Fundamentos de la Tomografía Computarizada (TC)

1. Definiciones Clave en TC

• Escala Hounsfield (HU): Valor numérico asignado a cada píxel de la imagen tomográfica, relacionado con el coeficiente lineal de atenuación de los rayos X para el tejido representado en un vóxel. Es una escala de unidades arbitraria que abarca desde 0 (valor del agua) hasta -1000 (aire). Carece de límites en los valores positivos, aunque lo común es llegar al valor de 3.071 HU. Cada valor de Hounsfield se representa como un nivel de gris.
• Nivel de Ventana: El valor central de la anchura de ventana. Permite visualizar la escala de Hounsfield completa o, lo que es lo mismo, todos los números de la TC disponibles.
• Reconstrucción Multiplanar (MPR): Proceso mediante el cual, a partir de imágenes de cortes axiales o transversales de tomografía, se generan los demás planos o cortes anatómicos del cuerpo. Así se pueden obtener imágenes en planos coronales, sagitales, oblicuos o curvos.
• Artefacto: Representación errónea de la realidad anatómica en la imagen médica causada por diversos factores, lo que siempre provoca un empeoramiento en la calidad de la imagen.
• Resolución de Contraste: Capacidad de un equipo para representar pequeñas diferencias de atenuación en la imagen.

2. Proceso de Reconstrucción de Imagen en una Exploración TAC

Este proceso se define como el tratamiento de los datos recogidos en los detectores que resulta en la formación de una imagen que reproduce una sección anatómica.

1. El procesado de los datos comienza en el convertidor analógico-digital.
2. Continúa en un tipo especial de procesador (vectorial), capaz de ejecutar muchas operaciones matemáticas procedentes de múltiples datos simultáneamente.

La reconstrucción es un proceso muy complejo que requiere instrucciones matemáticas llamadas algoritmos, encargados de interpretar los datos adquiridos y traducirlos en una imagen que represente fielmente el objeto estudiado.

3. Soluciones a Distintos Tipos de Artefactos Causados por el Paciente

Artefactos por Objetos Metálicos

Para intentar evitar o disminuir este artefacto:

• El paciente debe haberse quitado cualquier objeto metálico antes de la exploración.
• Si los objetos no pueden retirarse, se recomienda usar una mayor $\text{kVp}$, un mayor miliamperaje, colimación fina y adquisición de cortes finos durante la adquisición.
• Aplicar algoritmos de reconstrucción avanzados que filtren eficazmente los datos provenientes de objetos metálicos, formando la imagen con menos datos, pero dentro de un rango aceptable.

Artefactos por Movimiento

La mejor forma de evitar estos artefactos es procurar la comodidad y la tranquilidad del paciente, al igual que el posible uso de elementos de inmovilización (si fuese necesario).

Artefacto por Proyección Incompleta

Para evitarlo, se debe colocar al paciente, en la medida de lo posible, de forma que no sobrepase el campo de visión y quitar todo objeto innecesario del campo de escaneado.

4. Presentación Antigua de Estudios Tomográficos

Hasta hace unos pocos años, la presentación del estudio más extendida se daba mediante placas (habitualmente de $35 \times 43 \text{cm}$) para ser leídas en negatoscopios. En ellas, el técnico elegía las imágenes de un estudio, las presentaba en un formato adecuado y las entregaba para su lectura.

5. Inconvenientes de la Presentación Antigua

Entre los inconvenientes encontramos la imposibilidad de modificar las imágenes. Así, su tamaño, su ventana de visualización, orientación y todas las demás características deben ser definidas correctamente. Se deben tener en cuenta otros detalles como la inclusión de localizadores, anotaciones de los datos del paciente, imágenes de referencia, algoritmos de reconstrucción complementarios y otros.

6. Método Actual de Presentación de Estudios

Con la generalización de los sistemas de archivo y comunicación de imagen (PACS, *Picture Archiving and Communication System*), la presentación del estudio es una tarea que se realiza en el monitor de alta resolución que emplea el radiólogo que realiza la lectura de las imágenes.

