0,75 mm 5,0 mm 13,8 mm 1,5 5,0 mm B31s 7,8 mGy Hombre: 3,86 mSv Mujer: 4,98 mSv Retraso: 30 s Flujo: 2.5 ml/s Volumen total: 50-70 ml

2.a

3.a

5,0 mm

1,0 mm

5,0 mm B70 f

0,7 mm B80 s

CAPÍTULO 10 Tórax radiosensibles como tiroides, mama, cristalino y gónadas con reducción de la dosis de radiación local (40-60%). No produce cambios significativos en la calidad de la imagen. Nunca colocarlo antes de planificar el estudio (topograma), puede aumnetar los mAs por la modulación de la dosis. El tiempo de exploración torácica debería ser tan corto como sea posible, en una sola apnea, para reducir los artefactos creados por el movimiento respiratorio, ya que así se evitarán los errores causados por la respiración desigual entre exploraciones. El tórax tiene el mayor contraste intrínseco del cuerpo. El pulmón aireado tiene unos valores de atenuación significativamente menores que los vasos pulmonares o las estructuras óseas. En la mayoría de adultos, las estructuras mediastínicas, como los vasos y los ganglios linfáticos, están rodeados de suficiente grasa, lo que permite su fácil identificación. Debido a este contraste intrínseco, la administración de contraste yodado por vía intravenosa (i.v.) no es necesaria para todas las indicaciones torácicas. Por ejemplo, las exploraciones para el cribado, la detección o la exclusión de nódulos pulmonares o de enfermedades pulmonares primarias como el enfisema o la fibrosis se hacen típicamente sin administración de contraste i.v. El radiólogo puede indicar el uso de contraste i.v. para diferenciar las estructuras vasculares de las no vasculares, en particular los ganglios linfáticos; para evaluar las estructuras cardiovasculares, y para caracterizar las lesiones mediante la observación de su patrón de captación (cuadro 10.1).

Debido a su alta concentración, a menudo el contraste i.v. en el brazo, en la vena subclavia y en la vena cava superior produce artefactos de alta densidad, normalmente en el área del arco aórtico o de la vena subclavia. Para reducir este artefacto se puede planificar el estudio en una dirección caudocraneal (de abajo a arriba) para que cuando la adquisición de los datos se realice en dicha localización, no persista esa alta densidad. Además, si el paciente no puede mantener la respiración durante toda la exploración, el movimiento respiratorio es mucho menos evidente en los vértices pulmonares que en los lóbulos inferiores, cerca del diafragma. La valoración del esófago y la unión gastroesofágica se realiza con la ingestión de contraste oral (por lo general contraste hidrosoluble o una suspensión de bario) inmediatamente antes de comenzar la exploración; el contraste no se hace necesario en el resto de exámenes de TC torácicos. El tiempo en la exploración torácica debería ser el más corto posible, en una sola apnea, para reducir los artefactos creados por el movimiento respiratorio.

Las imágenes obtenidas de la exploración torácica se deben documentar con ventana de tejidos blandos (mediastino) y con ventana de pulmón (fig. 10.1). Para optimizar la realización de reconstrucciones con una buena calidad de imagen en TC, se necesitan adoptar unos determinados parámetros técnicos, principalmente kilovoltaje (kV) y miliamperaje (mA), colimación, forma de adquisición de

CUADRO 10.1  CASOS EN LOS QUE CONVIENE UTILIZAR CONTRASTE EN LOS ESTUDIOS DE TC DE TÓRAX Con contraste intravenoso

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• Evaluación del mediastino o de los hilios • • • • • •

para descartar masas o adenopatías Estadiaje de masas pulmonares Enfermedad pleural Traumatismos contusos o penetrantes Tromboembolismo pulmonar Aneurisma o disección aórtica Arterias coronarias

FIGURA 10.1

Sin contraste intravenoso

• • • • • •

Enfermedad pulmonar infiltrativa difusa Nódulo pulmonar Neumotórax / Neumomediastino Enfisema pulmonar Calcio en arterias coronarias Alergia conocida al contraste o Insuficiencia renal

Con contraste por vía oral

• Valoración de la patología del esófago

TC de rutina con cortes axiales. A. Ventana de mediastino. B. Ventana de pulmón. C. Corte coronal con ventana de pulmón.

119

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen CUADRO 10.2  PROTOCOLO DE TC DE LA VÍA RESPIRATORIA Fase respiratoria

• TC en inspiración: Modo helicoidal, tiempo

de rotación del gantry de 0,5 s, pitch de 1,4, 120 kVp, 64 × 0,6 mm o 16 × 0,75 mm • TC en expiración: Modo secuencia axial (no helicoidal), tiempo de rotación de 0,5 s, 120 kVp, detector de 1 mm con un intervalo de 20 mm

la imagen (secuencial o helicoidal), factor pitch, filtros de reconstrucción e índice de reconstrucción de imagen.

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) se define como la presencia de una obstrucción poco reversible al flujo aéreo, con disminución del volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV1) y de la relación FEV1/ capacidad vital forzada, causada por una reacción inflamatoria anómala a partículas y gases nocivos, principalmente el humo del tabaco. La limitación del flujo aéreo es usualmente progresiva y está asociada con una respuesta inflamatoria anormal de los pulmones. Clínicamente la EPOC refleja un síndrome complejo que abarca enfermedades que pueden solaparse, tales como el enfisema pulmonar, la bronquitis crónica y las enfermedades de la vía respiratoria. Además, puede existir patología asociada no pulmonar, como la cardíaca y la neurológica, y trastornos musculoesqueléticos. La TC es útil en la evaluación objetiva, ya 120 que se ha establecido una correlación entre los hallazgos en imagen y la gravedad clínica de la EPOC. Para su correcta valoración, es necesaria la estandarización de los parámetros de adquisición y reconstrucción.

FIGURA 10.2

TC de vía respiratoria en inspiración-espiración. Comparación entre las exploraciones de inspiración (A) y espiración (B). En la exploración espiratoria la tráquea y los bronquios principales se encuentran colapsados (flecha) y aumenta la densidad del parénquima pulmonar.

Contraste intravenoso

• TC sin contraste intravenoso: Suele ser la única fase adquirida

• TC con contraste intravenoso: Por lo general no es necesario

TC DE LA VÍA RESPIRATORIA Los parámetros técnicos utilizados para la formación de imágenes en la TC de la vía respiratoria incluyen el uso de un grosor de corte fino (1,25 mm o menor), una adquisición rápida en una apnea que permita cubrir todo el pulmón, una resolución espacial óptima y el uso de técnicas de posprocesamiento (cuadro 10.2). El índice de reconstrucción de imagen se rea­ liza con un 50% de superposición en el eje z. No es necesaria la administración de contraste oral ni i.v. de forma rutinaria. El contraste i.v. se puede utilizar en los casos de tumores en la vía respiratoria. La TC de la vía respiratoria se realiza de forma rutinaria en inspiración y espiración (fig. 10.2) y es la mejor técnica de imagen para la evaluación de la enfermedad de la vía aérea central (fig. 10.3). Se utiliza frecuentemente para identificar áreas de estenosis en el árbol traqueobronquial, como por ejemplo en la estenosis postintubación. Las técnicas de posprocesado –como la representación de volumen, la TC broncografía y la broncoscopia virtual, que proporciona una visión del interior del árbol traqueobronquial (fig. 10.4)– son importantes en la valoración de la vía respiratoria. La TC de la vía respiratoria se realiza de forma rutinaria en inspiración y espiración.

CAPÍTULO 10 Tórax

FIGURA 10.3

Valoración de la vía respiratoria. En la estación de trabajo se realiza un recorrido por la vía respiratoria y se obtienen los diámetros axiales en cualquier localización del árbol bronquial. (Imagen cedida por G.E.)

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121

FIGURA 10.4

TC broncografía de una estenosis traqueal benigna postintubación. A. Corte axial de la tráquea proximal identificando el área de estenosis. B. MPR coronal. C. MPR sagital. D. Broncoscopia virtual en la que se observa la estenosis traqueal desde la carina; se puede realizar un vídeo avanzando por la luz traqueal simulando una fibrobroncoscopia real. E. VR con representación 3D de la estenosis traqueal en anteroposterior. F. VR lateral.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen TC EN EL ENFISEMA PULMONAR El parénquima pulmonar tiene una distribución homogénea de su densidad, aunque presenta algunas zonas de menor atenuación cercanas a las cisuras que no deben interpretarse como patológicas. También hay que tener en cuenta que los vasos pulmonares en condiciones normales son visibles hasta 2 mm antes de contactar con la pleura parietal, por lo que esta zona de baja atenuación tampoco debe interpretarse como patológica. La técnica MinIP mejora considerablemente la visualización de las patologías en las cuales la atenuación pulmonar está disminuida, como es el caso del enfisema, donde estas zonas quedan claramente delimitadas de aquellas de atenuación normal, mejorando la sensibilidad en la detección de este tipo de alteraciones. Con una evaluación rápida y precisa, aporta un diagnóstico temprano de estas alteraciones, permitiendo un abordaje preventivo o terapéutico que podría cambiar el curso de la enfermedad y tener un alto impacto en la calidad de vida del paciente. Evaluación cuantitativa del parénquima pulmonar La aplicación clínica más importante del análisis cuantitativo computarizado de los datos volumétricos de la TCMD del parénquima pulmonar es la evaluación objetiva del grado y extensión de la enfermedad pulmonar intersticial (como en el enfisema) en pacientes candidatos para cirugía

122

FIGURA 10.5

TC en el enfisema pulmonar. Análisis del parénquima pulmonar y del enfisema mediante TC helicoidal. Se comparan las imágenes morfológicas axial (A) y coronal (B) con los resultados obtenidos de la evaluación automática de los volúmenes de aire y áreas enfisematosas dentro de los pulmones en las mismas proyecciones. (Imagen cedida por G.E.)

de reducción de volumen pulmonar, así como la monitorización de la progresión de la enfermedad. Se puede realizar con diferentes métodos, que se comentan a continuación. • Máscara de densidad. Es una herramienta de posprocesamiento desarrollada por Muller et al. en 1988 y utilizada específicamente para cuantificar el enfisema. Analiza cuantitativamente el porcentaje de parénquima pulmonar dentro de un rango de atenuación específica y permite valorar las proporciones relativas de pulmón enfisematoso y de pulmón sano normal. • Análisis atenuación por histograma. Permite valorar la media de la densidad pulmonar para cuantificar las enfermedades pulmonares y controlar su progresión. La atenuación de un vóxel se determina por la contribución relativa de aire y sangre dentro de ese vóxel. Se puede calcular la frecuencia relativa de vóxeles con un valor de atenuación específico y se expresa en un histograma. El tejido pulmonar normal presenta una densidad de aproximadamente 900 UH. El enfisema pulmonar disminuye la densidad; por el contrario, en la fibrosis pulmonar la densidad aumenta por la presencia de colágeno (fig. 10.5). • Análisis textural complejo. Las técnicas de máscara de densidad y análisis de histograma utilizan sólo una función para evaluar la enfermedad pulmonar difusa: la densidad pulmonar. Esto no es útil en la evaluación

CAPÍTULO 10 Tórax de la enfermedad pulmonar mixta, como el enfisema con fibrosis. El método de función múltiple adaptativa (AMFM) es una herramienta de investigación ideado por Uppaluri et al. que ayuda a cuantificar diferentes patrones patológicos específicos, con mejores resultados que el resto de técnicas.

