Comparar la calidad de imagen y dosis de radiación de la TC de doble fuente (128-TCDF) con pitch alto y la adquisición retrospectiva con TC de 64 filas de detectores (64-TCMD) en estudios de triple descarte.
Material y métodosEstudiamos retrospectivamente 60 pacientes con dolor torácico agudo: 30 con una adquisición ECG-retrospectiva con 64-TCMD y 30 con 128-TCDF y pitch alto. Analizamos cuantitativamente la calidad de la imagen calculando la densidad vascular (DV), densidad muscular (DM), ruido y cocientes densidad vascular/ruido (CDVR) y contraste/ruido (CCR). Valoramos cualitativamente los artefactos en la vena cava, aorta y coronarias. Calculamos la dosis de radiación efectiva estimada (DRE) con el producto dosis-longitud.
ResultadosNo hubo diferencias significativas en la DV. Con 128-TCDF los CDVR y CCR fueron mayores en la aorta (CDVR: 28,9±11,7 y 20±5,5; CCR: 24,4±10,9 y 16,8±5,4; p<0,01), arterias pulmonares (CDVR: 25,5±10 y 20,6±6,5; CCR: 24,5±5,4 y 17,4±6,4; p<0,01) y coronarias (CDVR: 25,9±8,2 y 18,9±4,9; CCR: 24,9±8,2 y 15,6±4,6; p<0,01). Los artefactos coronarios (3 y 34 segmentos no diagnósticos p<0,001) y la DRE (13,77±4 y 2,77±0,6mSv; p<0,001) fueron menores con 128-TCDF.
ConclusiónEl pitch alto en el triple descarte disminuye la dosis de radiación y mejora la calidad de la imagen con respecto a la adquisición retrospectiva con 64-TCMD.
To compare the image quality and radiation dose from high pitch dual source CT (128-DSCT) versus those from retrospective acquisition with 64-row multidetector CT (64-MDCT) in triple rule-out studies.
Material and methodsWe retrospectively studied 60 patients with acute chest pain: 30 with a retrospective EKG acquisition with 64-MDCT and 30 with high pitch 128-DSCT. We quantitatively analyzed the image quality by calculating the vascular density, muscular density (DM), noise, vascular density/noise ratio (VDNR), and contrast/noise ratio (CNR). We qualitatively evaluated the artifacts in the vena cava, aorta, and coronary arteries. We estimated the effective dose (ED) of radiation by means of the dose-length product.
ResultsThere were no significant differences between 128-DSCT and 64-MDCT in the vascular density. The VDNR and CNR were higher on 128-DSCT than on 64-MDCT in the aorta (VDNR: 28.9±11.7 vs. 20±5.5; CNR: 24.4±10.9 vs. 16.8±5.4; P<.01), in the pulmonary arteries (VDNR: 25.5±10 vs. 20.6±6.5; CNR: 24.5±5.4 vs. 17.4±6.4; P<.01), and in the coronary arteries (VDNR: 25.9±8.2 vs. 18.9±4.9; CNR: 24.9±8.2 vs. 15.6±4.6; P<.01). There were fewer artifacts in the coronary arteries on 128-DSCT than on 64-MDCT (3 vs. 34 nondiagnostic segments; P<.001), and the ED in 128-DSCT was lower than in 64-MDCT (13.77±4 vs. 2.77±0.6 mSv; P<.001).
ConclusionIn triple rule-out studies, high pitch 128-DSCT delivers a lower dose of radiation and provides better image quality than retrospective acquisition with 64-MDCT.
El dolor torácico agudo (DTA) es uno de los motivos de consulta más frecuentes en los servicios de urgencia españoles, entre el 5 y el 20% de todas las asistencias1. Sus causas son múltiples pero es necesario reconocer y descartar con seguridad aquellas que pueden comprometer la vida del paciente, como la disección aórtica (DA), el tromboembolismo pulmonar (TEP) o el síndrome coronario agudo (SCA). La valoración inicial en el servicio de urgencias se realiza con la historia clínica, las enzimas cardíacas, el electrocardiograma y la radiografía de tórax. Sin embargo, pueden ser insuficientes para determinar el origen del dolor2 y la mayoría de los pacientes con DTA se mantienen en observación a pesar de que no sufren una enfermedad que comprometa su vida. Esto aumenta la presión asistencial y consume recursos sanitarios3.