En cada estación de trabajo se elige el paciente, el estudio y la serie que se mostrará en pantalla. Cada radiólogo, durante la lectura, puede elegir cuántas imágenes se muestran a la vez, su tamaño, ventana y modificar cualquiera de estos parámetros. Por ello, el trabajo del técnico se limita al envío de las series al servidor PACS, desde el que están disponibles para su lectura. El archivo de las imágenes se realiza en formato DICOM (*Digital Imaging and Communication in Medicine*). Un archivo DICOM contiene toda la información relativa a esa imagen y a la prueba a la que pertenece.

7. Ruido de Imagen y Compensación

El ruido son fluctuaciones aleatorias del valor estimado para el coeficiente de atenuación. Para compensarlo, se deben aplicar las siguientes medidas:

• Aumentar el grosor de corte para reducir el ruido.
• Aumentar el tamaño del píxel.
• Colimar más el haz para reducir la radiación dispersa y, por tanto, el ruido.
• Aumentar la dosis que recibe el paciente (produce imágenes con menos ruido).
• Usar filtros de paso bajo, ya que ayudan a obtener imágenes con menos ruido.

8. Artefactos que Requieren Aviso al Servicio Técnico

Es necesario avisar al servicio técnico en aquellos artefactos causados por el propio equipo o factores físicos determinados por una malfunción del mismo.

Posibilidad de Evitar la Parada del Equipo

Se podría intentar evitar la parada del equipo disponiendo de equipos extra y reorganizando los horarios de exploración. Aun así, resultaría bastante complicado evitar la parada total, ya que si el problema no se soluciona por completo, las siguientes exploraciones seguirán mostrando el mismo artefacto. Lo único que se podría hacer en este caso es reducir el artefacto, llevando a cabo, por ejemplo, cortes tomográficos más finos entre otras soluciones existentes, pero no se podrá solucionar el problema por completo si no se apaga el equipo para corregir fallos técnicos.

Principios de la Ecografía

1. Definiciones en Ecografía

• Ecografía (Ultrasonografía): Prueba de diagnóstico por imágenes, no invasiva, que utiliza ondas de alta frecuencia para producir imágenes bidimensionales o tridimensionales de los órganos internos.
• Ultrasonidos: Ondas sonoras no audibles con una frecuencia mayor que el rango audible por los humanos, propagándose por el medio en dirección perpendicular a la superficie del transductor y cuyas ondas se encuentran con distintas interfases.
• Efecto Piezoeléctrico: Propiedad de algunos materiales de generar una onda mecánica cuando son sometidos a un campo eléctrico, y el efecto inverso de generar una carga eléctrica interna cuando son sometidos a una onda mecánica.
• Ultrasonografía Molecular: Aplicación nueva y prometedora de la ecografía tanto en diagnóstico como en tratamiento. Permite obtener imágenes selectivas y funcionales de las lesiones y realizar terapias selectivas. La imagen selectiva se consigue gracias al uso de microburbujas o partículas visibles mediante ecografía, marcadas con ligandos moleculares que se adhieren de forma específica a la microvasculatura tumoral u otras lesiones. A nivel molecular permite diagnósticos precoces y evaluar respuestas a tratamientos.
• Ecogenicidad: La mayor o menor intensidad de los grises en la ecografía en escala de grises o modo B.
• Elastografía: Aplicación de los ultrasonidos en radiología que permite estudiar estructuras superficiales y profundas a través de su transductor, aportando información sobre la elasticidad de los tejidos e información adicional a la morfológica y hemodinámica (si la estructura es más o menos rígida, elástica). Se divide en elastografía de compresión y elastografía por onda de cizallamiento.

