Optimización de la protección radiológica del paciente en tomografía computarizada

Introducción

Pese a los años transcurridos desde su desarrollo, la tomografía computarizada (TC) sigue siendo una herramienta diagnóstica de enorme valor. Permite obtener imágenes detalladas de las estructuras internas y ofrece accesibilidad y seguridad al no emplear campo magnético ni los riesgos asociados a este. Sin embargo, dado que utiliza radiación ionizante, existe una necesidad permanente de optimizar la protección radiológica del paciente para reducir al mínimo los riesgos derivados de la exposición.

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Optimización de la dosis en tomografía computarizada

El principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable, tan bajo como sea razonablemente posible) es fundamental en la optimización de la protección radiológica. Consiste en organizar los procedimientos médicos de modo que las dosis de radiación se mantengan lo más bajas posible sin dejar de alcanzar la calidad de imagen diagnóstica necesaria. Según este principio, todo procedimiento diagnóstico con radiación ionizante debe realizarse únicamente cuando sea necesario, y la dosis de radiación debe optimizarse. La esencia de este principio se ha incorporado a la legislación polaca.

Aunque el legislador publica niveles de referencia diagnósticos en forma de índice ponderado de dosis en tomografía computarizada (CTDIw) para una única rotación del tubo o una única capa en técnica helicoidal, así como el producto dosis-longitud (DLP) para una única fase del estudio, y define los parámetros de imagen que deben alcanzarse, cada centro es responsable de elaborar sus propios parámetros de exploración.

Con frecuencia ocurre que los protocolos se crearon hace muchos años, cuando la prioridad principal de los responsables era la calidad de imagen, partiendo de la premisa de que una dosis mayor produce una imagen mejor. La optimización de la dosis en tomografía computarizada implica ajustar los parámetros de adquisición y recurrir a tecnologías avanzadas que reducen la dosis de radiación sin comprometer la calidad diagnóstica de la imagen. Entre los parámetros clave que influyen en la dosis figuran la tensión y la corriente del tubo de rayos X, el pitch y la configuración de los detectores. Reducir la tensión del tubo (kV) puede disminuir considerablemente la dosis; conviene señalar, no obstante, que unos valores de kV excesivamente bajos pueden aumentar el ruido de la imagen. Por otro lado, emplear una tensión inferior a 120 kV puede mejorar de forma notable la visibilidad del medio de contraste.

La corriente del tubo de rayos X (mAs) es otro parámetro clave, y reducirla es una de las formas más eficaces de disminuir la dosis. Los sistemas modernos de tomografía computarizada permiten ajustar automáticamente los mAs en los ejes Z, X e Y, adaptándose a la morfología del paciente. Un ejemplo de este tipo de sistema es la función «smart mA» de los equipos de GE. Este ajuste se controla además mediante el factor de calidad del control automático de exposición («Noise Index» en los sistemas de GE), que también es un parámetro optimizable.

El pitch, es decir, la distancia que recorre la mesa del paciente durante una rotación del gántry dividida por la anchura del haz en el eje Z, influye asimismo en la dosis. Aumentar el valor del pitch acorta el tiempo de adquisición y reduce la dosis, aunque puede incrementar la probabilidad de que aparezcan artefactos.

La colimación del haz y la configuración de los detectores también son susceptibles de optimización. Reducir la colimación del tubo de rayos X a lo largo del eje X limita el campo de visión (FoV), mientras que hacerlo a lo largo del eje Z aumenta el número de rotaciones que necesita el conjunto tubo-detector para explorar al paciente. Ambos ajustes, sin embargo, reducen la radiación dispersa que alcanza los detectores, lo que repercute positivamente en la calidad de imagen.

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Tecnologías modernas que apoyan la optimización de la dosis

Desde hace años, los fabricantes de equipos médicos han incorporado funciones adicionales que facilitan tanto la optimización de la dosis como la mejora de la calidad de imagen. Las más importantes son:

• Modulación angular y longitudinal de la corriente del tubo: permite ajustar en tiempo real la dosis de radiación en función del espesor y la densidad del tejido explorado.
• Modulación de la corriente del tubo en función del órgano: reduce la dosis dirigida a órganos sensibles, como los ojos o el tiroides, disminuyendo los mAs cuando el tubo se sitúa en determinados ángulos durante la adquisición.
• Reconstrucción avanzada de la imagen: las técnicas de reconstrucción iterativa (IR) o el uso de inteligencia artificial en la reconstrucción permiten obtener imágenes de alta calidad con dosis de radiación sensiblemente menores que con los métodos tradicionales de retroproyección filtrada (FBP).

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Estudios y pruebas que confirman la eficacia de la optimización

Con semejante número de parámetros, crear un protocolo óptimo es un proceso complejo. Antes de aplicarlo en la práctica clínica es necesario verificar la eficacia de la optimización. Utilizar un protocolo no verificado puede reducir la calidad de las imágenes obtenidas y, con ello, la eficacia en la detección de enfermedades.

Una de las opciones propuestas en la literatura son las pruebas con cadáveres. Por desgracia, no todos los centros de imagen pueden realizar este tipo de ensayos. Además, no resulta viable llevar a cabo pruebas comparativas de protocolos entre distintos servicios de radiología.

Por ello, la herramienta principal para analizar nuevos protocolos en la optimización de estudios son los maniquíes, como el Pro-CT MK II de Diagnomatic. Permiten examinar con precisión los parámetros de imagen, incluidas la uniformidad y el ruido, la función de transferencia de modulación (MTF) y la detección de bajo contraste.

Una optimización adecuada exige repetir la adquisición varias veces, ajustando de forma gradual un único parámetro. Esto permite afinar los ajustes con precisión hasta alcanzar los mejores resultados. El software Pro-Control de Diagnomatic, capaz de analizar rápidamente numerosas pruebas, es una herramienta muy útil en el esfuerzo por reducir la dosis al paciente.

Una vez completada la optimización y alcanzados los parámetros de imagen adecuados, es imprescindible tener en cuenta la valoración del equipo de radiólogos. Si el equipo determina que la calidad de las imágenes no cumple los estándares diagnósticos exigidos, los cambios implantados deben retirarse y el proceso de optimización debe reiniciarse, esta vez complementado con la información y las indicaciones obtenidas en las consultas con el equipo médico.

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Resumen

El proceso de optimización de la dosis en tomografía computarizada es complejo e implica la edición exhaustiva de numerosos parámetros del protocolo de adquisición. Las pruebas con maniquíes y el software especializado desempeñan un papel clave en la evaluación de la eficacia de los cambios implantados y garantizan, en conjunto, una alta calidad de imagen y la seguridad del paciente.

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Art. 33d de la Ley de 29 de noviembre de 2000, Ley Atómica (Polonia)

REGLAMENTO DEL MINISTRO DE SANIDAD de 6 de diciembre de 2022 sobre niveles de referencia diagnósticos

ANUNCIO DEL MINISTRO DE SANIDAD de 10 de noviembre de 2015 relativo a la publicación de la lista de procedimientos radiológicos de referencia en el ámbito de la radiología: diagnóstico por imagen y radiología intervencionista

https://www.iaea.org/resources/rpop/resources/online-training-in-radiation-protection

https://www.jmirs.org/article/S1939-8654(20)30296-4/fulltext

Lell MM, May MS, Brand M, Eller A, Buder T, Hofmann E, et al. Imaging the Parasinus Region with a Third-Generation Dual-Source CT and the Effect of Tin Filtration on Image Quality and Radiation Dose. AJNR Am J Neuroradiol 2015; 36: 1225–30.