La tomografía computarizada multidetector (TCMD) es la técnica de elección para diagnosticar el TEP4 y la DA5. Recientemente se ha demostrado que es capaz de valorar las arterias coronarias en pacientes con riesgo bajo o intermedio de enfermedad coronaria3,6, por lo que se está incluyendo en el algoritmo diagnóstico del DTA en los servicios de urgencias7. Además de ser adecuada para diagnosticar las 3 por separado se ha desarrollado un protocolo específico que permite estudiar de una sola vez las arterias pulmonares, la aorta y las arterias coronarias, denominado TC de triple descarte. Varios estudios han demostrado sus posibilidades en una única prueba8–10. Sin embargo, la principal desventaja es la dosis de radiación elevada, entre 10 y 17mS de media11,12.
La aparición de la TC de doble fuente con 128 detectores (128-TCDF) ha hecho posible obtener datos de todo el tórax con pitch alto, en menos de un segundo, reduciendo drásticamente la dosis de radiación. Con la TCDF cardíaca con pitch alto es posible reducir la dosis de radiación hasta un 90% con respecto a los estudios retrospectivos, y un 61% con respecto a los prospectivos13. Sin embargo, no existen hasta la fecha estudios clínicos que comparen la calidad de la imagen de la TCDF con pitch alto y la TCMD convencional en estudios de triple descarte.
El objetivo de este trabajo es comparar la calidad de imagen y la dosis de radiación de la 128-TCDF con pitch alto y la 64-TCMD con adquisición retrospectiva en estudios de triple descarte de pacientes con DTA.
Material y métodosPacientesEstudiamos retrospectivamente 60 pacientes que acudieron a urgencias por clínica de DTA sin causa filiada, con probabilidad baja o intermedia de enfermedad coronaria. Todos tenían un ECG y enzimas normales. Clasificamos a los pacientes en 2 grupos según el equipo en el que se realizó la TC de triple descarte. A 30 pacientes se les había realizado el estudio en una 64-TCMD (Somatom Sensation 64; Siemens, Erlangen, Alemania) y a otros 30 en una 128-TCDF (Somatom Definition Flash; Siemens, Erlangen, Alemania). Todos los pacientes firmaron un consentimiento informado previo para realizar la prueba diagnóstica, pero por ser un estudio retrospectivo no se obtuvo el consentimiento para participar en el estudio, condición que el comité de ética del hospital aceptó al aprobarlo.
Determinamos la edad, el sexo, el índice de masa corporal y la frecuencia cardíaca durante la adquisición en todos los pacientes. No se incluyeron los pacientes con frecuencia cardíaca mayor de 65 latidos por minuto o irregular, alérgicos al contraste iodado, insuficiencia renal o menores de 18 años.
Técnica del estudioLos estudios fueron realizados con una frecuencia cardíaca inferior a 65 latidos por minuto. En caso de que la frecuencia antes de la prueba fuese superior, y siempre que no hubiera contraindicaciones, se administraron bloqueadores beta intravenosos (metoprolol en bolos de 5mg cada 2min, hasta alcanzar la frecuencia cardíaca adecuada, con un máximo de 15mg). A todos los pacientes se les administró 5mg de isosorbida sublingual.
En el grupo 64-TCMD se realizó una adquisición retrospectiva sincronizada con el ECG, en sentido caudocraneal desde el diafragma hasta los vértices pulmonares, colimación 0,6mm, 120Kv, 800mAs, tiempo de rotación 330ms, pitch 0,2. Para optimizar la dosis de radiación se usó modulación de dosis, utilizando toda la corriente del tubo entre el 60-75% del ciclo cardíaco y reduciéndola al 40% fuera de esa ventana temporal. En el grupo 128-TCDF se realizó una adquisición helicoidal prospectiva con pitch alto, en sentido caudocraneal desde el diafragma a los vértices pulmonares, colimación 0,6mm (2×128×0,6mm), 120Kv, 370mAs, tiempo de rotación 280ms, pitch3,4. La adquisición se realizó comenzando al 60% del intervalo R-R. En ambos grupos la adquisición se realizó en inspiración.
