viernes, 30 de noviembre de 2018

Tarea (T10): Anuncio comercial de equipos de CT

Anuncio comercial de Toshiba sobre algunas series de sus equipos de Tomografía Computarizada


Enlace al video:
https://www.youtube.com/watch?v=8GAmXgf1L3o

1- Datos que destacan en el anuncio
Los argumentos que se exponen en el vídeo promocional para convencer del interés de los equipos son, sus características técnicas, las tecnologías utilizadas en los mismos y su compromiso en la reducción de dosis.

2- Lista de especificidades presentadas por equipos
El Aquilion ONE/ ViSION Edition:
  • 640 cortes o slices de 0.5 mm cada uno.
  • 275 ms por rotación.
  • Exploran (o escanean) al 95% de los pacientes cardiacos con el protocol de sub milli Sievert.
  • Los pacientes explorados con arritmias cardíacas realizarán perfusión miocárdica según lo validado por Core 320.
  • El detector cuántico V.I. es 20% más eficiente, 20% menos de dosis.
  • Ahorro de dosis falible además de la reconstrucción interactiva AIDR 3D.
  • Se utiliza exposición AIDR 3D ultrarrápida en cada exploración. Reconstrucción axial de 50 fps (fotogramas por segundos).
  • Integrado en la exposición automática, AIDR garantiza la dosis más baja para cada paciente (sustracción segura, no se necesitan conjeturas).
  • Con un gantry amplio (78 cm), mesa con soporte de hasta 300 Kg, movimiento lateral asistido de la camilla del paciente (Tech Assist Lateral Slide), se convierte en el escáner de elección para los servicios de urgencias.
  • Reconstrucción instantánea de resolución completa InstaView.
  • Filtros híbridos (Hybrid View) aseguran un diagnóstico rápido.
  • AIDR 3D (perfusión corporal) garantiza la seguridad sin compromiso.
.


El Aquilion PRIME:
  • Con modelos de 80 y 160 cortes (slices).
  • Gracias al small foot print se puede instalar en espacios reducidos.
  • Presenta la mejor calidad de imagen con la dosis más baja.
  • Perfusión helicoidal única de Shuttle a baja dosis de energía (lodine mapping).
  • Equipado con la reconstrucción iterativa AIDR 3D rápida (máximo 60 fps) que escanea a cada paciente en la dosis más baja sin afectar el flujo de trabajo (Standard FBP).
  • El control automático de exposición 3D con AIDR 3D garantiza una dosis baja para todos los pacientes, sin compromiso.
  • - Automatic Exposure 3D Control with AIDR 3D guarantees low dose for all patients
  • Mesa con soporte de hasta de 300 Kg, ancha abertura del gantry, orificio de 78 cm y deslizamiento lateral Tech Assist para escanear sin esfuerzo..
  • Las imágenes de tejidos largos y blandos de una sola reconstrucción, vista híbrida, contraste excelente, rango de escaneo largo, abdomen muy detallado, se pueden obtener fácilmente en la sala de TC más pequeña gracias al máximo rendimiento.
  • Cuanto más pequeño mejor.


Las Series Astelion:

  • Disponible en modelos de 16 y 32 cortes (slices).
  • Excelente calidad de imagen teniendo en cuenta el bienestar de los pacientes y el entorno en el que vivimos. (baja emisión de CO2).
  • Dosis baja.
  • AIDR 3D, que reduce la dosis al paciente en un 75% por cada exploración, una y otra vez.
  • La reconstrucción rápida garantiza un flujo de trabajo óptimo con una potencia mínima (toshiba eco style) para obtener el máximo rendimiento.
  • Al usar la reconstrucción iterativa, el tubo es un escáner virtual de 7,5 MHU, generador de 72 kW, máximas especificaciones que se aplican a todos los pacientes. AIDR 3D.
  • El ruido en la habitación se reduce con un diseño silencioso del granty.
  • La fabricación respetuosa con el medio ambiente hace que el 92% del CT sea reciclable, cuidando a los pacientes, cuidando al personal y cuidando nuestro planeta.


