IAEAInternational Atomic Energy Agency
Parte 11.
Tomografía computarizada (CT)cardíaca – dosis de radiación, gestión de
dosis, y aspectos prácticos
OIEA Material de Entrenamiento
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN CARDIOLOGÍA
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Responder: Verdadero o Falso
1. La dosis del paciente de una CT cardíaca es equivalente a 20 radiografías de tórax convencionales
2. En la CT cardíaca la dosis de radiación a los diferentes órganos es muy similar a los procedimientos de cateterismo
3. Para la CT cardíaca, las dosis a los pacientes se mide en Gy • cm2
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Objetivos educacionales
1. Comprender los principios y la tecnología de la CT para los exámenes de cardiología
2. Comprender las magnitudes dosimétricas para los pacientes en la CT y los factores que influyen en estas dosis
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Numero de procedimientos de CT en EEUU
IMV Benchmark Report on CT, 2006
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Distribución de procedimientos de CT50.1 milliones en 2003
Vascular4.19%
Guided Procedures3.39%
Head & Neck
Chest15.97
Brain21.76%
Pelvic & Abdominal30.94%
Other0.80%
Whole Body Screening0.20%
Cardiac1.00%
Spine6.99%
Lower Extremities2.79%
Upper Extremities
Virtual CT Colonography0.40%
IMV Benchmark Report on CT, 2004
HCAP: ~70% del total de CT
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Introducción
• La tomografía computarizada (CT) se introdujo en la práctica clínica en 1972 y revolucionó la imagen de rayos X, proporcionando imágenes de alta calidad que reproducen secciones transversales del cuerpo.
• Los tejidos no quedan superpuestos en la imagen como en las imágenes de proyección convencionales
• La técnica ofrece en especial, mejora de la resolución de bajo contraste para una mejor visualización de los tejidos blandos, pero utilizando una dosis de radiación relativamente alta
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Tomografía computarizada (CT)
• La CT utiliza un tubo de rayos X que gira alrededor del paciente, con el haz en forma de un corte fino, alrededor de 1 a 10 mm, en algunos tipos de equipos
• La imagen se forma a partir del haz de rayos X que atraviesa al paciente con los datos de muchas proyecciones, al girar el tubo de rayos X alrededor del paciente
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El scanner
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Principio de exploración helicoidal
• Geometría del escaneo
• Adquisición continua de datos mientras se mueve la mesa que soporta al paciente
Haz de rayos X
Dirección del movimiento del paciente
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0,5mm
1mm
2,5mm
5mm
Colimación de scanner multicorte (MDCT)
CT multicorte: Se pueden adquirir simultáneamente los datos de varios “cortes”
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Factor de “pitch”
• La “distancia entre cortes” se define como la distancia que avanza la camilla en cada rotación del tubo de rayos X menos el grosor de corte nominal. En la CT helicoidal, el factor de “pitch” es la relación entre esa distancia de avance de la camilla por rotación y el grosor de corte nominal en el eje de rotación. En la práctica clínica la distancia entre cortes generalmente se encuentra en el rango entre 0 y 10 mm, y el factor de pitch entre el 1 y 2 .
• La distancia entre corte puede ser negativo cuando hay solapamiento entre cortes lo que significa en CT helicoidal, un factor de pitch <1.
(EUR 16262: European Guidelines on Quality Criteria for CT)
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Factor de pitch redefinido para CT multicorte
II
TT
WW
I – avance de la mesa (mm/rotation)W – ancho del haz (mm)
Pitch del haz =II
WW
Pitch Detector = Pitch Detector = II
TT
T – Ancho de un canal DAS (mm)N – Numero de canales activos DAS
Pitch del haz =Pitch detector
N=
I
N∙T= Pitch*
* IEC Part 2-44, 2003
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Valores típicos de dosis efectiva para procedimientos de CT
Dosis efectiva
CT cabeza 1 - 2 mSv
CT torax 5 - 7 mSv
CT abdomen & pelvis 8 - 11 mSv
Ca-scoring 1.5 - 5.0 mSv
Cardíaca CTA 10 - 25 mSv
Promedio de radiación de fondo de los EE.UU. al año
~3.6 mSv
Radiografía comun de tórax ~ 0.1 - 0.2 mSv
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¿Por qué la dosis puede ser mayor en los MDCT ?
Se traduce en mayor dosis al paciente!
• Se requiere mayor corriente en el tubo para obtener una buena calidad de imagen debido a los tiempos de examen más cortos y cortes más finos
• Para CT cardíaca, muchas veces se requiere ssolapar los cortes (factor de “pitch” pequeño) para reducir los artefactos de movimiento
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Factores que influyen la dosis de radiación y la calidad de imagen en MDCT
• Corriente del tubo (mA)
• Tiempo de emisión de rayos X
• Factor de pitch
• mAs, o mAs efectivo
• Energía del haz de rayos X (kVp y filtración)
• Espesor de corte
• Geometría y la eficiencia del detector
• Filtros del haz
• Algoritmos de reconstrucción, ...
