Artefactos en tomografía computarizada cardiaca: Bases físicas y soluciones

Artículo original: Kalisz K, Buethe J, Saboo SS, Abbara S, Halliburton S, Rajiah P. Artifacts at Cardiac CT: Physics and Solutions. RadioGraphics. 2016;36(7):2064-2083.

DOI:  http://dx.doi.org/10.1148/rg.2016160079

Sociedad a la que pertenece: RSNA

Palabras clave: TC multidetector, Cardio, coronarias, bases físicas, artefactos, protocolos, contraste.

Abreviaturas y acrónimos utilizados: TC (tomografía computarizada), ROI (región de interés), UH (unidades Hounsfield), pitch (distancia recorrido de la mesa por grado de giro sobre colimación), ECG (electrocardiograma), kV (kilo Volt), mA (mili Ampere) FC (frecuencia cardiaca).

Línea editorial: El número actual de radiographics nos trae varios artículos educativos y revisiones de temas muy típicos de cada sección. Llama la atención, artículos sobre la ecografía del canal inguinal y alguna revisión sobre errores en la valoración del tiroides por ecografía. Por último, parece interesante la dedicación de la sección de vascular a la patología e intervencionismo de la región linfática.

Motivos para la selección:

En momentos en que la especialidad se encuentra amenazada por otros profesionales que son cada vez más adeptos en la valoración de las imágenes, creo importante que los radiólogos debemos sobresalir y demostrar nuestro verdadero valor. Solamente un radiólogo tiene el conocimiento de las bases físicas, los artefactos, el efecto biológico de las pruebas, la anatomía y la patología para adquirir e interpretar imágenes. Esto es cierto sobre todo en la RM, sin embargo la tomografía hoy en día está siendo valorada cada vez más por otros profesionales. La tomografía cardíaca es un campo ideal en el que podemos demostrar nuestra aplicación de conocimientos físicos y prácticos para realizar estudios “a medida” en cada paciente.

Revisión del tema:

Para comenzar debe notarse que para la comprensión del artículo, se requieren conocimientos básicos de formación de imagen TC y bases físicas de los rayos.

Primero recordemos un par de conceptos básicos:

-Adquisición retrospectiva: adquisición espiral contínua de todo el ciclo cardíaco, es posible reconstruir cada momento del ciclo. Implica más dosis que el modelo prospectivo.

-Edición ECG: Posibilidad de un estudio retrospectivo para identificar los puntos de adquisición del TC en cada momento del ECG.

-Adquisición prospectiva: se adquieren segmentos en secuencial en un momento del ECG para conformar luego toda el área cardíaca. Una frecuencia cardíaca de alrededor 60 y regularidad del ciclo son necesarios. La longitud del bolus y necesidad de contraste depende del número de detectores (ej. Un TC de 320 detectores sólo necesita una secuencia para coger todo el corazón, un TC de 4 cortes necesita mucho tiempo de bolus para coger y mover la mesa en cada segmento)

-La resolución espacial está condicionada por el pitch.

-La resolución temporal está condicionada por las revoluciones de giro del tubo y la posibilidad de realizar adquisiciones parciales (por ejemplo reconstruir imágenes de un giro de 180 grados).

-Dual Energy CT: TC con dos tubos de diferente kV (o bien uno que alterna muy rápido los kV). Actualmente algo similar son los TC con detectores espectrales que pueden diferenciar los rayos de diferente kV.

El artículo indica además la velocidad máxima de giro y el grosor de la línea de detectores de los modelos comerciales más comunes adecuados a cardio. Es recomendable la revisión de la máquina con la que estamos trabajando.

A continuación veremos cada artefacto, su causa y posibilidad de disminuirlo.

Movimiento cardiaco: Se observan escalas, discontinuidades, artefactos de fantasmas, etc. Se observan en pacientes con FC elevada y arritmias.

Soluciones: Adquisición prospectiva, Bajar FC (betaBloqueantes), aumentar resolución temporal (gantry rota más rápido) sobre todo para los artefactos dentro del plano, como los fantasmas. Adquirir todo el volumen en un segmento, esto disminuirá las escalas (sólo posible con TC de más de 100 detectores o aumentar el pitch que disminuye la resolución espacial). Suprimir el momento de la arritmia (sólo en prospectivos con edición ECG). Reconstrucciones de borde que alinean los planos desplazados.

Artefactos respiratorios: Produce escalas de “misregistration”, es útil echar un vistazo al esternón, para diferenciar de movimiento cardiaco. Para disminuirlos, podemos practicar la apnea con el paciente, hiperventilarlo, administrar oxígeno, etc. En la consola podemos aumentar el pitch y la velocidad de giro del tubo.

Volumen parcial: Produce borramiento de los bordes. La causa es una inadecuada resolución espacial. Debemos disminuir el pitch.

“Blooming” del calcio: Sobreestima las lesiones. Para disminuirlo podemos utilizar un kernel más alto (aumenta el ruido), subir el kV del tubo, reconstrucciones monoenergéticas de rayos duros ( en TC duales o espectrales). Modificar la ventana para hacer grises los pixeles blancos de los bordes del calcio. Finalmente las reconstrucciones iterativas disminuyen el artefacto.

Endurecimiento del Haz: Significa que los haces al atravesar  el tejido pierden los fotones de menos voltaje. De esta  manera, los haces duros resultantes atraviesan con más facilidad el resto del tejido. La máquina entiende que este tejido tiene menos UH que lo que realmente tiene. Son muy típicos los producidos por la columna de contraste en la cava superior.

Solución: Filtrar los rayos que salen del tubo, subir el kV, reconstrucción iterativa, reconstruir monoenergéticos altos (energía dual), modificar el bolus y utilizar bolus salino posterior al iodo, modificar la posición del paciente o girar el gantry.

Ruido (quantum noise): En realidad es una característica de cada imagen de TC. Se produce por la cantidad de fotones que llegan al detector. Normalmente es típico el “graneado” en pacientes obesos debido a que muy pocos fotones llegan al detector, es decir ruido.  Podemos aumentar el kV y el mA (con el consecuente aumento de la dosis). Usar un kernel más blando.  Posicionar bien al paciente (subir los brazos, etc). Utilizar reconstrucciones iterativas. Disminuir la velocidad de rotación del tubo.

“Banding”: Son bandas de diferente contraste dentro del corazón debido a un bolus muy corto en relación al tiempo de adquisición. A veces sólo es necesario reconocerlas. Debemos alargar el bolus o aumentar el pitch de manera  que la adquisición sea más rápida.

Bajo contraste: Debemos ajustar el volumen, concentración, protocolo y flujo del bolus. Podemos usar kernel blandos, disminuir el kV y utilizar reconstrucciones monoenergéticas bajas.

Conclusión:

Los artefactos en TC cardíaca se deben a muchas causas. Un protocolo adecuado, un conocimiento de las bases físicas, de nuestro equipo y de las técnicas utilizadas nos ayudará a disminuir significativamente los artefactos.

Valoración personal:

El artículo abarca una gran cantidad de conceptos y no entra en profundidad en varios de ellos, incluso algunos básicos. Entiendo que no es una revisión para principiantes sino para profesionales con algo de experiencia en cardio TC. Sin embargo, la exposición simple de cada problema con la posible solución hace que la lectura sea amena, sobre todo en un tema que es bastante árido. Lo pondría como un imprescindible para la lectura básica de la rotación de cardio de un residente.

Javier Moreno Negrete. R3.

Hospital Clínic i Provincial de Barcelona.

jlmoreno@clinic.ub.es
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Publicado en Radiographics, Revistas

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