3- Diferencias entre los tres modelos comentados


Según la información ofrecida, las principales diferencias se encuentran en:

  1. Número de cortes que realiza el equipo (se realizan más cortes en el Aquilion ONE).
  2. Tamaño (el equipo más pequeño es el Aquilion PRIME).
  3. Velocidad de exploración o escaneo (se explora más rápido con el Aquilion PRIME).
  4. Reducción de la dosis (se reduce más la dosis en las series Astelion)
  5. Ecológico (es más ecológico los Astelion)
  6. Gantry menos ruidoso (el gantry es más silencioso en las series Astelion)
  7. Tecnologías para la exploración, calidad de la misma y mejor diagnóstico (no mucho más, pero el Aquilion ONE presenta más tecnología)


domingo, 25 de noviembre de 2018

Tarea (T9): Dosis de radiactividad en TC

Tomografía computarizada

Tomografía computarizada o TC, se refiere a un procedimiento computarizado de imágenes de rayos X en el que se proyecta un haz de rayos X a un paciente y se gira alrededor del cuerpo, produciendo señales que son procesadas por la computadora de la máquina para generar imágenes de sección transversal (o cortes) del cuerpo. Estos cortes se denominan imágenes tomográficas y contienen información más detallada que los rayos X convencionales. Una vez que la computadora recolecta varios cortes sucesivos, se genera una imagen tridimensional del paciente que permite la identificación y ubicación de estructuras internas del paciente, posibles tumores o anomalías.

Con el paso del tiempo, en estos equipos ha aumentado la capacidad de adquirir información de grandes volúmenes anatómicos a una alta velocidad y resolución espacial, con unos tiempos mínimos de reconstrucción (Figura 1).

La gran proliferación de equipos y campos de aplicación hace que la población sometida a este tipo de exploraciones sea elevada y vaya en aumento a pesar del riesgo individual que tiene asociado la TC. Los equipos de TC, al emitir rayos X (radiación electromagnética de alta energía), pueden dar lugar a efectos biológicos potencialmente dañinos al interactuar con los organismos vivos.

 

Equipos de TC

Fig. 1. Avances de los equipos de TC con el paso del tiempo.

 

Durante una tomografía computarizada, se irradian secciones transversales (o cortes) del cuerpo. Sin embargo, la dosis de rayos X administrada al cuerpo no se limita exactamente a los cortes definidos, sino que se extiende fuera de esta área debido a la dispersión de la radiación (Figura 2).

Corte axial

Fig. 2. Contribución de la radiación directa y dispersada a un corte axial de TC.

El índice de dosis de tomografía computarizada (CTDI) es la suma de la dosis absorbida en el corte y las contribuciones externas, normalizadas al grosor nominal del corte. CTDI es la medida de la dosis depositada en un solo corte axial del paciente. La unidad utilizada para medirla es el mGy.

 

Dosis

La dosis efectiva que es la magnitud que cuantifica el riesgo global y se define como la dosis absorbida (energía absorbida por unidad de masa) multiplicada por unos factores característicos del tipo de radiación y de la diferente radiosensibilidad de los órganos y tejidos del cuerpo. La unidad de medición de la dosis absorbida es el Gray (Gy) y el de la dosis efectiva el Sievert (Sv).

 

 

Parámetros importantes que afectan la dosis absorbida en la TC

 

Las tomografías computarizadas de volumen incluyen muchos cortes secuenciales durante una exploración en espiral. Por este motivo, se debe considerar la velocidad con la que se mueve la tabla: si la tabla se mueve lentamente, los perfiles del haz de rayos X se superpondrán (Figura 3).