Para realzar adecuadamente las arterias coronarias, aorta y arterias pulmonares simultáneamente, utilizamos una inyección trifásica de contraste intravenoso. Para ello se canalizó una vena antecubital y se introdujeron 60ml de iopromida (Ultravist 370; Bayer Schering Pharma, Berlín, Alemania) a 5ml/s, seguido de 60ml de una mezcla de contraste y suero con proporciones 30/70 a 5ml/s y por último 30ml de suero salino a 5ml/s, utilizando un inyector automátic (Stellant Dual; Medrad, Pensylvania, EE. UU.). En todos los pacientes se empleo la técnica bolus tracking, colocando una región de interés (ROI) de 1cm de diámetro en la aorta ascendente, con un umbral de disparo de 160unidades Hounsfield (UH) y un retraso prefijado de 5seg para la 64-TCMD y de 100UH y 11seg para la 128-TCDF.
Para evaluar las arterias coronarias se reconstruyeron las imágenes con grosor de corte de 0,6mm, incremento de 0,4mm, filtro de reconstrucción de B26f y campo de visión (FOV) restringido al corazón. Cuando la adquisición fue retrospectiva la reconstrucción se hizo en la fase del ciclo cardíaco donde mejor se veían las arterias coronarias. Las reconstrucciones de todo el tórax se realizaron con grosor de 1mm, incremento de 0,7mm, filtro de reconstrucción de B26f y FOV de todo el tórax.
Análisis de las imágenesUn radiólogo con 10 años de experiencia y un residente de tercer año analizaron cualitativa y cuantitativamente las imágenes independientemente en una estación de trabajo (Leonardo; Siemens; Erlangen, Alemania). Posteriormente las imágenes se analizaron en consenso para resolver cualquier discrepancia. Para la valoración cuantitativa se midió la densidad vascular (DV) en UH en la aorta descendente, tronco de la arteria pulmonar, arterias pulmonares principales y arterias coronarias, colocando un ROI de diámetro similar al tamaño de la luz vascular, excluyendo los trombos murales o las placas calcificadas de la pared.
La densidad muscular (DM) se calculó midiendo la densidad con un ROI de 1cm2 en la musculatura paravertebral izquierda. El ruido de fondo (R) se calculó con la desviación estándar de un ROI de 1cm2 colocado en el aire de 3 regiones por delante de la región centrotorácica del paciente: derecha, central e izquierda (fig. 1). Con estas medidas se calculó el cociente densidad vascular/ruido (CDVR) y el cociente contraste/ruido (CCR) con las siguientes ecuaciones: CDVR=DV/R y CCR= (DV-DM)/R.
Ejemplo de regiones de interés para calcular la densidad vascular en el tronco de la arteria pulmonar y la aorta descendente (A), arterias pulmonares principales derecha e izquierda (B) y arterias coronarias (C). Regiones de interés para calcular la densidad muscular paravertebral izquierda (B). Regiones de interés para calcular el ruido en el aire de la región centrotorácica (C).
Se estudiaron cualitativamente los artefactos en la vena cava superior en una escala de 2 puntos (1: artefacto importante que altera la imagen del segmento coronario adyacente; 2: sin artefacto o artefacto leve que permite evaluar el segmento coronario adyacente). También se valoró el artefacto de movimiento en la raíz aórtica en una escala de 2 puntos (1: artefacto que no permite valorar la válvula aórtica; 2: sin artefacto) y los artefactos en cada uno de los segmentos de las arterias coronarias divididos según la clasificación de la American Heart Association (AHA), con una escala de 5 puntos (1: sin artefacto; 2: artefacto mínimo, que únicamente difumina la pared arterial; 3: artefacto moderado; 4: artefacto importante que dificulta el diagnóstico; y 5: artefacto importante que impide valorar el segmento) (fig. 2).