2. El Transductor: Función y Partes

Un transductor es un dispositivo capaz de producir ultrasonidos a partir de energía eléctrica y de emitirlos, así como recibir sonidos y transformarlos en señales eléctricas que serán amplificadas y procesadas para formar la imagen mediante el efecto piezoeléctrico.

Componentes del Transductor

• Múltiples elementos piezoeléctricos compuestos por material piezoeléctrico cerámico.
• Dos electrodos a los que se les aplica un voltaje.
• Cable para el suministro eléctrico y retorno al amplificador.
• Material frontal de acoplamiento (compuesto por resinas) para reducir la diferencia de impedancias. Se sitúa entre los elementos piezoeléctricos y la superficie del transductor.
• Lente acústica para focalizar el haz de ultrasonidos.
• Material de amortiguación posterior a los elementos piezoeléctricos, evitando la vibración excesiva y mejorando la eficiencia.
• Otros componentes necesarios para facilitar la transmisión del sonido al cuerpo o mejorar la eficiencia sonora.

3. Ventajas de la Ecografía

• Exploración en tiempo real.
• Utilidad en la interacción con el paciente.
• Exploración exenta de radiación.
• Diferencia entre lesiones líquidas y sólidas.
• El contraste ecográfico no es nefrotóxico.
• Bien toleradas por los pacientes.

4. Orden de Frecuencia de Ultrasonidos para Visualización

Ordenadas de menor a mayor frecuencia de ultrasonidos a emplear para su visualización ecográfica:

1. Hígado (requiere menor frecuencia para mayor penetración).
2. Músculo cuádriceps femoral.
3. Corazón.
4. Piel (requiere mayor frecuencia para alta resolución superficial).
5. Fondo ocular (generalmente se usa alta frecuencia para estructuras muy superficiales y pequeñas).

5. Uso del Gel en Ecografía

El gel se utiliza para proporcionar un medio de impedancia similar a la piel y al material de acoplamiento del transductor, asegurando una transmisión eficiente de las ondas ultrasónicas.

6. Artefactos en Ecografía Modo B

Los artefactos se clasifican según el error que producen:

Errores de Atenuación

• Refuerzo Posterior: Ocurre si el haz atraviesa líquido (atenúa menos que estructuras adyacentes). La corrección automática de la máquina genera un artefacto de refuerzo acústico profundo a la lesión. Es típico de los quistes.
• Sombra Acústica: Se produce cuando el haz encuentra calcio (refleja y atenúa mucho). La corrección automática genera una sombra limpia. Si el medio es aire, se producen reflexiones y reverberaciones, resultando en una sombra acústica sucia.

Errores de Propagación o de Rebote

• Artefacto en Espejo (Imagen en Espejo): Ocurre cuando ecos intensos rebotan entre una lesión y una superficie reflectante cercana (ej. diafragma) antes de llegar al transductor.
• Artefacto de Reverberación: Rebote entre la superficie del transductor y un reflector superficial (piel) o entre dos interfases especulares (paredes de un quiste).
• Artefacto en Cola de Cometa: Fenómeno similar a la reverberación, pero ocurre en una estructura pequeña y reflectante capaz de vibrar. Aparece como una cola.

Otros Errores

• Error de Desplazamiento por la Velocidad: Si el haz atraviesa un tejido a velocidad más lenta (ej. lesión grasa), una interfase posterior se localiza erróneamente más profunda en la imagen.
• Sombras Laterales.
• Anisotropía: Estructuras con haces de colágeno ordenados no reflejan el eco adecuadamente si el ángulo de incidencia no es perpendicular, apareciendo como áreas hipoecogénicas alteradas.
• Volumen Parcial.

7. Ecografía Doppler: Fundamento y Usos

La ecografía Doppler se fundamenta en la medición de la diferencia de frecuencias del sonido emitido y detectado (variación de frecuencias) que ocurre cuando los reflectores están en movimiento.

