TOMOGRAFA AXIAL COMPUTADA

EN EL DIAGNSTICO DE PATOLOGAS PULMONARES

Mariano Guerreiro Martins. 2004

Universidad Nacional de General San Martn.

NDICE: 1) Ttulo. 2) Objetivo. 3) Introduccin. 4) Desarrollo:

4.1) Descripcin anatmica del trax y pulmones. 4.2) Descripcin del funcionamiento y propiedades de la Tomografa Axial Computada. 4.3) Tomografa Axial Computada: descripcin de la tcnica y del mtodo utilizados en el estudio para la visualizacin del trax y pulmones. 4.4) Aplicacin de la Tomografa Axial Computada en patologas pulmonares.

5) Conclusiones. 6) Bibliografa.

OBJETIVO:

Considerar el aporte de la Tomografa Axial Computada como modalidad de obtencin de imgenes para el estudio y valoracin diagnstica de las patologas pulmonares.

INTRODUCCIN: Los estudios del trax realizados con Tomografa Computada (TC.) proporcionan importantes datos anatmicos de gran utilidad en el diagnstico y seguimiento de pacientes con enfermedades pulmonares. Si bien este mtodo utilizado para la exploracin del trax es nico en su modalidad de aplicacin, ante la diversidad de patologas pulmonares la TC ofrece herramientas que son empleadas para optimizar el resultado de la imagen. La TC est indicada en el estudio de tumores primitivos o metastticos de pulmn, derrames pleurales, en patologas de mediastino (con o sin contraste dependiendo del caso a evaluar). La TCAR (Tomografa Computada de Alta Resolucin), que consiste en utilizar cortes mas finos de los usados en una exploracin de rutina, est indicada para el diagnstico del enfisema, las bronquiectasias y las enfermedades pulmonares difusas (fibrosis pulmonar idioptica, neumonitis, etc). Los servicios que cuentan con equipos helicoidales tienen la posibilidad de realizar el estudio en un tiempo mucho menor ya que el barrido del trax se hace en muy poco tiempo, importante caracterstica para trabajar con pacientes en estado crtico. Tambin se pueden realizar, con TC Helicoidal, estudios vasculares con contraste y reconstrucciones en todos los planos y tridimensionales. Muchas veces el diagnstico de las patologas pulmonares se define con una biopsia (puncin percutnea) que puede ser guiada con TC (Tomografa intervensionista).

DESARROLLO:

DESCRIPCIN ANATMICA DEL TRAX Y PULMONES. El trax es una cavidad sea, cartilaginosa y muscular en la que estn alojadas estructuras tales como los pulmones, el corazn y los grandes vasos, el esfago, la trquea, cadenas y grupos ganglionares y simpticos. La accin conjunta de los elementos seos y partes blandas (msculos, fascias diversas, tejido celular y tegumentos) produce una estructura con la rigidez y elasticidad necesarias como para mantener formada dicha cavidad. El trax tiene forma cnica de base inferior y vrtice superior. Sus paredes estn formadas por:

Figura I. Contenido del Trax.

PAREDES DEL TRAX: Estructuras seas: 1) El esternn y los cartlagos costales por delante. 2) La columna vertebral (dorsal) por detrs. 3) Las costillas a los laterales (doce a cada lado). 4) Los orificios superior (clavculas), e inferior del trax. Estructuras Musculares: 1) Pared Anterior: pectoral mayor, pectoral menor, subclavio, serrato mayor, triangular del esternn, intercostal externo, intercostal medio, intercostal interno. 2) Pared posterior: trapecio, dorsal ancho, romboides, angular de la escpula, serratos menores posterosuperior y posteroinferior, iliocostal, dorsal largo comn, transverso espinoso, intertransversos, interespinosos 3) Pared inferior: diafragma: principal msculo de la respiracin, tabique entre el trax y el abdomen. DIAFRAGMA: Principal msculo inspiratorio. Al contraerse aumenta las tres dimensiones del trax permitiendo la entrada del aire. PULMONES: Son los rganos de la respiracin en ellos se realiza el intercambio gaseoso (hematosis). La unidad funcional es el alveolo, que posibilita la captacin de oxgeno por los glbulos rojos y la eliminacin de dixido de carbono. Los pulmones son dos, derecho e izquierdo y se encuentran ubicados dentro de la caja torcica a ambos lados de la lnea media siendo el lmite externo del mediastino. Tienen forma de cono de base inferior con un vrtice superior, un eje mayor vertical, dos caras (externa e interna) y dos bordes (anterior y posterior). SEGMENTACIN PULMONAR: Pulmn derecho: presenta dos cisuras que dividen al pulmn en tres lbulos: Superior, Medio e inferior. Pulmn izquierdo: solo presenta una cisura: la cisura mayor: que lo divide en dos lbulos: Superior e Inferior.

Figura II.

Segmentacin Pulmonar. HILIO: Zona de un rgano por donde entran y/o salen estructuras vasculares, nerviosas y linfticas. Este conjunto de estructuras se llama pedculo.

VAS AREAS DE CONDUCCIN: La trquea se bifurca en la carina en los bronquios principales derecho e izquierdo que a su vez se dividen en bronquios lobulares y estos en segmentarios; este proceso sigue hasta la generacin de bronquios terminales. A partir de ellos comienza la va area sin cartlago, los bronquiolos, hasta que se convierten en bronquiolos terminales. La porcin de pulmn situada ms all de un bronquio terminal, que contiene a los bronquiolos respiratorios, conductos o sacos alveolares y alvolos se denomina lobulillo secundario o acno.

Figura III.

Esquema de vas areas. SEGMENTACIN BRONCOPULMONAR: Son las partes en que queda dividido el pulmn de acuerdo a la divisin y subdivisin de los bronquios y vasos dentro de este. Estos segmentos se caracterizan por tener individualidad anatmica y funcional. La distribucin de los bronquios dentro del parnquima pulmonar es distinta en el pulmn derecho y en el izquierdo.

