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.

 

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).

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).

 

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).

 

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).

 

 

 

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

 

Riesgo de radiación en la TC

 

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).

 

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.

 

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

 

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/