Introducción. Introducción. Introducción. Introducción

Transcripción

1 Protección Radiológica, Dosis y Calidad de Imagen José Luis López Montañez El desarrollo de la tomografía computada (TC) en la década de los 70 s, modifico radicalmente la radiología diagnostica. Actualmente, esta técnica utiliza un haz de rayos X rotatorio con forma de abanico, un sector de detectores correspondiente y una computadora que reconstruye las imágenes transversales de la anatomía interna del paciente. Tenemos una fuente de rayos X, la cual hace incidir la radiación en forma de abanico sobre una delgada sección del cuerpo; basándose en que las diferentes estructuras corporales presentan diferentes niveles de absorción de radiación, la resolución de detectores capta estos diferentes niveles de absorción y a partir de ahí la computadora reconstruye una imagen basada en la intensidad de radiación detectada la cual varía de acuerdo al patrón de atenuación. A cada una de estas imágenes se le llama corte. Primera Generación: traslada-rota, haz en lápiz, detector único, 5 minutos de tiempo de imagen. 1

2 Segunda Generación: traslada-rota, haz en abanico, ordenamiento de detectores, 30 segundos de tiempo en imagen. Tercera Generación: rota-rota, haz en abanico, ordenamiento de detectores, tiempo de imagen menor a un segundo, artefactos en anillo. Cuarta Generación: rota-estacionario, haz de abanico, ordenamiento de detectores, tiempo de imagen menor a un segundo, sin artefactos de anillo. Cuarta Generación: rotación-nutación utiliza un anillo de detectores, pero en este caso el tubo de rayos X gira por fuera del anillo y los detectores realizan un movimiento de nutación (oscilación de pequeña amplitud del eje de rotación) para permitir el paso del haz de rayos X. Sistemas de Tomografía Helicoidal Helicoidal-Multicorte 2

3 Helicoidal Helicoidal El movimiento helicoidal en la TC no es como un muelle, simplemente lo parece. Cuando inicia el examen, el tubo de rayos X rota continuamente, mientras el tubo rota, la camilla mueve al paciente a través del plano del haz rotatorio de rayos X. el tubo de rayos X se alimenta continuamente y se registran los datos también continuamente, con lo que resulta que se puede reconstruir una imagen en cualquier posición del eje z a lo largo del paciente. Helicoidal-Multicorte Corresponde a generaciones más desarrollada de tomógrafos helicoidales. A diferencia de los tomógrafos convencionales que realizan cortes transversales de un espesor determinado obteniendo sólo imágenes axiales, la TCM consiste básicamente en una adquisición volumétrica a través de un rastreo continuo con un amplio haz de rayos X con una fila de detectores. Helicoidal-Multicorte La TCM a progresado de 4 a 16, a 64 y a 320 cortes en muy poco tiempo. También existen los sistemas TCM de fuente dual. Este sistema tiene dos tubos de rayos X y dos series de detectores montados en el cabezal giratorio. Ventajas de la TCM Reducción de la perdida de definición por movimiento, y por lo tanto reducción de los artefactos de movimiento Aumento significativo en la rapidez de los exámenes. Reducción del artefacto de volumen parcial. Incremento del volumen del tejido que se puede analizar. Ventajas de la TCM Colimación más fina con lo cual se obtienen cortes de mayor resolución, incrementándose por tanto el poder de detección de lesiones más pequeñas. 3

4 Calidad de la Imagen Calidad de la Imagen Debido a que las imágenes en TC de valores de pixeles discretos, la calidad de la imagen no es muy difícil de caracterizar y cuantificar. Números CT: Número utilizado para representar la atenuación de los rayos X asociada con cada área elemental de una tomografía. Este número se expresa en unidades Hounsfield. Calidad de la Imagen Resolución espacial: Está en función del tamaño del pixel: cuanto menor es el tamaño del pixel mejor es la resolución espacial. Resolución de contraste: Es la capacidad para distinguir un tejido de partes blandas de otro que no tenga relación por su tamaño o su forma, el TCM ofrece excelentes resultados. Calidad de la Imagen Ruido: Cuando tenemos un medio homogéneo como el agua hay una variabilidad de los números CT en un intervalo mayor o menor a cero y esta variación es el ruido. Linealidad: El equipo se debe de calibrar con frecuencia para que el agua sea constante representada por el número CT cero. Uniformidad: En un objeto uniforme, cada pixel debe tener el mismo valor. Calidad de Imagen Para garantizar la calidad de imagen se deben llevar a cabo las pruebas de control de calidad que marca la NOM- 229-SSA en sus incisos del al con la periodicidad correspondiente a cada prueba. Protección del POE Según la NOM-229-SSA1-2002, el dispositivo mínimo indispensable en protección radiológica para Tomografía es un mandil plomado. Se debe de establecer un programa de vigilancia radiológica ocupacional, donde debe incluir vigilancia radiológica individual y contar con servicio de dosimetría avalado por la CNSNS 4