VASCULARIZACIN DE LOS PULMONES: En los pulmones se encuentran dos tipos de arterias: unas que cumplen funcin nutricia del parnquima pulmonar: las arterias bronquiales. Las otras estn destinadas especficamente al intercambio gaseoso o hematosis: las arterias pulmonares. INERVACIN DE PULMN: Los pulmones estn inervados por el sistema nervioso autnomo y dentro de este por los subsistemas simptico y parasimptico. LINFTICOS DEL PULMN: El sistema linftico de los pulmones est formado por el drenaje de la linfa de los distintos territorios pulmonares, en los siguientes grupos ganglionares: 1) Grupo mediastnico anterior 2) Grupo mediastnico posterior 3) Grupo peritraqueobronquial PLEURA: La pleura es una estructura membranosa delgada pero resistente constituida por dos hojas: una visceral y otra parietal. Entre ambas se constituye el espacio pleural que contiene lquido seroso. La pleura visceral recubre la superficie externa del pulmn y separa los lbulos pulmonares entre s en las cisuras interlobares. La pleura parietal que recubre el diafragma y mediastino se llama pleura diafragmtica y mediastinal respectivamente. La superficie interna de la pared torcica est revestida por esta. El tejido subpleural es la capa vascular de la pleura donde se encuentran los vasos linfticos, venas, arterias y capilares.

PRINCIPIO Y FUNDAMENTOS DE LA TOMOGRAFA COMPUTADA. En una imagen de radiografa convencional existe el inconveniente de que hay estructuras que se superponen sobre otras. Esto significa que toda la informacin en profundidad se pierde ya que los diferentes niveles de gris en la imagen dan informacin sobre la atenuacin de los rayos X a lo largo de una trayectoria en el espacio tridimensional. En radiografa convencional el detector ms utilizado consiste en la combinacin de una pantalla fluorescente acoplada a una pelcula fotogrfica. La Tomografa Axial Computada (TAC) se lleva a cabo con un equipo de rayos X. A diferencia de la radiologa convencional, la imagen no se obtiene por velado de una pelcula, sino utilizando detectores que reciben la radiacin procedente del tubo de rayos X, tras atravesar al paciente. La tcnica de TAC consiste en producir un mapa bidimensional de los coeficientes de atenuacin lineal de un cuerpo tridimensional, a partir de un nmero muy grande de medidas de transmisin, llamadas proyecciones. El tubo de rayos X y los detectores estn conectados de tal manera que se mueven en forma sincronizada. Cuando el conjunto tubo-detectores realiza un barrido (o traslacin) del paciente, las estructuras internas del cuerpo atenan el haz de rayos X segn sus respectivos valores de nmero atmico y densidad de masa. De esta forma se obtienen los perfiles o proyecciones de atenuacin. Si se repite este proceso un nmero elevado de veces desde diferentes ngulos, se van a generar muchas proyecciones. La informacin de cada proyeccin llega como una compleja ecuacin matemtica a la computadora la cual las procesa y estudia los patrones de superposicin para reconstruir una imagen final de las estructuras anatmicas. De esta forma, se consigue evitar la superposicin de rganos como sucede en la radiografa convencional, y se aumenta considerablemente la capacidad para distinguir entre estructuras anatmicas de composicin similar.

Figura IV.

Esquema de TC.

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE TC. 1) Gantry: es el bloque mecnico en donde se ubica el tubo de rayos X y los detectores. El gantry posee una apertura o ventana circular por donde se introduce al paciente a explorar. 2) Generador de alta tensin. 3) Camilla de soporte del paciente. 4) Computadora: Reconstruye la imagen por medio de ecuaciones matemticas. 5) Consola de control: Desde donde se dirige el funcionamiento del equipo. 6) Almacenamiento de las imgenes: los escneres almacenan los datos de las imgenes en discos o en cintas magnticas (las ms antiguas).

Figura V.

Equipo de TC. Desde el surgimiento del primer explorador de tomografa, la inclusin de nuevos avances tecnolgicos origin la necesidad de hacer una divisin que agrupara a los equipos por sus caractersticas comunes. Entonces se comenz a hablar de las generaciones de TC, que se basan en las diferencias del mtodo de recoleccin y almacenamiento de los datos, en el nmero de detectores y en el tiempo que se tarda en realizar y presentar un corte. 1) Primera Generacin: a) Los equipos poseen un solo detector. b) Produce haces paralelos. c) La radiacin es continua. d) Los movimientos del bloque tubo-detector son: traslacin y rotacin. e) Realiza 180 rotaciones. f) Haz muy colimado. g) Tiempo de adquisicin: 5 minutos.

Figura VI.

TC. Primera Generacin. 2) Segunda Generacin: a) Aumenta el nmero de detectores (de 10 a 40). b) El haz de rayos X es en abanico ( de 5 a 12). c) La radiacin es continua. d) El nmero de rotaciones necesarias disminuye a 6 por corte. e) Tiempo de adquisicin: de 20 segundos a 2 minutos.

Figura VII.

TC. Segunda Generacin.

3) Tercera Generacin: a) Aumenta el nmero de detectores (de 300 a 600). b) El haz de rayos X es en abanico (ngulo aproximado de 40). c) La radiacin es continua o pulsada. d) El movimiento es solo rotacin (continua o pulsada). No hay movimientos de

traslacin. e) El tiempo de adquisicin: de 1 a 10 segundos.

Figura VIII.

TC. Tercera Generacin. 4) Cuarta Generacin: a) Los detectores forman una corona esttica por dentro de la cual rota el tubo de rayos X. El nmero de detectores es de 400 a 4000). b) Haz de rayos en abanico (ngulo aproximado de 30). c) Solo movimientos de rotacin (continua o alternada). No hay traslacin. d) El tiempo de adquisicin: de 1 a 12 segundos.

Figura IX.

TC. Cuarta Generacin.

5) Quinta Generacin: Los equipos de esta generacin estn caracterizados por poseer los ms recientes avances tecnolgicos. Uno de los diseos es el escner de rotacin continua o helicoidal. CARACTERSTICAS DE LA IMAGEN:

Los cortes que se obtienen en cada barrido, con el ancho estipulado por los colimadores, son divididos en muchos bloques cbicos, estos son los llamados voxel. A cada uno de estos bloques o volmenes de tejido se le asigna un nmero proporcional al grado con que absorbe al haz de rayos x. Para conocer el grado de absorcin de cada voxel se utiliza la siguiente frmula:

I = I0 . e -d

Donde: I = intensidad recibida. I0 = intensidad emitida. = coeficiente de atenuacin lineal. d = grosor o ancho del objeto. Despejando de la frmula el coeficiente de atenuacin lineal, se obtiene:

= 1/d - Ln I0/I

La representacin bidimensional en una matriz de retcula plana de la informacin obtenida de cada uno de los voxel se denomina pxel (contraccin de la expresin inglesa picture element).

Figura X.

Esquema de Intensidades y Coeficientes de atenuacin ().

MATRIZ:

La matriz es la representacin en imagen de todos los datos obtenidos en la realizacin del corte, o lo que es igual, una serie de pxel dispuestos en las dos dimensiones de un plano, en filas y en columnas. La informacin numrica contenida en cada pxel se denomina nmero de TC o unidad de Hounsfield (HU).

Figura XI.

Esquema. Matriz.

DENSIDAD Y ESCALA DE GRISES. NUMERO DE TC: Un pxel se representa en el monitor de video como un nivel de brillo, y en la imagen fotogrfica como un nivel de densidad ptica. Estos niveles corresponden a valores que estn comprendidos dentro de un rango de nmeros de TC, entre -1000 y +1000 para cada pxel. El nmero de TC -1000 le corresponde al aire y el +1000 al hueso denso. Al agua se le atribuy arbitrariamente el valor 0. El nmero de TC exacto de un pxel dado se relaciona con el coeficiente de atenuacin de rayos X del tejido que se encuentra en el voxel correspondiente. El grado de atenuacin de los rayos x est determinado por la energa media del haz de rayos X y el nmero atmico eficaz del absorbente, y se expresa por medio del coeficiente de atenuacin. El valor del nmero de TC se determina de la siguiente manera:

Nmero de CT = K . 0 - agua/ agua

En la ecuacin 0 es el coeficiente de atenuacin del pxel, agua el coeficiente de atenuacin de los rayos X en el agua y K una constante que determina el factor de escala para el intervalo de nmeros de TC. La ecuacin demuestra que el numero de tc del agua es siempre 0. para un funcionamiento adecuado del escner, la respuesta del detector debe ser calibrada en forma continua para asegurar que el valor del agua es siempre 0. Cuando K es 1000, los nmeros de tc son unidades de Hounsfield (UH).

NIVELES DE DENSIDAD DE LOS DIFERENTES TIPOS DE TEJIDOS.

El monitor de video puede representar un mximo de 256 tonos de grises, pero el ojo humano slo es capaz de discriminar entre 25 y 30 tonos de grises. Por este condicionamiento del ojo humano se adopt el sistema del nivel de ventana o centro de ventana. Este sistema da la posibilidad de seleccionar y de poder representar en el monitor las tonalidades de la escala de grises que se desee. Como las densidades de los tejidos humanos tienen un rango (una ventana) bastante estrecho de lo que es el espectro total, es posible seleccionar una determinada ventana para representar la densidad del tejido que interese. El centro de la ventana debe situarse lo ms cerca posible del nivel del densidad del tejido que se desea examinar. Existe la posibilidad de que en algunos casos, como por ejemplo en los estudios de trax, se pueda adaptar una doble ventana para que en la misma imagen se puedan visualizar las partes blandas y seas de la caja torcica as como el mediastino y a la vez el parnquima pulmonar.

RECONSTRUCCIN DE LA IMAGEN:

Las proyecciones tomadas por cada detector durante un barrido son utilizadas para la reconstruccin de la imagen mediante un proceso denominado retroproyeccin filtrada. La retroproyeccin implica la reasignacin de los datos del barrido a una matriz de imagen bidimensional que va a representar la seccin del paciente que se est explorando. Se realiza para cada perfil durante todo el proceso de reconstruccin de la imagen. La matriz que consiste tpicamente en una retcula plana, contiene 512 x 512 o 1024 x 1024 elementos de imagen (pxeles). La retroproyeccin permite asignar una densidad exacta a cada uno de estos pxel, que son representados con una gama de grises mas o menos oscura. A mayor claridad de gris, mayor densidad tendr el tejido del interior del pxel

COLIMACIN:

La colimacin adecuada reduce la dosis que recibe el paciente. Se obtiene tambin una mejora en el contraste de la imagen al haber reduccin de la radiacin dispersa. En TC se suelen utilizar dos colimadores: uno que se ubica en las proximidades del tubo y limita la regin del paciente que intercepta el haz de rayos x, determinando de esta forma el grosos del corte y la dosis de radiacin recibida. A este colimador se lo llama prepaciente. El colimador postpaciente restringe la cantidad de rayos x que llega al grupo de detectores. Se encarga de reducir la radiacin dispersa y, cuando se lo acopla adecuadamente al colimador prepaciente participa en la definicin del grosor del corte.