TC de alta resolución La TC de alta resolución (TCAR) se ha convertido en el método de imagen más sensible para el estudio de la patología pulmonar difusa. La TCAR puede utilizar tanto la técnica convencional secuencial con cortes axiales múltiples como la técnica helicoidal con detector único o multidetector. Cuando los pulmones alcanzan la máxima inspiración, existe un alto contraste entre la baja atenuación del parénquima pulmonar aireado y la mayor atenuación de las estructuras pulmonares. Por lo tanto, los protocolos de la TCAR habitualmente se obtienen en inspiración. Como la TC de la vía respiratoria, la TCAR utiliza protocolos con un grosor de corte fino (12 mm), una adquisición rápida para reducir los artefactos de movimiento y algoritmos de reconstrucción con una óptima resolución espacial. La resolución espacial se optimiza mediante la selección de algoritmos matemáticos con realce de bordes (como el algoritmo de hueso) y un campo de visión lo mayor posible siempre que incluya todo el parénquima pulmonar. Permite obtener imágenes anatómicas tan precisas que son comparables morfológicamente con los cortes macroscópicos obtenidos directamente del pulmón.

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La TCAR se utiliza para la evaluación del parénquima pulmonar en pacientes con enfermedad pulmonar difusa como la fibrosis y el enfisema.

En algunas instituciones, los protocolos de TCAR utilizan la técnica convencional secuencial o incremental, o sea corte a corte, obteniendo imágenes con un intervalo entre cortes de 10 mm o más; el estudio se completa adquiriendo aproximadamente el 10% del parénquima pulmonar. Esta técnica está destinada a proporcionar áreas representativas de la enfermedad pulmonar (tabla 10.2). Sin embargo, debido a la evidencia de que algunos tipos de enfermedad pulmonar difusa pueden no ser uniformes en su distribución en todo el pulmón, este protocolo puede dar falsos negativos al no incluir todo el parénquima pulmonar y quedar zonas con lesiones características de la enfermedad sin estudiar. La TCAR axial secuencial o incremental no valora todo el parénquima pulmonar.

TABLA 10.2  TC de alta resolución secuencial o incremental. Modo secuencial para estudios de alta resolución pulmonar en enfermedades pulmonares difusas como la fibrosis y el enfisema TC 16 detectores

1.a reconstrucción

kV mAs Tiempo de rotación Adquisición Colimación Groso de corte Avance/Rotación Kernel CTDI Vol Dosis efectiva

120 100 0,75 s 2 × 1,0 mm 1,0 mm 1,0 mm 10,0 mm B80s 1,7 mGy Hombre: 0,5 mSv Mujer: 0,6 mSv

Sugerencias: • En patología intersticial pulmonar no es necesario el contraste i.v. • El avance de mesa se puede adaptar a 15-20 mm

Hoy día, gracias a la presencia de la TC multidetector, la técnica conocida como TCAR volumétrica está reemplazando a la TCAR axial secuencial o incremental. Los protocolos TCAR volumétricos utilizan un modo helicoidal para adquirir las imágenes de todo el pulmón en lugar del corte único axial incremental, lo que permite una evaluación más completa de todo el parénquima pulmonar. 123 Además, puede evaluar al mismo tiempo otras alteraciones parenquimatosas, tales como la presencia de nódulos pulmonares, y las vías aéreas centrales. También permiten las diferentes técnicas de posprocesamiento con reconstrucciones volumétricas y multiplanares. La TCAR volumétrica utiliza un modo helicoidal para adquirir imágenes de todo el parénquima pulmonar.

Se consigue una resolución espacial de 0,10,3 mm, de modo que se pueden visualizar los bronquios y los bronquíolos, así como sus arteriolas acompañantes, cuyo diámetro es de 2-3 mm, situándose a 1-2 cm de la superficie pleural. Aunque el uso de la TCAR a través de una técnica secuencial o incremental tiene ciertas ventajas, como por ejemplo la teórica mejor resolución espacial y la menor exposición a la radiación, muchos protocolos de TCAR volumétricos disminuyen la corriente del tubo (mA) para reducir la dosis de radiación. En los estudios de TCAR, salvo muy raras excepciones, no se usa contraste i.v.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen La TCAR volumétrica utiliza mayor radiación que el protocolo axial incremental.

Muchos protocolos TCAR (tanto volumétrica y axial) incluyen más de una serie en el estudio. En los pacientes se produce un aumento gradual en la atenuación y del tamaño de los vasos en la región pulmonar posterobasal debido al efecto de la gravedad en el flujo sanguíneo y a la hipoventilación basal. Además, puede haber atelectasia en el pulmón más dependiente (es decir, el más cercano a la mesa de la TC), fenómeno que puede ocultar o simular enfermedad pulmonar; una serie adicional en decúbito prono puede ayudar a diferenciar la existencia real de patología. Los estudios en espiración se utilizan para identificar las zonas del pulmón con atrapamiento aéreo, sugiriendo enfermedad de la vía aérea distal. Por esta razón, los protocolos de TCAR pueden incluir tres series: inspiratoria en decúbito supino, espiratoria en posición supina e inspiratoria en decúbito prono. En el protocolo volumétrico (tabla 10.3), sólo se realiza la serie inspiratoria en decúbito supino en un modo helicoidal. Las series adicionales se llevan a cabo de manera secuencial o incremental para reducir la exposición a la radiación. Los estudios de TCAR en decúbito prono pueden ayudar a diferenciar el aumento de densidad posterobasal debido al efecto de la gravedad que imita enfermedad parenquimatosa pulmonar.

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TC de baja dosis En la actualidad el cáncer de pulmón representa la primera causa de muerte por cáncer en paí-

TABLA 10.4  TC de tórax de baja dosis. Estudio helicoidal con ajuste de baja dosis, importante en el cribado y seguimiento de los nódulos pulmonares. (TC de 16 detectores: 30 cm para el estudio de tórax en 9,33 s.) 1.er reconstrucción kV mAs Tiempo de rotación Adquisición Colimación Groso de corte Avance/Rotación Pitch Índice Kernel CTDI Vol Dosis efectiva

120 20 0,5 s 16 × 0,75 mm 0,75 mm 1,0 mm 18,0 mm 1,5 0,7 mm B50s 1,6 mGy Hombre: 0,77 mSv Mujer: 1,0 mSv Retraso: 30 s Flujo: 2,5 ml/s Volumen total: 50-70 ml

Contraste IV

Sugerencias: • Generalmente las imágenes de TC de tórax de baja dosis se evalúan mediante ventana de pulmón. La ventana de tejidos blando/hueso se puede utilizar para visualizar la presencia de calcificaciones en los nódulos • En los estudios de seguimiento es esencial utilizar el mismo protocolo para comprobar si hay progresión

ses desarrollados, la mayoría diagnosticados en estadios avanzados. En estudios recientes se demuestra que el cribado del cáncer de pulmón con TC torácica con protocolo de baja dosis de radiación (tabla 10.4) en

TABLA 10.3  TCAR volumétrica. Modo helicoidal. (TC de 16 detectores: 30 cm para el tórax completo en 14,0 s.) 1.a reconstrucción

2.a

kV 120 mAs 100 Tiempo de rotación 0,75 s Adquisición 16 × 0,75 mm Colimación 0,75 mm Groso de corte 5,0 mm 1,0 mm Avance/rotación 18,0 mm Pitch 1,5 Índice 5,0 mm 0,7 mm Kernel B31s B80s CTDIvol 7,8 mGy Dosis efectiva Hombre: 3,86 mSv Mujer: 4,98 mSv Sugerencias: • En patología intersticial pulmonar no es necesario el contraste i.v. • Normalmente se lleva a cabo después de un estudio de tórax estándar o se utiliza como seguimiento en pacientes de alto riesgo con antecedentes de exposición a agentes cancerígenos, por ejemplo el amianto

CAPÍTULO 10 Tórax CUADRO 10.3  BENEFICIOS Y RIESGOS DEL CRIBADO PARA EL CÁNCER DE PULMÓN CON TC DE BAJA DOSIS Beneficios

• Reducción de la mortalidad por cáncer • • • •

de pulmón Reducción de la morbilidad del tratamiento del cáncer de pulmón Reducción de la morbilidad y la mortalidad de otras enfermedades descubiertas de forma accidental Mayor conciencia de los efectos nocivos del consumo de tabaco Menor ansiedad cuando el cribado es negativo

Riesgos

• Exposición a la radiación • Sobrediagnóstico • Riesgos asociados cuando el cribado es positivo: • falso positivo • verdadero positivo • Posibilidad que los pacientes continúen fumando cuando la prueba es negativa

• Mayor ansiedad cuando el cribado es positivo • Aumento de los gastos derivados del diagnóstico y controles posteriores

• Presencia de falsos negativos

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De: Chiles C. Lung Cancer Screening with Low-Dose Computed Tomography. Radiol Clin of North Am. 2014;52(1):27-46.