5 Protección del POE Los dosímetros personales deben portarse durante la jornada de trabajo y al término de ésta deben permanecer almacenados en un lugar adecuado, fuera de la zona controlada. El titular debe realizar la vigilancia médica del POE de acuerdo con la NOM-026- NUCL-2011 (antes 1999), Vigilancia Médica del Personal Ocupacionalmente Expuesto a Radiaciones Ionizantes. Protección del POE Debe mantenerse un expediente de cada POE, en el que se conserven los certificados anuales del equivalente de dosis individual acumulada, de la constancia del equivalente de dosis total acumulada al término de la relación laboral y de los exámenes médicos. Esta documentación debe contar con la firma del trabajador como constancia de haberla recibido y conservarse hasta 30 años después de terminada la relación laboral. Los Estudios en Tomografía UNSCEAR* 2000 La frecuencia de los exámenes de TC está aumentando rápidamente, hace una década era el 2% de todos los exámenes radiológicos en algunos países, en la actualidad es del 10 al 15%. La dosis a los pacientes en la TC no han disminuido, en contraste con la radiografía convencional su reducción es casi del 30%. * United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation Los Estudios en Tomografía Gran cantidad de los estudios en Tomografía son injustificados. La dirección debe ser de TC a US y no viceversa. Prescribir un estudio de TC por cuestiones económicas. Un examen de TC que forme parte de un check-up. Dosis en TC La dosis efectiva en la TC de tórax es del orden de 8mSv (alrededor de 400 veces más que la dosis en radiografía de tórax) y en algunas pruebas por TC en la región pélvica, puede ser alrededor de 20mSv La dosis absorbida por los tejidos en TC a menudo puede aproximarse o exceder los niveles conocidos que aumentan la probabilidad de cáncer. 5

6 Dosis en TC Aumento de la dosis al requerir mayor resolución en el estudio El TC helicoidal moderno permiten el barrido de volumen sin intervalos entre cortes y con la posibilidad de superposición de barridos Respetar el concepto ALARA, no es conveniente hacer estudios pediátricos con técnicas de adultos Las dosis efectivas en TC y radiografía, ICRP 87 CT Dosis Efectiva (msv) Radiografía Dosis Efectiva (msv) Cabeza 2 Cráneo 0.07 Pecho 8 Tórax PA 0.02 Abdomen Abdomen 1.0 Pelvis Pelvis 0.7 Las dosis media en TC, NOM-229 Examen Dosis media en barridos múltiples* (mgy) Cabeza 50 Columna vertebral lumbar 35 Abdomen 25 * Derivada de mediciones efectuadas en el eje de rotación en maniquíes equivalentes a agua, de 15 cm de longitud y 16 cm (cabeza) y 30 cm (columna vertebral y abdomen) de diámetro. Dosis en órganos en TC Dosis de mama en TC de tórax puede ser tanto como 30 a 50 mgy, a pesar de que los senos no son el objetivo del procedimiento de imágenes El cristalino en TC de cerebro, la tiroides en TC de cerebro o en TC de tórax y las gónadas en TC de pelvis reciben altas dosis Tejidos involucrados a pesar de no ser de interés clínico en el procedimiento Dosis típicas en mgy examen TC en adultos (Shrimpton et al. 1991) Cristalino Tejido mamario Examen ojos tiroides mama Utero Ovarios Testiculos Cabeza * * * Columna cervical * * * Columna torácica * Pecho * Abdomen * Columna lateral * Pelvis * * El símbolo * indica que la dosis es < mgy 6