ARTEFACTOS: Son discrepancias sistemticas entre los nmeros TC de la imagen reconstruida y los coeficientes de atenuacin del objeto. A consecuencia de ello aparecen en la imagen elementos que no estn presentes en el objeto explorado. Los artefactos se pueden clasificar, a partir de la causa que los ha provocado, en tres clases:

1) Artefactos de origen fsico: Por endurecimiento del haz (bean-hardening): Efecto de volumen parcial: se produce cuando en un voxel coinciden

dos o ms estructuras con una importante diferencia en su coeficiente de atenuacin.

2) Artefactos de origen tcnico

Por falta de linealidad Por falta de estabilidad Por fuera de campo: se trata de un defecto en la medicin por no

encontrarse todo el objeto dentro del abanico de radiacin, es decir parte del paciente no queda dentro del campo de medicin de los detectores.

3) Artefactos de origen cintico

Por movimientos del paciente Por movimientos del sistema

Los objetos metlicos (aros, collares, prtesis dentales) deben ser retirados ya que son factores ocasionantes de artefactos al provocar distorsin en los valores de los nmeros CT.

MEDIOS DE CONTRASTE: La TC es un procedimiento que puede ser realizado con o sin el empleo de medios de contraste, pero en el caso de ser empleados generan un realce de las estructuras que se desea evaluar en una imagen. Los medios de contraste se usan en la TC en tres formas:

1) Gastrointestinal: mediante ingesta oral o en enema. El medio de contraste utilizado en estos casos es el Sulfato de Bario, realza las estructuras de vsceras huecas (esfago, estomago, duodeno, asas intestinales, colon y ampolla rectal). El sulfato de bario no es una sustancia hidrosoluble, por lo que no debe emplearse si est programada la realizacin de una ciruga con apertura de la luz del intestino, o en el caso de existir algn riesgo de dao intestinal (sospecha de fstula o perforacin). En estos casos se debe utilizar un medio de contraste hidrosoluble, como el Gastrografin.

2) Intravascular: la sustancia utilizada en este caso es el yoduro de sodio. Se lo utiliza para:

a) Distinguir estructuras vasculares normales y anormales, por ejemplo: aneurismas y fstulas arteriovenosas. b) Caracteriza la vascularizacin de una masa. c) Opacifica el tracto urinario. d) Mejora detalles anatmicos para el estudio de vasos del cuello. e) Incrementa la deteccin de lesiones en hgado, cerebro y bazo.

3) En Sistema Nervioso Central: sirve para opacificar las cisternas (cisternografa), ventrculos (ventriculografa) y medula espinal (mielografa).

CALIDAD DE IMAGEN: Existen varios mtodos para medir la calidad de la imagen en TC. Estos son aplicados a cuatro caractersticas y ellas son: 1) La resolucin espacial. 2) La resolucin de bajo contraste. 3) El ruido. 4) La linealidad. 1) RESOLUCIN ESPACIAL: Es la capacidad de todo mtodo de imagen, de discriminar imgenes de objetos pequeos muy cercanos entre s. Depende de:

a) Tamao del pxel: a menor tamao mayor resolucin espacial. b) Grosor de corte (voxel): cuanto ms fino el grosor de corte mayor es la

resolucin espacial. c) Algoritmos de reconstruccin.

Cuanto mayor es el tamao del pxel y menor el contraste del objeto, menor ser la resolucin espacial. El tamao de los detectores y la colimacin prepaciente y pospaciente afectan el nivel de radiacin dispersa influyendo tambin en la resolucin espacial por el efecto que producen sobre el contraste del sistema. Para evaluar el rendimiento de un equipo se necesitan fantomas especialmente diseados. Mediante los fantomas se pueden medir magnitudes importantes que definen la eficacia de funcionamiento del equipo: produccin de artefactos, resolucin de contraste y resolucin espacial. 2) RESOLUCIN DE BAJO CONTRASTE: Es la capacidad para distinguir un material con una determinada composicin de otro de composicin similar, independientemente del tamao y la forma. La resolucin de bajo contraste que tienen los escner de TC es superior a la de las radiografas convencionales, debido principalmente a la colimacin del haz en abanico que disminuye la presencia de radiacin dispersa. Sin embargo, la capacidad que tienen estos equipos de representar objetos de bajo contraste est limitada por el tamao y la uniformidad del objeto y por el ruido del sistema.

3) RUIDO: Cuando se hace un barrido de un medio homogneo como el agua, el valor de todos los pxeles debera ser cero. Pero eso no ocurre, aparecen valores mayores y menores que cero. Esta variacin de los nmeros TC en torno al cero es lo que se llama ruido del sistema. Si todos los pxeles tuvieran el mismo valor, el ruido del sistema sera cero. Pero cuanto ms varan los valores, ms ruido tiene el sistema. El ruido es la desviacin estndar porcentual de los valores de los pxeles obtenidos al realizar un barrido con el equipo de un recipiente con agua. El ruido del sistema depende de: 1- Tensin de pico. 2- Tamao del pxel. 3- Grosor de la seccin. 4- Eficacia de los detectores. 5- Dosis que recibe el paciente. El ruido se observa en la imagen final como un granulado.

4) LINEALIDAD: Para comprobar que el agua siga manteniendo el valor cero y los restantes materiales sus nmeros de TC correspondientes se deben hacer calibraciones diarias utilizando un fantoma de cinco patas. Cada una de estas patas es de un material plstico con caractersticas de absorcin distintas.

TC ESPIRAL HELICOIDAL:

Figura XII.

