Evaluación de la Calidad de las Imágenes Sin Contraste Virtual en la TC Urografía con Doble Energía.

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1 Evaluación de la Calidad de las Imágenes Sin Contraste Virtual en la TC Urografía con Doble Energía. Poster no.: S-0322 Congreso: SERAM 2012 Tipo del póster: Presentación Electrónica Científica Autores: S. Cisneros Carpio, E. Larrazabal Echevarria, I. Lecumberri Cortés, J. L. Del Cura Rodríguez, M. V. Barcena Robredo, D. Grande Icaran; Bilbao/ES Palabras clave: Artefactos, Aplicaciones informáticas-general, Aplicaciones informáticas-detección, diagnóstico, TC, Abdomen DOI: /seram2012/S-0322 Cualquier información contenida en este archivo PDF se genera automáticamente a partir del material digital presentado a EPOS por parte de terceros en forma de presentaciones científicas. Referencias a nombres, marcas, productos o servicios de terceros o enlaces de hipertexto a sitios de terceros o información se proveen solo como una conveniencia a usted y no constituye o implica respaldo por parte de SERAM, patrocinio o recomendación del tercero, la información, el producto o servicio. SERAM no se hace responsable por el contenido de estas páginas y no hace ninguna representación con respecto al contenido o exactitud del material en este archivo. De acuerdo con las regulaciones de derechos de autor, cualquier uso no autorizado del material o partes del mismo, así como la reproducción o la distribución múltiple con cualquier método de reproducción/publicación tradicional o electrónico es estrictamente prohibido. Usted acepta defender, indemnizar y mantener indemne SERAM de y contra cualquier y todo reclamo, daños, costos y gastos, incluyendo honorarios de abogados, que surja de o es relacionada con su uso de estas páginas. Tenga en cuenta: Los enlaces a películas, presentaciones ppt y cualquier otros archivos multimedia no están disponibles en la versión en PDF de las presentaciones. Página 1 de 15

2 Objetivos El objetivo de este estudio es realizar un análisis cualitativo y cuantitativo de la calidad de las imágenes sin contraste virtual (SCV) comparándolas con las imágenes sin contraste real (SCR) en un sistema de TC doble energía (DE) en pacientes sometidos a TC urografía (TCU). Material y método Pacientes: Entre septiembre de 2009 y marzo de 2010 se practicaron TC urografías (TCU) de doble energía (DE) a 26 pacientes consecutivos. Los pacientes procedían en todos los casos de las consultas de urología, desde donde se les remitió para evaluación de hematuria (n=5), dolores cólicos de origen incierto (n=9), tumores uroteliales (n=4) y otras causas (n=6). Dos pacientes con obesidad mórbida fueron excluidos del estudio. Todos los pacientes firmaron el consentimiento informado para la realización de la exploración. El comité ético de investigación clínica de nuestro hospital autorizó la realización de este estudio retrospectivo. Protocolo TCU DE: Todos los estudios fueron obtenidos mediante una técnica de TC DE multidetector (Somatom Definition Dual Source; Siemens Medical Solutions, Forchheim, Alemania). Este sistema consiste en dos tubos de rayos X montados en un gantry formando un ángulo de 90º con sus correspondientes 32 filas de detectores. Un detector (detector A) cubre 50 cm del campo de visión y el otro (detector B) cubre 26 cm. A todos los pacientes se les realizó una TCU en dos fases (sin contraste y otra mixta nefrográfica y excretora) con técnica de doble inyección, sin hidratarles previamente, que es el estándar de referencia en nuestra práctica clínica diaria. Página 2 de 15

