AAVV - Imagen cardiaca

Fig. 3.1 Gráfico de barras que muestra la evolución de los equipos de tomografía computarizada multidetector (TCMD) en cuanto a resolución temporal (A) y espacial (B) en relación con la técnica de referencia, que es la coronariografía invasiva.

La resolución temporal depende de varios factores:

– Tiempo de rotación del Gantry: es el factor más importante y se define como el tiempo necesario para completar una rotación completa (360°) del tubo de rayos X y el detector alrededor del paciente. Cuanto menor sea este tiempo mayor será la resolución temporal. Actualmente está en torno a 330-370 ms.

– Modo de adquisición: existen dos modos de adquisición con sincronización electrocardiográfica que tienen similar resolución espacial y temporal ( fig. 3.2):

a ) Helicoidal o retrospectiva: el paciente se mueve a través de la fuente de rayos X que gira alrededor de él. La señal ECG se monitoriza continuamente y la adquisición es simultánea durante todo el ciclo cardiaco. La información acerca del ciclo cardiaco se utiliza durante la reconstrucción, la cual se lleva a cabo de forma retrospectiva. Permite realizar estudios funcionales cardiacos al recoger información de todas las fases del ciclo, siendo útil en el caso de existir arritmias, pero tiene el inconveniente de que aumenta la dosis de radiación.

b ) Axial, secuencial o prospectiva: la adquisición se produce en solo una parte del intervalo R-R. Una vez adquirido ese corte del corazón, se mueve la mesa y se adquieren las siguientes proyecciones hasta cubrir todo el tamaño del corazón (normalmente 12-15 cm). Con este modo se reduce la exposición a la radiación de forma importante. Este tipo de adquisición se utiliza no solo para la coronariografía, sino también para el score de calcio.

Fig. 3.2 A) Durante la adquisición helicoidal o retrospectiva la señal ECG se monitoriza continuamente y la adquisición es simultánea durante todo el ciclo cardiaco. B) Durante la adquisición axial o prospectiva la señal ECG se monitoriza continuamente pero los rayos X solo se activan en unos intervalos del ciclo R-R predefinidos. Una vez adquirida la cantidad de datos suficiente para la reconstrucción de la imagen, la mesa se mueve hacia la siguiente localización para la subsecuente adquisición.

– Modo de reconstrucción: a partir de los datos adquiridos se pueden reconstruir las imágenes de dos maneras:

a ) Escaneo parcial: reconstruye la imagen axial individual a partir de datos obtenidos durante menos de una rotación completa del tubo de rayos X. Así, se selecciona la mínima cantidad de datos suficiente para la reconstrucción de una imagen completa. Se utiliza con adquisición retrospectiva o prospectiva.

b ) Reconstrucción segmentada o multiciclo: este método selecciona pequeñas porciones de datos a partir de varios latidos cardiacos consecutivos, por lo que la ventana de adquisición en cada ciclo puede reducirse aún más. Solo es posible utilizando sincronización retrospectiva y cuando el ciclo cardiaco es regular, consiguiendo una resolución temporal mayor que con el escaneo parcial.

Recientemente se ha introducido el TC de «doble fuente», que contiene dos fuentes de rayos X y dos grupos de detectores separados 90º entre sí dentro del gantry . Esta configuración es capaz de alcanzar una mejoría adicional en la resolución temporal (hasta aproximadamente 83 ms frente a los 165 ms cuando hay una sola fuente), reduciendo el tiempo de exploración y la dosis de radiación. Además, la adquisición simultánea de datos se puede realizar con los tubos que operan a diferentes voltajes (80 kW y 140 kW), lo que ofrece la posibilidad de mejorar la diferenciación de los tejidos. Existen equipos de última generación que, aun sin ser de doble fuente, obtienen datos a partir de dos kilovoltajes que permiten generar imágenes monocromáticas y de descomposición de materiales y ayudar a diferenciar el contraste entre estructuras diferentes, pero aún no se conoce cuál será el impacto real que tendrá esto sobre la técnica.

– Pitch : se define como la relación entre el movimiento de la mesa por cada rotación del gantry y la anchura total del haz de rayos X. Los valores altos de pitch reducen el tiempo de adquisición y los artefactos de movimiento, pero con pérdida de información. Los protocolos cardiacos normalmente exigen cifras de pitch de 0,2 a 0,4.

La resolución espacial se define en términos de resolución en el plano (resolución en el eje x-y ) y a través del plano (resolución de corte o en el eje z ). La resolución espacial en el plano ( x-y ) se define como la mínima distancia entre dos objetos con elevado contraste que todavía permita reconocerlos como separados. Uno de los mayores objetivos es conseguir una resolución espacial similar en las tres direcciones del espacio, lo que se denomina «isotrópica», así como conseguir la suficiente relación contraste-ruido para diferenciar pequeñas estructuras de bajo contraste como las placas arterioscleróticas. Así, los datos pueden representarse en una estación de trabajo en cualquier orientación sin distorsión de las imágenes, de modo que cada segmento coronario podrá visualizarse en su eje largo y eje corto ( cross section ) ( fig. 3.3). Los factores que influyen en la resolución espacial son:

– Tamaño del detector: constituye una de las bases del avance tecnológico de la TCMD. Actualmente se dispone de detectores de tamaño tan pequeño como 0,5 mm, lo que determina la resolución espacial en la dirección z o longitudinal. El número de detectores alineado en una antena ha aumentado desde 4, 16, 64 (es la tecnología estándar actualmente) hasta los 256 a 320 detectores. Esto deriva en una mayor cobertura cardiaca (mayor parte del corazón adquirida simultáneamente), menores tiempos de adquisición y menor radiación. Por otra parte, la resolución espacial transversal ( x-y ) depende de la relación entre el campo de visión field of view (FOV) y la matriz de reconstrucción de la imagen, llegando a ser de 0,4 mm. El resultado es que podemos conseguir imágenes de los vasos coronarios con un detalle que se acerca al obtenido con la coronariografía invasiva, que es la prueba de referencia ( fig. 3.1 B). Sin embargo, esta diferencia en la resolución espacial todavía supone un problema para la cuantificación completa de las lesiones por TCMD.

– Intervalo de reconstrucción o pitch : define el grado de superposición entre imágenes axiales reconstruidas y ya ha sido explicado anteriormente. La reducción del intervalo de reconstrucción (o aumento de la superposición) mejora la resolución en el eje z , aunque a costa de una mayor exposición a la radiación.

Fig. 3.3 Reconstrucción de la arteria coronaria derecha que se muestra en su eje largo (A) y en un corte transversal (B).

Uno de los inconvenientes de la imagen cardiaca con TCMD es la exposición a la radiación ionizante que puede derivar en el desarrollo de un cáncer relacionado con estas pruebas. Por otra parte, otras técnicas tales como los estudios de medicina nuclear también generan dosis de radiación relativamente altas ( tabla 3.1). Además, el TC de coronarias tiene el potencial de reducir el uso de cateterismos cardiacos, que son invasivos e implican también dosis de radiación adicionales.