pacientes asintomáticos de alto riesgo (fumado­ res de 55 a 74 años, con historia de al menos 30 pa­ quetes-año) puede detectar hasta el 85% de este cáncer en estadio inicial con una mejoría de la tasa de resecabilidad y supervivencia a los 10 años de hasta un 88%, con una reducción de la mortalidad en un 20% y por consiguiente una importante disminución en los gastos de tratamiento. No obstante, existen riesgos del cribado, tales como un aumento de la exposición a la radiación y el sobrediagnóstico, identificando un mayor número de nódulos inespecíficos con el consiguiente aumento de los gastos derivados de ese diagnóstico y de los controles posteriores (cuadro 10.3). Es importante seguir los dos principios principales de protección radiológica: justificación adecuada para realizar cada procedimiento y optimización cuidadosa de la dosis de radiación utilizada durante cada estudio. En primer lugar, la TC es más cara que la radiografía de tórax; en segundo lugar, el tiempo empleado en el estudio y la interpretación es más largo para la TC que en la radiografía de tórax, y en tercer lugar, el punto más importante es la dosis: la TC de tórax alcanza hasta 4 mSv de radiación en una sola exploración, en comparación con alrededor de 0,05 mSv de la radiografía de tórax. La reducción de dosis en los estudios de TC de tórax se suele traducir en un aumento del ruido y de los artefactos, motivo por el cual resulta tan complicado alcanzar un equilibrio adecuado entre dosis y calidad de imagen. Por supuesto, el objetivo es la combinación de la baja dosis de la radiografía de tórax con la calidad de imagen de la TC. Históricamente los métodos comunes para lograr la reducción de la dosis se basan en el uso regulado y modulado de los mAs. Existen múltiples estrategias de reducción de la dosis, pero actualmente las TC con tecnología de ultrabaja dosis se centran en la reconstrucción iterativa, proporcionando hasta un 57% de mejora en la resolución espacial a baja dosis.

La reconstrucción iterativa estadística adaptativa es una tecnología de reconstrucción que permite reducir la desviación estándar del ruido del píxel y el valor del mA en la adquisición de las imágenes para diagnóstico, disminuyendo de este modo la dosis requerida y mejorando la detección a bajo contraste. En la práctica clínica, permite exámenes con dosis más bajas, incluso en pacientes de gran tamaño o que requieran cortes finos. Es capaz de reducir la radiación derivada de la TC en un 65 %. Es necesario implementar un programa de control de calidad para reducir la dosis de radiación revisando los protocolos de exploración. Para garantizar aún más la seguridad de los pacientes, se debe apoyar la formación continua de los técnicos. 125 La reconstrucción iterativa estadística adaptativa es una tecnología de reconstrucción que permite reducir la dosis de radiación con buena resolución espacial.

Nódulo pulmonar Desde la implantación generalizada de los equipos de TC, cada vez es mayor el número de nódulos pulmonares detectados de forma incidental, aunque en la mayoría de casos estos nódulos son de naturaleza benigna (granulomas o hamartomas). El objetivo es intentar diferenciar correctamente los nódulos benignos de los malignos con el fin de garantizar un tratamiento adecuado. La TCMC permite detectar más nódulos pulmonares y de menor tamaño que la TC helicoidal convencional. Esto se debe al incremento de la resolución espacial, a la posibilidad de adquirir imágenes con un grosor de corte fino ( 7 mm y  15 UH puede indicar un etiología maligna o una enfermedad inflamatoria o infecciosa. Para evitar falsos negativos, se recomienda un seguimiento de las lesiones con un umbral > 10 UH. 128 Los nódulos pulmonares también se pueden caracterizar con datos de perfusión de 20 s y un umbral > 30 UH. Se ha descrito una sensibilidad del 99%, una especificidad del 54%, un valor predictivo positivo del 71% y un valor predictivo negativo del 97%. Se puede beneficiar de técnicas de procesamiento de imágenes, incluido el análisis de captación volumétrica y mapas de captación semicuantitativos. La valoración de la captación del nódulo pulmonar en la TC es una técnica en desuso, reemplazada por la 18 FDG PET-TC.

ANATOMÍA TORÁCICA Es importante estar familiarizado con la anatomía seccional por TC del tórax para poder ubicar e interpretar correctamente los hallazgos, y observar estructuras anatómicas no visibles por radiología simple. La TC permite visualizar la anatomía torácica en cualquiera de los ejes del espacio, y normalmente se pueden utilizar tres formatos de ventana para optimizar la lectura de los estudios torácicos. • La ventana de mediastino muestra con detalle el mediastino, los hilios, la pleura y las partes

blandas. Los pulmones aparecen negros y no son valorables en esta ventana. • La ventana de pulmón es la adecuada para definir las alteraciones del parénquima pulmonar, la anatomía traqueobronquial y la superficie pleural / cisural. Las estructuras mediastínicas, óseas y las partes blandas aparecen con una densidad blanca homogénea. • La ventana de hueso se utiliza a menudo como tercer método de visualización debido a que expone de forma óptima las estructuras óseas. Las imágenes con las diferentes ventanas definidas por el protocolo específico realizado al paciente se obtienen de los datos que proceden del estudio original y se pueden modificar en cualquier momento del posprocesado, sin tener que volver a estudiar al paciente.

Ventana mediastino Para evaluar de forma sistemática cualquier estudio de TC torácica, desde el opérculo torácico hasta los diafragmas, se dividen las estructuras anatómicas mediastínicas más importantes en cinco niveles clave. NIVEL SUPRAAÓRTICO A nivel supraaórtico se pueden identificar como estructuras principales (fig. 10.8) la tráquea, de configuración oval, y con un diámetro aproximado de 2 cm, y el esófago, situado por detrás de la tráquea, por lo general ligeramente hacia la derecha y colapsado, aunque a veces puede contener aire deglutido. Las estructuras vasculares más importantes corresponden, desde el punto de vista venoso, a la vena cava superior y al tronco braquiocefálico o innominado, y desde el punto de vista arterial, al tronco braquiocefálico derecho, a la carótida común izquierda y a la subclavia izquierda. NIVEL DEL CAYADO AÓRTICO El cayado aórtico es una estructura tubular con forma de U invertida; en la parte superior aparece con una forma de coma, con un diámetro anterior aproximadamente igual al diámetro posterior. A la derecha de la tráquea se sitúa la vena cava superior, y a ésta se une, de atrás adelante, la vena ácigos (fig. 10.9). NIVEL DE LA VENTANA AORTOPULMONAR A este nivel se puede identificar la aorta ascendente y la descendente, la vena cava superior y la parte superior de la arteria pulmonar izquierda (fig. 10.10). En la parte anterior aparece la aorta ascendente como una estructura redondeada de un diámetro de 2,5-3,5 cm, mientras que en la parte posterior aparece como una densidad redondeada la aorta

CAPÍTULO 10 Tórax

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FIGURA 10.8

Anatomía a nivel supraaórtico. 1. Tiroides. 2. Arteria carótida común derecha. 3. Arteria carótida común izquierda. 4. Arteria subclavia derecha. 5. Arteria subclavia izquierda. 6. Arteria braquiocefálica derecha. 7. Tráquea. 8. Clavículas. 9. Esófago. 10. Arcos costales. 11. Canal medular. 12. Vena braquiocefálica izquierda o tronco innominado. 13. Esternón. 14. Vena braquiocefálica derecha.

descendente, de un diámetro ligeramente inferior (2-3 cm) y situada la izquierda de la columna vertebral. Normalmente hay un espacio visible inmediatamente por debajo del cayado aórtico y por encima de la arteria pulmonar, denominado ventana

aortopulmonar. Constituye una referencia anatómica importante, ya que es una localización frecuente de adenopatías. A esta altura o ligeramente por debajo, la tráquea se bifurca a la altura de la carina en los bronquios principales derecho e izquierdo.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 10.9

Nivel del cayado aórtico. 9. Esófago. 10. Arcos costales. 11. Canal medular. 12. Vena braquiocefálica izquierda o tronco innominado. 13. Esternón. 14. Vena braquiocefálica derecha. 15. Cayado aórtico.

130

FIGURA 10.10

Nivel de la ventana aortopulmonar. (La flecha blanca indica la ventana aortopulmonar.) 7. Tráquea. 16. Aorta ascendente. 17. Aorta descendente. 18. Arteria pulmonar. 23. Bronquio principal derecho. 25. Aurícula izquierda.

NIVEL DE LA ARTERIA PULMONAR En este nivel se debe identificar el tronco de la arteria pulmonar principal, las arterias pulmona­ res derecha e izquierda, los bronquios principa­ les derecho e izquierdo y el bronquio intermediario (fig. 10.11).

La arteria pulmonar izquierda se encuentra más elevada que la derecha y se muestra como una continuación de la arteria pulmonar. Por su parte, la arteria pulmonar derecha se origina de la arteria pulmonar con un ángulo de 90° y cruza hacia el lado derecho.

CAPÍTULO 10 Tórax

131

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FIGURA 10.11

Nivel de la arteria pulmonar. 16. Aorta ascendente. 17. Aorta descendente. 18. Tronco de la arteria pulmonar principal. 19. Vena cava superior. 20. Arteria pulmonar izquierda. 21. Arteria pulmonar derecha. 22. Vena ácigos. 23. Bronquio principal derecho. 24. Bronquio principal izquierdo.

El bronquio principal derecho se presenta como una estructura circular llena de aire que se divide en el bronquio del lóbulo superior derecho y el bronquio intermediario; por detrás de éste sólo debe mostrarse tejido pulmonar. Finalmente, el bronquio principal izquierdo aparece como una estructura circular llena de aire. NIVEL CARDÍACO En este nivel se identifica la aurícula derecha, el ventrículo derecho, el ventrículo izquierdo, el pericardio y el tabique interventricular (fig. 10.12).

La aurícula izquierda ocupa la porción posterior y central del corazón; pueden identificarse una o más venas pulmonares que entran en la aurícula izquierda. Por su parte, la aurícula derecha forma el borde cardíaco derecho y se sitúa a la derecha y ligeramente anterior a la aurícula izquierda. El ventrículo derecho tiene una localización anterior, inmediatamente por detrás del esternón, mientras que el ventrículo izquierdo tiene una pared más gruesa que la del ventrículo derecho y forma el borde izquierdo del corazón. El tabique

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 10.12

132

Nivel cardíaco. 9. Esófago. 17. Aorta descendente. 25. Aurícula izquierda. 26. Aurícula derecha. 27. Raíz aórtica. 28. Ventrículo derecho. 29. Ventrículo izquierdo. 30. Tabique interventricular. 31. Vena cava inferior. 32. Seno coronario. 33. Pericardio.

interventricular es la pared miocárdica que separa ambos ventrículos. El pericardio normal es una estructura lineal de un grosor de unos 2 mm que por lo general está rodeado por grasa mediastínica (por fuera del pericardio) y por grasa epicárdica (en su cara interna).