3 La serie SCR se realizó desde la cúpula hepática hasta la sínfisis del pubis, en esfuerzo inspiratorio, utilizando una configuración de detector de 24 x 1 2 mm, un potencial de tubo de 120 kvp y un valor de referencia de 210 mas. Posteriormente se administraon 40 ml de contraste intravenoso (Iomeprol, Iomeron 300; Bracco, Milano, ITaly) a un flujo de 2 ml/s seguido de 200 ml de suero salino al mismo caudal mediante bomba de infusión. Tras esperar 7 minutos, se infundieron 80 ml de contraste a 2 ml/s. Se practicó un estudio DE de abdomen y pelvis 90 segundos después de la inyección del segundo bolo de contraste. Se obtuvo una fase mixta nefrográfica y excretora utilizando el tubo A a 140 kvp con un valor de referencia de 100 ma y el tubo B a 80 kvp con un valor de referencia de 468 mas. Para el estudio DE se estableció una colimación de 2 x 24 x 1 2 mm en ambos detectores. La serie sin contraste fue adquirida con un pitch de 0 95 y la serie DE con un pitch de 0 45, valor limitado por el flujo máximo de fotones disponible en el tubo B. En todos los estudios, la velocidad de rotación del gantry fue de 0 5 s. Postprocesado DE y reconstrucción de imágenes: Se reconstruyeron imágenes SCR y SCV axiales contiguas de 1 5 mm. El sistema de DE genera tres series diferentes de imágenes reconstruidas utilizando dos filtros: D30f y B20f: 1) Serie de 80 kv 2) Serie de 140 kv 3) serie mixta, que está basada en la información de los valores de atenuación obtenidos de los dos detectores, utilizando el 70% de la información de la serie de alto kilovoltaje y el 30% de la serie de bajo kilovoltaje. Estas imágenes son similares a las series de 120 kvp de los estudios de abdomen. Las imágenes DE se procesaron en una estación de trabajo (Syngo multimodality workplace workstation version 31A 2008C; Siemenes Medical Solutions). Utilizando la aplicación para hígado SCV, se puede generar un mapa que codifica la distribución del yodo en voxeles individuales y ser utilizado para sustraer el yodo de las imágenes fuente creando una serie SCV. Para generar las imágenes SCV, se pueden ajustar diferentes parámetros: la atenuación de la grasa y de las partes blandas en las series de 80 y 140 kvp, el factor de realce, los valores Houndsfield de atenuación máxima y mínima y el número de vóxeles adyacentes Página 3 de 15

4 que el sistema utilizará para la interpolación durante el cálculo de la descomposición de los tres materiales. En las aplicaciones abdominales, los valores de atenuación estándar para las partes blandas utilizados son 65 y 45 UH para las series de 80 y 140 kvp respectivamente, mientras que los valores habituales para la grasa son de -110 y -95 UH respectivamente. Calidad de la imagen: Análisis cuantitativo: Para cada paciente, un radiólogo anotó el valor de desviación 2 estándar de la grasa retroperitoneal en las series SCR y SCV, utilizando ROIs de 1 cm de tamaño, para determinar el ruido de la imagen. Análisis cualitativo: dos radiólogos analizaron todos los casos por separado. En una estación de trabajo especializada (Syngo multimodality workplace workstation version 31A 2008C; Siemens Medical Solutions). Se expusieron de forma contigua las imágenes axiales SCR (que fueron utilizadas como prueba de referencia) de 1 5 mm de grosor de corte y las SCV. A los radiólogos se les permitió cambiar los parámetros de ventana según sus necesidades. No se ocultó a los radiólogos si las imágenes correspondían a SCR o a la SCV. Los radiólogos utilizaron una escala visual de artefactos que constaba de 3 valores: 1) No vale para el diagnóstico por tener artefactos de sustracción que impiden valorar la presencia de litiasis en la vía urinaria (Fig. 1 on page 5, Fig. 2 on page 5, Fig. 3 on page 6, Fig. 4 on page 6) 2) Existen artefactos de otro tipo que no influyen en la evaluación de la imagen. Ej: artefactos en anillo ( Fig. 5 on page 7 ) o por endurecimiento del haz ( Fig. 6 on page 8 ). 3) No se identifican artefactos La escala visual de borrosidad constaba de cinco valores: 1) muy mala, no vale para el diagnóstico 2) mala, mucha borrosidad que interfiere en la calidad 3) aceptable, moderada cantidad de borrosidad que no interfiere en la calidad de la imagen 4) Buena, poca borrosidad Página 4 de 15

