TCMD de Doble Fuente: aplicaciones en Aparato Genitourinario

1. TCMD de Doble Fuente: aplicaciones en Aparato Genitourinario I. Lecumberri Cortés, M.V. Bárcena Robredo, G. Lecumberri Cortés, M.M. Sarmiento De La Iglesia, I. Corta Gomez, J.M. Eguidazu Elosua. HOSPITAL DE BASURTO. BILBAO.

2. OBJETIVOS • Conocer: • Bases técnicas del TC de Doble Energía (TCDE). • Aplicaciones clínicas en aparato genitourinario. • Limitaciones de la técnica.

3. OBJETIVOS • Conocer: • Bases técnicas del TC de Doble Energía (TCDE).

4. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS • Generalidades. • Sistema. • Generación de imagen y postproceso DE. • Dosis y ruido. • Protocolos.

5. 80 kv 140 kv REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS • La atenuación de un Rx incidente está determinada por su energía y las propiedades del material sobre el que interviene. • La DE se basa en emitir dos espectros de energía conocida sobre un objeto. Los cambios de atenuación entre series de alto y bajo kVp, permiten diferenciar materiales. B: Iodo CT 80 kV A: Hueso CT 140 kV La atenuación del yodo aumenta mucho más que la del hueso o el calcio al disminuir el voltaje del tubo.

6. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS • El TC de DE se define como la adquisición simultánea de datos obtenidos a diferentes espectros de fotones en una única adquisición de TC. • Con el desarrollo de nuevos equipos ha sido posible su aplicación clínica.

7. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS SISTEMA • Dos tubos de Rx en un gantry en un ángulo de 90º. FOV B 26 cm. FOV A 50 cm. • Para cada tubo 32 filas de detectores con una cobertura de 50 cm. en el tubo principal y de 26 cm para el B, en los equipos de doble fuente de 1ª generación.

8. 80 kv 140 kv REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS SISTEMA • Tres formas de utilización: • Los dos tubos trabajan a la misma potencia: mejora el flujo de fotones y la calidad de imagen en pacientes obesos. • Los dos tubos funcionan a la misma potencia y se adquieren imágenes utilizando 90º de rotación en vez de 180º. • Los dos tubos trabajan a diferente potencia 80 kVp - 140 kVp: máxima diferencia de atenuación entre distintos materiales.

9. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS GENERACION DE IMAGEN Y POSTPROCESO DE • En cada adquisición se obtienen tres tipos de datos: Media ponderada similar a 120 kV: 70% A y 30% B (modificable) Datos puros 80 kV (tubo B) Datos puros 140 kV (tubo A)

10. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS GENERACION DE IMAGEN Y POSTPROCESO DE • Todo ello se basa en la separación de dos o tres materiales: 1- Yodo, tejidos blandos y agua: VNC y mapa de yodo. 3-Yodo, calcio y tejidos blandos: sustracción de hueso y placa. 2-Agua, calcio y ácido úrico: análisis de litiasis renales.

11. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS GENERACION DE IMAGEN Y POSTPROCESO DE • Utilizando software basado en los índices DE de los materiales, se generan diferentes imágenes; en el caso del yodo: Mapas de yodo en color o en escala de grises. Sensibles para realces sutiles. Mapas de yodo en color superpuestos a VNC. Mejora los detalles anatómicos. Serie sin contraste virtual (VNC)

12. REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS DOSIS Y RUIDO • Para disminuir la dosis se utiliza un sistema de modulación de dosis. • Los mAs de referencia deben ser 4 veces superiores en el tubo B que en el tubo A. • Valores superiores en el tubo A conducen a un aumento del ruido debido a la radiación dispersa sobre el detector B. Aumenta el ruido: los fotones de 80 kV tienen menor energía que la adquisición a 120 kV. Se debe aumentar el grosor de corte (14 x 1,2), que permite reconstrucciones en abdomen de 1,5 mm, con buena calidad de imagen en el eje z.