Ventana pulmón En las imágenes de TC torácica es especialmente importante identificar los segmentos pulmonares y el árbol bronquial, por ejemplo cuando se rea­ liza una broncoscopia para determinar la lo­ calización de una lesión (fig. 10.13). SEGMENTOS PULMONARES El pulmón derecho tiene diez segmentos y el pulmón izquierdo, ocho, ya que los segmentos apical y posterior del lóbulo superior tienen un

bronquio común y no existe el segmento 7 o paracardíaco (basal medial) del lóbulo inferior (fig. 10.14). CISURAS Según el grosor de corte y el plano de imagen, las cisuras mayores son visibles en forma de líneas blancas finas o en forma de banda avascular de un grosor aproximado de 2 cm (fig. 10.15). Discurren de forma oblicua a través de los pulmones desde la parte posterosuperior hasta la anteroinferior. La cisura menor se presenta en el mismo plano de la TC axial, de manera que se presenta como una zona avascular entre el lóbulo superior y el medio derechos. Las cisuras mayor y menor también se pueden visualizar en las reconstrucciones coronales y sagitales.

CAPÍTULO 10 Tórax linfáticos, y se proyecta profundamente en el pulmón, por lo que cuando en su interior aparecen adenopatías, pueden simular nódulos pulmonares. • El ligamento frénico contiene el nervio frénico y los vasos pericardiofrénicos; en el lado derecho se sitúa junto a la vena cava inferior, mientras que en el lado izquierdo, junto a la aurícula izquierda. TCAR Existen cuatro patrones radiológicos básicos en TC de alta resolución: 1. patrón linear-reticular, 2. patrón nodular, 3. patrón en “vidrio deslustrado”, 4. patrón quístico. No es habitual que las enfermedades infiltrativas difusas se presenten con un patrón único, sino que normalmente los patrones son mixtos. El tipo de patrón radiológico y la distribución anatómica de las lesiones determinarán el diagnóstico de la enfermedad infiltrativa difusa (fig. 10.17).

Análisis de imagen. Posprocesado y reconstrucción FIGURA 10.13

Árbol bronquial: división en lóbulos y segmentos.

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LIGAMENTOS PULMONARES Los ligamentos pulmonares son reflexiones de la pleura mediastínica que anclan y fijan el pulmón al mediastino; están formados por cuatro hojas pleurales y, aunque no siempre son visibles, hay dos en cada lado (fig. 10.16). • El ligamento pulmonar se sitúa a ambos lados del esófago, únicamente contiene grasa y vasos

FIGURA 10.14

Los avances en la tecnología de la TCMD han ido acompañados del desarrollo de una amplia gama de herramientas de posprocesamiento. Algunas de estas técnicas se integran fácilmente en el flujo de trabajo normal. Según la situación clínica del paciente, es esencial decidir qué técnica y cuándo se va a uti- 133 lizar. De no hacerlo, se podría generar una gran cantidad de información redundante y con un valor añadido muy cuestionable. Hay que ser conscientes de las ventajas y de las limitaciones reales de este tipo de herramientas, un arsenal de técnicas que ayudan de forma específica en diferentes retos diagnósticos. A continuación se

Segmentos pulmonares. 1. Apical LSD. 1-2. Apicoposterior LSI. 2. Posterior LSD. 3. Anterior. 4. Lateral LMD o Superior língula. 5. Medial LMD o Inferior língula. 6. Superior LI. 7. Paracardíaco o Medial basal LID. 8. Anterior basal LI. 9. Lateral basal LI. 10. Posterior basal LI.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 10.15

Cisuras. A. Plano axial. B. Plano coronal. C. Plano sagital. 1. Cisura mayor. 2. Cisura menor.

134

FIGURA 10.16

Ligamentos pulmonares. A-B. Corte axial con ventana de pulmón. Los ligamentos pulmonares se identifican como densidades lineales (flechas) que se extienden lateralmente desde la región de esófago.

describen las reconstrucciones de más utilidad en la TC torácica. RECONSTRUCCIONES BIDIMENSIONALES (2D) Reconstrucción multiplanar Los algoritmos de reconstrucción multiplanar (MPR, multiplanar reconstruction) permiten identificar las estructuras torácicas en cualquier plano de espacio (sagital, coronal, oblicuo y curvo) sin pérdida en la calidad de imagen y realizado por el técnico en tiempo real. Esta técnica aumenta la sensibilidad y fiabilidad del diagnóstico, permite seleccionar el

plano de orientación que mejor identifica los aspectos clave de la enfermedad y demuestra la localización y extensión de las lesiones con sus relaciones anatómicas, así como la distribución en la enfermedad pulmonar difusa; además, es útil en la valoración de estructuras paralelas o perpendiculares al plano de corte. Proyección de máxima intensidad La proyección de máxima intensidad (MIP, ma­ ximum intensity projection) pone de manifiesto en la imagen bidimensional los píxeles con un coeficiente de atenuación más alto de cada vóxel.

CAPÍTULO 10 Tórax

FIGURA 10.17

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Patrones en la TCAR. A. Enfisema con disminución de la densidad del parénquima pulmonar. B. Sarcoidosis con nódulos intersticiales milimétricos. C. Fibrosis pulmonar con patrón lineal intersticial y panalización pulmonar subpleural. D. Proteinosis alveolar con áreas de vidrio deslustrado y líneas de engrosamiento de los septos interlobulares.

Cuando se representa la suma de un grupo de cortes consecutivos (MIP grueso), permite discernir las estructuras nodulares de las tubulares. Al representar las estructuras que tienen una densidad mayor, son de gran utilidad para la visualización del árbol vascular, aunque su principal utilidad en el tórax es la detección de pequeños nódulos pulmonares. Esta técnica es importante en la identificación y evaluación de la distribución de los nódulos pulmonares, especialmente los de situación central. En este último caso se suelen adquirir cortes agrupados en paquetes de 10 o 15 mm de grosor. Proyección de mínima intensidad La técnica de la proyección de mínima intensidad (MinIP, minimum intensity projection) proyecta el vóxel de menor atenuación del volumen estudiado, por lo que su uso es especialmente útil en aquellas patologías en las cuales la densidad del parénquima pulmonar está disminuida, poniendo más específicamente de manifiesto las alteraciones de la vía aérea, el enfisema y las

zonas de destrucción pulmonar y aumentando así la sensibilidad diagnóstica. RECONSTRUCCIONES TRIDIMENSIONALES (3D) Representación volumétrica La representación volumétrica (VR, volume rende­ ring) permite realizar reconstrucciones con una gran aproximación anatómica debido a que emplea toda la información de la adquisición, lo que es de utilidad en la planificación quirúrgica y, sobre todo, en los estudios vasculares (fig. 10.18). Reconstrucción de superficie sombreada La reconstrucción de superficie sombreada (SSD, surface shaded display) se emplea habitualmente en la broncoscopia virtual y describe una variedad de visualización tridimensional creada por software a partir de métodos no invasivos de imágenes médicas con el objetivo de obtener un resultado similar al procedimiento de fibrobroncoscopia y una detallada visión anatómica y no invasiva a lo largo del interior del árbol traqueobronquial con un menor riesgo de complicaciones para el

135

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 10.18

Pared torácica: reconstrucción 3D del tórax. A. Proyección anteroposterior. B. Proyección lateral C. Proyección posteroanterior.

paciente, así como de facilitar la planificación preoperatoria para las intervenciones de la vía respiratoria.

RESUMEN Existe un gran avance en la valoración diagnóstica de la patología torácica tras la introducción por TC de la TCAR, de las TC helicoidal y volumétrica y, más recientemente, de la TCMC. Estas técnicas permiten incluir todo el tórax con secciones finas durante una sola apnea, haciendo posible la obtención de imágenes de alta resolución sin artefactos por movimiento respiratorio o car­ díaco.

136

Actualmente se consigue una mejor opacificación de las estructuras vasculares con menor dosis de contraste intravenoso, lo que permite obtener estudios angiográficos torácicos tanto de la circulación sistémica como de la pulmonar o estudios dinámicos con curvas de captación que traducen la actividad angiogénica y que ayudan a caracterizar y valorar cómo se comporta una determinada lesión. Ofrecen imágenes de calidad que permiten técnicas de posprocesamiento tales como la reconstrucción volumétrica (3D) y multiplanar, la MIP, la MInIP y la VR, que pueden ser determinantes en la valoración diagnóstica.

AUTOEVALUACIÓN 1. ¿En cuál de estas situaciones está indicado administrar contraste oral en la TC torácica? a. Enfisema. b. Tromboembolismo pulmonar. c. Fibrosis pulmonar. d. Carcinoma esofágico. e. Nódulo pulmonar. 2. ¿Por qué es importante la cooperación del paciente en la TC torácica? a. En general, no es importante la cola­ boración del paciente en este tipo de es­ tudio. b. Movimientos respiratorios inadecuados pueden producir diferencias en la atenuación pulmonar. c. Si hay una buena colaboración suelen producirse artefactos en la imagen. d. La cooperación del paciente disminuye el grosor de corte necesario. e. Disminuye la dosis de radiación. 3. ¿En cuál de estas situaciones está indicada la TC de baja dosis? a. Paciente pediátrico. b. Estadiaje del cáncer de pulmón.

c. Enfermedad pulmonar difusa. d. Paciente obeso. e. Disección aórtica. 4. El protocolo de TC torácica realizado de rutina debe abarcar desde los ápices pulmonares hasta… a. Los riñones. b. La porción inferior del hígado. c. Las suprarrenales. d. El diafragma. e. La pelvis. 5. ¿Cómo se puede planificar la exploración de TC torácica para reducir el artefacto producido por la alta concentración del contraste i.v. en la vena subclavia y la vena cava superior (alta densidad)? a. Disminuir el volumen de contraste i.v. b. El paciente debe realizar una apnea de 30 segundos. c. Comprobar que el paciente no sea diabético. d. Realizar el estudio en una dirección caudocraneal (de abajo a arriba). e. Dar importancia al estudio en espiración.