Esquema. TC Helicoidal. Con esta tcnica es posible obtener mejores imgenes de estructuras anatmicas que estn implicadas en los movimientos respiratorios y cardacos. Por eso la TC helicoidal resulta adecuada en el estudio del trax. Cuando se comienza un examen, el tubo de rayos X gira en forma continua. Al mismo tiempo en que se produce este giro, la camilla junto con el paciente se desplaza a travs del plano de rotacin del haz de rayos X. Si el avance de la camilla se coordina con el tiempo requerido por cada rotacin de 360, la adquisicin de datos ser completa e ininterrumpida. La reconstruccin de la imagen en cualquier punto del eje Z se realiza por interpolacin o extrapolacin. Si se quiere saber un valor que se encuentra entre dos (valores) conocidos se utiliza la interpolacin. Cuando se quiere saber un valor situado fuera del rango de valores conocidos se usa la extrapolacin. La interpolacin de datos se realiza con programas informticos especficos llamados algoritmos de interpolacin. Los primeros algoritmos utilizaban tcnicas de interpolacin lineal de 360 y luego surgieron los algoritmos de interpolacin entre valores tomados con separaciones de 180.

La relacin de paso en el barrido espiral conocido como pitch, es la relacin entre el movimiento de la camilla y el grosor de corte. pitch = Movimiento de la camilla en mm x giro (segundo) / Grosor de corte Si el desplazamiento de la camilla es de 10 mm, el giro de 360 se realiza en un segundo y el grosor de corte es de 10 mm el pitch obtenido es igual a 1, es decir, el ndice del pitch sera 1:1. El pitch se expresa como un cociente entre dos valores. Es lo que determina la distancia entre dos espirales. Los mejores resultados de calidad se obtienen con un pitch de 1:1 Cuanto mayor es el valor del pitch, ms separados estn los espirales, mayor es su cobertura, menor la radiacin del paciente, pero menor es la calidad de las imgenes obtenidas. Tambin se puede calcular el volumen de tejido del que se pueden obtener imgenes conociendo el grosor de corte, el pitch, el tiempo de barrido y el tiempo de rotacin por la siguiente expresin:

Tejido de imagen: grosor de corte x pitch x tiempo de barrido

Tiempo de rotacin.

CARACTERSTICAS DE LA TC HELICOIDAL:

La TC helicoidal es alrededor de 10 veces ms rpida que la TC convencional lo cual es de gran utilidad en nios, en paciente de edad avanzada o en estado crtico.

DADA SU GRAN VELOCIDAD PERMITE QUE:

El examen se realiza habitualmente en una sola inspiracin. Todo el estudio pueda efectuarse en los momentos en que el medio de contraste

yodado alcanza su mayor concentracin y con ello consigue una mejor opacificacin de los rganos estudiados y consiguiente ahorro en la cantidad de contraste usado.

Las menores cantidades de contraste usadas permiten reducir el costo del procedimiento y las eventuales complicaciones que su uso puede producir en el paciente.

Se puedan efectuar estudios bifsicos es decir, estudiar una regin anatmica determinada usando una sola inyeccin de contraste tanto en la fase arterial como venosa, lo cual eleva considerablemente el rendimiento del examen, especialmente en el estudio de las lesiones vasculares o tumorales.

ESTUDIOS VOLUMTRICOS:

En TC convencional algunas lesiones pueden quedar mal caracterizadas por encontrarse ubicadas en el borde de la imagen (o corte). Esto es conocido como artefacto de "volumen parcial". En la TC helicoidal, el estudio puede ser reprocesado a voluntad de manera tal de lograr que la lesin quede al centro de la imagen para conseguir as una mejor caracterizacin de la misma. La adquisicin volumtrica permite tambin efectuar reconstrucciones de alta calidad, en forma muy rpida y en distintos planos. Esta cualidad es de gran utilidad en estudios angiogrficos, por lo que esta tcnica es un mtodo diagnstico en la evaluacin de la embolia pulmonar La informacin volumtrica permite obtener reconstrucciones tridimensionales de alta calidad. Los estudios volumtricos han hecho posible desarrollar las tcnicas de endoscopia virtual.

Figura XIII.

TC Helicoidal. Reconstruccin 3D. Figura XIV.

TC Helicoidal. Reconstruccin 3D.

DESVENTAJAS:

Dado que la TC helicoidal usa menores dosis de Rayos X que la TC convencional, tiende a producir imgenes algo ms granulosas, con el consiguiente deterioro en la calidad de la imagen, lo que es especialmente evidente y limitante en pacientes obesos donde los estudios requieren de una mayor dosis de Rayos X. Esto es mejorado con el uso de tubos generadores de Rayos X de mayor potencia. El tiempo de procesamiento es mayor debido a la toma de una cantidad superior de datos.

APLICACIONES CLNICAS DE LA TC HELICOIDAL EN TORAX:

La alta velocidad con que se efecta el estudio permite reducir drsticamente los artefactos de movimiento producidos por los latidos cardacos o movimientos diafragmticos. El carcter volumtrico de la TC helicoidal permite reconstruir imgenes con diferente grado de sobreposicin, mejorando as el rendimiento del examen en el diagnstico del nmero y del tamao de los ndulos pulmonares respecto de la TC convencional. Las reconstrucciones solapadas permiten una mejor caracterizacin de los ndulos pulmonares, ya que se hace ms fcil la deteccin de calcificaciones. La TC helicoidal es el mtodo sugerido para el estudio de la embolia pulmonar y de las disecciones articas. La angiografa realizada con esta tcnica (angio TC) permite un alto rendimiento en la deteccin de trombos en las ramas principales, lobares y segmentarias de hasta cuarto orden.

TC DE ALTA RESOLUCIN:

La TC de alta resolucin emplea cortes finos y un algoritmo de reconstruccin de alta resolucin espacial. Los equipos convencionales de TC tienen la posibilidad de adquirir imgenes con un grosor de corte inferior al estndar de 8-10 mm. Los parmetros de adquisicin de imagen pueden ajustarse en la consola hasta un grosor de 1-2 mm. La TC de alta resolucin no es el mtodo de eleccin para el examen rutinario del trax ya que la dosis de radiacin aumenta mucho al realizar ms cortes. Los tiempos ms largos de estudio, la sobrecarga del tubo de rayos X y el mayor gasto de placas son tambin caractersticas en contra de la TC de alta resolucin. Esta tcnica s es utilizada para realizar punciones guiadas por TC (radiologa intervensionista) en caso de patologas pulmonares inaccesibles.

