Protección Radiológica en Tomografía Computarizada
La cantidad de estudios de tomografía computada (TC) que se realizan por año en el mundo crece de manera casi exponencial, fundamentalmente por la incorporación de la tomografía helicoidal multicorte que permite la realización de estudios en pocos segundos. Tanto en la TC como en otras técnicas convencionales, es imposible medir directamente la dosis efectiva o en órganos para un paciente en particular. Por ello, es preciso recurrir a modelos simplificados (basados en aproximaciones idealizadas de la anatomía) para, a partir de medidas externas o sobre fantomas, calcular las magnitudes relevantes desde el punto de vista dosimétrico. El método de Montecarlo a través de múltiples simulaciones se utiliza para determinar los coeficientes que ayudan a los cálculos dosimétricos. Estos han tenido un desarrollo notable en los últimos tiempos, pero también se pueden buscar relaciones entre las dosis en órganos a partir de dosis medidas en el exterior. En la radiología convencional suele usarse la dosis de entrada en piel (entrance skin dose) como indicador dosimétrico directo o como dato base para un cálculo posterior de la dosis efectiva o en órganos. Sin embargo, en la TC este indicador no resulta práctico ni útil, por lo que se utilizan otros parámetros.
En un corte único de TC, el haz incide sobre una zona muy fina de tejido. La divergencia del haz, la atenuación en el propio tejido y la dispersión de los rayos X provocan que la distribución de las dosis sobre el eje del paciente (z) alcance sectores fuera de la zona seleccionada con una forma que no es rectangular y simétrica, sino ajustada a una curva suavizada. En la figura 1 puede verse un perfil de corte donde se muestra la dosis relativa
Dosimetría
La dosimetría suele realizarse con una cámara de ionización tipo lápiz unida a un electrómetro. Las cámaras lápiz más utilizadas poseen una longitud activa de 100 mm y un volumen aproximado de 3 cm3 (esto corresponde a un diámetro ligeramente mayor de 6 mm). Para las mediciones de dosis, se utilizan maniquíes (fantomas) de acrílico compacto. Cuando la cámara lápiz se coloca en aire o en el interior de un fantoma, en posición paralela al eje z de barrido del equipo, y se efectúa un corte por el plano que pasa por el centro de la cámara, esta recoge una carga que corresponde a una irradiación parcial. La lectura incluye no sólo el componente de radiación directa que llega a su zona central, sino también los componentes de radiación dispersa que llegan a ambos lados. Suponiendo que puede despreciarse la dosis correspondiente a la radiación dispersa, y luego de hacer las correcciones necesarias utilizando la presión y temperatura atmosféricas (no indicadas en esta fórmula), la ionización detectada por la cámara en toda su longitud puede expresarse de manera simplificada como:
DR es la lectura del electrómetro y T es el ancho del haz de radiación, siendo el subíndice 100 la referencia que indica que el cálculo integra una longitud de 100 mm, en coincidencia con la longitud de la cámara. La unidad usualmente utilizada para el CTDI es el miligray (mGy). El CTDI puede calcularse tanto en aire como en el interior de un fantoma de acrílico (polimetilmetacrilato [PMMA]). Estos habitualmente son cilíndricos (aunque también hay elípticos y antropomorfos) y tienen alturas de entre 15 y 20 cm, y diámetros de 16 (maniquí representativo para cabeza) o 32 cm (maniquí representativo del cuerpo estándar). Siempre llevan un alojamiento central para la cámara lápiz y al menos cuatro alojamientos periféricos, perforados a 1 cm de la superficie exterior del cilindro y situados regularmente a 90◦ entre sí (fig. 2)
Índice de Dosis en Tomografía Computada ponderado
Las medidas del CTDI deben efectuarse tanto en el centro como en la periferia del fantoma (los valores periféricos se promedian, obteniendo el CTDI100,perif). Para los maniquíes de cabeza los valores de uno y otro, con la geometría y filtración habitual, no suelen ser muy diferentes, pero para el maniquí de tórax y abdomen el valor central es menor que el de la periferia, debido a la mayor atenuación. En los últimos años, se ha propuesto unir las medidas en un CTDI ponderado o efectivo (CTDI100,W), calculado como
Índice de Dosis en Tomografía Computada en volumen
Como primera aproximación a la estimación de la dosis aplicada en un protocolo específico, se ha definido una magnitud denominada Índice de Dosis en Tomografía Computada en volumen (CTDI VOL), cuya expresión para cortes axiales es:
N es el número de cortes axiales a realizar, T es el espesor de cada uno de los cortes expresados en mm e I es el avance de la camilla entre cortes (Pitch). Las medidas también son en mGy. En la tomografía helicoidal, el parámetro que describe la relación entre el espesor del haz de radiación y el avance de la camilla es el pitch. En este caso, el CTDIVOL viene definido en función del pitch mediante la expresión
El CTDIW representa la dosis promedio de radiación atribuible a un corte en el plano x-y, mientras que el CTDIVOL establece la dosis promedio de radiación en el volumen x-yz, atribuible a un desplazamiento unitario de la camilla en el eje z. Esta última magnitud es muy utilizada como indicador de dosis para un protocolo específico, porque tiene en cuenta la información del pitch.