5 5) Excelente, ausencia o muy poca borrosidad. Además, los dos radiólogos mediante una valoración global tienen que decidir si aceptan o no las imágenes SCV en base a su calidad diagnóstica. En caso de no aceptarlas es por la presencia de artefactos de sustracción que impidan la evaluación correcta de las imágenes. En caso de aceptarlas puede ser de forma completa, o incompleta (por mucha borrosidad o por artefactos que no sean de sustracción). Análisis estadístico: Las variables continuas se presentan como medias y desviaciones estandar y las variables categóricas como frecuencias y porcentajes. La comparación de las variables continuas se ha realizado mediante la prueba de t-test para muestras apareadas. En la parte del estudio cualitativo, la concordancia entre los dos radiólogos en cuanto a la valoración de las imágenes se ha estimado con la prueba de kappa. El valor de kappa solo se puede calcular si los evaluadores han incluido las mismas categorías en sus evaluaciones. Cuando una o más categorías no han sido incluidas por uno de los evaluadores, entonces, dicho valor no se puede estimar. En estos casos los resultados se presentan de modo descriptivo. Images for this section: Fig. 1: Exceso de sustracción del contraste yodado dejando "agujeros negros". Página 5 de 15

6 Fig. 2: Falta de sustracción de contraste. Fig. 3: Exceso de sustracción con desaparición de una litiasis de la pelvis renal izda en las imágenes SCV. Página 6 de 15

7 Fig. 4: Exceso de sustracción donde la imágen SCV sustrae calcificaciones vasculares. Página 7 de 15

8 Fig. 5: Artefacto en anillo Página 8 de 15

9 Fig. 6: Artefacto por endurecimiento del haz Página 9 de 15

10 Resultados Del total de 24 pacientes incluidos en el estudio, 10 (42%) eran mujeres y 14 (58%) eran hombres, con una media de edad de 60 6 años (rango de años). Análisis cuantitativo: La media global del ruido medido como la desviación estándar en la grasa retroperitoneal es de 17 ± 3 7 para las imágenes SCR y de 7 71 ± 1 8 para las imágenes SCV. La diferencia observada de 9 3 (IC 95%: ) entre las dos medias es estadísticamente significativa (p< ). Análisis cualitativo: Artefactos ( Table 1 on page 11 ): Mediante una escala visual de 3 puntos, dos radiólogos han valorado la calidad de las imágenes SCV en cuanto a la presencia o no de artefactos. El radiólogo 1 ha aceptado el 50% de los estudios, de los cuales el 33 3% presentaban artefactos (que no eran de sustracción) sin influir en la evaluación de la imagen y el 16 7% restante no presentaban artefactos. Para el mismo radiólogo, el 50% de los estudios restantes presentaban artefactos por exceso o por defecto de sustraccion que no permitían valorar la presencia de litiasis en la vía urinaria, y han sido rechazados para el diagnóstico. El radiólogo 2 ha aceptado el 54% de los estudios, de los cuales sólo el 8% han sido considerados "sin artefactos" mientras que el 46% restante tenían artefactos (distintos a los de sustracción) que no influían en la evaluación de la imagen. Este radiólogo ha rechazado el 46% de los estudios por tener artefactos por exceso o defecto de sustracción. Existe buena concordancia entre los dos observadores (Kappa: 0 793). Borrosidad ( Table 2 on page 11, Table 3 on page 12 y Table 4 on page 12 ): Mediante otra escala visual, los dos radiólogos han valorado la borrosidad de las imágenes SCV y SCR con una escala de 5 puntos. Para el radiólogo 1 el 79% de las imágenes SCR no tenían borrosidad o tenían muy poca (categoría: excelente) y sólo el 21% tenían poca borrosidad (categoría: buena). En cambio, para este radiólogo, el 25% tenían una borrosidad moderada (categoría aceptabale), el 66 6% de las imágenes SCV tenían poca borrosidad (categoría: buena), y sólo el 8 4% tenían ausencia o muy poca borrosidad (categoría: excelente). Para el radiólogo 2 el 87 5% de las imágenes SCR tenían ausencia o muy poca borrosidad (categoría: excelente), y el 12 5% tenían Página 10 de 15