 

Pitch

Fig. 3. Si la tabla se mueve rápido (pitch = 1), los perfiles del haz de rayos X no se superponen, si la tabla se mueve lentamente (pitch = 0.5) los perfiles del haz de rayos X se superponen. Tenga en cuenta que la superposición se mide en el isocentro del escáner (a lo largo del eje z).

 

Dosis efectiva en la TC

 

La dosis efectiva en la TC tiene en cuenta la radiación directa y dispersa para todos los órganos en el volumen de exploración.

Las dosis asociadas a los equipos TC multicorte (TCMC), tomógrafos con más de una corona de detectores, son mayores que las de los TC (monocorte).

 

Img03_graf-barografo

Fig. 4. Tabla de factores de conversión de las Directrices europeas para la tomografía computarizada multicorte: Valores normalizados de la dosis efectiva por producto de longitud de dosis (DLP) en varias regiones del cuerpo y la edad del paciente (estándar).

 

 

 

Img03_graf-barografo

Fig. 5. Ejemplos típicos de la dosis efectiva para diferentes rutinas de TC en equipos Siemens.

 

Riesgo de radiación en la TC

 

Img03_graf-barografo

Fig. 6. Dosis de radiación equivalente para el inicio del daño determinístico por radiación.

 

Entonces, ¿Cuál es el riesgo de daño estocástico después de una tomografía computarizada?

El estudio más importante que aborda este tema fue realizado en base a 105,000 víctimas de radiación en Hiroshima y Nagasaki, de las cuales 35,000 recibieron dosis de radiación entre 5 y 200 mSv. Desafortunadamente, este estudio reveló una alta incertidumbre estadística en el rango de dosis baja que se aplica a la tomografía computarizada.

El supuesto actual es una relación lineal entre la dosis de radiación y el riesgo adicional de cáncer sin umbral de dosis (modelo lineal sin umbral o LNT) y ese riesgo depende en gran medida de la edad en el momento de la irradiación (cuanto más pequeño es el niño, mayor es el riesgo potencial), (Figura 7).

 

Img03_graf-barografo

Fig. 7. Riesgo estimado de muerte por cáncer atribuible a una tomografía computarizada a diferentes edades.

 

 

La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) de 1990 asumió un riesgo de mortalidad por cáncer en exceso durante la vida de aproximadamente 5% por Sv. Según este supuesto, un examen de CT con 10 mSv puede aumentar el riesgo de mortalidad por cáncer en aproximadamente un 0,05%.

 

Sin embargo, este riesgo debe encuadrarse de manera apropiada: El riesgo promedio de mortalidad por cáncer en una sociedad occidental es aproximadamente del 25%. Después de un examen de TC con 10 mSv, se incrementa solo en un 0,05% (25,05%). Este es el mismo aumento del riesgo de mortalidad que vivir en el centro de Londres durante 450 días (muerte causada por la contaminación del aire) o vivir en el mismo apartamento con un fumador durante 540 días.

 

Por lo tanto, si está indicado clínicamente, el beneficio de un examen de TC puede superar el riesgo de radiación adicional para el paciente.

 

Img03_graf-barografo

Fig. 8. Riesgo estimado de muerte a partir de diversas fuentes.

 

Justificación

 

La utilización de radiación ionizante para diagnóstico solo se justifica si proporciona un beneficio neto importante frente al riesgo que puede causar. Esta valoración debe tener en cuenta las ventajas diagnósticas que supone así como el provecho que implica en la salud de las personas y la sociedad, pero frecuentemente los pacientes suelen estar sobre-expuestos a este tipo de pruebas. Los motivos más frecuentes de realización de pruebas mediante TAC sin la debida justificación son:

 

1. Repetición de pruebas efectuadas con anterioridad: Es fundamental conocer las radiografías existentes y averiguar si es necesaria la exploración.

2. Solicitud de excesivas pruebas complementarias que en algunos casos pueden proporcionar resultados irrelevantes o muy poco probables.