Figura XV.

Tomografa Computada de Alta Resolucin. Figura XVI.

Tomografa Computada de Alta Resolucin.

DESCRIPCIN DEL METODO UTILIZADO EN LA EXPLORACIN DEL TORAX.

PREPARACIN Y POSICIONADO:

El paciente no necesita una preparacin concreta, aunque es preferible que se mantenga en ayunas por si fuera necesario la administracin de contrastes intravenosos. En caso de tener que aplicar material de contraste iodado para evaluacin del mediastino, la dosis empleada es de 60 ml. Previa a este paso es necesario la administracin de Decadron intramuscular (2 horas antes) o cualquier otro antialergico solicitado por el medico alergista. La posicin del paciente es en decbito dorsal sobre la camilla de exploracin, con los brazos extendidos por encima de la cabeza. Es importante aclarar al paciente que respire profundo y contenga la respiracin (apnea) para evitar en lo posible el movimiento fisiolgico que entorpece el resultado de la calidad de la imagen. Adems, la inspiracin profunda durante el corte despliega adecuadamente el parnquima pulmonar, lo que facilita su anlisis.

SISTEMTICA DE EXPLORACIN:

Los cortes de trax se realizan en el plano axial o transversal. Una vez posicionado el paciente, se realiza un topograma o scout view para evaluar la altura del primer corte y tambin seleccionar y programar las secuencias que se van a usar en la exploracin. El punto 0 donde se efecta la primera exposicin, se encuentra en el manubrio esternal y los planos de evaluacin deben llegar desde este sector (manubrio del esternn) hasta el plano en donde se encuentren las glndulas suprarrenales.

TCNICA DE LA EXPLORACIN: La tcnica de la exploracin difiere entre un servicio y otro ya que las caractersticas de los equipos tambin son diferentes. De acuerdo con los servicios consultados (Hospital Santojanni y Centro de Diagnstico IMAT-Di Rienzo) la descripcin se har para cada uno por separado. Hospital Santojanni: Equipo utilizado en el servicio: Marca: Hitachi. Modelo: w450. Equipo de tercera generacin. Se realizan cortes, desde su inicio hasta llegar a la bifurcacin de la trquea(carina traqueal) con un espesor de 10 mm (milmetros) y con una distancia o espacio de 10 mm. De aqu en ms los espacios son 15 mm.

El voltaje empleado es de 120 Kv en las exploraciones. La intensidad utilizada es de 90 mAs pudiendo variar segn las caractersticas del paciente. El tiempo de scan es de 2.8 segundos. El gantry no posee angulacin (se encuentra en posicin cero).

Centro de Diagnstico IMAT-Di Rienzo: Equipo utilizado en el servicio:

Marca: General Electric. Modelo: CTMAX 640. Equipo de tercera generacin. En una exploracin rutinaria de trax los cortes se pueden realizar con un

ancho de 5 mm o de 10 mm y una distancia o espacio entre corte y corte de 10 mm o 15 mm (segn lo solicitado).

El tiempo de adquisicin es entre 4.8 y 3 segundos. Para el seguimiento de las patologas que se tratan mas adelante

(enfermedades del intersticio pulmonar, bronquiectasias, enfisema, ndulos pequeos.), la tcnica utilizada es la Tomografa Computada de Alta Resolucin. Se hacen cortes de ms finos, de 1 o 2 mm con aumento del tiempo de adquisicin de datos. La distancia entre corte y corte depende del volumen que se quiere analizar.

El voltaje y la intensidad son calculados y aplicados automticamente por el equipo.

El gantry no posee angulacin (se encuentra en posicin cero). VENTANAS UTILIZADAS: 1) Para mediastino y partes blandas: a) centro de ventana de 50 UH. b) ancho de ventana de 350/400 UH. 2) Para parnquima pulmonar: a) centro de ventana de 200 UH. b) ancho de ventana de 1500/2000 UH. Como ya fue mencionado, en los estudios de trax, se puede usar una doble ventana para poder visualizar partes blandas y seas, mediastino y parnquima pulmonar tambin. Este mtodo presenta una desventaja que est en la posibilidad de pasar por alto lesiones y/o estructuras con valores de densidad intermedios a los de ambas ventanas. IMPORTANCIA DE LA UTILIZACIN DE MEDIOS DE CONTRASTE.

El medio de contraste se puede administrar por va oral o endovenosa.

El primero de los casos es infrecuente y se utiliza especficamente en los tumores esofgicos con estenosis considerable del mismo. Se realizan exposiciones en el instante de la deglucin del material. Cuando el contraste a utilizar se aplica por va endovenosa, lo ideal es suministrarlo el 50% en bolo y el 50% restante por goteo (50% en 100 cc de solucin fisiolgica). La dosis del contraste endovenoso estimado es de 1cc por kilogramo de peso. El empleo de inyecciones intravenosas con medios de contraste va a variar segn la patologa estudiada. En los tumores de mediastino la aplicacin de contraste permite apreciar bien las relaciones del tumor con el contenido broncovascular. El estudio de los hilios necesita, en forma casi constante, el empleo de contraste, que se puede combinar con una toma rpida de los cortes (angioescner (TC helicoidal)), lo que permite identificar mejor las arterias y las venas. Cuando se sospecha la invasin del mediastino por un cncer de pulmn, es muy til la aplicacin de contraste. Tambin se pueden evaluar con material de contraste patologas pleurales. La investigacin de metstasis pulmonares no precisa del uso de medios de contraste.

PATOLOGAS PULMONARES EVALUADAS CON TC.