Cálculo de la dosis de radiación
La dosis de radiación efectiva (DRE) se estimó con el producto dosis longitud (DLP) con un factor de conversión para la región anatómica estudiada, que en el caso del tórax es 0,014mSv/mGy×cm14,15. El DLP se obtuvo según la cifra proporcionada por el equipo en el protocolo de la exploración.
Análisis estadísticoLos resultados de las medidas de DV, DM, CDVR, CCR, calidad de la imagen subjetiva, DLP y la DRE se expresaron como media±desviación estándar. Las características demográficas (edad, sexo, índice de masa corporal) DV, DM, CDV, CCR, DLP, DRE y la calidad subjetiva de la imagen de ambos grupos se compararon utilizando la prueba «t» de Student para muestras no apareadas y la Chi cuadrado. La significación estadística se estableció para una p<0,01.
Todos los cálculos se efectuaron con un PC estándar (SPSS para Windows, versión 15.0.1 SPSS, Chicago, IL).
ResultadosLos resultados se resumen en la tabla 1. No hubo diferencias significativas en la DV, pero con 128-TCDF el ruido fue significativamente menor y las CDVR y CCR significativamente mayores que con 64-TCMD. Los artefactos en la vena cava superior y la raíz aórtica no fueron significativamente diferentes. En cuanto a las arterias coronarias, 319 de los 425 segmentos evaluados con 64-TCMD tuvieron puntuación 1 y 36 segmentos puntuaciones 4 y 5 (no diagnóstica). Con 128-TCDF 400 de los 424 segmentos tuvieron puntuación 1 y solo 3 no fueron diagnósticos.
Resultados
| 64-TCMD | 128-TCDF | p | |
|---|---|---|---|
| Edad (años) | 57,7±11,9 | 61,2±14,6 | 0,315 |
| Sexo | |||
| Varones | 18 | 24 | 0,158 |
| Mujeres | 12 | 6 | |
| IMC | 28,1±4,2 | 28,6±6,7 | 0,62 |
| Frecuencia cardíaca (lpm) | 63,5±15,8 | 56,9±6,5 | 0,039 |
| DV (UH) | |||
| Aorta | 319±72 | 324±92 | 0,81 |
| Arterias pulmonares | 327±86 | 285±62 | 0,03 |
| Arterias coronarias | 300±55 | 295±68 | 0,79 |
| Ruido | 16,5±3,6 | 11,8±2,2 | <0,01 |
| CDVR | |||
| Aorta | 20±5,5 | 28,9±11,7 | <0,01 |
| Arterias pulmonares | 20,6±6,5 | 25,5±10 | <0,01 |
| Arterias coronarias | 18,9±4,9 | 25,9±8,2 | <0,01 |
| CCR | |||
| Aorta | 16,8±5,4 | 24,4±10,9 | <0,01 |
| Arterias pulmonares | 17,4±6,4 | 24,5±5,4 | <0,01 |
| Arterias coronarias | 15,6±4,6 | 24,9±8,2 | <0,01 |
| Artefactos aorta | |||
| 1: Sí | 7 | 5 | 0,14 |
| 2: No | 23 | 25 | |
| Artefactos en VCS | |||
| 1: Sí | 12 | 8 | 0,21 |
| 2: No | 18 | 22 | |
| Artefactos en arterias coronarias | |||
| 1 (sin artefacto) | 319 | 400 | |
| 2 (mínimo artefacto) | 38 | 16 | |
| 3 (artefacto moderado) | 34 | 5 | <0,01 |
| 4 (artefacto importante) | 18 | 2 | |
| 5 (artefacto severo) | 16 | 1 | |
| DLP (mGy×cm) | 810,3±237,2 | 198,5±45,4 | <0,01 |
| DRE (mSv) | 13,77±4 | 2,77±0,6 | <0,01 |
CCR: cociente contraste/ruido; CDVR: cociente densidad vascular/ruido; cm: centímetro; DLP: dosis longitud producto; DRE: dosis de radiación efectiva; DV: densidad vascular; IMC: índice de masa corporal; lpm: latidos por minuto; mGy: miligrays; mSv: milisiever; TCDF: tomografía computarizada de doble fuente; TCMD: tomografía computarizada multidetector; UH: unidades Hounsfield; VCS: vena cava superior.