3. Falta de toda la información clínica necesaria para analizar en profundidad lo que se necesita buscar mediante las pruebas de diagnóstico

4. Prescripción de exploraciones con una frecuencia mayor a la de la evolución de la enfermedad.

5. Petición de pruebas inadecuadas por desconocimiento de las diferentes técnicas diagnósticas que pueden aplicarse.

 

Optimización

 

Una vez que la prueba mediante TC está debidamente justificada, el procedimiento debe llevarse a cabo de la forma más adecuada (optimizada), es decir, usando la menor dosis posible de radiación que permita la obtención de la información diagnóstica que se persigue (principio ALARA).

 

Existe normativa tanto europea como española que establece estándares y protocolos de control de calidad para los servicios de radiodiagnóstico que buscan esta optimización (Protocolo PECCRD) Esta optimización de las dosis es una labor compleja, pues puede depender de factores relacionados tanto con el paciente y el tejido a irradiar, como con las características del Tomógrafo utilizado y su estado.

 

En el caso del fabricante Siemens Healthineers, se adhieren al principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible), es decir, utilizan la dosis razonablemente alcanzable para obtener las imágenes de calidad diagnóstica requeridas.

 

CARE Right - Comprometido con la dosis correcta en tomografía computarizada. Equipos Siemens

 

Proporcionar resultados sólidos y sostenibles es esencial en las imágenes médicas. ALARA - Tan bajo como sea razonablemente alcanzable - es el principio subyacente cuando se trata de aplicar radiación.

 

La tecnología de dosis correcta, como CARE Dose4D ™, CARE kV, reconstrucción iterativa, p. Ej. ADMIRE, o el filtro de estaño, permiten al personal clínico, tener los medios adecuados para reducir efectivamente la radiación del paciente.

 

Right Dose Level

 

Img03_graf-barografo

Fig. 9. Niveles de dosis correcta para realizar un examen basado en ALARA.

 

Avances en la reducción de la dosis en la tomografía computarizada

 

Las diferentes tecnologías y algoritmos que Siemens Healthineers ha implementado o desarrollado para reducir la dosis absorbida al mínimo.

 

Las características desarrolladas por Siemens Healthineers para reducir la dosis en la TC incluyen:

 

1. CARE Dose4D ™ con modulación de dosis automatizada para el tamaño y la forma del paciente individual mientras produce una calidad de imagen óptima.

2. Adaptación de pulsos de ECG: modulación de la dosis controlada por ECG para la TC cardíaca en espiral.

3. Secuencia Cardio Adaptativa - Exploración secuencial flexible activada por ECG.

4. Protector de dosis adaptativo: control de colimador asimétrico.

5. Flash Spiral - TC espiral de doble fuente activada por ECG que utiliza valores de tono alto.

6. X-CARE - Modulación de la dosis basada en órganos.

7. IRIS: técnica de reconstrucción iterativa que trabaja en el espacio de la imagen.

8. SAFIRE - Técnica de reconstrucción iterativa basada en datos brutos.

9. ADMIRE - Reconstrucción Iterativa Modelada Avanzada.

10. CARE kV: adapta automáticamente la tensión del tubo al paciente individual y las indicaciones clínicas.

11. CARE Child: ajustes de los parámetros de escaneo dedicados a la tomografía computarizada pediátrica, especialmente un modo dedicado de 70 kV.

12. Detector Stellar: detector totalmente integrado con ruido electrónico reducido y rango altamente dinámico.

13. Filtro de estaño - filtrando fotones innecesarios.

 

 

Conclusiones

 

 

La técnica TC es una técnica que brinda múltiples ventajas sobre los rayos X, pero a su vez, puede ser más dañina para el organismo humano. Si la prueba está bien indicada por el médico, si se respetan los procedimientos y las buenas prácticas, los beneficios que implican para el diagnóstico compensan el riesgo que representan.

 

Por tanto es muy importante que los especialistas tengan los conocimientos necesarios para saber si la prueba puede aportar mucho al diagnóstico, trabajando en la justificación y optimización de esta técnica para suponer un avance y una ventaja para el paciente que la usa y de esta forma evitar graves daños al mismo.