Si bien siempre est precedida por la Rx Simple, la TC es el mtodo que brinda mayor informacin sobre el conjunto del trax, evaluando simultneamente los pulmones, la pleura, el mediastino y las paredes torcicas. Los cortes tomogrficos evitan las superposiciones de las RX. La TC de alta resolucin est indicada en el diagnstico del enfisema, las bronquiectasias y las enfermedades difusas pulmonares (fibrosis pulmonar, neumonitis, etc). Teniendo en cuenta el concepto de predominancia, las enfermadades que se exponen son: Enfermedades intersticiales. Bronquiectasias. Enfisema. Ndulos y Masas. ENFERMEDADES INTERSTICIALES:

Las patologas intersticiales son las de ms alta incidencia en la prctica diaria y en la consulta. Las enfermedades pulmonares intersticiales (EPI) incluyen un gran nmero de enfermedades que afectan al parnquima. Las EPI son difciles de clasificar, ya que se conocen ms de 200 enfermedades individuales que se caracterizan por una afectacin difusa del parnquima pulmonar, como enfermedad primaria o como parte importante de un proceso multiorgnico (ej: enfermedades del tejido conectivo). Para su clasificacin se las divide segn la causa en:

Enfermedades con causa conocida: el mayor grupo es el de las exposiciones laborales y ambientales.

Enfermedades con causa desconocida: las ms frecuentes son: sarcoidosis, fibrosis idioptica pulmonar y fibrosis pulmonar asociada a enfermedades del tejido conectivo.

Fibrosis Pulmonar Difusa:

La fibrosis pulmonar puede ser primaria (idioptica) o secundaria (infecciones pulmonares, neumoconiosis, enfermedades autoinmunes, etc.). La fibrosis pulmonar idioptica es la ms frecuente. Tiene dos fases: a) aguda o inicial. b) crnica.

La TCAR permite detectar los cambios agudos: imgenes en vidrio esmerilado. En las lesiones crnicas se ve engrosamiento de los septos interlobulillares: pa- nalizacin.

Figura XVII. Fibrosis Pulmonar Ideoptica.

Figura XVIII. Sarcoidosis.

Figura XIX. Silicosis.

Figura XX. Silicosis.

BRONQUIECTASIAS:

Son dilataciones anormales y permanentes de los bronquios. Pueden ser focales, cuando afectan a bronquios que airean una regin limitada del parnquima pulmonar, o difusas, cuando afectan a bronquios en una distribucin ms amplia. Los componentes estructurales normales de la pared, tales como el cartlago, el msculo y el tejido elstico, se destruyen y pueden reemplazarse por tejido fibroso. Como consecuencia de la inflamacin aumenta la vascularizacin de la pared bronquial. Las vas respiratorias dilatadas con frecuencia contienen cmulos de material purulento espeso, mientras que las vas respiratorias ms perifricas suelen estar ocluidas por secreciones u obliteradas y sustituidas por tejido fibroso. Se definen tres patrones diferentes de bronquiectasias: 1) Cilndricas: los bronquios aparecen como tubos uniformemente dilatados que terminan bruscamente en el punto en que las vas respiratorias ms pequeas estn obstruidas por secreciones. 2) Varicosas: los bronquios afectados muestran un patrn de dilatacin irregular o en rosario. 3) Saculares (qusticas): los bronquios tienen un aspecto de globo en la periferia, y terminan en fondos de saco ciegos sin estructuras bronquiales identificables distalmente a los sacos. En las RX simples, las bronquiectasias no se detectan a menos que sean de cierto volumen. Aparecen como imgenes tubulares de paredes engrosadas (en vas de ferrocarril) o como cavidades (a veces con un nivel hidroareo en su interior). Cuando son numerosas y se asocian a fibrosis pulmonar difusa pueden darle al pulmn un aspecto en panal de abeja, que indica una enfermedad pulmonar severa y crnica.

En cortes tomogrficos las bronquiectasias cilndricas se identifican por su aspecto en doble va (corte longitudinal) o en anillo de sello (corte transversal a su eje). A diferencia de los bronquios normales que se van ramificando y afilando hacia la periferia, las bronquiectasias cilndricas mantienen su calibre y son ms grandes si se las compara con los bronquios vecinos. Las bronquiectasias varicosas tienen un aspecto arrosariado. Las saculares o qusticas deben ser diferenciadas de otras causas de cavidades pulmonares.

Figura XXII. Bronquiectasia Varicosa.

(Broncografa)

Figura XXIII. Bronquiectasia Sacular.

(Broncografa)

Figura XXI. Bronquiectasia.

ENFISEMA:

El enfisema se define por la rotura de las paredes alveolares. Existen diversos tipos: 1) Panlobulillar o panacinar: predomina en lbulos inferiores y est asociado a bronquitis crnica. 2) Centrolobulillar o centroacinar: predomina en lbulos superiores y est asociado a bronquitis crnica. 3) Paraseptal o peracinar: predominan e los sectores subpleurales y est asociado a bullas y neumotrax espontneo en pacientes jvenes. 4) Paracicatrizal: vecino a cicatrices y est asociado a TBC, sillicosis y otras neumoconiosis. Al comienzo de la enfermedad, los exmenes radiolgicos suelen ser negativos. En esta etapa, el diagnstico solo es posible mediante la TC de alta resolucin, que permite estudiar los lobulillos pulmonares. Con el progreso de la enfermedad las RX muestran mayor transparencia, reduccin del nmero de los vasos sanguneos y bullas (cavidades redondeadas, de paredes finas y contenido areo).

Figura XXIV. Enfisema.

Figura XXV.

Enfisema (RX, trax frente). Figura XXVI.

Enfisema (RX, trax perfil).

Figura XXVII.

Pulmn con enfisema. La reconstruccin 3D permite relacionar el porcentaje del enfisema con el volumen pulmonar total.