• Tamaño del paciente
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Dosis (al detector) vs. ruido
20 nGy cada cuadro
150 nGy cada cuadro
240 nGy cada cuadro
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Efecto de la energía del haz de rayos X
120 kVp 135 kVp
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Efecto del “pitch” en la dosis y calidad de imagen
P = 0.83 CTDI = 37 mGy
P = 1.48 CTDI = 20.6 mGy 45% menor
P = 0.64 CTDI = 47.8 mGy 30% mayor
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Medida de la radiación
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CTDI100
MSAD
CTDIw
CTDIvol
DLP
Dosis efectiva
Dosimetría en CT
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Configuración
Electrómetro Radcal 1015, con cámara de ionización para CT en maniquí de cuerpo
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Distribución de dosis típica en CT
100
Cuerpo32 cm
Cabeza16 cm
100
100 100
100
50100100
100
100
Dosis uniforme en la superficie y disminuye hacia el centro
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CTDIW
(media de dosis ponderada de centro y la periferia)
CTDICTDIvolvol
(El factor de pitch se tiene en cuenta)
CTDIvol = (1/pitch) CTDIw
CTDIw = (2/3) CTDIperiferia + (1/3) CTDIcentro
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Producto dosis longitud (DLP)
• Indica la dosis de radiación del examen completo
• Incluye número de cortes y ancho de los cortes
• DLP = CTDIvol (mGy) • longitud del examen (cm)
• Mostrado en los monitores
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Dosis efectiva para imágenes cardiacas
*Hunold P, et al., Radiology, 2003
Procedimiento ModalidadDosis efectiva
(mSv)
Ca scoringEBCT 1.0 - 1.3
MDCT 1.5 - 6.2*
CTAEBCT 1.5 - 2.0*
MDCT 6.7* - 25.0
SPECT Cardiaco w Tc-99m o Tl-201 6.0 - 15.0
CA (diagnostica solo fluoroscopía) 2.1* - 6.0
Radiografía de tórax 0.1
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Modulación de dosis en CT
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Avances en CT: Reducción de dosis
• Atenuación de rayos Xes menor en AP, ymayor en lasproyecciones laterales
• Sin embargo, las dosis de CT es uniforme en la superficie y disminuye en forma radial hacia el centro
• Se están considerando varias opciones de reducción de la dosis
Mayor atenuaciónmayor mA
Baja atenuaciónbajo mA
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Opciones de reducción de dosis
• Reducción de dosis basado en la anatomía del paciente
• Menor mA en AP, mayor mA en direcciones laterales
1 GE, 2 Toshiba and 3 Siemens MDCT
200 mA
150 mA
130 mA
150 mA
180 mA210 mA
200 mA
170 mA
180 mA
Método
• La atenuación del paciente es medida en el “scout scan” (AP & Lat) y varía el mA para cada rotación del gantry (Smart mA1, Real AEC2) o “on-the-fly” (Care dose3)
• Se puede alcanzar una reducción de dosis de 20-40%
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Modulación de la corriente del tubo controlada con ECG
• La corriente del tubo controlada por el ECG se reduce durante la sístole y aumenta durante la diástole
• Se han publicado reducciones de dosis de hasta el 45% *
*Jakobs, et.al. Euro Radiol, 2002
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Impacto de la modulación de la dosis: Tórax CT
Radiation exposure with and without dose modulationSensation 64: Chest scan
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
A5 D5 F5 H5 A15 D15 F15 H15
Dosimeter Location
Ski
n a
bso
rbe
d d
ose
(m
rad
)
w/o dose modnw dose modn
Lateral position AP position
Dosis de radiación: Lateral: aumento 16%; AP: reducción 25%
*Mahesh, Kamel & Fishman, Evaluation of ‘CareDose’ on Siemens Sensation 64 MDCT scanner
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Scanner con doble tubo* (DSCT)
• Dos tubos de rayos X posicionados en ángulo recto
• Dos conjuntos de detectores enfrentados a los tubos de rayos X
• Se puede obtener una resolución temporal menor a 100 ms combinando la información de un cuarto de la información adquirida por los dos detectores
*Siemens ‘Definition’ at Johns Hopkins, 2006
Tube A
Tube B
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Conclusión
• Las dosis de radiación para los exámenes de CT se suele expresar en CTDIvol (mGy), DLP (mGy∙cm) o como dosis efectiva E (mSv).
• Con el creciente número de tomografías computarizadas, hay preocupación acerca de la carga de radiación a la población.
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Conclusión
• Los profesionales que realicen o soliciten exámenes de CT cardiaco debe conocer las dosis de radiación asociadas con los diferentes protocolos y ser capaces de justificar la pertinencia del examen de CT
• El genio ha salido de la caja, ahora se deja al usuario cómo domesticarlo.
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Responder: Verdadero o Falso
1. Los valores típicos de la dosis al paciente de angiografía por tomografía computarizada cardíaca están en el rango de 1-2.5 mSv.
2. Los tiempos cortos de los procedimientos y los cortes más finos requieren una mayor corriente del tubo para mantener una buena calidad de imagen.
3. Si se aumenta el factor de pitch y si se mantienen todos los demás parámetros constantes, aumenta la dosis del paciente.
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Responder: Verdadero o Falso
4. Cuando la dosis de radiación del paciente para CT se da como 500 mGy•cm, se entiende que la dosis de la piel es de 500 mGy.
5. Durante la angiografía CT cardíaca, la corriente del tubo controlada por ECG se reduce durante la sístole y aumente durante la diástole.
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