Con 64-TCMD 5 pacientes tenían lesiones coronarias significativas y un paciente una úlcera aórtica penetrante. Los 25 pacientes restantes no presentaron lesiones cardiovasculares agudas. Con 128-TCDF 9 pacientes tenían lesiones coronarias significativas y 21 no, si bien un paciente presentó signos de pericarditis y otro paciente tenía un neumotórax. No se diagnosticó TEP en ninguno de los 2 grupos. Con 128-TCDF, puesto que el FOV estaba limitado a 33cm, 7 pacientes no pudieron estudiarse totalmente a partir de la novena costilla. En 3 de ellos se cortó también 1cm del segmento posterior del parénquima pulmonar, pero no tuvo repercusión para diagnosticar TEP, enfermedad pulmonar o de la pared torácica.
Hubo diferencias significativas en el DLP (810,3±237,2 y 198,5±45,4 mGy×cm; p<0,001) y la DRE (13,77±4 vs. 2,77±0,6 mSv; p<0,001), que fueron significativamente menores con 128-TCDF.
DiscusiónEste trabajo confirma que la TC de triple dosis con pitch alto en una TCDF disminuye considerablemente la dosis de radiación y consigue imágenes de alta calidad diagnóstica.
La importancia de la TCMD en el estudio del DTA en urgencias ha sido patente en numerosos estudios2,3,8,10,12, y varios estudios multicéntricos confirman los beneficios de incorporar la TCMD al algoritmo diagnóstico del DTA16–19. El alto valor predictivo positivo de la prueba permite descartar la enfermedad coronaria con seguridad, lo que mejora la toma de decisiones clínicas y permite dar el alta a los pacientes que presentan una prueba normal sin que aumenten los episodios coronarios ni las muertes. Otra de sus ventajas es la disminución de costes, ya que se reduce el tiempo de estancia hospitalaria por paciente y el número de reingresos16–19. Sin embargo, la TC coronariografía es más útil en pacientes con riesgo bajo e intermedio de enfermedad coronaria. En pacientes con riesgo elevado, las placas calcificadas en la pared arterial dificultan la valoración de la luz vascular, pueden ocasionar falsos positivos y aumentar el número de cateterismos20,21.
Un importante inconveniente de la TC coronariografía es la dosis de radiación, que alcanza los 17mSv. El avance tecnológico ha permitido desarrollar estrategias para disminuirla: bajo kilovoltaje22, modificar la corriente del tubo23,24, adquisición prospectiva25, adquisición en un solo latido, bien sea con equipos de 320 detectores26 o con el protocolo con pitch alto en los TCDF13 y, más recientemente, la reconstrucción iterativa27 o los sistemas de elección automática del kilovoltaje28. El objetivo es intentar disminuir al máximo la dosis de radiación sin que afecte significativamente a la calidad de la imagen.
Varios estudios han demostrado en pacientes y fantomas que valorar las arterias coronarias con la TCDF y pitch alto disminuye la dosis de radiación y aumenta la calidad de la imagen respecto la TCMD convencional29–32. Sin embargo, no tenemos conocimiento de que se hayan publicado otros estudios que valoren la calidad de la imagen y la dosis de radiación, comparando ambos equipos en estudios de triple descarte, incluyendo la evaluación conjunta de las arterias coronarias, la aorta y las arterias pulmonares. Nuestro principal resultado es la disminución de la dosis de radiación con la TCDF, hasta 5 veces menor que con la TCMD. Esto puede deberse a que el protocolo de pitch alto permite estudiar todo el tórax en un solo latido, sincronizando el momento óptimo de la adquisición del corazón al 60% del ciclo cardíaco, lo cual reduce drásticamente el tiempo de la exploración y la dosis de radiación. Además, el ruido fue significativamente menor con la TDCF. Esto puede deberse a un número mayor y, sobre todo, a la mejora tecnológica de los nuevos detectores en los equipos de última generación, que generan niveles más bajos de ruido, y, por tanto, aumenta la relación entre la densidad de los vasos y el ruido, representada en los cocientes CDVR y CCR. Los valores de DV en la aorta, arterias pulmonares y arterias coronarias son altos y aptos para valorar alteraciones en todos los territorios. Esto se consigue gracias al protocolo trifásico, que mezclando contraste y suero mantiene un realce adecuado de las arterias pulmonares, aorta y coronarias minimizando los artefactos por exceso de contraste en la vena cava superior33.