 

 

Referencias

 

  1. Right Dose Information Center [Internet]. Healthcare.siemens.es. 2018 [cited 22 November 2018]. Available from: https://www.healthcare.siemens.es/medical-imaging/low-dose
  2. Gordejuela L. ¿Es peligrosa la Tomografía Computarizada? | Ciencia | Naukas [Internet]. Naukas.com. 2013 [cited 22 November 2018]. Available from: http://naukas.com/2013/12/09/es-peligrosa-la-tomografia-computadorizada/

 

Trabajo de documentación científica






Máster en Ingeniería Biomédica - Instrumentación Biomédica II
UPNA - 2018
1
Trabajo de documentación científica
Título del artículo: Organ Doses to Airline Passengers Screened by X-Ray Backscatter Imaging Systems
Estudiante: Tony Guardado Toppes
Resumen— En el presente documento se plasman los
bajador de documentos científicos como “Open Access
resultados del trabajo de documentación científica
Button”.
orientado en la asignatura instrumentación biomédica
II.
2.
Título del documento
Objetivos— El objetivo es ofrecer correctamente la
información solicitada y de la forma orientada.
El título del document es, “Organ Doses to Airline
Passengers Screened by X-Ray Backscatter Imaging
I. INTRODUCCIÓN
Systems”.
Sus autores son, Stepusin EJ, Maynard MR, O'Reilly
La capacidad de manejar documentación científica es
SE, Redzovic S, Bolch WE, Hintenlang DE, Borak TB,
la clave para mantenerse actualizado y avanzar en el
pertenecientes a la Universidad de Florida y al
desarrollo de futuros trabajos tomando dicha
Departamento de Ciencias Ambientales y Radiológicas
información como base. Durante la confección de este
de la Salud, en Colorado, EEUU.
documento, se analizó un artículo científico relacionado
con la asignatura, se leyó detalladamente hasta
comprenderlo y se preparó una síntesis siguiendo la
3.
Referencia completa
metodología orientada.
Para tener acceso al documento, se puede ir
II. APARTADOS
directamente
a
la
siguiente
URL:
1.
Síntesis del proceso de búsqueda
O también se puede buscar por su título en “Google”
y aparecerá disponible en enlaces como:
Para conseguir el artículo científico, se analizaron las
cinco variantes sugeridas de buscadores. Al comenzarse
el estudio fuera del campus, se utilizaron los dos
primeros buscadores. En ambos se buscó la frase en
inglés “advanced x-ray scanner” ya que los artículos
científicos están casi siempre en inglés. Los resultados
4.
Esquema general del documento
fueron más atractivos en el buscador “PubMed”.
De manera general, el documento está estructurado
De los artículos sugeridos por dicho buscador, se
de la siguiente forma:
seleccionó uno relacionado con la dosis de absorción de
rayos x en pasajeros de aerolíneas, por la relación que
I.
Título.
tiene con el contenido estudiado en la asignatura, por la
II.
Autores y centro laboral de procedencia de
fecha reciente de su publicación, en 2017 y por los
los mismos.
siguientes aspectos:
III.
Resumen.
IV.
Introducción.
a) Impact Factor: 2.530
V. Materiales y Métodos
b) Journal Citation Reports® Rankings:
a. Revisión de la fuente de geometría y
i.
23/85 - Biology
salida.
ii.
36/72 - Biophysics
b. Modelado computacional de la
iii.
46/128
-
Radiology, Nuclear
fuente deflectora (backscatter).
Medicine & Medical Imaging.
c. Fantasmas computacionales.
d. Dosimetría
de detección de
Para poder tener acceso al documento completo, se
pasajeros.
puede bajar desde el campus o se puede utilizar algún
e. Análisis de sensibilidad.
Máster en Ingeniería Biomédica - Instrumentación Biomédica II
UPNA - 2018
2
VI.
Resultados
sistema AIT de retrodispersión de rayos X. Las
a. Operación de escáner de rutina.