Principales Usos

• Información hemodinámica.
• Permeabilidad.
• Dirección de flujo.
• Valoración cualitativa.
• Velocidades y tiempos.
• Vascularización de lesiones.

Se utiliza en exámenes de arteria carótida, renal, hepática, transcraneal, y en arterias y venas de ambos miembros.

8. Usos Clínicos de la Ecografía en Modo B

Ofrece información morfológica e información dinámica (maniobras exploratorias) en las siguientes áreas:

• Abdominal.
• Urinaria.
• Ginecológica.
• Musculoesquelética.
• Tiroidea y cervical.
• Mamaria.
• Tubo digestivo.
• Ocular.
• Cutánea.

Preparación y Manejo de Exploraciones Ecográficas

1. Preparaciones Requeridas para Pruebas Ecográficas

Ecografía Abdominal

• Ayuno de 6 horas.
• No interrumpir la medicación habitual.
• Excepción: Los lactantes y niños menores de 2 años no deben estar en ayunas.

Ecografía de Aparato Urinario

• Vejiga llena.

2. Consideraciones al Posicionar al Paciente

Cada exploración requiere una colocación específica del paciente que facilita la visualización de órganos y estructuras. El operador debe conocer las posiciones e indicarlas al paciente.

• Doppler venoso de miembros inferiores (para descartar TVP): Se recomienda elevar ligeramente la cabecera de la camilla para que las venas estén más llenas y se visualicen mejor.
• Doppler venoso de miembros inferiores (para descartar insuficiencia venosa): La exploración debe realizarse en bipedestación para ver las venas del sistema superficial en su máxima repleción.
• Ecografía cervical y de troncos supraaórticos: Es necesaria la hiperextensión del cuello.

3. Configuraciones Básicas de los Transductores

Los transductores tienen dos configuraciones básicas según la distribución de sus elementos piezoeléctricos:

• En línea: Los elementos se distribuyen en línea recta (sondas lineales) o curva (sondas convexas y sectoriales).
• Anular.

4. Parámetros Principales para la Elección del Transductor

La elección del tipo de transductor depende de:

• La profundidad de lo que se quiere estudiar.
• La amplitud del área que se quiere estudiar.
• La vía y la ventana de acceso.
• El tipo de paciente.

5. Normas Básicas de Cuidado de Transductores

1. No aproximar objetos punzantes al transductor ni a los cables.
2. Evitar atrapar o pisar los cables con las ruedas del equipo.
3. Guardar las sondas que no se empleen habitualmente.

6. Protocolo General de Exploraciones Ecográficas

Las exploraciones deben seguir un protocolo sistemático:

• Cada órgano debe ser escaneado de forma completa al menos en dos planos ortogonales.
• Se deben realizar medidas de determinados órganos o estructuras (riñones, colédoco, bazo, aorta, próstata, ovarios, testículos, tiroides, grosor miointimal en la arteria carótida común y calibre de las arterias vertebrales).
• Las exploraciones Doppler deben incluir imágenes de Doppler color y pulsado, y medidas de parámetros específicos.
• Si hay patología:
  • Documentar en dos planos.
  • Medir el diámetro máximo y otros diámetros.
  • Realizar imágenes que muestren la relación con otras estructuras y con los vasos.
  • Realizar imágenes representativas de la ecogenicidad, bordes, vascularización y características específicas de las lesiones (ej. calcificaciones, áreas quísticas).
• Determinadas exploraciones, como la ecografía con contraste, requieren guardar clips de vídeo.

7. Limitación Principal del Intervencionismo Ecográfico

La limitación fundamental del intervencionismo ecográfico es que hay lesiones que no pueden verse por ecografía. Esto incluye a la mayoría de las lesiones pulmonares y óseas. Las costillas, el gas intestinal y la mala ventana en algunos pacientes impiden ver bien la lesión o la aguja y dificultan el acto. Por otra parte, las agujas finas se ven con dificultad en algunos tejidos y su visualización y manejo requiere cierta experiencia.