La valoración cualitativa de los segmentos coronarios también fue superior en la TCDF. La resolución temporal de estos equipos es mayor, y con el protocolo de pitch alto se hace coincidir la adquisición del corazón con la telediástole, que es la fase óptima para valorarlo. Por tanto, los artefactos de movimiento por el latido cardíaco, de escalones por reconstruir con datos de diferentes ciclos cardíacos y los artefactos por movimiento respiratorio son menos frecuentes. Todo ello explica que exista un menor número de segmentos coronarios no diagnósticos con la TCDF.
Este estudio presenta algunas limitaciones. Está realizado en un único centro y con un número reducido de pacientes. Son necesarios estudios más amplios, prospectivos, aleatorizados y multicéntricos para asegurar las ventajas de este protocolo en el estudio del DTA. Además, comparamos 2 adquisiciones distintas con 2 equipos distintos, con diferente número de detectores. Idealmente, debería compararse la adquisición retrospectiva y la de pitch alto con el mismo equipo TCDF. Otra limitación es la influencia de la frecuencia cardiaca en la calidad de la imagen, aunque la alta resolución temporal de los estudios ECG-retrospectivos con TDCF permite obtener imágenes diagnósticas en pacientes con un amplio rango de frecuencias cardiacas34,35. Cuando se utiliza el protocolo de pitch alto sigue siendo fundamental mantener una frecuencia baja y estable, con diástoles amplias y regulares que permitan predecir el mejor momento para la adquisición y obtener todos los datos en el momento donde hay un menor movimiento cardíaco36. Con el fin de minimizar esta limitación se administraron bloqueadores beta a los pacientes con frecuencia cardiaca superior a 65lpm. Finalmente, otra limitación es el cálculo de la dosis de radiación, que no se realizó directamente con fantomas, si bien es cierto que la fórmula que permitió obtener la dosis con el protocolo suministrado por el equipo ha demostrado tener alta concordancia con las dosis reales en pacientes adultos37.
Pese a estas limitaciones, podemos concluir que la TCDF con protocolo de pitch alto en estudios de triple descarte utiliza menos dosis de radiación y tiene más calidad de imagen que la adquisición retrospectiva del 64-TCMD.
Responsabilidades éticasDerecho a la privacidad y consentimiento informadoLos autores han obtenido el consentimiento informado de los pacientes y/o sujetos referidos en el artículo. Este documento obra en poder del autor de correspondencia.
Confidencialidad de los datosLos autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes.
Protección de personas y animalesLos autores declaran que los procedimientos seguidos se conformaron a las normas éticas del comité de experimentación humana responsable y de acuerdo con la Asociación Médica Mundial y la Declaración de Helsinki.
Autoría- 1
Responsable de la integridad del estudio: CDS, AFV, CTL.
- 2
Concepción del estudio: CDS, GTF.
- 3
Diseño del estudio: CDS, GTF.
- 4
Obtención de los datos: CDS, AFV, CTL, ROP, ABF, AGA.
- 5
Análisis e interpretación de los datos: AFV, CDS.
- 6
Tratamiento estadístico: CDS, GTF
- 7
Búsqueda bibliográfica: AFV, CDS, ROP, ABF, AGA.
- 8
Redacción del trabajo: AFV, CDS.
- 9
Revisión crítica del manuscrito con aportaciones intelectualmente relevantes: CTL, ROP, ABF, AGA, GTF, CDS, AFV.
- 10
Aprobación de la versión final: AFV, CDS, ROP, AGA, ABF, CTL, GTF.
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