CAPÍTULO 10 Tórax 6. ¿Qué protocolo en la TC de tórax puede incluir tres series: inspiratoria en decúbito supino, espiratoria en posición supina, e inspiratoria en decúbito prono? a. TC de tórax de rutina. b. TCAR. c. TC de baja dosis. d. Broncoscopia virtual. e. En ningún protocolo de tórax se utilizan tantas series. 7. ¿Por qué actualmente la técnica conocida como TCAR volumétrica está reemplazando a la TCAR axial secuencial o incremental? a. La TCAR axial secuencial o incremental no valora todo el parénquima pulmonar. b. La TCAR axial secuencial o incremental utiliza mayor radiación que el protocolo de TCAR volumétrica.

c. La TCAR volumétrica tiene mejor resolución espacial. d. La TCAR axial secuencial necesita la administración de contraste i.v. e. No existen diferencias entre ambos métodos. 8. ¿Qué nivel en unidades Hounsfield sugiere una etiología benigna en el estudio de captación de contraste i.v. de un nódulo pulmonar? a. 10 UH. b. 20 UH. c. 30 UH. d. 40 UH. e. > 40 UH.

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Página deliberadamente en blanco

CAPÍTULO

11

Abdomen y pelvis Eva Aguilar Rivilla y Juliana Rodríguez Arango Introducción  139 Métodos e indicaciones  139 Indicaciones de la TC abdominal y pélvica  139 Aspectos a recordar antes de la realización de una TC de abdomen  141 Instrucciones para el día del estudio de la TC  143 Instrucciones durante la realización de la TC abdominopélvica  143 Anatomía y protocolos  144 Estómago  144

Duodeno e intestino delgado. Mesenterio  145 Colon ascendente y descendente  146 Apéndice cecal  148 Hígado, vesícula y vía biliar  148 Páncreas  150 Bazo  150 Riñón, uréter y vejiga  151 Glándulas adrenales  153 Pelvis  155 Diafragma, pilares del diafragma  156 Pared abdominal  157

INTRODUCCIÓN

MÉTODOS E INDICACIONES

La TC abdominal es la técnica de diagnóstico radiológico de elección en gran parte de la patología abdominal, incluida la que se produce en los traumatismos. Ofrece una alta resolución espacial y permite reconstruir con detalle, en los diferentes ejes del espacio, las imágenes, así como la evaluación simultánea de varios órganos y sistemas. Se encuentra disponible en la mayoría de los centros, con un coste económico razonable. No está sujeta a la dependencia del operador que la realiza, como ocurre con la ecografía. Por las mejoras tecnológicas que se han alcanzado, se trata hoy en día de una prueba de rápida realización, por lo que es bien tolerada por el paciente, en comparación con la resonancia magnética. En contra, implica el uso de altas dosis de radiación ionizante y en numerosas ocasiones precisa del uso de contraste yodado, hecho que puede estar contraindicado por la comorbilidad del paciente (insuficiencia renal o alergias conocidas). El estudio de TC abdominal y pélvica exige una revisión sistemática craneocaudal de cada órgano y aparato intraabdominal.

Indicaciones de la TC abdominal y pélvica Las posibles indicaciones para su realización incluyen, aunque no se limitan, a los siguientes casos: • dolor abdominal o de la pelvis, como por ejemplo el dolor que sugiere clínicamente la existencia de una apendicitis o de un cálculo urinario; • masas renales o adrenales, así como malformaciones del tracto urinario (mediante uro-TC); • masas pélvicas o abdominales en la mujer, en el estudio de masas ginecológicas; • neoplasias malignas o metastásicas hepáticas (en el caso de lesiones focales es posible rea­ lizar la caracterización de la lesión); • lesiones difusas hepáticas (cirrosis, esteatosis, enfermedades de depósito hepático), así como alteraciones del sistema biliar, mediante colangio-TC; • recidiva tras resecciones quirúrgicas de tumores; • complicaciones tras cirugías pélvicas, como por ejemplo abscesos, fístulas o linfoceles;

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139

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen TABLA 11.1  Protocolo de TC multicorte de abdomen de rutina TC

64 canales

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

64 × 0,6 23 mm 0,5 s 120 160 5 mm 5 mm 4,52 mSv (hombre) 6,53 mSv (mujer) 1,2

Pitch

2.ª reconstrucción

1 mm 0,7 mm

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

• procesos inflamatorios pélvicos, incluyendo

• • • • 140

• • • • • •

enfermedad inflamatoria intestinal y enfermedades infecciosas intestinales, así como sus complicaciones, con o sin entero-TC; alteraciones del aparato vascular, tanto a nivel abdominal como pélvico, mediante angio-TC; traumatismos pélvicos; verificación de otros hallazgos encontrados a través de otras pruebas de imágenes o de laboratorio; malformaciones congénitas abdominales o pélvicas conocidas o sospechadas; obstrucción del intestino grueso o delgado; estudio de los pólipos o de las masas tumorales colónicas mediante el uso de colo-TC; guía de procedimientos intervencionistas abdominales; planificación y estudio previo a tratamientos mediante radioterapia o quimioterapia, así como la medición objetiva de su respuesta; evaluación pretransplante y postransplante de órganos, y estudios angiográficos y flebográficos que sustituyen a otros procedimientos invasivos. No existen contraindicaciones absolutas para realizar una TC abdominopélvica.

En cualquier caso hay que tener en cuenta que el uso de contrastes intravenosos u orales necesarios para la optimización del estudio y la adecuada aproximación diagnóstica debería ser considerado de acuerdo con los riesgos y los beneficios esperables de su utilización. En aras de la reducción de riesgos, en caso de ser necesaria la administración de contraste yodado intravenoso, en situaciones clínicas de alergias o insuficiencia renal, debe considerarse la premedicación adecuada para reducir consecuencias adversas. En líneas generales, un examen de TC abdominal incluye imágenes axiales desde la cúpula dia-

50-60 s 100 ml 4 ml/s

TABLA 11.2  Protocolo de TC multicorte de pelvis de rutina TC

64 canales

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

64 × 1,2 21,6 mm 0,5 s 120 160 5 mm 5 mm 5,46 mSv (hombre) 6,88 mSv (mujer) 0,9

Pitch

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

50 s 100-120 ml 2-3 ml/s

fragmática hasta el margen superior de la articulación sacroilíaca, con cortes de un espesor de 5 mm o menos (tabla 11.1). La TC de pelvis debe incluir desde la cresta ilíaca hasta justo por debajo de las tuberosidades isquiáticas, con cortes del mismo espesor (tabla 11.2). Frecuentemente, y siempre que la clínica que motive el estudio lo justifique, estos dos exámenes se realizan en la misma exploración (cuadro 11.1). En casos concretos, los cortes se pueden limitar al área anatómica objeto del estudio clínico para limitar la dosis de radiación administrada. En general, se debe utilizar la menor cantidad posible de radiación. Se debe seguir el criterio ALARA (as low as reasonably achievable, tan baja como sea razonablemente posible).

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis CUADRO 11.1  PROTOCOLO DE TC DE ABDOMEN DE RUTINA

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Topograma: AP, 512 o 768 mm. Posición: Decúbito supino con los brazos elevados por encima de la cabeza. En inspiración. Contraste oral: • Abdomen superior: 600 ml dividido en 3 veces. Primer vaso 30 minutos antes del examen; último, 5 minutos antes. • Abdomen y pelvis: 1.000 ml. Primer vaso una hora antes del examen; último, 5 minutos antes. • Para estudios abdominales de hígado, vesícula, vejiga, páncreas, aparato gastrointestinal, aparato urinario (litiasis renales) y reconstrucciones volumétricas (MIP, VR, etc.) y en 3D, es suficiente el uso de agua como contraste oral. El agua es mejor agente de contraste que el contraste positivo en la representación del revestimiento del estómago y del intestino. Además, facilita el posprocesado de estructuras vasculares.

Los estudios también pueden dirigirse a campos abdominopélvicos concretos, conocidos con los nombres específicos de angio-TC, uro-TC, cistoTC, colo-TC, entero-TC y colangio-TC, siendo especialmente necesario en ellos el uso de TC multidetectores, que reducen el tiempo de exploración. Algunos estudios abdominales o pélvicos se deben realizar con múltiples adquisiciones, que se detallan más adelante (tabla 11.3). En cualquier caso, hay que utilizar el menor número posible de fases para llegar al diagnóstico. Se debe insistir especialmente en los casos en los que se deba reducir la exposición a radiaciones ionizantes, como por ejemplo en los niños. En ellos, la gran mayoría de las dudas clínicas se deben resolver con una sola adquisición. Todas se deben realizar en la máxima apnea (ausencia de movimientos respiratorios) posible. Además de las imágenes axiales, las imágenes coronales y sagitales y alguna más compleja, como los planos oblicuos, pueden contribuir a mejorar el diagnóstico, responder interrogantes clínicos específicos, ayudar a la programación de una determinada técnica quirúrgica o contribuir a la planificación de un tratamiento percutáneo mínimamente invasivo. Sumado al contraste intravenoso, se puede utilizar contraste administrado tanto por vía rectal como oral, o incluso a través de la uretra o de sondas nasogástricas mediante el uso de catéteres específicos, en función de la situación clínica. Para este tipo de exploraciones se puede hacer uso de bario diluido, una dilución yodada, un agente neutro de contraste tal como el agua, un agente no absorbible o dióxido de carbono. Aunque la mayoría de las operaciones rea­ lizadas en un estudio de TC abdominal son automatizadas, existen unos cuantos parámetros

En los pacientes con obstrucción intestinal, sólo se puede utilizar agua o contraste soluble en agua; el bario está contraindicado. Para asegurar un correcto llenado del marco duodenal, se debe dar el último vaso de contraste inmediatamente antes de estudio y dejar al paciente en decúbito lateral derecho durante 5 minutos antes de realizar el topograma. Contraste intravenoso: • Se debe tener cuidado ante la sospecha de un feocromocitoma. La administración del contraste intravenoso puede desencadenar una crisis hipertensiva. • Se pueden necesitar estudios retrasados para riñones, vejiga, páncreas, suprarrenales e hígado. • Para estudios pancreáticos la fase arterial se puede adquirir de manera más retrasada, a los 40-50 segundos, y se debe realizar una colimación más reducida.

técnicos operador-dependientes, y por ello puede producirse una alteración significativa de la adquisición de imágenes que condicione la calidad del diagnóstico de una TC. Entre ellos cabe destacar, por ejemplo, la exposición a radiación, la colimación, el algoritmo de la reconstrucción, el número o el ancho de los cortes, etcétera. Es necesario disponer en la sala de la TC de un equipo de emergencia apropiado que incluya la medicación imprescindible para atender de forma inmediata una reacción adversa por los medicamentos administrados.