13. DOBLE INYECCION 40 cc 2ml/seg REVISION DEL TEMA BASES TECNICAS PROTOCOLOS • Caracterización de litiasis: Serie DE simple. • Caracterización de masas renales: Única hélice con DE con contraste en fase nefrográfica. • Estudio de hematuria: Única hélice con DE tras doble inyección de contraste obteniendo fase mixta nefrográfica y excretora Siemens Somatom Definition 90 segundos 80 cc 2ml/seg 7 minutos

14. OBJETIVOS • Conocer: • Aplicaciones clínicas en aparato genitourinario.

15. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS • Con dos fuentes y doble energía: CARACTERIZACION DE LITIASIS DETECCION DE YODO • Caracterización de masas renales. • Creación de imágenes virtuales sin contraste. DIFERENCIACION YODO-CALCIO • Sustracción de hueso y placas calcificadas. • Con dos fuentes y única energía: ESTUDIOS EN PACIENTES OBESOS

16. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS CARACTERIZACION DE LITIASIS • Diferenciar litiasis de ácido úrico de las que no lo contienen. Implicaciones en el tratamiento. Los algoritmos del software asumen una mezcla de agua, calcio y ácido úrico para cada voxel y codifican en color rojo los voxels donde el comportamiento es similar al ácido úrico. Litiasis intravesical codificada en rojo, probablemente de ácido úrico.

17. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS CARACTERIZACION DE LITIASIS • Diferenciar litiasis de ácido úrico de las que no lo contienen. Implicaciones en el tratamiento. Los voxels donde el comportamiento es similar al calcio aparecen codificados en azul, como ocurre con esta litiasis renal. Los voxels que presentan un comportamiento de densidad lineal en las dos energías, permanecen grises.

18. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS DETECCION DE YODO • La señal del yodo a 80 kV es casi el doble que a 140kv. En la baja energía se pondrá mejor de manifiesto la captación del contraste. • En base a esto, la técnica es útil en la diferenciación de masas renales. • Los primeros estudios han demostrado que clasifica bien lesiones entre 0,5 y 3 cm y con realces de 20UH o superiores. Colección a nivel retroperitoneal que contiene contraste IV: Urinoma. Mapa yodo Mapa de yodo color: pólipo vesical que capta contraste. VNC

19. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS DETECCION DE YODO VNC Mapas de yodo Masa en polo inferior del riñón izquierdo, que capta contraste: Hipernefroma.

20. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS DETECCION DE YODO • Se puede utilizar para diferenciar quistes hemorrágicos de masas sólidas con las reconstrucciones VNC y mapa de yodo. VNC VNC Riñón poliquístico: quiste hemorrágico. VNC y mapas de yodo. Lesión hiperdensa en VNC que no realza en mapa de yodo: quiste hemorrágico.

21. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS IMÁGENES VNC • La reconstrucción VNC nos permite detectar cálculos en estudios en fase excretora con la vía opacificada. UROTAC reconstrucción MIP Litiasis renales izquierdas VNC Serie simple convencional

22. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS IMÁGENES VNC • De utilidad en estudios de hematuria, en los que los protocolos estándar incluyen serie sin contraste, fase nefrográfica y urográfica. Mapas de yodo MIP: fase excretrora VNC Protocolo de estudio: Una sola hélice tras doble inyección de contraste, obteniendo fase mixta nefrográfica, y excretora y serie sin contraste virtual. Doble sistema excretor renal derecho. Defecto de repleción en uréter que capta contraste: tumor urotelial.

23. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS IMÁGENES VNC MIP Defecto de repleción en pelvis renal izquierda y a lo largo del uréter: tumor urotelial con implantes en uréter. VNC y mapas de yodo

24. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS IMÁGENES VNC VNC y mapas de yodo Volume rendering Estenosis en uréter distal derecho: neoplasia de urotelio.

