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Junio de 2018 Página 1 de 4

Nuevas tendencias en diagnóstico de lesiones del sistema musculoesquelético con tomografía dual

Francisco R. Espinosa, MD

Conozca principios básicos y aspectos técnicos de la Tomografía Computarizada de Energía Dual y sus aplicaciones clínicas en el sistema musculoesquelético.

Por muchos años, la evaluación morfológica del sistema musculoesquelético (SME) fue el foco principal de las técnicas de imagen seccional. La tendencia de la Tomografía Computarizada (TC) en el estudio del SME, ha ido orientada hacia una mejora continua en la calidad de la imagen, con una disminución en el tiempo de adquisición, menores dosis de radiación y pocos artefactos. El advenimiento de la TC de energía dual también ha abierto nuevas perspectivas en el SME. Esta técnica no solo proporciona nuevos métodos para la detección, caracterización y cuantificación de diversos trastornos como los depósitos de cristales, sino también para la optimización del contraste en la imagen, así como la reducción de artefactos metálicos.

En la primera parte de este artículo revisaremos los principios básicos y los aspectos técnicos de la Tomografía Computarizada de Energía Dual (TCED). La segunda parte se enfocará en las aplicaciones clínicas de la TCED en el SME, incluyendo su utilidad en el diagnóstico de la gota y otras artropatías inducidas por cristales, adquisición de imágenes virtuales no cálcicas para el estudio de lesiones de la médula ósea, y el análisis de las estructuras de colágeno.

Introducción

En las últimas dos décadas, el desarrollo de equipos de TC multidetector ha proporcionado una mejora en el diagnóstico, aunque siempre en el contexto del análisis morfológico de las imágenes. Desde el año 2006, la TC ofrece la posibilidad de adquirir datos con distintos espectros de rayos X, lo que se conoce como Tomografía Computarizada de Energía Dual (TCED). La TCED es una nueva herramienta que implica un cambio sustancial en el diagnóstico, porque permite caracterizar determinados elementos químicos y con ello, detectar alteraciones en ausencia de anomalías morfológicas o densitométricas.

Con los equipos actuales, no se pueden caracterizar todos los elementos, únicamente aquellos que presentan una marcada diferencia de atenuación a distintos kiloelectron volt (keV). El aire, el agua y la grasa tienen un coeficiente de atenuación similar a distintos keV y no son susceptibles de ser diferenciados con la TCED. Sin embargo, el yodo, el calcio, el ácido úrico, el xenón y el gadolinio presentan una importante diferencia de atenuación y pueden ser caracterizados.

Principios básicos y aspectos técnicos de la TCED

La energía dual (ED) se basa en que la absorción de rayos X depende de la energía del haz y cualquier elemento tiene una atenuación diferente a 80 keV que a 140 keV. Esto permite clasificar los elementos, analizando la diferencia de atenuación con cada espectro de energía. Para ello, es necesario generar rayos X con distintas energías, o energías alternantes, y que el detector sea capaz de separar los fotones de diferentes energías del espectro de rayos X.

Actualmente existen cuatro métodos para adquirir las imágenes de TCED: el TC de escáner secuencial, la TC de doble fuente, la TC con conmutación rápida del kilovoltaje y la TC de detectores sándwich o de multicapa. Los principios básicos, ventajas y desventajas de cada uno de ellos se resumen en la tabla 1.

Los principios básicos, ventajas y desventajas de cada uno de ellos se resumen en la tabla 1.

Tomógrafo de escáner secuencial

El método original de la TCED fue el de un escáner secuencial, realizando dos secuencias por separado, con una única fuente de energía, a diferentes niveles de energía cada secuencia. El hardware requerido para este método es el más básico, sin embargo, la dosis de radiación y el tiempo de adquisición son los mayores, con capacidades limitadas y dificultades en el post proceso.

Tomógrafo de doble fuente

Consiste en un tomógrafo con dos tubos de rayos X, cada uno con sus respectivos detectores, colocados de forma perpendicular en el gantry. Cuando los tubos trabajan con diferente energía se realiza una adquisición con ED. La ventaja es que la corriente del tubo (miliamperios) se puede ajustar por separado, lo que implica un nivel de ruido similar en los dos conjuntos de datos. El tubo de 80 keV utiliza una corriente 4-5 veces mayor que el de 140 keV. Los últimos equipos incorporan un filtro de estaño en el tubo de alta energía, lo que permite eliminar los fotones de baja energía del haz de rayos X y así reducir la radiación, consiguiendo un mejor análisis espectral.

Tomógrafo de conmutación rápida del kilovoltaje

Estos equipos emplean un solo tubo de rayos x y una sola fila de detectores. Durante el giro, el tubo va modulando de forma rápida la atenuación, produciendo de manera alternativa espectros de baja y alta energía. La ventaja es que el equipo del tomógrafo puede construirse con menor costo, ya que sólo se necesita de un tubo de rayos x. Además, teóricamente la descomposición de la imagen es más segura y con menos artefactos. Como desventaja, la separación espectral es peor y puede ser difícil cambiar la corriente del tubo, dando lugar a un alto nivel de ruido en las imágenes de baja energía.

Tomógrafo con detectores sándwich o en multicapas

Estos tomógrafos utilizan dos capas de detectores superpuestos y un único haz de rayos X, a la energía habitual. Los fotones de baja energía se absorben en la hoja superior del detector, mientras que los fotones de alta energía se recogen en la capa inferior del detector. La ventaja es que sólo necesita el tubo estándar; la desventaja es que la diferencia entre los espectros de rayos X es menor.


Palabras relacionadas:
evaluación morfológica del sistema musculoesquelético (SME), Tomografía Computarizada de Energía Dual (TCED), aplicaciones clínicas de la TCED en el SME, tomógrafo de doble fuente, tomógrafo de escáner secuencial, tomógrafo de conmutación rápida del kilovoltaje, tomógrafo con detectores sándwich o en multicapas.

Acerca del autor

Francisco R. Espinosa, MD

Francisco R. Espinosa, MD

Director general y organizador del Curso MSK México desde el año 2013. Responsable del área de musculoesquelético en el Departamento de Radiología del Hospital y Clínica OCA en Monterrey, México, desde 1998. Cofundador de RadioCare, empresa líder en teleradiología en México desde el 2009, reportando estudios de MSK de todo el territorio nacional y recibiendo residentes de radiología de diferentes hospitales de la ciudad.
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