Aspectos a recordar antes de la realización de una TC de abdomen CONTRASTE POR VÍA ORAL, RECTAL O URETRAL Si para el estudio es necesario el uso de contraste por vía oral, es importante cerciorarse de si el paciente lo ha tomado y con cuánta antelación con respecto a la prueba. Si el estudio precisa del uso de contrastes por vía rectal, nasogástrica o uretral, hay que asegurarse de la permeabilidad de la vía de acceso mediante la revisión de la historia clínica, la anamnesis o la inspección directa. CONTRASTE POR VÍA INTRAVENOSA En este caso, es imprescindible cerciorarse de la identidad del paciente, no sólo mediante la documentación facilitada, sino también a través de una pregunta directa, que debe ser contestada, no con respuesta afirmativa o negativa, sino solicitando, si es posible, la identificación personal y de viva voz por parte del paciente (cuadro 11.2). Hay que recordar al paciente cuál es la prueba que se le va a realizar, solicitándole la confirmación (cuadro 11.3).

141

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen TABLA 11.3  Protocolo de TC multicorte multifase TC

Sin contraste

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

64 × 1,2 23 mm 0,5 s 120 140 5 mm 5 mm 3,91 mSv (hombre) 5,74 mSv (mujer) 1,2

Pitch

142

TC

Fase arterial

2.ª reconstrucción

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

64 × 0,6 23 mm 0,5 s 120 160 5 mm 5 mm 4,52 mSv (hombre) 6,53 mSv (mujer)

1 mm 0,7 mm

TC

Fase venosa

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor corte Incremento Dosis efectiva

64 × 1,2 28,8 mm 0,5 s 120 140 5 mm 5 mm 3,91 mSv (hombre) 5,74 mSv (mujer) 1,2

Pitch

Contraste iodado Retraso Cantidad Flujo

20-25 s (fase arterial) 50-75 s (fase venosa) 100-120 ml 4-5 ml/s

CUADRO 11.2  EJEMPLO DE INTERROGATORIO PARA CERCIORARSE DE LA IDENTIDAD DE UN PACIENTE QUE SE DEBE SOMETER A UNA TC CON CONTRASTE POR VÍA INTRAVENOSA

CUADRO 11.3  EJEMPLO DE CONVERSACIÓN ENTRE EL TÉCNICO Y EL PACIENTE PARA COMPROBAR QUE ESTE ÚLTIMO SABE A QUÉ PRUEBA SE VA A SOMETER

Ejemplo incorrecto

Ejemplo incorrecto

Técnico: ¿Es Vd. José Pérez Pérez? Paciente: Sí.

Ejemplo correcto

Técnico: Por favor, diga su nombre y apellidos completos. Paciente: José Pérez Pérez.

Técnico: Don José, le vamos a hacer una TC. ¿Vale? Paciente: Sí.

Ejemplo correcto

Técnico: ¿Sabe Vd. qué prueba le vamos a realizar? Paciente: Pues creo que una TC. Técnico: Correcto, ¿está preparado? Paciente: Sí.

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis Antes de la realización de la TC es necesario advertir si va a ser necesario el uso de contraste por vía intravenosa. Por lo tanto, hay que descartar mediante la revisión de la historia clínica la existencia de información previa sobre la alergia a contrastes yodados. Exista o no esta información, siempre hay que ratificar mediante pregunta directa la ausencia de alergias. El técnico también debe asegurarse de que el paciente ha entendido que será recomendable el uso de contrastes yodados y que la vía de administración es intravenosa, por lo que habrá que tener una valoración previa de la localización de la punción. Finalmente, antes de iniciar el estudio se debe conocer la función renal. Todos estos aspectos se pueden recoger en una lista de verificación previamente diseñada y el técnico debe cerciorarse de que el paciente ha sido correctamente informado antes de la realización de la prueba de los potenciales riesgos y beneficios a través de un documento de consentimiento informado validado.

Instrucciones para el día del estudio de la TC El técnico debe asegurarse de que el paciente no ha comido ningún alimento sólido durante

cuatro horas antes de la TC. Debe repasar las patologías más importantes que el paciente padece o ha padecido a lo largo de su vida y que pueden ser determinantes para la correcta interpretación de la prueba. Además, debe cerciorarse de que el paciente ha tomado sus medicamentos regulares a la hora habitual, excepto la metformina (v. “Metformina” en el capítulo 7), y que ha comenzado a beber el contraste por vía oral de una y media a dos horas antes de la TC. Finalmente, debe anotar la hora de inicio y de finalización de la toma del contraste.

Instrucciones durante la realización de la TC abdominopélvica Se debe recordar al paciente que durante la prueba se tumbará en una mesa de exploración que pasará lentamente a través de una gran abertura en el escáner (fig. 11.1). Es importante comprobar que el enfermo ha entendido que debe permanecer inmóvil durante todo el procedimiento para mejorar el rendimiento de la prueba. También se le debe volver a relatar la importancia de que el estudio sea un acto clínico seguro y que, aunque es obligatorio que permanezca solo

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143

FIGURA 11.1

Durante la prueba el paciente se tumba en una mesa de exploración que pasará lentamente a través de la gran abertura del escáner.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 11.2

El radiólogo debe revisar la mayoría de las exploraciones antes de que el paciente abandone la mesa de exploración, especialmente si se trata de un paciente procedente de Urgencias.

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en la sala de la exploración, se le observará muy de cerca en todo momento. En ese momento es necesario comunicarle que si se utiliza el contraste, éste se inyectará en el brazo a través de una vía intravenosa. Es posible que tenga una sensación momentánea de calor y sofoco, gusto salado en la boca y, posiblemente, alguna náusea leve, pero igualmente se debe hacer mención expresa a que todo ello pasará rápidamente. Se debe insistir en que el procedimiento en sí es indoloro y dura unos 10-15 minutos. El radiólogo debe revisar la mayoría de las exploraciones antes de que el paciente abandone la mesa de exploración; en caso de que se trate de un paciente procedente del servicio de Urgencias (si la situación clínica lo permite), el estudio debe ser revisado por el radiólogo antes de que el paciente abandone el departamento de Diagnóstico por Imagen (fig. 11.2). La TC es una exploración radiológica en la que la seguridad es determinante: hay que cerciorarse de la correcta identificación, de la existencia de comorbilidad y de los protocolos de actuación ante posibles complicaciones.

ANATOMÍA Y PROTOCOLOS Estómago El estómago es una víscera hueca que consta (fig. 11.3), de proximal a distal, de cardias, fondo (en contacto con el hemidiafragma izquierdo), cuerpo, antro y píloro (esfínter que se abre al duodeno). En condiciones normales está colapsado sobre sí mismo y presenta pliegues redundantes en su superficie mucosa. Es necesario que éste tenga cierto grado de distensión para su correcta evaluación. Antes del estudio mediante TC, el paciente debe ingerir 200-300 ml de contraste oral diluido o agua. Hay que considerar que existe variabilidad interpersonal en la velocidad de vaciamiento gástrico y que además la presencia de alimento en el interior del estómago puede dificultar el diagnóstico (simular una neoplasia), por lo que en el estudio de TC dirigido al estómago se hace especialmente importante la preparación de la prueba (ayuno previo). Debido a una distensión incompleta, a veces resulta complicado diferenciar un repliegue fisiológico de una verdadera neoplasia de la pared gástrica.

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis

FIGURA 11.3

Anatomía del estómago. La imagen de la TC a la altura del abdomen superior en el plano coronal (A y B) y axial (C) con contraste oral e intravenoso muestra la unión esofagogástrica (flecha), el fondo gástrico (1), el cuerpo (2), el antro (3), el píloro (4) y el bulbo duodenal (5). La flecha corta representa los pliegues gástricos, más gruesos en el cuerpo gástrico.

Si existen dudas con respecto a esta distensión, puede ser necesaria la administración por vía oral de agua o gas (y realizar cambios de posición al paciente para que el gas distienda el segmento de la pared gástrica objeto de estudio), o bien administrar, de forma más excepcional, 1 mg intramuscular de glucagón para enlentecer el vaciamiento gástrico.

Duodeno e intestino delgado. Mesenterio

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El duodeno es la primera porción del intestino delgado y consta de cuatro partes (fig. 11.4A y B).

FIGURA 11.4

El bulbo, la parte más proximal, se encuentra suspendido por el ligamento gastroduodenal, que también contiene el conducto biliar, la arteria hepática y la vena porta. A diferencia del resto de porciones, que son retroperitoneales, el bulbo es intraperitoneal. En la segunda porción, en la porción descendente, se encuentra la papila de Vater y se continúa con la tercera y la cuarta porciones, la horizontal y la ascendente, respectivamente. La unión entre el duodeno y el yeyuno se rea­ liza a una altura similar a la del píloro (segunda 145 vertebra lumbar o L2). Se encuentra suspendida

Anatomía del intestino delgado. La imagen de TC con contraste oral e intravenoso en el plano coronal muestra la localización preferentemente central de las asas de intestino delgado (flecha larga) frente a la localización periférica de las asas de intestino grueso (flecha corta). A y B. Porciones duodenales. 1. Bulbo o primera porción. 2. Segunda porción o duodeno descendente. 3. Tercera porción o duodeno horizontal. 4. Cuarta porción o duodeno ascendente con el ángulo duodenoyeyunal o ligamento de Treitz (flecha curva) y el estómago (E). C. Válvula ileocecal: unión del íleon terminal (última parte del intestino delgado) con el ciego.