11 poca borrosidad (categoría: buena). Sin embargo, el 41 6% de las imágenes SCV tenían una borrosidad moderada (categoría: aceptable) y el 58 3% tenían poca borrosidad (categoría: buena). Valoración global ( Table 5 on page 13 ): Mediante una escala de 3 puntos de valoración general los radiólogos valoraron si aceptaban o rechazaban las imágenes SCV en función de su calidad diagnóstica. El radiólogo 1 ha aceptado el 41 7% de los estudios, de los cuales el 12 5% han tenido una aceptación completa, pero el 29 2% restante han sido aceptados con restricciones por la presencia de mucha borrosidad o artefactos distintos a los de sustracción. Este radiólogo ha rechazado el 58 3% de los estudios por presentar artefactos de sustracción que interferían con la evaluación de la imagen. El radiólogo 2 ha aceptado el 45 8% de las imágenes SCV, de los cuales el 12 5% han sido aceptados de forma completa y el 33 3% con restricciones por mucha borrosidad o por artefactos distintos a los de sustracción. Por otro lado, este radiólogo ha rechazado el 54 2% de las imágenes SCV. La concordancia entre los dos radiólogos es muy alta (Kappa 0 927). Images for this section: Table 1: Tabla 1: artefactos. Tabla en la que se muestra el porcentaje de estudios rechazados o aceptados con o sin restricciones por cada radiólogo (Rad1 = radiólogo 1; Rad2 = radiólogo 2). Página 11 de 15

12 Table 2: Tabla 2: borrosidad. Tabla en la que se muestra el porcentaje de estudios clasificados por cada radiólogo como sin borrosidad o con muy poca, con poca borrosidad o con moderada borrosidad. SCR = sin contraste real. SCV = Sin contraste virtual. Table 3: Tabla 3: Tabla en la que se comparan ambos radiólogos en cuanto a la escala subjetiva de borrosidad en el SCV. En este caso no se puede calcular el valor kappa (concordancia interobservador) ya que los observadores no tienen las mismas categorías (El radiólogo 2 no ha puntuado como excelente ningún estudio en el SCV). Página 12 de 15

13 Table 4: Tabla 4: Tabla en la que se comparan ambos radiólogos en cuanto a la escala subjetiva de borrosidad en el SCR. Table 5: Tabla 5: valoración global. Tabla en la que se muestra el porcentaje de estudios que cada radiólogo ha rechazado o aceptado con o sin restricciones. Página 13 de 15

14 Conclusiones En este trabajo demostramos que las imágenes SCV tienen menos ruido (análisis cuantitativo) pero más borrosidad ( Fig. 7 on page 14 ) (análisis cualitativo) que las imágenes SCR. Esto es debido a los algoritmos empleados en el postprocesado de la imagen. El análisis cualitativo indica que las imágenes SCV tienen muchos artefactos de sustracción, lo que impide que sean de calidad diagnóstica. Además, la mayoría de los estudios aceptados presentan otro tipo de artefactos, distintos a los de sustracción, pero que no influyen en la calidad diagnóstica. Aunque la obtencion de imágenes SCV sustituyendo a las SCR supondría una importante disminución de la dosis de radiación para el paciente, en la evaluación global de la calidad de las imágenes se observa que más de la mitad de las imágenes SCV son rechazadas porque no valen para el diagnóstico, principalmente por presentar artefactos de sustracción, por lo que no deberían sustituir a las imágenes SCR. Estos resultados únicamente son válidos para la TCU DE y doble inyección con pacientes que no están previamente hidratados. Images for this section: Fig. 7: Mayor borrosidad en las imágenes sin contraste virtual Página 14 de 15

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