Efecto de una nueva técnica de reducción de ruido en la calidad de la imagen y la precisión diagnóstica en la tomografía computarizada de baja dosis en pacientes con sospecha de apendicitis.

Título de la revisión: Efecto de una nueva técnica de reducción de ruido en la calidad de la imagen y la precisión diagnóstica en la tomografía computarizada de baja dosis en pacientes con sospecha de apendicitis.

Artículo original: Kolb, M., Storz, C., Kim, J. H., Weiss, J., Afat, S., Nikolaou, et. al (2019). Effect of a novel denoising technique on image quality and diagnostic accuracy in low-dose CT in patients with suspected appendicitis. 2019; 116: 198 – 204. 

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2019.04.026

Sociedad: European Journal Of Radiology @ELS_Radiology

Palabras clave: QuantaStream Denoising, sinogram, iterative reconstruction, raw rata

Abreviaturas y acrónimos utilizados:TC (tomografía computarizada), RM (resonancia magnética), LD25 (Low-Dose simulation), DN25 (Denoising Low-Dose Simulation), O100 (Original TC), SNR (señal-ruido), PACS (picture archiving and communication system), DICOM (digital imaging and communication on medicine)

Línea editorial del número: El presente número de la European Journal of Radiology consta de un total de 34 artículos donde se abarcan diferentes patologías organizadas por órganos-sistema en las modalidades de tomografía computarizada y resonancia magnética de manera predominante. Además del artículo analizado cabe destacar un estudio dedicado a analizar la nefrotoxicidad de los contrastes yodados, la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos aún desconocidos de esta afección y el desarrollo de posibles estrategias de prevención.

Motivos para la selección: El elevado número de tomografías computarizadas que se solicitan hoy en día hace necesario el desarrollo de nuevas técnicas que permitan reducir la dosis de radiación al máximo sin condicionar la calidad de imagen y la precisión diagnóstica siguiendo el principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible). Es por esto que éste y los posibles estudios futuros que puedan desarrollar sobre este nuevo método son prometedores.

Resumen:  

El objetivo principal del estudio es evaluar la viabilidad y rendimiento diagnóstico de un nuevo método de reducción de ruido, que permitiría adquirir imágenes de TC con menor dosis de radiación, y su impacto en la calidad de imagen y precisión diagnóstica en pacientes tributarios de TC abdominal con sospecha clínica de apendicitis. El ultrasonido en ocasiones es no concluyente y la RM es limitada debido a los altos costos de la técnica y el lento flujo de trabajo de la misma, por lo que la TC es la alternativa habitual.

Todavía algunos aparatos de TC no poseen tecnología de reconstrucción iterativa, algoritmo de reconstrucción de la imagen que reemplaza a la retroproyección filtrada y permite reducir la dosis de radiación. El desarrollo de un nuevo algoritmo llamado QuantaStream Denoising tendría grandes posibilidades de competir con los softwares de reconstrucción iterativa ya que no necesita de los datos brutos (raw data) de la adquisición del TC para procesar la imagen adquirida, sino que se basa en el uso de imágenes DICOM y permite mantener la calidad de imagen objetiva y subjetiva en imágenes obtenidas con baja dosis.

La integración en el flujo de trabajo de este nuevo método se establece mediante la transmisión de imágenes a un servidor dedicado que reconstruye las imágenes en aproximadamente un minuto para su posterior almacenamiento en el PACS.

Todos los pacientes analizados se estudiaron con los mismos parámetros de adquisición, se realizaron con un TC de 64 cortes (Siemens Somaton Definition con 120 Kvp y 200 mAs utilizando modulación de dosis (CARE dosis, Siemens). La longitud de escaneo que se obtuvo fue desde el diafragma hasta la sínfisis púbica con el paciente en decúbito supino y contraste intravenoso adaptado al peso del paciente con un flujo de inyección de 2,2 ml/s. El tiempo de retraso para la adquisición se fijó en 90 segundos después de la inyección de contraste. Se utilizó esta exploración clínica de rutina (O100) para la simulación de imágenes de baja dosis y para las imágenes procesadas con el algoritmo en cuestión.

Las simulaciones realistas de imágenes de TC con baja dosis se realizaron con una reducción de dosis del 25% de la original y se denominaron LD25. Las imágenes resultantes del uso de la técnica de eliminación de ruido Quantastream denoising basada en imágenes DICOM se denominaron DN25, este último conjunto de imágenes se obtuvo  con un software dedicado que genera un sinograma sintético a partir de imágenes DICOM al contrario que la reconstrucción iterativa.

La evaluación cualitativa de los tres grupos de imágenes obtenidas analizó la calidad de imagen, el ruido de la imagen, la nitidez y los artefactos mediante la prueba con rangos de Wilcoxon que permite comparar el rango medio de varias muestras relacionadas y ver si existen diferencias entre ellas. Este análisis mostró una diferencia significativa entre todos los grupos de imágenes analizados con el resultado más alto para las imágenes O100, seguido de las imágenes DN25 y el los resultados más bajos para las imágenes LD25.

Los resultados obtenidos para evaluar la confianza diagnóstica específica para apendicitis según la prueba con rangos de Wilcoxon mostró diferencias significativas entre las imágenes O100 y las LD25 y ninguna diferencia significativa entre O100 y DN25.  Los resultados más altos fueron para O100 seguidos de DN25 y por último LD25.

Los resultados más altos de SNR en el hígado fueron para O100 seguidos de DN25 y más bajo para LD25. Las mediciones en el músculo psoas fueron más altas para O100 seguidas de DN25 y más bajas para LD25. Y por último en la arteria aorta abdominal los resultados más altos fueron para DN25 seguidos de O100 y más bajos para LD25.

Conclusión:

Los resultados de este estudio ponen de manifiesto que el uso de QuantaStream Denoising para reducción de ruido en imágenes de TC de bajas dosis simuladas mejora la calidad de imagen objetiva y subjetiva en comparación con las imágenes obtenidas de baja dosis sin utilizar este nuevo método. Para la detección de complicaciones relacionadas con la apendicitis aguda las simulaciones con QuantaStream Denoising mostraron valores similares de sensibilidad y especificidad en comparación con las imágenes realizadas con dosis estándar, pero sin dejar de destacar que la confianza diagnóstica general es un poco más baja.

Los hallazgos indican que QuantaStream Denoising permite mantener la calidad de imagen y un diagnóstico de precisión con una reducción de dosis del 25% comparables con las imágenes originales en dosis estándar sin la necesidad del uso de datos raw data, pero los autores destacan que también es necesario realizar más estudios de investigación en relación a la dosis adecuada para mantener la precisión y confianza diagnóstica.

Como puntos débiles cabe destacar que no se realizó una comparación directa entre la reconstrucción iterativa para reducción de ruido y este nuevo método lo que hubiese dado más valor al estudio. La edad media de los participantes en este estudio es más elevada que en otros realizados anteriormente debido a la indicación restrictiva de la TC en pacientes jóvenes.

Valoración personal:

La reducción de la dosis de radiación en tomografías computarizadas evitando perder calidad de imagen y precisión diagnóstica es una cuestión de vital importancia hoy en día. Este nuevo método sería una opción interesante en aquellos departamentos donde tengan máquinas sin acceso a reconstrucción iterativa y que no tengan previsto a corto plazo, al menos, cambiar de aparato. También sería interesante que se desarrollen más estudios para otras regiones anatómicas estudiadas por TC para ver si estos hallazgos en cuanto a reducción de dosis se mantienen o hay otras limitaciones.

Nicolás Vega De Andrea

Hospital de Palamós – TSID

@Nicoradioblogrx