Reducción de artefacto metálico en artrodesis dorsal y lumbar con TC espectral de doble capa.

Artículo original: Dangelmaier J, Schwaiger BJ, Gersing A, Kopp F, Sauter A, Renz, et al. Dual layer computed tomography: reduction of metal artefacts from posterior spinal fusion using virtual monoenergetic imaging. Eur J Radiol. 2018;105:195-203.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2018.05.034

Palabras clave: Virtual monoenergetic imaging, Dual-layer detector, Spectral CT, Metal artefacts, Posterior spinal fusion

Abreviaturas: kV (kilovoltaje), DLCT (Dual Layer CT), IC (imágenes convencionales), IVM (imágenes virtuales monoenergéticas), SNR (signal to noise ratio), CNR (contrast to noise ratio), keV (kilo electronvoltio)

Línea editorial del número: European Journal of Radiology es una revista internacional que no está relacionada con una sociedad científica específica. Su comité editorial presenta una variopinta representación internacional. Aunque no se trata de una de las revistas más conocidas, contiene algunos recursos de interés para radiólogos y técnicos. Por ejemplo, es fácil encontrar en ella artículos atractivos para quienes nos interesamos en la tecnología de la imagen médica.

En el número de agosto 2018 destacan 5 artículos referentes a la TC espectral y sus diversas aplicaciones clínicas, como la optimización de dosis en pacientes pediátricos, reducción de artefactos y cuantificación de contraste yodado. El número también contiene dos publicaciones sobre el uso de contraste sonográfico además de las clásicas secciones asociadas a la organización órgano-sistema.

Motivos para la selección: aunque en España todavía estamos lejos de hablar de uso extendido de la TC espectral, tanto radiólogos como técnicos debemos informarnos sobre sus posibilidades y aplicaciones. Este artículo trata sobre un problema clásico en la imagen de la TC; el artefacto metálico. Si bien es cierto que ya conocemos algunas estrategias con TC clásica dirigidas a mejorar la calidad de imagen bajo estas circunstancias, resulta interesante explorar nuevas tecnologías que parecen ofrecer soluciones muy valederas y a menor dosis.  

Resumen: el artículo comienza describiendo la problemática presente en la exploración radiológica con TC en pacientes con implantes metálicos, artrodesis, prótesis, etc. En la introducción se exponen dos artefactos posibles provocados por un objeto de densidad metal en el campo de estudio; por una parte el endurecimiento del haz que es consecuencia de la absorción parcial del haz primario, en concreto los fotones menos energéticos, una vez éste atraviesa un objeto muy denso. Como resultado, se observan imágenes en forma de rayas hiper e hipo densas con respecto al tejido circundante. Por otra parte, cuando el haz es completamente absorbido, se genera una zona de vacío de fotones. A este artefacto se le denomina inanición fotónica.

A continuación, se esclarecen las tres posibles variaciones en el aparataje que provee imagen espectral. El primer diseño descrito es la TC de doble fuente que tiene dos tubos que disparan con kV distinto y dos sistemas de detección independientes. El otro diseño consiste en equipos cuyo tubo de RX fluctúa el kV durante la adquisición obteniéndose una doble lectura con el mismo sistema de detección. El tercer sistema descrito es la TC espectral con detectores en doble capa (DLCT; dual layer CT), una capa superior detecta los fotones menos energéticos, la capa inferior detecta los fotones de mayor energía. Estos equipos proporcionan imágenes convencionales (IC) e imágenes virtuales monoenergéticas (IVM).

El artículo se propone evaluar la eficacia de los equipos DLCT en la reducción de artefacto metálico para pacientes con artrodesis vertebral dorsal y lumbar. También pretende establecer las características idóneas de exploración y las imágenes virtuales ideales para analizar la instrumentación, el canal medular, el cuerpo vertebral, los músculos paravertebrales y la arteria aorta. El estudio incluye 20 pacientes, de los cuales 7 tienen fijaciones dorsales y 13 lumbares. Para cada paciente se selecciona una posición en el eje z en la que el artefacto metálico sea especialmente pronunciado. A continuación, se explica una doble metodología de valoración. Por una parte se sigue un procedimiento evaluativo cuantitativo de la imagen colocándose diferentes ROIs en distintos puntos de la imagen convencional, a continuación se genera las IVM y registra los valores en UH de cada ROI para diferentes niveles energéticos con un rango que va desde los 40 hasta 200 keV. Con los datos obtenidos en UH se calcula el SNR y el CNR para cada medición. El análisis cualitativo se realizó mediante un doble ciego indicándose para cada nivel de corte la capacidad o imposibilidad de valoración de la imagen mediante una escala Likert de 4 puntos. El 1 indicaba la imagen de mejor calidad diagnóstica y el 4 la que era imposible de valorar debido al artefacto.

En cuanto a los resultados, destaca que con el aumento de la energía (keV), los artefactos más pronunciados se modifican de -860 UH a -78 UH. El estudio estadístico demuestra significancia para estos hallazgos. De la misma manera, se observa colinealidad inversa entre los valores de la escala Likert y los valores negativos más pronunciados determinados de forma cuantitativa. A continuación, los autores proponen unos valores de elección de las IVM para la evaluación de distintas estructuras y tejidos. Para el análisis de los resultados de SNR y CNR, se observa una relación inversa con respecto al valor en keV de las IVM es decir,  a medida que aumenta el valor keV, la SNR y CNR disminuyen.

En la sección de discusión, el artículo cita otros estudios realizados sobre la temática de la TC espectral y plantea los argumentos por los cuales creen que su publicación resulta complementaria. Esta publicación se centra en equipos DLCT y sugiere valores de keV de la IVM concretos para propósitos concretos. En cuanto a las limitaciones, los autores explican que debido a una cohorte limitada, y más limitada aún teniendo en cuenta los subgrupos, no les es posible hablar específicamente de la reducción de artefacto con DLCT dependiendo del nivel de la artrodesis en la espina dorso-lumbar.

Valoración personal: me ha gustado la comparativa cualitativa-cuantitativa y la propuesta de estudio. Me parece un estudio didáctico ya que incluye explicaciones sobre las diversas tecnologías de TC espectral y la generación de artefactos por objetos metálicos.

Por otra parte, considero que las zonas anatómicas estudiadas son muy diferentes; mientras en la cavidad abdominal predomina la densidad agua-grasa, en el tórax existe una masiva presencia de densidad aire. Mi pregunta es si estas variaciones pueden generar cambios significativos teniendo en cuenta que se trabaja con intensidad modulada y que la carga del disparo se determina teniendo en cuenta la densidad calculada en el topograma. Otros aspectos técnicos no son explicados, como por ejemplo la posición de los brazos en el momento de la adquisición. La superposición de estructuras también puede generar diferencias considerables en la dosimetría para cada paciente y esto afectar a la lectura final en términos de coeficientes de atenuación.

Rodrigo García Gorga.

Hospital Universitari Parc Taulí de Sabadell, TSIDMN

rgarciag@tauli.cat

@GorgaRodrigo
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Publicado en European Journal of Radiology

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