NDULOS Y MASAS: Ndulo: Lesin pulmonar o pleural de forma aproximadamente circular, aislada, de menos de 3 cm de dimetro. Masa: Lesin pulmonar o pleural aislada de ms de 3 cm de dimetro. Ndulo o Masa nico: Aunque la mayora responde a causas benignas, pueden representar un cncer de pulmn estado I. La presencia de grasa o calcificacin intranodular orienta a un diagnstico de benignidad. Que sea grande (masa) o pequeo (ndulo) no indica naturaleza maligna o benigna. Los contornos (regulares o irregulares) no son un signo confiable. La TC es el metodo ms sensible para determinar la presencia de calcio o grasa. Si los datos indican lesin maligna, el ndulo debe ser biopsiado, mediante puncin percutanea bajo TC. Ndulo o Masa nico. Causas: Ndulo inflamatorio (tuberculoso o inespecfico). Carcinoma broncopulmonar. Hamartoma. Tumor carcinoide. Metstasis nica. Hematoma e Infarto. Absceso y quiste (congnito, parasitario, etc.) Carcinoma broncognico: Es el tumor maligno ms frecuente y es el que causa mayor mortalidad. Por lo general son ndulos de bordes irregulares o espiculados que se extienden al pulmn vecino o a la pleura. La TC permite: a) Conocer la extensin del tumor y su estadificacin, de gran importancia para elegir el tratamiento adecuado. b) Visualizar metstasis hiliares o mediastnicas, invasin del mediastino y pared torcica, metstasis en el propio pulmn, en el contralateral y lesiones secundarias en otros rganos. Manifestaciones radiolgicas: a) Con frecuencia los tumores slidos se necrosan y se transforman en cavidades. b) Los que se originan en los bronquios principales generan procesos obstructivos o aumento del tamao del hilio pulmonar. c) Tumor de Pancoast en el vrtice pulmonar.

d) Ensanchamiento del mediastino e) Derrame pleural.

Figura XXVIII. Carcinoma Broncognico.

Figura XXIX. Carcinoma Broncognico.

Ndulos o Masas mltiples. Causas: Metstasis. Tuberculosis y Micosis. Carcinoma bronquioloalveolar. mbolos spticos y Abscesos. Hematomas e Infartos. Quistes hidatdicos. Neumoconiosis (silicosis, asbestosis, etc.) Granulomatosis de Wegener y Ndulos reumatoideos. Otras. Metstasis: El pulmn es uno de los rganos que recibe con mayor frecuencia metstasis originadas en neoplasias de todo el organismo. En adultos provienen de tumores de: Mama. Pulmn. Rin. Testculo. Ovario. Tubo digestivo. Tiroides. En nios y jvenes provienen de tumores de: Wilms (rin) Neuroblastomas. Osteosarcomas.

Manifestaciones radiolgicas: En la mayora de los casos dan imgenes: Nodulares densas. Slidas. Frecuentemente mltiples y a veces nica. Si hay necrosis del ndulo (por crecimiento tumoral rpido o quimioterpia)

puede cavitarse o tener bordes borrosos. Las metstasis no se ven en RX convencional hasta que no superan los 5 o 6

mm. de dimetro. La TC puede detectarlas con 1 o 2 mm de dimetro por medio de cortes finos de alta resolucin (TCAR). El diagnstico de metstasis pulmonar se confirma mediante la biopsia.

Figura XXX.

Metstasis Mltiples. (Topograma). Figura XXXI.

Metstasis Mltiples.

Figura XXXII.

Metstasis con ventana de mediastino. Figura XXXIII.

Metstasis con ventana de parnquima pulmonar.

CONCLUSIONES: La tomografa computarizada ofrece diversas ventajas sobre la radiografa convencional: 1) La TC es 10-20 veces ms sensible que la radiografa convencional. 2) Las imgenes de TC evitan el problema de la superposicin de estructuras y densidades que se producen en RX convencional. 3) La TC define mucho mejor la densidad de los tejidos y puede separar pequeas diferencias de densidades entre estructuras cercanas. 4) Permite evaluar el tamao exacto de las patologas. La importancia diagnstica de la TC en la evaluacin pulmonar se aprecia por su gran utilidad en el estudio de: 1) Enfermedades hiliares y posibles invasiones mediastnicas. 2) La identificacin y delimitacin de enfermedades cercanas a la pared torcica o columna vertebral. 3) La percepcin de zonas con densidad grasa o de calcificacin dentro de un ndulo. 4) La afectacin tumoral de los ganglios linfticos mediastnicos analizados en la estadificacin del cncer de pulmn. 5) La distincin entre ganglios linfticos y masas con respecto a los vasos sanguneos mediante la aplicacin de material de contraste. La TC de Alta Resolucin (TCAR) por medio de sus cortes finos y algoritmos de alta resolucin proporciona detalles que facilitan el reconocimiento de anomalas pequeas del parnquima y la va respiratoria del tipo de bronquiectasias, enfisemas y enfermedades intersticiales. Con el surgimiento de la TC helicoidal se comenzaron a realizar estudios que permiten recoger datos continuos de un volumen de pulmn mayor y en menor tiempo que la TC convencional. Por medio de tomas rpidas de imgenes tras la aplicacin de material de contraste intravenoso con TC helicoidal (angiotomografa) se comenzaron a analizar patologas como aneurismas y embolias en las arterias pulmonares. Las caractersticas anteriormente mencionadas son las que hacen de la TC, como modalidad de obtencin de imgenes, una herramienta muy importante en la exploracin, estudio y seguimiento de patologas, no solo pulmonares, sino del trax en general. Tanto el conocimiento del tcnico en imgenes acerca de las patologas (sobre todo las ms frecuentes) y la utilizacin por parte de ste del procedimiento ms conveniente van a generar como resultado el mximo provecho del valor

diagnstico del estudio realizado. Cuanto ms precoz y certero sea el diagnstico, mejor ser el tratamiento a ejecutar por el profesional mdico.

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