propiedades radiológicas de un escáner de referencia
b. Estudios dosimétricos adicionales.
que incluye la intensidad del haz, la geometría y los
VII.
Discusión
espectros de energía se modelaron en base a estudios
VIII.
Conclusiones
previos y mediciones físicas. Estos parámetros se
IX.
Agradecimientos
incorporaron a una subrutina fuente de Monte Carlo y
X. Referencias
se validaron mediante la comparación entre los datos
simulados y medidos.
5.
Idea general que presenta
Una extensión de este estudio fue calcular la dosis
efectiva y de órgano en una amplia gama de posibles
Se pretenden utilizar equipos modernos de seguridad
pasajeros. Se utilizaron fantasmas (muñecos de prueba)
en los aeropuertos, escáneres de retrodispersión
computacionales con morfologías realistas, incluidos
(permiten visualizar la silueta desnuda de la persona
los adultos de los percentiles 5, 25, 50, 75 y 95, los
analizada), basados en rayos X. Esto ha planteado si es
niños de los percentiles
5,
50 y 95, y el feto en
peligroso para la salud y por tanto en el artículo se hace
desarrollo,
15,
25 y
38 semanas después de la
un estudio exhaustivo para comprobar cuánto daño
concepción. Se realizaron estudios de sensibilidad
pueden hacer estos dispositivos a los pasajeros, en
adicionales para evaluar los efectos del posicionamiento
términos de dosis de órganos y concluir si es factible o
del pasajero dentro del escáner, el espectro de energía y
no su uso.
la geometría del haz, así como los análisis de modo de
falla.
6.
Breve resumen
Los resultados de las operaciones de rutina
produjeron una dosis máxima efectiva para los
Se están desarrollando tecnologías de imágenes
pasajeros adultos y pediátricos de
15 y 25 nSv por
avanzadas (AIT) para el transporte aéreo de pasajeros,
pantalla, respectivamente. El feto en desarrollo recibió
diseñados para proporcionar más seguridad ya que
una dosis máxima de órgano y una dosis corporal total
permiten mejorar la identificación de objetos en los
de 16 nGy y 8.5 nGy por pantalla, respectivamente. Los
pasajeros que no serían detectados por las metodologías
análisis de sensibilidad indicaron que las variaciones en
que se utilizan actualmente.
el posicionamiento, los espectros de energía y la
geometría del haz produjeron un rango de dosis
efectivas por pantalla que estaban en un orden de
magnitud por debajo de la recomendación del ANSI.
III. CONCLUSIONES
En el presente trabajo, como procedimiento de
manejo de documentación científica, se ha analizado un
artículo interesante y novedoso, se han explicado todos
los pasos desde la obtención del mismo, hasta su
estructura, plasmando de forma resumida su contenido,
luego de un estudio detallado.
Fig. 1. Backscatter AIT scanning geometry.
La imagen de retrodispersión de rayos X es un
IV. REFERENCIA
sistema AIT que se está considerando masificar su uso.
Dado que esta tecnología se basa en escanear pasajeros
con radiación ionizante, se ha planteado una
[1] Elliott J. Stepusin, Matthew R. Maynard, Shannon
preocupación relacionada con los riesgos para la salud
E. O'Reilly, Sadije Redzovic, Wesley E. Bolch, David E.
asociados con estas exposiciones. Las recomendaciones
Hintenlang, and Thomas B. Borak (2017) “Organ Doses to
para los estándares de seguridad de radiación han sido
Airline Passengers Screened by X-Ray Backscatter Imaging
propuestas por el American National Standards Institute
Systems”. Radiation Research: February 2017, Vol. 187, No.
2, pp. 229-240.
(ANSI).
Se presenta una metodología basada en Monte Carlo
para estimar las dosis de órganos recibidas de un