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

146

por una extensión de uno de los pilares del diafragma, el ligamento de Treitz. La siguiente porción de intestino delgado es el yeyuno. Mide 2-3 m de largo, por lo que constituye el 40% de la longitud del intestino. Habitualmente se sitúa en el cuadrante superior izquierdo del abdomen. El íleon, la parte más distal, se encuentra por lo general en el cuadrante inferior derecho y muestra unos pliegues circulares menos pronunciados que los que presenta el yeyuno. El intestino delgado desemboca en el ciego a través de la válvula iliocecal (fig. 11.4C). Habitualmente la válvula contiene una cantidad significativa de grasa submucosa que se puede visualizar correctamente con la TC. Cuando es competente, dicha válvula impide el paso del contenido colónico hacia el intestino delgado. Normalmente el intestino delgado tiene un diámetro de 2,5 cm o menor y el grosor de su pared debe ser inferior a 3 mm. La adecuada preparación para esta prueba resulta imprescindible para una correcta interpretación de las imágenes. Por lo general resulta suficiente la ingestión de unos 600 ml de contraste oral entre 60 y 90 minutos antes de realizar la TC. Las partes proximales del tracto digestivo, como el estómago, el duodeno y el yeyuno proximal, requieren de una mayor opacificación, por lo que es conveniente la ingesta de unos 300 ml más inmediatamente an­ tes del estudio. El fracaso en la distensión y la opacificación de algún tramo de intestino delgado puede inducir a errores diagnósticos.

FIGURA 11.5

Colon ascendente y descendente El colon es el órgano responsable de la absorción del agua intestinal. Tiene seis porciones que, de proximal a distal, son el ciego con su apéndice cecal, el colon ascendente, el colon transverso, el colon descendente, el sigma y el recto (fig. 11.5). El recto es la porción distal del intestino. Mide entre 15 y 20 cm y termina en el esfínter anal. La capa muscular longitudinal forma las tres tenias o bandas longitudinales que se pueden apreciar en la pared externa del colon. También son llamativos en esta porción del intestino los pliegues semilunares y las haustras producidas en la luz de forma secundaria a la contracción de las tenias. El grosor de la pared del colon es de unos 3-5 mm. La anatomía tanto del colon ascendente como del descendente se puede estudiar muy bien mediante la TC. Ambos se encuentran rodeados por grasa. El colon transverso se distingue del intestino delgado porque tiene las haustras muy marcadas y por la presencia de gas que acompaña al contenido fecal. Al igual que en la radiografía simple de abdomen, la distensión del colon y la presencia de líquido en su interior y su relación con el gas pueden ayudar a diagnosticar una obstrucción o una parálisis intestinal. El uso de contraste dentro del colon, tanto administrado por vía oral como introducido por vía rectal, puede ayudar a distinguir la pared del intestino grueso colapsada sobre sí misma de la presencia de una masa. También se puede introducir gas para el estudio del colon, lo que constituye un examen denominado colonografía.

Anatomía del colon. A y B. Corte sagital y coronal del recto. (*) Sonda rectal. C. Representación volumétrica del colon. 0. Asas de intestino delgado. 1. Colon ascendente. 2. Colon transverso. 3. Colon descendente. 4. Sigma. 5. Recto. D. Colono-CT que muestra lesión endoluminal sugerente de pólipo. (Imagen cedida por G.E.)

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis TABLA 11.4  Protocolo de la TC colonografía Dado que el protocolo que se debe utilizar debe realizarse con el menor valor de mAs posible, el mecanismo protector de dosis debe estar desconectado. El estudio completo de colon, que abarca aproximadamente 40 cm, puede cubrirse en aproximadamente 6,5 s. TC

Colonografía en supino

Colonografía en prono

Colimación Rotación Tiempo de rotación kV mAs Grosor de corte Incremento Dosis efectiva

64 × 0,6 26,9 mm 0,5 s 120 50 1 mm 0,7 mm 2,82 mSv (hombre) 4,08 mSv (mujer) 1,4

64 × 0,6 26,9 mm 0,5 s 120 30 1 mm 0,7 mm 1,69 mSv (hombre) 2,45 mSv (mujer) 1,4

Pitch

Contraste iodado

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Retraso Cantidad Flujo

Desde su introducción en 1994, la aplicación de la TC colonografía (o colo-TC) ha ido progresando gracias a los avances en tecnología, las mejoras en el software, el desarrollo en la preparación del paciente y el establecimiento de las indicaciones precisas para su realización. Las reuniones de consenso de expertos y la realización de estudios multicéntricos han aportado una mayor comprensión de la técnica y la han optimizado, a la vez que han mejorado la interpretación y la capacidad de diagnóstico. De hecho, actualmente la TC colonografía es recomendada por varias asociaciones internacionales para la detección del cáncer colorrectal (tabla 11.4). En el cuadro 11.4 se resume el protocolo de la TC colonografía. Para la realización de este tipo de estudio se recomienda la utilización de una sonda endorrectal fina y flexible; es opcional

CUADRO 11.4  PROTOCOLO DE LA TC COLONOGRAFÍA Este protocolo precisa de preparación intestinal la noche y la mañana antes del estudio, con una dieta pobre en residuos. No es necesario contraste oral ni intravenoso. Debe ingerir 800 ml de agua y ocasionalmente se administra glucagón 1 mg por vía i.v. 10 minutos antes de la prueba. Se insufla CO2 a través de un catéter rectal, controlado por un radiólogo.

Método de exploración

El estudio debe realizarse en prono y supino. Al finalizar el mismo debe esperarse a la salida del aire rectal antes de retirar el catéter.

50-60 s 100 ml 4 ml/s

el uso de un balón con aire en su extremo. En cualquier caso, si se utiliza dicho balón, debe ser desinflado en la adquisición de alguna de las secuencias para minimizar el riesgo de enmascaramiento de lesiones rectales distales. Se recomienda la administración previa de espasmolíticos (hioscina N-butilbromuro, Buscapina ®) si no existen contraindicaciones específicas y si se va a realizar distensión del colon durante la realización de la prueba. En caso de 147 contraindicación en el uso de espasmolíticos, puede ser útil el uso de 1 mg de glucagón. La distensión mediante CO2 es el método recomendado. La cantidad de gas insuflado es variable según el paciente, su tolerabilidad y la adecuada distensión del colon. Debería ser suficiente como para poder valorar todos los segmentos colónicos. Para comprobar la eficacia de la distensión, se debe realizar un topograma. Para completar el estudio se puede utilizar una combinación de posiciones en decúbito supino y prono. Si el paciente es incapaz de adoptar el decúbito prono, se puede evaluar en decúbito lateral. La colimación máxima influye en la detección de las lesiones del colon y debería no ser inferior a 2,5 mm. Las imágenes se deberían reconstruir con un solapamiento de entre el 20 y el 30%. La exploración se debe realizar de craneal a caudal para minimizar los artefactos de la respiración.

No es preciso el uso rutinario de contraste intravenoso, pero su utilización incrementa la capacidad diagnóstica del resto de los órganos intraabdominales. Se debe utilizar en aquellos pacientes en los

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen que se conoce la existencia del cáncer colorrectal para mejorar la estadificación de la enfermedad. En los demás casos, la necesidad del contraste intravenoso vendrá determinada por la indicación clínica de la prueba, la situación del paciente y la necesidad de descartar otras lesiones extracolónicas. Cuando haya que administrarlo, es preferible hacerlo con el paciente en la mesa en posición de decúbito supino. Los estudios de baja radiación sin contraste intravenoso se deben usar fundamentalmente en aquellas pruebas orientadas al cribado de cáncer colorrectal.

Para la optimización de la prueba, es fundamental llevar a cabo una preparación previa, con dieta adecuada y restricción de alimentos inmediatamente antes, procinéticos por vía oral, preparación intestinal y enemas de limpieza. Para esto es imprescindible que el paciente reciba una adecuada información y el esquema de la preparación previa a su realización. El objetivo de todas estas instrucciones es el de evitar restos fecales que pudieran dificultar o distorsionar el diagnóstico. El uso de contraste endocavitario es posible, bien sea bario o contraste yodado, aunque este último se distribuye de forma menos homogénea y puede dar lugar a errores diagnósticos. Su utilización ha de ser cuidadosa en caso de alergias a contraste yodado. Los preparados de yodo hiperosmolar tienen efectos laxantes. En cambio, el bario es inerte, por lo que no tiene 148 efecto catártico, pero sí puede producir estreñimiento. Si está prevista la realización de una colonoscopia, debe evitarse la TC colonografía en el mismo día o en los días inmediatamente anteriores por dificultar la visualización endoscópica. La visualización de imágenes en 2D supone el estándar mínimo; sin embargo, son posibles otro tipo de imágenes, tales como 3D, imágenes panorámicas o reconstrucciones intracavitarias. Para cualquiera de los tipos de imágenes utilizadas, pueden existir diferencias significativas en la medición de los diámetros de la lesión con respecto a las imágenes endoscópicas. Es recomendable recoger en la información de la prueba el tipo de preparación intestinal, el uso de catárticos y de enemas de limpieza, la insuflación de CO2, la utilización de espasmolíticos y la dosis de radiación utilizada en mSv. La TC de colon precisa de personal experimentado y formado para la técnica, tanto para su preparación, realización y adquisición de imágenes, como para su interpretación. La TC es una técnica diagnóstica más sensible que el enema baritado y puede sustituirlo como primer estudio radiológico.

FIGURA 11.6

Corte coronal en el que se visualiza el apéndice cecal (flecha) como una pequeña imagen tubular con aire en su interior que se origina en el ciego (C).

Apéndice cecal El apéndice es un divertículo que se origina en la punta del ciego. Tiene entre 6 y 15 cm de longitud y un diámetro aproximado de 3-5 mm, y normalmente su luz aparece vacía, aunque puede contener gas o contraste yodado (fig. 11.6). En algunos pacientes la TC es necesaria para diagnosticar procesos inflamatorios del apéndice cecal (apendicitis aguda) que resultan clínica o analíticamente poco claros (fig. 11.7).

Hígado, vesícula y vía biliar El hígado es el órgano de mayor tamaño del abdomen. Se encuentra situado en el hipocondrio derecho, ocupando prácticamente todo su espacio. Está delimitado por arriba, a los lados y por delante por el diafragma; medialmente, por el estómago, el duodeno y el colon transverso; inferiormente, por el ángulo hepático del colon, y posteriormente, por el riñón derecho. Se encuentra cubierto totalmente por el peritoneo, excepto en la cara posterosuperior del diafragma (área desnuda), la fosa vesicular y la zona en contacto con la vena cava inferior. El hígado se divide en lóbulo derecho, izquierdo y caudado. A su vez, el lóbulo derecho se subdivide en dos segmentos (el anterior y el posterior), y el lóbulo izquierdo, en otros dos (el medial y el lateral). Existe una cisura prominente y llena de grasa que contiene el ligamento falciforme y el ligamento redondo (anteriormente la vena umbilical), al tiempo que separa los segmentos medial y lateral del lóbulo izquierdo hepático. Los vasos aferentes al hígado son las

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis

FIGURA 11.7

A y B. Corte axial y sagital en un paciente con apendicitis aguda. Se observa el apéndice cecal aumentado de tamaño (flecha curva) con apendicolitos (calcificaciones) en su interior y afectación de la grasa adyacente.