25. REVISION DEL TEMA APLICACIONES CLINICAS ESTUDIOS EN PACIENTES OBESOS • Utilizando los dos tubos a la misma potencia, aumentando la velocidad de la mesa y manteniendo la calidad de imagen y la resolución temporal, sin alargar el tiempo de rotación. Estudio de hipertensión en paciente con índice de masa corporal de 38,5 Kg/m2. Adquisición don dos tubos a 120 kVp 210 mAs ref. El tiempo de adquisición es de 10 segundos. Reconstrucción MIP de buena calidad a nivel de arterias renales.

26. OBJETIVOS • Conocer: • Limitaciones de la técnica.

27. REVISION DEL TEMA LIMITACIONES FOV LIMITADO A 80 kV RUIDO VALORES DENSIDAD ARTEFACTOS Y EXPERIENCIA

28. REVISION DEL TEMA LIMITACIONES FOV LIMITADO A 80 kV • En el Somatom Definition está limitado a 26 cm y en el Flash a 33 cm. En el caso de lesiones conocidas, a veces es necesario “descentrar” al paciente, para asegurarnos de incluirla en el campo. En este caso se podía haber quedado fuera el tumor renal. Realizar topogramas AP y lateral para centrar la DE en los ejes x e y.

29. REVISION DEL TEMA LIMITACIONES RUIDO • Aumenta en los datos obtenidos a baja energía. • Los datos no se pueden adquirir con la configuración más fina de detectores. Las adquisiciones DE no son efectivas en pacientes con masa corporal superior a 30.

30. REVISION DEL TEMA LIMITACIONES VALORES DENSIDAD • Los valores densitométricos del VNC no provienen directamente de la atenuación del haz de Rx. • Todavía es cuestionable su equiparación a la serie sin contraste real. Lesión sospechosa de pequeño tamaño en ECO. Se realiza estudio DE, donde se aprecia captación, con elevación de valores >20 UH. Se realiza estudio convencional, donde se corrobora el aumento de atenuación con contraste IV. AP: Hipernefroma.

31. REVISION DEL TEMA LIMITACIONES ARTEFACTOS Y EXPERIENCIA • En los estudios en fase excretora la existencia de yodo a alta concentración en la vía excretora, provoca artefactos en VNC, por falta o por exceso de sustracción. Falta de sustracción de contraste a nivel de la pelvis renal. Mapa Y Fusión VNC

32. CONCLUSIONES • La adquisición de datos con dos tubos con diferente energía permite diferenciar materiales como el yodo o el ácido úrico. • Puede utilizarse para caracterizar litiasis, masas renales y obtener imágenes virtuales sin contraste de estudios contrastados, incluso en fase excretora. • La eliminación en los protocolos de una serie real sin contraste puede disminuir la dosis y el tiempo de exploración.

33. BIBLIOGRAFIA • Anno Graser, Thorsten R.C. Johnson. Dual – Energy CT in Patients Suspected of Having Renal Masses: Can Virtual Nonenhanced Images Replace True Nonenhanced Images?. Radiology 2009; 252: 433-440. • Brown C.L., Hartman R.P. Dual – energy CT iodine overlay technique for characterization of renal masses as cyst or solid: a phantom feasibility study. Eur Radiol 2009; 19(05): 1289-1295. • Benjamin M. Yeh, John A. Shepherd. Dual – Energy and low-kVp CT in the Abdomen. AJR 2009; 193: 47-54. • Joel G. Fletcher, Naoki Takahashi. Dual – Energy and Dual – Source CT: Is There a Role in the Abdomen and Pelvis?. Radiol Clin N Am 2009; 47: 41-57. • Anno Graser, Thorsten R.C. Johnson. Dual energy CT: preliminary observations and potential clinical applications in the abdomen. Eur Radiol 2009; 19: 13-23. • Naoki Takahashi, Robert P. Hartman. Dual – Energy CT Iodine – subtraction Virtual unenhanced Technique to Detect Urinary stones in an Iodine – Filled Collecting System: A Phantom Study. AJR 2008; 190: 1169-1173. • Paul Stolzmann, Marko Kozomara. In vivo identification of uric acid stones with dual - energy CT: diagnostic performance evaluation in patients. DOI: 10.1007/s00261-009-9569-9.