Estas mediciones deben ser hechas por físicos médicos que, por su especialización y entrenamiento, realizarán un análisis específico de las dosis, siguiendo las metodologías establecidas internacionalmente en los protocolos.
Producto dosis-longitud
Para tratar de disponer de una magnitud que se correlacione con la dosis efectiva y que pueda indicar el riesgo, se ha establecido el producto dosis-longitud (DLP, por sus siglas en inglés: dose-length product). Este se expresa, para una exploración completa, de acuerdo con la ecuación:
La sumatoria se extiende sobre toda la serie (definida por el índice i) de cortes de una secuencia, siendo Ti el espesor de corte nominal y Ni el número de cortes con ese espesor. Esta magnitud tiene la ventaja de ser proporcional a la energía total que se imparte al paciente y, por tanto, con algunas limitaciones, también a la dosis efectiva. De hecho, se pueden encontrar valores que permiten el cálculo de la dosis efectiva a partir del cálculo de la energía total. En la tomografía helicoidal existen expresiones especialmente establecidas para esta magnitud. De manera equivalente y práctica para el área médica, se puede utilizar la expresión
En esta, L es la longitud real escaneada a lo largo del eje z del paciente. La unidad habitualmente utilizada es el mGy.cm, por su practicidad.
Dosis efectiva
Para estimar el riesgo de llevar a cabo una tomografía en el paciente, se deberían tener en cuenta las dosis absorbidas por cada órgano en función de la radiación. Además, en el caso de la TC, es necesario definir factores de peso obtenidos a través de una dosis efectiva normalizada, utilizándose la siguiente fórmula:
E representa la dosis efectiva expresada en milisieverts (mSv), DLP es el producto dosis-longitud expresado en mGy.cm y EDLP es la dosis efectiva normalizada expresada en mSv.mGy−1.cm−1 en una región específica (tabla 1). Si bien los valores de la tabla 1 son empíricos y han sido establecidos para adultos (como resultado de numerosas mediciones en un rango de edades muy variable y simulaciones a través de sistemas informáticos), no deberían ser utilizados para un estudio individual de cada paciente. Por su naturaleza, estos solo se utilizan como referencia para la confrontación entre protocolos o estudios dosimétricos obtenidos en diferentes equipos, o bien para el cotejo con niveles de referencia (1).
Como Disminuir las Dosis
- Disminuir la longitud irradiada
- Evitar cortes en zonas innecesarias
- Evitar que los cortes pasen por órganos sensibles
- Optimizar los protocolos con la disminución de los mAs sin pérdida de calidad diagnóstica
- Utilizar el CAE y adaptar adecuadamente los parámetros de barrido
- Elegir técnicas adecuadas para cada paciente pensando en el concepto de ALARA fundamentalmente en pediatría.
- Minimizar el número de secuencias o fases en los estudios (con y sin contraste sin contraste)
- Aumentar el valor del pitch ( > 1 )
- Utilizar la angulación del gantry excluyendo órganos sensibles del rganos sensibles del volumen irradiado volumen irradiado
- Emplear medios de protección accesibles, (blindajes para gónadas, tiroides, protectores de mama y cristalino (bismuto), reducen 30 – 60% dosis en órgano)
- Hacer un estudio dosimétrico de cada técnica y comparar con los niveles de referencia (2).
- D. Andiscoa, S. Blanca, A.E. Buzzi. Dosimetría en tomografía computada Rev Argent Radiol. 2014;78(3):156—160. ago 2014.