7 Dosis TC Helicoidal vs TC Multi-corte Unidades dosimétricas TC Helicoidal Depende de la elección de los factores A pesar de que es posible realizar una tomografía computada helicoidal con menor dosis que la TC corte por corte, en la práctica el paciente recibe una dosis más alta, debido a los factores elegidos (exploración volumétrica, mas, el pitch, ancho de corte) Multicorte Un aumento 10 al 30%. Tiempos mas cortos de barrido y cortes mas finos necesitan de corrientes del tubo mas elevadas para mantener la calidad de imagen predefinida CTDI100 - Índice de Dosis en Tomografía Computada Se utiliza una cámara lápiz que se ubica en diferentes orificios de un maniquí (fantoma) de acrílico [mgy] Unidades dosimétricas CTDI100,w - Índice Ponderado de Dosis en Tomografía Se utilizan los valores de CTDI hallados en diferentes puntos del maniquí (fantoma) de acrílico y se reemplazan en la ecuación: Unidades dosimétricas CTDIVOL- Índice de Dosis en Tomografía Computada utilizado en TC Helicoidal promediado en el eje z [mgy] la mayoría de los tomógrafos lo expresa en pantalla CTDI VOL CTDI 100, W NT l CTDI pitch 100, W N es el número de cortes tomográficos adquiridos en forma simultánea, T es el espesor nominal del corte, l es la distancia que se desplaza la camilla del paciente por rotación helicoidal o entre cortes sucesivos para una serie de exploraciones axiales. Unidades dosimétricas Dependencia de la Dosis con los mas DLP - Producto Dosis-longitud [mgy.cm] En axial, tiene en cuenta la dosis por giro, la distancia entre cortes y la longitud escaneada En helicoidal, tiene en cuenta la dosis por giro, el pitch utilizado y la longitud escaneada. La mayoría de los tomógrafos modernos lo expresa en pantalla E- Dosis efectiva [msv] mas Maniquí de cabeza (mgy) Maniquí de abdomen (mgy)

8 Dependencia del pitch utilizado Dependencia del pitch utilizado Pitch Maniquí de cabeza (mgy) Maniquí de Abdomen (mgy) Modulación del ma adaptando el CAE Región Corporal Reducción de la dosis % Cráneo Hombros Tórax Abdomen Pelvis Extremidades El uso de la TC helicoidal con factor de pitch> 1 l pitch NT donde N es el número de cortes tomográficos adquiridos en forma simultánea T es el espesor nominal del corte l es la distancia que se desplaza la camilla del paciente por rotación helicoidal o entre cortes sucesivos para una serie de exploraciones axiales Limitar el volumen del escaneo Reducir los valores de mas Utilizar el control automático de exposición (CAE) modificando los parámetros de escaneo. Del 10 al 50% de reducción de la dosis, sin ninguna pérdida en la calidad de imagen Blindaje de órganos superficiales, como tiroides, mama, cristalino y gónadas en especial en niños y adultos jóvenes. Esto representa una reducción de la dosis 30 a 60% para el órgano 8

9 Factores por separado para niños. Puede reducir la dosis un factor de 5 o más La adecuada selección de los parámetros de reconstrucción de imagen Modulación del ma en el eje z Mide atenuación del paciente a partir del topograma y ajusta en cada región el valor de ma para mantener constante la cantidad de radiación que reciben los detectores Registro de la dosis, de acuerdo a los factores de exposición Inclinación del gantry en examen de cabeza, ayuda a reducir la dosis en los ojos. Cristalino recibe de 50 y 100 mgy Formación de cataratas es de 500 a 1000 mgy Asegurar que los pacientes no sean irradiados injustificadamente La solicitud de un examen de TC debe ser solicitada sólo por profesionales debidamente calificados. El médico es responsable de evaluar los beneficios contra los riesgos Asesorar a clínicas sobre los exámenes apropiados y aceptables que deben estar disponibles para los médicos Considerar si la información requerida se puede obtener mediante resonancia magnética, ultrasonografía, ecografía o ultrasonido TC en el embarazo no puede ser contraindicada, especialmente en situaciones de emergencia, en exámenes del abdomen o la pelvis estos deben estar cuidadosamente justificados Las malformaciones tienen un umbral de mGy o superior Las dosis fetales de 100 mgy no se alcanzan ni siquiera con 3 TAC pélvicos o con 20 estudios convencionales de rayos X 9

10 Dosis fetales aproximadas debidas a estudios de TC, ICRP 84 Datos del Reino Unido, 1998 Estudio Dosis media (mgy) Dosis máxima (mgy) TC de cabeza <0.005 <0.005 TC de tórax TC de abdomen TC de pelvis Acciones a realizar Examen por TC no debe repetirse sin una justificación clínica y debe limitarse a la zona de interés El médico tratante tiene la responsabilidad de comunicar a los médicos radiólogos los exámenes anteriores de TC del paciente Examen de TC para fines de investigación que no tenga justificación clínica (el beneficio inmediato a la persona que se somete al examen) debe ser objeto de una evaluación crítica de un comité de ética Acciones a realizar Examen de TC de tórax en las niñas y mujeres jóvenes tiene que estar justificada en vista de la alta dosis a mama Una vez que el examen se ha justificado, el médico radiólogo tiene la responsabilidad principal de garantizar que el examen se lleve a cabo con una buena técnica que ayude a disminuir las dosis Acciones para todos Todos deben de estar involucrados en la seguridad y protección radiológica, una mala practica en el uso de las radiaciones ionizantes puede representar una mayor dosis al paciente y en consecuencia al POE, todos somos responsables. 10