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arterias hepáticas y la vena porta; los vasos eferentes son la venas suprahepáticas derecha, media e izquierda (fig. 11.8). El hígado tiene una apariencia homogénea, con valores de atenuación en el estudio sin contraste de entre 40 y 70 UH, considerablemente superiores a los del bazo (8 UH). Tras la administración de contraste estos valores son menores que los del bazo. La bilis fluye desde el hígado al duodeno a través de los conductos biliares. Los conductos

FIGURA 11.8

intrahepáticos se reúnen en la proximidad del hilio para formar los conductos hepáticos principales derecho e izquierdo, que a su vez se unen para formar el conducto hepático común. El colédoco es la porción de la vía biliar extrahepática desde la unión del conducto cístico (que constituye el drenaje de la vesícula biliar) hasta la ampolla de Vater, donde se une al conducto pancreático principal. El colédoco normal tiene un diámetro de 3 a 6 mm y se divide en dos porciones, una extrapancreática 149 y otra intrapancreática.

Anatomía segmentaria hepática vista en el plano axial y coronal. Las venas hepáticas principales derecha, media e izquierda (cabezas de flecha negra) dividen los segmentos hepáticos. Las ramas derecha e izquierda de la vena porta (VPD y VPI) separan los segmentos localizados cranealmente (II, IVa, VII y VIII) de los segmentos situados caudalmente (III, IVb, V y VI). También se observan la vena cava inferior (VCI) y la vena porta (*).

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen CUADRO 11.5  PROTOCOLO DE TC HEPÁTICA Estudio en cuatro fases: sin contraste, arterial, venosa portal y de equilibrio.

Método de exploración

• Precontraste: estudio del hígado • Fase arterial: TC no antes de 25 s • Fase venosa portal: 80 s de retraso; análisis de todo el abdomen

• Fase de equilibrio: 4 minutos de retraso;

parte superior de hígado hasta por debajo de los riñones • Reformateo coronal y sagital en la fase venosa portal

Páncreas

FIGURA 11.9 Vesícula biliar.

La vesícula biliar es una bolsa de morfología ovalada, de densidad agua, situada normalmente en la cara inferior del hígado, en la cisura interlobular. Su pared tiene entre 1 y 3 mm y realza tras 150 la inyección de contraste (fig. 11.9). La TC se utiliza para evaluar tanto las lesiones focales como las difusas del hígado. La caracterización de las masas hepáticas se lleva a cabo mediante la combinación de imágenes obtenidas en distintas fases tras la administración del contraste i.v. Es un estudio dinámico en el que por tanto se deben realizar diferentes adquisiciones. La primera de ellas, sin contraste, no se usa de forma rutinaria, pero puede ser útil para la identificación de calcificaciones o de hemorragias. La fase más precoz tras la administración del contraste i.v. es la denominada fase arterial hepática. Posteriormente se produce una fase portal, aproximadamente un minuto después. En el cuadro 11.5 se resume el protocolo de la TC hepática. El hígado recibe dos tercios del aporte sanguíneo procedente de la vena porta y el tercio restante de la arteria hepática. La vascularización de los tumores hepáticos depende mayoritariamente de la arteria hepática y sólo marginalmente de la porta. Por lo general, una neoplasia hepática resulta hipodensa con respecto al parénquima normal hepático.

El páncreas es un órgano retroperitoneal cuya orientación suele ser oblicua, de forma que en una imagen axial no suele visualizarse toda la glándula. La cabeza se encuentra situada inferiormente, adyacente al marco duodenal. A continuación el cuerpo cruza la línea media, anterior a la vena mesentérica superior. La cola representa su porción más superior y se encuentra situada a la altura del hilio esplénico, mientras que la cabeza pancreática se encuentra situada a la derecha de la vena mesentérica superior. El proceso uncinado es una prolongación medial e inferior de la cabeza del páncreas, con forma de pico. La arteria esplénica es a menudo tortuosa, nace en el tronco celíaco, se localiza superior a la glándula y llega hasta el bazo. La vena esplénica sigue un trayecto bastante recto y discurre por su parte posterior. Los conductos de drenaje del páncreas terminan en el conducto principal, que representa la fusión del conducto de Wirsung (ventral) y del accesorio o de Santorini (dorsal), menos constante; desemboca en el duodeno a través de la papila mayor. Su contorno suele ser lobulado, aunque también puede ser liso. El reemplazamiento graso es un proceso degenerativo frecuente que ocurre en los ancianos (fig. 11.10). La TC se utiliza para el diagnóstico de las dos patologías más frecuentes del páncreas: la pancreatitis y los tumores pancreáticos. En el cuadro 11.6 se resume el protocolo de una TC para el estudio de un tumor pancreático.

Bazo El bazo es un órgano ovoideo, situado debajo de la porción posterolateral del hemidiafragma izquierdo, que está en íntimo contacto con el estómago, la cola del páncreas y el polo superior del riñón izquierdo. Su tamaño debe ser menor de 12 cm en su eje longitudinal. Su contorno es liso y muestra una densidad homogénea en los estudios sin contraste, con una atenuación similar o ligeramente menor a la del hígado. Cuando se administra contraste y se

CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis

FIGURA 11.10

A. Imagen de CT coronal a nivel del abdomen superior de anterior a posterior. H: hígado; E: estómago; P: páncreas; B: bazo; RD: riñón derecho; RI: riñón izquierdo. B. Corte axial que muestra el páncreas y sus partes, cabeza (ca), cuerpo (cu) y cola (co), así como la estrecha relación del páncreas con la vena esplénica (flecha roja).

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obtienen cortes en una fase precoz, el parénquima esplénico se muestra inicialmente heterogéneo pero después del primer minuto alcanza un realce homogéneo (v. fig. 11.10). El bazo accesorio es un hallazgo frecuente. En la mayoría de casos se encuentra en inmediata vecindad al hilio esplénico y más raramente en zonas cercanas o alojado en el mesenterio, en la celda renal e incluso en la pelvis menor y en el escroto.

CUADRO 11.6  PROTOCOLO DE TC PARA EL ESTUDIO DE UN TUMOR PANCREÁTICO Contraste

El agua como contraste oral, aproximadamente 1.000 cm3. La opacificación y la distensión del duodeno es muy importante para un adecuado diagnóstico.

Método de exploración

• Fase arterial: 25 s de retardo • Fase venosa portal: 80 s de retardo; desde el hígado hasta la cresta ilíaca

• Fase tardía: 4 minutos de retraso • Reformateo coronal y sagital de la fase nefrográfica

Riñón, uréter y vejiga La TC permite la visualización con enorme 151 precisión de todo el sistema genitourinario. Los riñones se localizan en el retroperitoneo, dentro de una fascia denominada de Gerota, rodeados por la grasa del espacio perirrenal. Dicha fascia es posible visualizarla mediante TC, especialmente si está engrosada. En el seno renal se identifican los vasos renales y el sistema colector (pelvis renal y uréter). La corteza renal se sitúa inmediatamente por debajo de la cápsula renal. En imágenes sin contraste, el parénquima renal muestra unos valores de atenuación de tejido blando (30-60 UH). La pelvis y otras porciones del sistema colector se pueden ver como estructuras de densidad agua. La exploración completa del aparato urinario incluye tres fases tras la introducción del contraste intravenoso: una primera fase de captación vascular, una segunda fase de contraste del parénquima renal (corteza y médula renal) y una tercera fase de eliminación por la vía urinaria, que al ser contrastada, permite la visualización de sistema excretor. Inmediatamente tras la administración de contraste yodado i.v., la vascularización renal y la corteza realzan intensamente (fig. 11.11).

PARTE 3 Anatomía seccional y procedimientos de imagen

FIGURA 11.11

Riñón, uréter y vejiga. A. Reconstrucción MIP coronal. B. VR con representación 3D. C. Corte axial de ambos riñones (a, sin contraste; b, fase nefrográfica, y c, fase tardía). 1. Pelvis renal. 2. Uréter. 3. Vejiga. q. Quiste simple renal.

Los uréteres se pueden apreciar situados paralelamente al músculo psoas en su porción superior hasta cruzar por delante de los vasos ilíacos comunes en su porción más distal, desde la pelvis renal y hasta la vejiga; son retroperitoneales en todo su recorrido. La vejiga es un órgano hueco situado en la pelvis, una cavidad virtual; su evaluación adecuada mediante TC precisa que esté correctamente 152 distendida. En ocasiones es necesario colocar

FIGURA 11.12

una sonda vesical para rellenarla y estudiar la superficie vesical para descartar lesiones de su pared interna o filiar la localización de fugas de contraste en el caso de fístulas al aparato digestivo o a la vagina, o bien para diagnosticar roturas por traumatismos vesicales. Tanto en el caso del hombre como de la mujer, el carcinoma vesical se visualiza como una masa sésil o pediculada que protruye hacia la luz vesical (fig. 11.12). En estas circunstancias también se

Tumor vesical. A. Corte coronal de la pelvis donde se visualiza defecto de llenado del contraste vesical por una masa que se proyecta en la luz. B. Volume Rendering (VR) con representación 3D. C. Corte sagital. D. Cisto-TC. (Imagen cedida por G.E.)

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CAPÍTULO 11 Abdomen y pelvis puede apreciar un engrosamiento de la pared vesical. El borramiento de los planos grasos perivesicales y el aumento o el incremento de los ganglios linfáticos ilioobturadores aportan información sobre el estadio local y de progresión regional de una neoplasia vesical, respectivamente. La TC sin contraste es útil para evaluar hemorragias renales, tumores, calcificaciones parenquimatosas o cálculos libres dentro de la vía urinaria. Su uso sin contraste para identificar litiasis fue recogido por primera vez en 1995 y ahora se ha convertido en una herramienta estándar de diagnóstico para evaluar el cólico renal. Se deben realizar cortes