Conversatorios de protección Radiológica de América Latina y el Caribe. Tomografía con Energía Dual

26 de septiembre de 2021

Conversatorios de protección Radiológica de América Latina y el Caribe. Tomografía con Energía Dual

Invitado: Lic. Jesús Duque 

Moderador: CEO Serofca. MsC. Omar Arias

En esta oportunidad conversaremos con el  Lic. Jesús Duque  sobre Tomografía con Energía Dual

Para comenzar con el conversatorio sobre el tema el invitado abre una presentación titulada: “Energía dual por tomografía computarizada”  el invitado expresa: “nosotros los tecnólogos primero tenemos que entender el concepto físico antes de entender el concepto clínico, el clínico es más para el médico, sin embargo el médico tiene más responsabilidad pues tiene que entender la parte del ingeniero, la parte del tecnólogo y la parte médica, el tecnólogo sí o sí tiene que entender los aspectos físicos y con eso entender cómo ayudamos clínicamente a los médicos, lo que más me costó al principio  fue determinar que era energía dual, cómo funcionaba, pero me conseguí una sorpresa no existe una  energía dual existen cinco tipos de energía dual, cada marca decía la mía es mejor” 

La energía dual por tomografía computarizada también conocida como tomografía espectral se conceptualizo por primera vez en la década de los 70, sin embargo la aplicación clínica se realiza en 2008, Siemens es la primera compañía que desarrolla un equipo de doble fuente, donde se comienzan a tener los primeros resultados clínicos, La TC de energía única utiliza un solo haz policromatico que varía en energía de 90 a 140 kV, emitidos desde una sola fuente y recibidos por un solo detector, el contraste de las imágenes depende de las diferencia en la  atenuación de los fotones por los diversos materiales que componen el cuerpo humano.

Figura 1. TC convencional

La EDTC en una forma avanzada de TC en la cual de forma simultánea se realizan dos espectros diferentes de energía, los datos obtenidos se pueden combinar y realizar la caracterización espectral de los tejidos.

Figura 2. Tomógrafo con Energía Dual

Continúa el Lic. Duque: «para que un equipo realmente sea energía dual tiene que contar con dos adquisiciones sea en un barrido o sea en dos barridos, lo que tenemos que tener es doble data una para un voltaje y otra data para otro voltaje, por lo general se manejan voltajes de 80 en el nivel bajo y de 140 kV en el nivel alto y al fusionar esta data podemos hacer la separación de espectros y empezamos a ver cosas.”

Esta tomografía se basa en la energía de borde K (la energía de enlace de los electrones en la capa k) la atenuación del tejido se puede manipular cambiando los niveles de energía de los fotones.

Actualmente existen 5 fabricantes que poseen modelos de equipos con energía dual, como se muestra en la siguiente figura

Figura 3. Diferentes equipos con energía dual

La primera modalidad  desarrollada por Hitachi es la del volumen de dos rotaciones, se hace dos veces la adquisición con dos energías diferentes, la segunda desarrollada por Siemens de doble fuentes con dos tubos de rayos x y dos directores, la tercera también desarrollada por Siemens de haz doble consiste en colocar dos filtros de materiales diferentes, la cuarta desarrollada por General Electric usa cambios rápidos de kV cada 15 grados de rotación del tubo y por último la modalidad desarrollada por Philips equipos que utiliza detectores de doble capa.

Dentro de las aplicaciones clínicas se tienen: reducción de artefactos metálicos por hardware, caracterización de cálculos renales, análisis de gota, caracterización de tejidos y reducción de medios de contraste y angio TC mejoradas.

Figura 4. Reducción de artefactos metálicos
Figura 5. Se pueden determinar diferencia entre los cálculos renales
Figura 6. Análisis de gota, se  pueden ver  los  micro cristales de ácido úrico gracias a un equipo de energía dual

El nivel de energía mas bajo de adquisición mejora el contraste- ruido por que la energía promedio del fotón esta mas cerca del borde k del yodo 33,2 keV en comparación con una sola energía

Expresa el Lic Duque: “en la caracterización de tejidos se esta trabajando duro, se habla que cuando esto llegue a un punto de confiabilidad, la energía dual va a ser capaz de sustituir  muchos estudios que se realizan hoy en día por medicina nuclear.”

Omar Arias toma la palabra para expresar: “en medicina nuclear si bien es cierto tenía un punto flaco que era el tema de la resolución, sin embargo estoy diagnosticando cosas del punto de vista funcional e incluso antes de que podamos ver una alteración morfológica o un tumor o una alteración estructural, pero qué ocurre ahora con la tomografía dual ciertamente yo voy a tener hasta un punto y digo hasta un punto porque  hasta qué punto yo puedo evaluar cambios desde el punto de vista funcional, desde el punto de vista fisiológico con la tomografía dual,  obviamente de ser así  teniendo bajos niveles de exposición a la radiación evidentemente la tomografía se va a llevar una buena atajada.” 

Figura 7. Caracterización de tejidos
Figura 8. Contraste mejorado con energía dual

Duque expresa: “la energía dual  ayudar mucho a disminuir  la radiación,  lo  que a mí me llamó mucho la atención es la posibilidad de disminuir considerablemente la cantidad de contraste que hay que inyectar, también a menor kV tengo un mejor contraste, virtualmente se pueden descomponer los kV y puedo tener imágenes de 20,40,60 o 80 kV  con una imagen a 140 kV,  puedo descomponerla por ejemplo a 80 kV y tener una mejor imagen, entonces se puede tener menor dosis y al mismo tiempo menos cantidad de agente de contraste.”

Figura 9. Reducción de medios de contraste, imágenes monocromáticas virtuales

En el  futuro de esta tecnología está el escáner de fotones, permite escaneo espectral y multi energía aún más robusta, sin embargo existen barreras tecnológicas para implementar estos sistemas.

Para observar el conversatorio ingresar al siguiente enlace de video: