Tomografía por emisión de positrones con un equipo PET/TAC | Revista Española de Medicina Nuclear e Imagen Molecular

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Townsend, fue introducido para el uso clínico en 1998 en el Medical Center de la Universidad de Pittsburgh tras tres años de desarrollo1. La motivación que impulsó el diseño de este equipo fue la obtención de imágenes clínicas tanto de tomografía por emisión de positrones (PET) como de tomografía axial computerizada (TAC), alineadas con precisión, en un mismo tomógrafo. La disponibilidad de la imagen TAC para determinar las correcciones en la adquisición del PET, tanto de atenuación como de la radiación dispersa fue secundaria2. Además, se consiguió una reducción en el tiempo dedicado al estudio de transmisión, desde los 20-30 minutos con una fuente de 68Ge a menos de un minuto en un equipo TAC.Una limitación de la imagen PET es su pobre resolución espacial, en el rango de 9 mm en el mejor de los casos. Por otro lado, la poca diferencia relativa de captación de la 18F-FDG entre los distintos tejidos hace que éstos se puedan diferenciar poco entre sí en las imágenes, que se caracterizan por una escasa información anatómica. Por este motivo se han realizado grandes esfuerzos para registrar la imagen metabólica de la PET con la imagen anatómica de la TAC. La combinación en un único tomógrafo de los equipos PET y TAC ofrece una elevada resolución anatómica, independientemente de lo específico que sea el radiofármaco PET. Así, para el desarrollo de radiofármacos PET más específicos, será esencial la obtención simultánea de la imagen metabólica con la anatómica.La fusión de las imágenes PET con las imágenes anatómicas, como las del TAC, se puede alcanzar utilizando programas específicos de corregistro3,4. Sin embargo, cuando se fusionan las imágenes PET con las imágenes TAC obtenidas en tomógrafos separados aparecen diversos problemas5: Las imágenes deben ser recuperadas de los archivos para proceder al corregistro. Al haber sido adquiridas en diferentes equipos, los perfiles de las camillas pueden ser distintos, y en consecuencia la posición de los órganos variará. Al mediar un tiempo variable entre la realización de los dos estudios, puede haber movimiento interno involuntario de los órganos así como una progresión de la enfermedad. Al utilizar un algoritmo (programa) para el corregistro, se imponen limitaciones en la precisión del mismo, siendo ésta mejor al utilizar el equipo combinado PET/TAC (que además no requiere manipulación posterior de las imágenes). Es más molesto para el paciente, ya que es sometido a dos exploraciones en dos equipos en lugar de uno.Una buena solución a estos inconvenientes es la adquisición de los estudios metabólico y anatómico en el mismo tomógrafo, en el que se combinen los componentes de los equipos PET y TAC en un mismo estativo. Con esta combinación, los estudios se adquieren de modo secuencial, con una diferencia mínima de tiempo entre ambos, no se modifica el perfil de la camilla y no es preciso reposicionar al paciente; aunque también pueden darse los movimientos involuntarios.El tomógrafo PET/TAC, combinando las dos modalidades de imagen (PET y TAC), es una evolución de la tecnología de imagen existente, integrando dos técnicas que han progresado históricamente por separado, aunque el PET debe mejorar en resolución espacial y rapidez de adquisición. Las dos modalidades son complementarias, ya que la imagen PET tiene la carencia del detalle anatómico, y la TAC adolece de la especificidad funcional de la PET. Además, el uso de la tecnología existente asegura que no se compromete la eficacia clínica de las dos modalidades de imagen6.Punto clave 1La adquisición de imágenes en un equipo PET/TAC reduce los desajustes espaciales y temporales entre ambas modalidades.DISEÑO DE LOS EQUIPOS PET/TACLa solución de las casas comerciales al diseño de un equipo PET/TAC ha sido la disposición de un tomógrafo TAC en tándem con un tomógrafo PET (fig. 1). En el diseño de estos tomógrafos PET/TAC ha sido preciso tomar decisiones sobre7:<img src="125v24n01-13070362tab01.gif"></img> Fig. 1.--Esquema de un tomógrafo PET/TAC, en el que sus componentes PET y TAC están en tándem. La elección de los componentes PET y TAC y de su nivel o características de funcionamiento. El nivel de integración mecánico de los componentes. El mantenimiento o retirada de las fuentes de transmisión. El diseño de la camilla, con el fin de maximizar la extensión corregistrada de la adquisición de los dos estudios. El nivel de integración de los programas, en el ordenador, de tratamiento de las imágenes, así como las herramientas de visualización y análisis.Las prestaciones de los tomógrafos PET y TAC dependen de las aplicaciones a las que se dedique el equipo, siendo los estudios de cuerpo entero en oncología la principal aplicación clínica en la actualidad. La tomografía por emisión de positrones tiene como factores limitantes la resolución espacial y el número (estadística) de sucesos detectados para formar la imagen, junto con la duración del estudio. Por ello, es deseable que el tomógrafo PET disponga de las mejores prestaciones (características) de funcionamiento. Las características de diseño y funcionamiento de los equipos PET/TAC comerciales (fig. 2) son múltiples, resumiéndose algunas de ellas en la tabla 1; y para el componente PET en la tabla 2.<img src="125v24n01-13070362fig02.jpg"></img>Fig. 2.--Tomógrafos comerciales PET/TAC: A) Discovery ST (GE Healthcare Technologies). B) Biograph (Siemens Medical Solutions). C) Gemini (Philips Medical) (imágenes gentileza de las casascomerciales).<img src="125v24n01-13070362tab03.gif"></img><img src="125v24n01-13070362tab04.gif"></img>Cada fabricante de tomógrafos utiliza un material como cristal centelleador (tabla 2). Los cristales de BGO (Germanato de bismuto) se han venido utilizando ampliamente en los tomógrafos PET desde finales de los años 70, debido a su mayor poder de frenado para los fotones de 511 keV, en comparación con los cristales de NaI(Tl). Sin embargo, la introducción de nuevos cristales centelleadores más rápidos como el GSO (oxiortosilicato de gadolinio) y el LSO (oxiortosilicato de lutecio), ambos dopados con cerio, ha mejorado significativamente las características de funcionamiento de los tomógrafos PET. Estos cristales presentan un tiempo de extinción más corto que el del BGO (tabla 3), reduciéndose el tiempo muerto del sistema y permitiendo mejores prestaciones en función de la tasa de sucesos, en particular para actividades elevadas dentro del campo de visión del tomógrafo. La producción rápida del pulso permite asimismo reducir el tiempo de coincidencia.<img src="125v24n01-13070362tab05.gif"></img>Los tomógrafos PET pueden adquirir el estudio de emisión en dos modos de operación (tabla 2). Tradicionalmente, en los tomógrafos PET se realizaba la adquisición con las líneas de coincidencia de cada plano (modo de adquisición 2D), y para evitar las coincidencias de fotones procedentes fuera del plano de detección se empleaban anillos septales. Al quitar estos anillos septales (modo de adquisición 3D) se incrementa la sensibilidad de detección en aproximadamente un factor 5 y aumenta la detección de la fracción de fotones dispersos detectados del 15-20 % en 2D a un 30-40 % en 3D. La implementación del modo de adquisición 3D ha llevado al desarrollo de una detección en coincidencia más rápida, un aumento de la capacidad de procesado de los ordenadores y una adecuación de los algoritmos de reconstrucción5,8.En algunos modelos PET/TAC, como el Discovery LS y el Gemini, se han mantenido las fuentes de transmisión (de 68Ge o 137Cs) por lo que es posible realizar el estudio de transmisión con dichas fuentes y en consecuencia determinar la corrección de atenuación para la imagen PET, además de la obtenida con el TAC.Las características de funcionamiento del TAC están en el rango medio-alto. La mayor diferencia radica en el número de detectores axiales (coronas) y en la velocidad de rotación. Actualmente, el número de coronas es de 2 a 16 y una velocidad inferior al segundo. Las adquisiciones del TAC más rápidas están indicadas en las aplicaciones de cardiología, y cuando es preciso que el paciente mantenga apnea durante el estudio. Para las aplicaciones oncológicas no son necesarios equipos TAC tan rápidos. En ellas, el estudio anatómico de cuerpo entero se puede adquirir en menos de un minuto. Sin embargo, la adquisición del PET puede durar entre 10 y 20 minutos en total, dependiendo principalmente del equipo, incluyendo varios ciclos respiratorios en cada posición de la camilla. Esta diferencia de tiempos requiere la adecuación de protocolos específicos para la respiración del paciente con el fin de que haya el menor desajuste posible entre la imagen anatómica y la metabólica. En definitiva, no es preciso que el TAC sea del rango más alto de prestaciones. En la tabla 4 se muestran características de los TAC usados en los equipos PET/TAC.<img src="125v24n01-13070362tab06.gif"></img>Debido a la disposición en tándem de los tomógrafos PET y TAC, el nivel de integración mecánico es mínimo. Las dimensiones de los tomógrafos son de unos 200 cm tanto de altura como anchura, sin embargo la profundidad está entre 110 y 160 cm para los modelos de GE Healthcare Technologies y Siemens Medical Solutions, al situar los tomógrafos PET y TAC en una misma estructura, mientras que en el equipo de Philips Medical los dos tomógrafos están separados, permitiendo el acceso al paciente en el espacio que hay entre ambos, y puede reducir la ansiedad en el caso de claustrofobia del paciente.La apertura del túnel para el posicionamiento del paciente varía según el modelo de PET/TAC; además, el diámetro puede ser distinto para los componentes PET y TAC. Por otro lado, los campos de visión pueden asimismo ser diferentes. Ello puede suponer alguna limitación para el uso del tomógrafo PET/TAC en la planificación tratamientos de radioterapia. Además, como se verá más adelante, se puede producir por ello el artefacto de truncación.El diseño de la camilla es esencial para asegurar la precisión del corregistro de las imágenes del TAC y del PET. La camilla del paciente debe moverse desde la posición de adquisición de un tomógrafo a la del otro, y su posición respecto al eje central (medio) de los tomógrafos debe coincidir en ambas adquisiciones; para ello, su inclinación vertical debe ser mínima durante el desplazamiento. Una solución es que la camilla sea soportada por un pedestal o punto de apoyo en su extremo, el cual se desplaza sobre un eje (fig. 2B). De este modo, la inclinación de la camilla es la misma en las dos adquisiciones tomográficas, siendo la precisión del corregistro submilimétrica. Otra posibilidad es que el pedestal tenga dos posiciones, una para cada adquisición, y que la camilla se desplace sobre el pedestal en cada adquisición.En la utilización del tomógrafo PET/TAC es importante la integración de los programas (software) de ambos equipos, tanto para la adquisición como para el procesado (reconstrucción), la visualización y el análisis de los estudios PET y TAC. También es importante la flexibilidad durante la adquisición de los estudios, siendo de interés: La posibilidad de programar un estudio dinámico PET, tanto de una posición de camilla como de cuerpo entero. La independencia de los dos tomógrafos, de modo que se pueda realizar un estudio de TAC sin hacer el PET al paciente; o lo que es más importante, realizar una adquisición de PET sin TAC; de interés, por ejemplo, en la realización de imágenes tardías o cuando se avería el tubo de rayos X.Las imágenes se obtienen normalmente en matrices de 128 x 128 para el PET y de 512 x 512 para el TAC. El análisis y fusión de las mismas requiere la transformación de las matrices; es decir, su conversión de un espacio al otro. La flexibilidad del proceso determinará la calidad de las imágenes obtenidas.Punto clave 2El equipo PET/TAC está formado por un tomógrafo TAC en tándem con un tomógrafo PET.CORRECCION DE ATENUACION BASADA EN EL TACSon varios los factores físicos que repercuten en la calidad de la imagen de los estudios PET y en particular sobre el valor de la captación del radiofármaco; siendo conveniente destacar la atenuación de los fotones, la dispersión de los mismos, las coincidencias accidentales, el tiempo muerto de los detectores y de la electrónica, y las variaciones en la sensibilidad de los detectores. La corrección por la atenuación sufrida por los fotones es la más importante (fig. 3). La atenuación o transmisión de fotones a través de un medio material está caracterizada por el coeficiente de atenuación, que depende de la energía del fotón y del número atómico del material.<img src="125v24n01-13070362fig07.jpg"></img> Fig. 3.--Efecto de la atenuación de los fotones sobre la imagen: Reconstrucción sin (izquierda) y con (derecha) corrección de atenuación.Una de las características más atrayentes de la PET es justamente que la corrección de atenuación es precisa y relativamente fácil de aplicar9. Ello es debido a que la atenuación de los fotones sólo depende de la composición del medio y del espesor total del medio atenuador. Así, tradicionalmente, los coeficientes de atenuación se determinan en un estudio PET de transmisión. En éste, una fuente lineal emisora de positrones, como el 68Ge, extendida a lo largo del eje del tomógrafo gira alrededor del paciente, y el tomógrafo mide las coincidencias en las que un fotón de aniquilación ha sido capaz de atravesar el medio atenuador (paciente). El cociente entre las cuentas de este estudio con las de otro estudio sin paciente ("en vacío") permite obtener el Factor Corrector de la Atenuación (FCA) de cada línea de coincidencia. Al derivarse de medidas experimentales, estos mapas de atenuación están caracterizados por un ruido elevado. Éste se elimina al segmentar la corrección de atenuación. En ella, del estudio de transmisión se obtiene una imagen anatómica que es subdividida o segmentada en los distintos tipos de tejidos. Regiones a las que se aplica o asigna el coeficiente de atenuación apropiado, para calcular posteriormente los FCA.En un tomógrafo PET/TAC el mapa de atenuación puede obtenerse a partir de las imágenes generadas por la TAC. La utilización de la imagen TAC para obtener los FCA presenta cuatro ventajas10: Tiene mucho menos ruido estadístico en comparación con una imagen de transmisión obtenida con una fuente radiactiva. Puede ser adquirida de forma mucho más rápida que la imagen de transmisión estándar con 68Ge. Es posible obtener un estudio sin contaminación de transmisión realizado tras la inyección del radiofármaco, porque el flujo de los fotones de rayos X es varios órdenes de magnitud superior al flujo de los fotones de emisión. No es necesario disponer del equipamiento preciso para las fuentes de 68Ge (blindajes, mecánica de movimiento de las fuentes, etc.), ni proceder a su remplazo periódico.La imagen de la TAC, en comparación con la obtenida con las fuentes de transmisión de 68Ge, tiene mejor calidad en cuanto a contraste, resolución y ruido. El mayor contrate de la imagen es debido a que las diferencias del coeficiente de atenuación para las bajas energías de los rayos X son mayores que para los fotones de 511 keV (tabla 5), y a que la intensidad de fotones es también mayor para un tubo de rayos X. Este aumento del flujo de fotones conduce también a una reducción de las fluctuaciones estadísticas; no obstante, se aumenta la dosis de radiación del paciente.<img src="125v24n01-13070362tab08.gif"></img>Al utilizar un tubo de rayos X como fuente de transmisión, con una energía media de unos 80 keV, los coeficientes de atenuación obtenidos deben ser convertidos para que se correspondan a la energía de los fotones de aniquilación de 511 keV. Para ello se han utilizado varios procedimientos: el método de factor de escala, la segmentación y un método híbrido de los dos anteriores11. Así, la imagen original del TAC, obtenida a una energía media de unos 80 keV, es convertida pixel a pixel a una imagen de coeficiente de atenuación para fotones de 511 keV. A continuación la imagen es interpolada (suavizada) desde la resolución del TAC a la resolución de la imagen del PET, y finalmente los FCA se generan retroproyectando la imagen interpolada12.Punto clave 3La imagen del TAC debe convertirse a una imagen del coeficiente de atenuación para fotones de 511 keV, y posteriormente obtener los factores de corrección de atenuación.Métodos para determinar los coeficientes de atenuación a 511 keVEn el método de un factor de escala, la imagen de atenuación a 511 keV se determina multiplicando la imagen TAC por el cociente de los coeficientes de atenuación del agua para las energías del TAC y del PET. Debido a que la relación del coeficiente de atenuación másico para fotones de 80 y 511 keV no es única para los distintos tejidos (tabla 5), no se puede aplicar un coeficiente global de escala a los FCA derivados de la imagen de TAC.Los procedimientos de segmentación se pueden utilizar para separar la imagen de la TAC en regiones correspondientes a diferentes tejidos (como hueso, pulmón y tejido blando). A continuación, los valores de la imagen TAC para cada tejido se reemplazan por los valores apropiados del coeficiente de atenuación para la energía de los fotones de 511 keV. Sin embargo, este método es problemático en regiones que presentan una variación continua de densidades, que no pueden ser representadas por un conjunto de valores discretos.El método híbrido está basado en una combinación de la segmentación y la aplicación de distintos factores de escala. La imagen de atenuación a 511 keV se estima en primer lugar utilizando un umbral de 300 Unidades Hounsfield (UH) para separar el componente de hueso en la imagen de TAC de las regiones de no-hueso (valor del pixel < 300 UH), aplicando a continuación diferentes factores de escala para los dos componentes con el fin de obtener la atenuación a 511 keV.Otros algoritmos13 establecen el cambio del factor de escala en 0 UH, considerando que los pixels con valor mayor de 0 UH se relacionan con agua y hueso, mientras que los pixels con valor menor de 0 UH se corresponden a una mezcla de agua y aire. Sin embargo, hay tejidos que no son claramente una mezcla agua-hueso, como el músculo ( ≈ 60 UH) o la sangre ( ≈ 40 UH). Por ello, no hay una única transformación, siendo las diferentes aproximaciones igualmente válidas, suponiendo pequeñas diferencias entre los coeficientes obtenidos.PROTOCOLO DE ADQUISICION EN UN TOMOGRAFO PET/TACEl protocolo de un estudio con un tomógrafo PET/TAC es parecido al protocolo PET estándar, siendo la mayor diferencia la sustitución del estudio de transmisión con fuentes radiactivas (68Ge o 137Cs) por otro empleando los rayos X del tomógrafo TAC. Sin embargo, es conveniente señalar las distintas fases del protocolo: preparación del paciente, posicionamiento del mismo en el tomógrafo, realización de un topograma, adquisición de los estudios TAC y de emisión del PET, reconstrucción y análisis de las imágenes.Preparación del pacienteLa preparación del paciente depende del radiofármaco PET que se emplee, y tiene por objetivo la obtención de un estudio de calidad óptima, maximizando la captación del radiofármaco en los órganos o tejidos de interés y reduciéndo al mínimo la actividad en el resto del organismo, mejorándose así la relación señal/fondo y la calidad de la imagen. La preparación del paciente para un estudio en un equipo PET/TAC es similar a la de un estudio PET convencional14. Por tanto, deben de tenerse en cuenta las mismas consideraciones sobre el estado de ayunas del paciente, su hidratación, los niveles de glucosa sérica y el uso de relajantes musculares.En el caso de utilizar FDG, se administra una actividad alrededor de 370 MBq, dependiendo del peso del paciente, de las características del tomógrafo PET y del tiempo de adquisición; permitiéndose la incorporación del radiofármaco durante un periodo de 45 a 60 minutos antes de la realización del estudio.Un aspecto importante y diferenciador en la preparación del paciente para un estudio en un equipo PET/TAC es la instrucción del paciente sobre el protocolo de respiración que deberá seguir durante la realización del estudio TAC. Este protocolo deberá ser practicado antes de iniciar la adquisición del TAC.Posicionamiento del paciente en el tomógrafoLa sustitución de las fuentes de transmisión por un equipo de rayos X hace necesario que el paciente se quite cualquier objeto metálico que porte (pulseras, reloj, ropa con cremalleras,...) para evitar que al efectuar el estudio TAC se produzcan artefactos "en rayas". Por otro lado, es conveniente realizar el estudio con los brazos del paciente extendidos por encima de la cabeza, tal y como se realiza en los estudios de TAC convencionales, con el fin de evitar artefactos.La posición del paciente en la camilla debe ser confortable, para minimizar movimientos involuntarios durante la realización de los estudios, que llevarían a un error en el corregistro de las imágenes PET y TAC, además de una incorrecta asignación de la atenuación calculada a partir del TAC. Para evitar estos movimientos se pueden utilizar accesorios o dispositivos de inmovilización.Realización de un topogramaEl primer paso de una adquisición en un equipo PET/TAC es la realización de un topograma. Esta imagen se obtiene con el tubo de rayos X fijo en una posición, que suele ser anterior, aunque también puede ser posterior, lateral o en una orientación intermedia. Esta adquisición se realiza con un movimiento continuo de la camilla en un rango predeterminad el operador definirá la extensión axial del estudio PET/TAC en base a la patología del sujeto. El equipo deberá ajustar y mostrar los límites del estudio PET/TAC de modo que la adquisición TAC (con movimiento continuo de la camilla) coincida en extensión con la adquisición del PET (con movimiento discreto de la camilla).Dependiendo del modelo de tomógrafo PET/TAC, los campos de visión y, en consecuencia, de formación de las imágenes TAC y PET, pueden ser distintos (50 cm para el TAC y 60 para el PET). En esta situación es importante verificar que todas las partes del cuerpo queden dentro de la imagen con menor campo de visión, normalmente el TAC. Si esta situación no se corrige, reposicionando al paciente, se podrán generar artefactos de "truncación" en las imágenes reconstruidas.Realización del estudio TACUna vez definido el campo axial del estudio PET/TAC, la camilla del paciente se mueve automáticamente para iniciar el estudio TAC. Éste se realiza de manera estándar (tabla 6) con la introducción del protocolo específico de respiración durante la adquisición del TAC para hacer coincidir de la mejor manera la imagen TAC con la del PET, que se adquiere con el paciente respirando normalmente. La duración de la adquisición del TAC depende de varios parámetros: extensión de la zona explorada, número de coronas del equipo, velocidad de rotación del tubo y de traslación de la camilla. Así, para un estudio de cuerpo entero, la duración suele ser menor de un minuto; reduciéndose considerablemente el tiempo dedicado al estudio de transmisión respecto a la utilización de fuentes de 68Ge, que es de unos 20-30 minutos.<img src="125v24n01-13070362tab09.gif"></img>Punto clave 4La utilización del TAC para la corrección de atenuación de la PET reduce significativamente el tiempo de adquisición en comparación con los equipos PET con fuentes de germanio.Realización del estudio de emisión del PETUna vez finalizado el estudio de TAC, la camilla se desplaza para posicionar al paciente en el campo de visión del tomógrafo PET. El operador determina el momento del inicio de la exploración así como la dirección de la camilla durante la exploración, que será caudocraneal cuando se quiera disminuir el artefacto producido por la acumulación del radiofármaco en la vejiga. El estudio de emisión de "cuerpo entero" se realiza adquiriendo los sinogramas o proyecciones en las diversas posiciones de la camilla que cubren el rango explorado por el TAC.El tiempo de adquisición por posición de camilla y el rango explorado determinan el tiempo total de adquisición del estudio de emisión PET, que dependiendo de los equipos puede oscilar entre 10 y 30 minutos. Aunque la calidad de las imágenes mejora con adquisiciones largas, la información diagnóstica no se compromete con tiempos de adquisición cortos, siendo en determinadas situaciones incluso posible la adquisición de un estudio de cuerpo entero en 7 minutos con un equipo PET dotado de cristales LSO15.Punto clave 5En un tomógrafo PET/TAC, la adquisición del estudio tiene tres fases: realización de un topograma, realización de un estudio de TAC que permitirá determinar la corrección de atenuación del PET, y finalmente realizar la adquisición tomográfica de emisión de positrones PET.Reconstrucción del estudio PETLas imágenes se reconstruirán utilizando los algoritmos de reconstrucción disponibles en los tomógrafos PET (tabla 6), pero con las correcciones de dispersión y atenuación determinadas a partir de las imágenes del TAC.La reconstrucción de las imágenes TAC se realiza simultáneamente (en paralelo) a la adquisición del PET. Como el tiempo de reconstrucción de cada corte de TAC es inferior a 1 segundo, las imágenes TAC están disponibles para determinar la corrección de los fotones dispersos y de los factores de corrección de la atenuación durante la adquisición PET de la primera posición de la camilla; de modo que cuando ésta termina ya están disponibles los FCA. Así, a los pocos minutos de terminar la adquisición de la última posición de la camilla, las imágenes PET ya están reconstruidas y disponibles para su análisis.Análisis de las imágenesLas imágenes disponibles para el análisis serán las del PET con y sin corrección de atenuación así como las imágenes del TAC. El tomógrafo PET/TAC aporta los programas (software) para el análisis simultáneo de estas imágenes corregistradas, así como de la imagen de fusión (fig. 4).<img src="125v24n01-13070362fig10.jpg"></img> Fig. 4.--Análisis simultáneo de las imágenes PET, TAC y de fusión, en los tres ejes.CONSIDERACIONES METODOLOGICAS EN LA REALIZACION DE ESTUDIOS CON UN EQUIPO PET/TACLa utilización de un equipo de TAC para efectuar la corrección de atenuación de los fotones producida en el estudio de emisión del PET precisa la adopción de una metodología particular con el fin de obtener las imágenes de las dos modalidades PET y TAC óptimas y libres de artefactos. A continuación se analizan diversos aspectos metodológicos en la realización de estudios PET con equipos PET/TAC.Artefactos debidos al posicionamiento del pacienteEl espectro fotónico generado en un tubo de rayos X es continuo hasta un valor máximo, determinado por el voltaje del tubo. Cuando el haz atraviesa el paciente se produce una absorción de fotones, siendo más probable para los fotones de baja energía. En consecuencia se produce un endurecimiento del haz, es decir, un aumento relativo de la proporción de fotones de mayor energía.La disposición de los brazos extendidos junto al paciente, dentro del campo de visión, en lugar de mantenerlos extendidos por encima de la cabeza, aumenta la dispersión de los fotones del haz de rayos X y produce un mayor endurecimiento del haz en aquellas direcciones que incluyen a los brazos y al paciente, manifestándose en forma de artefactos en rayas. Estos efectos se propagan en los coeficientes de atenuación y finalmente en la reconstrucción de la imagen del PET. Asimismo, se produce una degradación de la imagen de fusión del PET con la del TAC, tal como se ilustra en la figura 5.<img src="125v24n01-13070362fig11.jpg"></img> Fig. 5.--Aparición de artefacto en rayas al mantener los brazos dentro del campo de visión.Artefactos de truncaciónLos tomógrafos PET tienen un campo de visión transaxial de unos 55 a 60 cm (tabla 2) frente a los 50 cm de diámetro del campo de visión de los equipos de TAC (tabla 4). Así, en el tomógrafo PET el paciente sitúa tradicionalmente los brazos extendidos junto al tronco, mientras en el TAC los brazos se colocan por encima de la cabeza. Sin embargo, en un equipo PET/TAC el paciente debe tener la misma posición al realizar los dos estudios PET y TAC. Si los brazos se colocan extendidos junto al paciente o parte de éste se encuentra fuera del campo de visión del equipo TAC se producen artefactos de truncación, al no reconstruirse parte de la anatomía del paciente en la imagen TAC. En consecuencia, esta información no está disponible al generar la corrección de atenuación en base a la imagen TAC. En esta situación, la imagen de emisión corregida por atenuación aparecerá asimismo artefactada: el valor de la captación del radiofármaco fuera del campo de visión de la TAC estará infravalorado, y se producirá una desviación de la captación dentro del campo de visión16.En la figura 6 se ilustra el efecto de la truncación producido al colocar un brazo del paciente a lo largo del tronco en un estudio de cuerpo entero con un equipo PET/TAC. Para corregir el artefacto de la truncación, la imagen de atenuación se puede estimar extrapolando los sinogramas de transmisión truncados, y realizando a continuación su retroproyección filtrada o una reconstrucción iterativa de los sinogramas truncados17.<img src="125v24n01-13070362fig12.jpg"></img>Fig. 6.--La diferencia del campo de visión del TAC (50 cm) y la del PET (60 cm) produce la truncación en la imagen del TAC. Esta interfiere en los planos correspondientes del PET: no corrección de la atenuación en el brazo (flecha derecha) y una desviación en la captación del nódulo (flecha izquierda).Punto clave 6Es importante posicionar adecuadamente al paciente en el tomógrafo PET/TAC para evitar la aparición de artefactos en forma de rayas y de truncación.Artefactos de respiraciónLos movimientos internos en el paciente pueden producir una variación de la posición de los órganos entre el tiempo de realización del TAC y cuando se adquiere el correspondiente PET, al igual que puede suceder al efectuar la transmisión con fuentes radiactivas gamma. Este desplazamiento de los órganos será debido tanto a movimientos voluntarios como involuntarios. De éstos cabe destacar el movimiento de las asas intestinales, el del miocardio y muy especialmente el movimiento respiratorio.El estudio de TAC se obtiene típicamente con el paciente manteniendo su respiración en máxima inspiración, para prevenir la aparición de artefactos respiratorios en la imagen de TAC. Sin embargo, la disposición anatómica de los órganos en máxima inspiración no coincide con la correspondiente a la adquisición del PET, que al realizarse durante varios minutos se corresponde más bien a la suma de imágenes sobre varios ciclos respiratorios. En consecuencia, la corrección de atenuación, determinada a partir de una imagen de TAC que no se corresponde espacialmente a la localización en PET, será incorrecta en esas zonas de no correspondencia; introduciendo artefactos en la imagen PET reconstruida. Las zonas más afectadas por el movimiento respiratorio son la parte inferior del tórax, la pared torácica anterior y el hígado. Así, son típicos los artefactos curvilíneos fríos paralelos a la cúpula diafragmática en la interfase pulmón-diafragma18 (fig. 7).<img src="125v24n01-13070362fig13.jpg"></img>Fig. 7.--Artefacto en la zona diafragmática producido por la diferencia de localización de los órganos entre el TAC y el PET debido almovimiento respiratorio.Los artefactos respiratorios pueden ocurrir en la mayoría de los pacientes si no se adoptan protocolos específicos de respiración, según Beyer19. Así, este autor señala que cuando el paciente respira suavemente durante la parte inicial del TAC, la frecuencia de artefactos severos en la zona del diafragma se reduce a la mitad y la extensión espacial de los artefactos inducidos se reduce al menos un 40 %, respecto a no realizar un protocolo respiratorio específico (el paciente respira libremente durante la realización del TAC). Sin embargo, Osman observa en una serie de 300 pacientes a los que no se indicó un protocolo específico de respiración, que sólo se producían errores de localización en el 2 % de los pacientes cuando la TAC se utilizaba para la corrección de atenuación y fusión de imágenes20.En un estudio sobre el corregistro de las imágenes PET y TAC a nivel torácico, Goerres21 ha observado que la imagen TAC en la que se detenía la respiración al final de una espiración normal (EsNorm) se corresponde mejor a la imagen del PET, seguida del TAC con respiración libre, frente a la realización del TAC deteniendo la respiración al final tanto de máxima inspiración como con máxima espiración. Al estudiar lesiones pulmonares observa que también el protocolo de TAC con EsNorm proporciona los mejores resultados, con una mayor probabilidad de coincidencia y un menor rango de variación de la posición del tumor, comparado con el protocolo de respiración libre. En otro estudio centrado a nivel abdominal22, con los mismos protocolos respiratorios, concluyen asimismo que los protocolos de TAC con EsNorm y con respiración libre son los mejores para el corregistro. Por otro lado, observan que en la mayoría de los pacientes el error de posición de los órganos es menor que la resolución final de la imagen corregistrada.La implementación de la adquisición 4D TAC y 4D PET, en las que la cuarta dimensión es el tiempo, junto a un sistema de monitorización de marcas externas en el abdomen, ha permitido correlacionar las dos adquisiciones (TAC y PET) durante la respiración regular del paciente. Se observó una consistencia del movimiento respiratorio en ambos estudios tomográficos, mejorando tanto la corrección de atenuación de las imágenes del PET como el corregistro de las imágenes PET y TAC23.En ausencia de la adquisición 4D-PET/TAC, con sincronismo entre el movimiento respiratorio y la obtención de las imágenes PET y TAC, será preciso la introducción de protocolos específicos de respiración para reducir la extensión y frecuencia de los artefactos en la imagen PET. Estos protocolos requieren ser entendidos y practicados por los pacientes con anterioridad a la realización del estudio.Punto clave 7El movimiento respiratorio produce una no correspondencia espacial entre las imágenes del PET y del TAC, generando errores de localización anatómica en la información del PET, e introduciendo artefactos en la imagen del PET. Estos artefactos se evitan o minimizan mediante protocolos de adquisición adecuados.Uso de contrastes en el TACEl uso de contrastes es habitual en los estudios de TAC para realzar en la imagen tanto el tracto gastrointestinal como los vasos, administrándose las soluciones por vía oral o intravenosa. Además, se emplean contrastes para detección de lesiones en órganos sólidos y para identificar mejor los ganglios linfáticos. Así, la utilización de soluciones que contienen iodo o sulfato de bario es frecuente. El elevado número atómico del bario (Z = 46) y del yodo (Z = 53) hace más probable la absorción fotoeléctrica de los fotones de baja energía del TAC; sin embargo, estos medios son prácticamente transparentes a los fotones de aniquilación de 511 keV. Por ello, el uso de agentes de contaste aumenta significativamente la atenuación de los fotones del TAC en los tejidos blandos; y no hay prácticamente diferencia en el PET24.En ausencia de contaste intravenoso, los tejidos vascularizados pueden tener valores en el TC de 30 a 60 UH, mientras que la administración de iodo intravenoso aumenta los valores TC hasta 200-300 UH. Por ello, en la determinación de la corrección de atenuación, cualquier factor de escala que prediga correctamente los coeficientes de atenuación a 511 keV para hueso o tejido blando causará una sobrestimación de la atenuación en las regiones con contraste. Así, una acumulación focal del contraste provocará un artefacto debido a un foco hipercaptante en la imagen del PET en la misma localización.Se ha observado que altas densidades de bario causan una sobrestimación de la concentración de FDG; sin embargo, concentraciones bajas no causan artefactos significativos, sugiriéndose apropiadas para su uso clínico25. Por otro lado, el impacto del uso de contrates orales en el SUV se ha cifrado en un aumento del 4,4 % ± 2,8 (máximo: 11,3 %) en las regiones que contienen agente de contraste, mientras que en los tumores fue del 1,2 % ± 1,1 % (máximo: 4,1 %).Una modificación de los algoritmos que determinan la conversión de la atenuación medida en TAC a la atenuación para la energía de 511 keV puede corregir los artefactos introducidos en la imagen PET por el uso de contrastes en el TAC. Así, la segmentación de la imagen del TC para identificar la presencia del agente de contraste permite hacer una reasignación del coeficiente de atenuación, permitiendo una evaluación precisa del SUV y del tamaño de la lesión26, comparado con los valores que se obtiene en el PET corregido por atenuación con fuentes de 68Ge.Una alternativa para evitar artefactos es la utilización de agentes de contraste oral negativos27. Así, han permitido delinear las estructuras intestinales debido a que su base o principio es el agua, no habiéndose observándose artefactos en la imagen PET y considerándose útiles para su uso en los equipos PET/TAC.Debido a que los contrastes introducen artefactos en la imagen corregida por atenuación, el análisis de la imágenes PET con corrección de atenuación deberá ir acompañado de la revisión del estudio PET sin corrección de atenuación y de la imagen de fusión (del TAC con el PET con corrección de atenuación), que permitirán identificar aquellos focos hipercaptantes que se correspondan a artefactos causados por un error en la determinación del coeficiente de atenuación.Finalmente, una posible solución al problema derivado del uso de contrastes en el TAC sería la realización de dos estudios TAC: uno sin contrastes para la corrección de atenuación, y un segundo con finalidad diagnóstica, administrando al paciente los contrates orales y/o intravenosos. Sin embargo, esta situación provocaría un aumento de la dosis de radiación recibida por el paciente.Presencia de implantes metálicosLos cuerpos metálicos en el paciente producen un efecto nulo o despreciable en la transmisión con fuentes radiactivas de 68Ge o 137Cs. Sin embargo, su presencia, en forma de implantes dentales, prótesis articulares y material de ostesíntesis, produce una atenuación significativa de el haz de rayos X debido al elevado número atómico los materiales (mayoritariamente metales), en comparación con el de los tejidos circundantes (tejido blando); introduciendo artefactos importantes, que en algunas ocasiones pueden hacer la imagen no diagnóstica. Si el TAC dispone de algoritmos iterativos de reconstrucción, se podrán corregir los artefactos debidos al endurecimiento del haz y a la dispersión de fotones producida por los implantes metálicos.Los implantes dentales metálicos causan, en la imagen corregida con atenuación del TAC en comparación con la atenuación medida con 68Ge, un artefacto por aumento de la captación, aunque en algunas ocasiones la captación puede ser menor28. Esto es debido a que los valores del TAC no sólo pueden ser altos, sino incluso estar ausentes.También se ha observado que los pacientes con marcapasos cardíacos tienen un aumento focal de intensidad moderada de la captación de FDG en las imágenes corregidas por atenuación, mientras que los pacientes con reservorios de vía venosa central tienen un incremento focal de captación de intensidad moderada en el 29 % de los casos29. En la figura 8 se ilustra el artefacto producido por un marcapasos en la imagen PET con corrección de atenuación.<img src="125v24n01-13070362fig14.jpg"></img>Fig. 8.--Artefacto producido por un marcapasos: en la imagen superior (con corrección de atenuación por TAC) se observa un foco de hipercaptación que se corresponde en la imagen inferior (sin corrección de atenuación) con hipocaptación debida a la atenuación.En el análisis de las imágenes, al igual que sucede cuando se utilizan contrastes, deberá valorarse la imagen PET sin corrección de atenuación y la imagen de fusión, con el fin de identificar los artefactos.Punto clave 8La utilización del TAC para la corrección de atenuación de la PET genera artefactos ante la presencia de contrastes y de elementos metálicos (implantes dentales, prótesis, marcapasos), que al no estar presentes en las imágenes no corregidas por atenuación, es posible identificar y evitar falsos diagnósticos.Dosis de radiaciónExiste un debate sobre el modo de utilizar el TAC en un equipo PET/TAC30. Según se resuelva o concrete en cada centro, el impacto en la dosis de radiación recibida por el paciente será diferente. En el estudio PET, la dosis efectiva recibida por un radiofármaco depende de la actividad administrada al paciente y de su biocinética. Así, para cada radiofármaco se conoce la dosis efectiva por unidad de actividad administrada, que en el caso de la FDG es de 1,9 x 102 mSv/MBq31. En consecuencia, si en un estudio de cuerpo entero se administraran 370 MBq al paciente, la dosis efectiva correspondiente al estudio PET será de 7,03 mSv.La dosis efectiva recibida por un estudio de transmisión de cuerpo entero, con fuentes de 68Ge, dependerá del tiempo total empleado así como de la actividad de las fuentes de transmisión, habiéndose evaluado en 1,0 x 105 mSv/MBq.min, suponiendo unos 0,20-0,26 mSv (para una duración de 35 minutos)32; dosis despreciable frente a la recibida por la FDG.La dosis efectiva en los estudios TAC depende del equipo, del procedimiento y de la zona del paciente examinada. Así, se ha descrito que para los procedimientos estándar en un equipo TC multicorona las dosis efectivas para estudios de tórax fueron de 7,2 a 12,9 mSv, mientras que para abdomen eran de 12,4 a 16,1 mSv33.La dosis efectiva debida al TAC utilizado como fuente de transmisión en un equipo PET/TAC se ha observado dependiente del modo en que se realiza el estudio: 18,97 mSv para el modo de alta calidad y 8,81 mSv para el modo de alta velocidad, utilizando en ambos casos el mismo kilovoltaje (140 kV) e idéntica corriente de tubo (80 mA). Estas dosis son significativamente mayores que las debidas a la utilización de fuentes de transmisión de 68Ge.Existen diversas técnicas para reducir la dosis absorbida por el paciente debida al TC. Así, en un estudio sobre el impacto de la corriente de tubo de rayos X sobre la calidad de imagen, Kamel et al34 observan que una corriente de 10 mA es suficiente para el TAC si este sólo se utiliza par la corrección de atenuación. Estos autores estiman que la dosis efectiva debida al TAC, al utilizar una corriente de 10 mA en lugar de 80 mA, se reduciría de 3,3 a 0,4 mSv, de interés especialmente en estudios con voluntarios sanos. Por otro lado, algunos equipos disponen de una modulación de la corriente de tubo, de modo que el flujo o intensidad de fotones es mayor en las proyecciones laterales (donde el espesor el paciente es mayor), pero con una reducción significativa en las proyecciones posterior y anterior. Con esta técnica de modulación de corriente, se ha observado una reducción de un 16,9 % y 20,0 % de los mAs en estudios de tórax y de abdomen35, con la correspondiente reducción de dosis al paciente.Punto clave 9La dosis efectiva producida al utilizar el TAC es muy superior a la debida a las fuentes de transmisión de germanio, siendo ésta despreciable frente a la dosis debida a la FDG.SUVSe ha cuestionado la utilidad del SUV cómo índice para cuantificar la malignidad en la PET, habiéndose señalado los factores que influyen en dicho índice: constitución del paciente, intervalo de captación, niveles de glucosa en plasma y efecto parcial de volumen36. Por otro lado, en el efecto pute;s y el tamaño y la geometría del objeto.Con la introducción de los equipos PET/TAC ha sido preciso estudiar la diferencia cuantitativa entre las imágenes PET de un equipo PET/TAC obtenidas con la corrección de atenuación realizada a partir de sus fuentes de transmisión de 68Ge y las obtenidas utilizando su TAC como transmisión. Así, se ha observado que las imágenes con corrección del TAC presentan una captación significativamente mayor que las obtenidas con las fuentes de 68Ge. Este efecto debería ser considerado al comparar los valores cuantitativos obtenidos con equipos PET frente a los PET/TAC37.Finalmente, en un equipo PET/TAC la imagen PET puede reconstruirse con distintos algoritmos y parámetros (filtros, iteraciones y subsets) dependiendo de si el análisis clínico se realiza sólo en la imagen PET o en la imagen de fusión PET con TAC, repercutiendo en el valor SUV de la imagen.Punto clave 10El valor del SUV depende de la fuente (Ge-68 o equipo TAC) utilizada en el estudio de transmisión, siendo mayor al emplear el TAC.FUTURO DEL PET/TACEl desarrollo de los tomógrafos PET/TAC está ligado a la evolución tecnológica de las dos modalidades de imagen. En la PET han sido importantes para la obtención de las imágenes de cuerpo entero la introducción de nuevos diseños de los equipos, nuevos materiales centelleadores y una mejor electrónica. Del mismo modo, para los tomógrafos TAC, en los estudios de cuerpo entero, ha sido de interés el aumento del número de coronas de detectores y la reducción del tiempo de rotación.Probablemente, el impacto más evidente de esta evolución ha sido la reducción del tiempo de adquisición de los estudios PET, en el que han confluido la utilización de un tomógrafo TAC como fuente de transmisión, la utilización de los nuevos cristales LSO y GSO y la adquisición en modo 3D. Todo ello ha permitido una mayor comodidad para el paciente y la realización de un mayor número de estudios. Este desarrollo debería llevar, en un futuro, a la posibilidad de realizar estudios dinámicos de cuerpo entero con trazadores de periodo de semidesintegración corto, como el 11C.El nivel de integración de los dos equipos PET y TAC en los tomógrafos PET/TAC comerciales es menor que el del primer prototipo que se desarrolló, en el que los dos componentes estaban ensamblados en un mismo soporte que giraba1,38. El objetivo deseable es el desarrollo de un equipo específicamente diseñado para combinar la imagen anatómica con la metabólica, en lugar de combinar de una manera física y conceptual los tomógrafos TAC y PET. Este nuevo reto debería ir acompañado de otro, la reducción del coste de unos equipos de gran utilidad para el diagnóstico clínico de los pacientes.El PET/TAC, como modalidad diagnóstica emergente, debe establecer protocolos específicos para el diagnóstico oncológico, así como para las futuras aplicaciones en neurología y cardiología. Por otro lado, la tecnología puede variar según sea la indicación del estudio. Así, para estudios de cardiología, el uso de tomógrafos TAC con un mayor número de coronas (16-64) es necesario, frente a un menor número de coronas (2-8) en oncología.Otra área de investigación y desarrollo es la de los factores de corrección de atenuación basados en el TAC, especialmente por el uso de contrastes radiológicos debido a la producción de artefactos.Debido a que el movimiento respiratorio es una fuente importante de errores, produciendo un desajuste en el corregistro entre los estudios TAC y PET, y en particular en la localización de un foco hipercaptante, así como un error en la cuantificación de la captación del radiofármaco, la realización de estudios 4D-PET/TAC, con sincronismo entre el movimiento respiratorio y la obtención de las imágenes PET y TAC, parecen prometedores.Finalmente, el uso de radiofármacos distintos a la FDG y más específicos para las diversas patologías dará una mayor importancia y relevancia a la adquisición simultánea de la imagen metabólica con la anatómica.Punto clave 11Los equipos PET/TAC han supuesto un punto de avance en la tomografía por emisión de positrones. Sin embargo, la tecnología debe mejorar para evitar los errores de corregistro que se producen por movimientos de órganos del paciente." 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Estadísticas

Tomografía por emisión de positrones con un equipo PET/TAC

Positron emission tomography with PET/CT

JM. Martí-Climenta, MJ. García Vellosoa, P. Serraa, JF. Boána, JA. Richtera

a Servicio de Medicina Nuclear. Clínica Universitaria. Universidad de Navarra. Pamplona.

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    "textoCompleto" => "<p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">INTRODUCCION</span></p><p class="elsevierStylePara">El primer tom&#243;grafo PET&#47;TAC&#44; dise&#241;ado por D&#46; Townsend&#44; fue introducido para el uso cl&#237;nico en 1998 en el Medical Center de la Universidad de Pittsburgh tras tres a&#241;os de desarrollo<span class="elsevierStyleSup">1</span>&#46; La motivaci&#243;n que impuls&#243; el dise&#241;o de este equipo fue la obtenci&#243;n de im&#225;genes cl&#237;nicas tanto de tomograf&#237;a por emisi&#243;n de positrones &#40;PET&#41; como de tomograf&#237;a axial computerizada &#40;TAC&#41;&#44; alineadas con precisi&#243;n&#44; en un mismo tom&#243;grafo&#46; La disponibilidad de la imagen TAC para determinar las correcciones en la adquisici&#243;n del PET&#44; tanto de atenuaci&#243;n como de la radiaci&#243;n dispersa fue secundaria<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#46; Adem&#225;s&#44; se consigui&#243; una reducci&#243;n en el tiempo dedicado al estudio de transmisi&#243;n&#44; desde los 20-30 minutos con una fuente de <span class="elsevierStyleSup"> 68</span>Ge a menos de un minuto en un equipo TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Una limitaci&#243;n de la imagen PET es su pobre resoluci&#243;n espacial&#44; en el rango de 9 mm en el mejor de los casos&#46; Por otro lado&#44; la poca diferencia relativa de captaci&#243;n de la <span class="elsevierStyleSup">18</span>F-FDG entre los distintos tejidos hace que &#233;stos se puedan diferenciar poco entre s&#237; en las im&#225;genes&#44; que se caracterizan por una escasa informaci&#243;n anat&#243;mica&#46; Por este motivo se han realizado grandes esfuerzos para registrar la imagen metab&#243;lica de la PET con la imagen anat&#243;mica de la TAC&#46; La combinaci&#243;n en un &#250;nico tom&#243;grafo de los equipos PET y TAC ofrece una elevada resoluci&#243;n anat&#243;mica&#44; independientemente de lo espec&#237;fico que sea el radiof&#225;rmaco PET&#46; As&#237;&#44; para el desarrollo de radiof&#225;rmacos PET m&#225;s espec&#237;ficos&#44; ser&#225; esencial la obtenci&#243;n simult&#225;nea de la imagen metab&#243;lica con la anat&#243;mica&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La fusi&#243;n de las im&#225;genes PET con las im&#225;genes anat&#243;micas&#44; como las del TAC&#44; se puede alcanzar utilizando programas espec&#237;ficos de corregistro<span class="elsevierStyleSup">3&#44;4</span>&#46; Sin embargo&#44; cuando se fusionan las im&#225;genes PET con las im&#225;genes TAC obtenidas en tom&#243;grafos separados aparecen diversos problemas<span class="elsevierStyleSup">5</span>&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Las im&#225;genes deben ser recuperadas de los archivos para proceder al corregistro&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Al haber sido adquiridas en diferentes equipos&#44; los perfiles de las camillas pueden ser distintos&#44; y en consecuencia la posici&#243;n de los &#243;rganos variar&#225;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Al mediar un tiempo variable entre la realizaci&#243;n de los dos estudios&#44; puede haber movimiento interno involuntario de los &#243;rganos as&#237; como una progresi&#243;n de la enfermedad&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Al utilizar un algoritmo &#40;programa&#41; para el corregistro&#44; se imponen limitaciones en la precisi&#243;n del mismo&#44; siendo &#233;sta mejor al utilizar el equipo combinado PET&#47;TAC &#40;que adem&#225;s no requiere manipulaci&#243;n posterior de las im&#225;genes&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Es m&#225;s molesto para el paciente&#44; ya que es sometido a dos exploraciones en dos equipos en lugar de uno&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Una buena soluci&#243;n a estos inconvenientes es la adquisici&#243;n de los estudios metab&#243;lico y anat&#243;mico en el mismo tom&#243;grafo&#44; en el que se combinen los componentes de los equipos PET y TAC en un mismo estativo&#46; Con esta combinaci&#243;n&#44; los estudios se adquieren de modo secuencial&#44; con una diferencia m&#237;nima de tiempo entre ambos&#44; no se modifica el perfil de la camilla y no es preciso reposicionar al paciente&#59; aunque tambi&#233;n pueden darse los movimientos involuntarios&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El tom&#243;grafo PET&#47;TAC&#44; combinando las dos modalidades de imagen &#40;PET y TAC&#41;&#44; es una evoluci&#243;n de la tecnolog&#237;a de imagen existente&#44; integrando dos t&#233;cnicas que han progresado hist&#243;ricamente por separado&#44; aunque el PET debe mejorar en resoluci&#243;n espacial y rapidez de adquisici&#243;n&#46; Las dos modalidades son complementarias&#44; ya que la imagen PET tiene la carencia del detalle anat&#243;mico&#44; y la TAC adolece de la especificidad funcional de la PET&#46; Adem&#225;s&#44; el uso de la tecnolog&#237;a existente asegura que no se compromete la eficacia cl&#237;nica de las dos modalidades de imagen<span class="elsevierStyleSup">6</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 1</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">La adquisici&#243;n de im&#225;genes en un equipo PET&#47;TAC reduce los desajustes espaciales y temporales entre ambas modalidades&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">DISE&#209;O DE LOS EQUIPOS PET&#47;TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">La soluci&#243;n de las casas comerciales al dise&#241;o de un equipo PET&#47;TAC ha sido la disposici&#243;n de un tom&#243;grafo TAC en t&#225;ndem con un tom&#243;grafo PET &#40;fig&#46; 1&#41;&#46; En el dise&#241;o de estos tom&#243;grafos PET&#47;TAC ha sido preciso tomar decisiones sobre<span class="elsevierStyleSup">7</span>&#58;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab01.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"> Fig&#46; 1&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Esquema de un tom&#243;grafo PET&#47;TAC&#44; en el que sus componentes PET y TAC est&#225;n en t&#225;ndem&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">&#173; La elecci&#243;n de los componentes PET y TAC y de su nivel o caracter&#237;sticas de funcionamiento&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; El nivel de integraci&#243;n mec&#225;nico de los componentes&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; El mantenimiento o retirada de las fuentes de transmisi&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; El dise&#241;o de la camilla&#44; con el fin de maximizar la extensi&#243;n corregistrada de la adquisici&#243;n de los dos estudios&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; El nivel de integraci&#243;n de los programas&#44; en el ordenador&#44; de tratamiento de las im&#225;genes&#44; as&#237; como las herramientas de visualizaci&#243;n y an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Las prestaciones de los tom&#243;grafos PET y TAC dependen de las aplicaciones a las que se dedique el equipo&#44; siendo los estudios de cuerpo entero en oncolog&#237;a la principal aplicaci&#243;n cl&#237;nica en la actualidad&#46; La tomograf&#237;a por emisi&#243;n de positrones tiene como factores limitantes la resoluci&#243;n espacial y el n&#250;mero &#40;estad&#237;stica&#41; de sucesos detectados para formar la imagen&#44; junto con la duraci&#243;n del estudio&#46; Por ello&#44; es deseable que el tom&#243;grafo PET disponga de las mejores prestaciones &#40;caracter&#237;sticas&#41; de funcionamiento&#46; Las caracter&#237;sticas de dise&#241;o y funcionamiento de los equipos PET&#47;TAC comerciales &#40;fig&#46; 2&#41; son m&#250;ltiples&#44; resumi&#233;ndose algunas de ellas en la tabla 1&#59; y para el componente PET en la tabla 2&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig02.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 2&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Tom&#243;grafos comerciales PET&#47;TAC&#58; A&#41; Discovery ST &#40;GE Healthcare Technologies&#41;&#46; B&#41; Biograph &#40;Siemens Medical Solutions&#41;&#46; C&#41; Gemini &#40;Philips Medical&#41; &#40;im&#225;genes gentileza de las casas</span><span class="elsevierStyleItalic">comerciales&#41;&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab03.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab04.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Cada fabricante de tom&#243;grafos utiliza un material como cristal centelleador &#40;tabla 2&#41;&#46; Los cristales de BGO &#40;Germanato de bismuto&#41; se han venido utilizando ampliamente en los tom&#243;grafos PET desde finales de los a&#241;os 70&#44; debido a su mayor poder de frenado para los fotones de 511 keV&#44; en comparaci&#243;n con los cristales de NaI&#40;Tl&#41;&#46; Sin embargo&#44; la introducci&#243;n de nuevos cristales centelleadores m&#225;s r&#225;pidos como el GSO &#40;oxiortosilicato de gadolinio&#41; y el LSO &#40;oxiortosilicato de lutecio&#41;&#44; ambos dopados con cerio&#44; ha mejorado significativamente las caracter&#237;sticas de funcionamiento de los tom&#243;grafos PET&#46; Estos cristales presentan un tiempo de extinci&#243;n m&#225;s corto que el del BGO &#40;tabla 3&#41;&#44; reduci&#233;ndose el tiempo muerto del sistema y permitiendo mejores prestaciones en funci&#243;n de la tasa de sucesos&#44; en particular para actividades elevadas dentro del campo de visi&#243;n del tom&#243;grafo&#46; La producci&#243;n r&#225;pida del pulso permite asimismo reducir el tiempo de coincidencia&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab05.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Los tom&#243;grafos PET pueden adquirir el estudio de emisi&#243;n en dos modos de operaci&#243;n &#40;tabla 2&#41;&#46; Tradicionalmente&#44; en los tom&#243;grafos PET se realizaba la adquisici&#243;n con las l&#237;neas de coincidencia de cada plano &#40;modo de adquisici&#243;n 2D&#41;&#44; y para evitar las coincidencias de fotones procedentes fuera del plano de detecci&#243;n se empleaban anillos septales&#46; Al quitar estos anillos septales &#40;modo de adquisici&#243;n 3D&#41; se incrementa la sensibilidad de detecci&#243;n en aproximadamente un factor 5 y aumenta la detecci&#243;n de la fracci&#243;n de fotones dispersos detectados del 15-20 &#37; en 2D a un 30-40 &#37; en 3D&#46; La implementaci&#243;n del modo de adquisici&#243;n 3D ha llevado al desarrollo de una detecci&#243;n en coincidencia m&#225;s r&#225;pida&#44; un aumento de la capacidad de procesado de los ordenadores y una adecuaci&#243;n de los algoritmos de reconstrucci&#243;n<span class="elsevierStyleSup">5&#44;8</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En algunos modelos PET&#47;TAC&#44; como el Discovery LS y el Gemini&#44; se han mantenido las fuentes de transmisi&#243;n &#40;de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge o <span class="elsevierStyleSup"> 137</span>Cs&#41; por lo que es posible realizar el estudio de transmisi&#243;n con dichas fuentes y en consecuencia determinar la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n para la imagen PET&#44; adem&#225;s de la obtenida con el TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Las caracter&#237;sticas de funcionamiento del TAC est&#225;n en el rango medio-alto&#46; La mayor diferencia radica en el n&#250;mero de detectores axiales &#40;coronas&#41; y en la velocidad de rotaci&#243;n&#46; Actualmente&#44; el n&#250;mero de coronas es de 2 a 16 y una velocidad inferior al segundo&#46; Las adquisiciones del TAC m&#225;s r&#225;pidas est&#225;n indicadas en las aplicaciones de cardiolog&#237;a&#44; y cuando es preciso que el paciente mantenga apnea durante el estudio&#46; Para las aplicaciones oncol&#243;gicas no son necesarios equipos TAC tan r&#225;pidos&#46; En ellas&#44; el estudio anat&#243;mico de cuerpo entero se puede adquirir en menos de un minuto&#46; Sin embargo&#44; la adquisici&#243;n del PET puede durar entre 10 y 20 minutos en total&#44; dependiendo principalmente del equipo&#44; incluyendo varios ciclos respiratorios en cada posici&#243;n de la camilla&#46; Esta diferencia de tiempos requiere la adecuaci&#243;n de protocolos espec&#237;ficos para la respiraci&#243;n del paciente con el fin de que haya el menor desajuste posible entre la imagen anat&#243;mica y la metab&#243;lica&#46; En definitiva&#44; no es preciso que el TAC sea del rango m&#225;s alto de prestaciones&#46; En la tabla 4 se muestran caracter&#237;sticas de los TAC usados en los equipos PET&#47;TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab06.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Debido a la disposici&#243;n en t&#225;ndem de los tom&#243;grafos PET y TAC&#44; el nivel de integraci&#243;n mec&#225;nico es m&#237;nimo&#46; Las dimensiones de los tom&#243;grafos son de unos 200 cm tanto de altura como anchura&#44; sin embargo la profundidad est&#225; entre 110 y 160 cm para los modelos de GE Healthcare Technologies y Siemens Medical Solutions&#44; al situar los tom&#243;grafos PET y TAC en una misma estructura&#44; mientras que en el equipo de Philips Medical los dos tom&#243;grafos est&#225;n separados&#44; permitiendo el acceso al paciente en el espacio que hay entre ambos&#44; y puede reducir la ansiedad en el caso de claustrofobia del paciente&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La apertura del t&#250;nel para el posicionamiento del paciente var&#237;a seg&#250;n el modelo de PET&#47;TAC&#59; adem&#225;s&#44; el di&#225;metro puede ser distinto para los componentes PET y TAC&#46; Por otro lado&#44; los campos de visi&#243;n pueden asimismo ser diferentes&#46; Ello puede suponer alguna limitaci&#243;n para el uso del tom&#243;grafo PET&#47;TAC en la planificaci&#243;n tratamientos de radioterapia&#46; Adem&#225;s&#44; como se ver&#225; m&#225;s adelante&#44; se puede producir por ello el artefacto de truncaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El dise&#241;o de la camilla es esencial para asegurar la precisi&#243;n del corregistro de las im&#225;genes del TAC y del PET&#46; La camilla del paciente debe moverse desde la posici&#243;n de adquisici&#243;n de un tom&#243;grafo a la del otro&#44; y su posici&#243;n respecto al eje central &#40;medio&#41; de los tom&#243;grafos debe coincidir en ambas adquisiciones&#59; para ello&#44; su inclinaci&#243;n vertical debe ser m&#237;nima durante el desplazamiento&#46; Una soluci&#243;n es que la camilla sea soportada por un pedestal o punto de apoyo en su extremo&#44; el cual se desplaza sobre un eje &#40;fig&#46; 2B&#41;&#46; De este modo&#44; la inclinaci&#243;n de la camilla es la misma en las dos adquisiciones tomogr&#225;ficas&#44; siendo la precisi&#243;n del corregistro submilim&#233;trica&#46; Otra posibilidad es que el pedestal tenga dos posiciones&#44; una para cada adquisici&#243;n&#44; y que la camilla se desplace sobre el pedestal en cada adquisici&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la utilizaci&#243;n del tom&#243;grafo PET&#47;TAC es importante la integraci&#243;n de los programas &#40;software&#41; de ambos equipos&#44; tanto para la adquisici&#243;n como para el procesado &#40;reconstrucci&#243;n&#41;&#44; la visualizaci&#243;n y el an&#225;lisis de los estudios PET y TAC&#46; Tambi&#233;n es importante la flexibilidad durante la adquisici&#243;n de los estudios&#44; siendo de inter&#233;s&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; La posibilidad de programar un estudio din&#225;mico PET&#44; tanto de una posici&#243;n de camilla como de cuerpo entero&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; La independencia de los dos tom&#243;grafos&#44; de modo que se pueda realizar un estudio de TAC sin hacer el PET al paciente&#59; o lo que es m&#225;s importante&#44; realizar una adquisici&#243;n de PET sin TAC&#59; de inter&#233;s&#44; por ejemplo&#44; en la realizaci&#243;n de im&#225;genes tard&#237;as o cuando se aver&#237;a el tubo de rayos X&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Las im&#225;genes se obtienen normalmente en matrices de 128 x 128 para el PET y de 512 x 512 para el TAC&#46; El an&#225;lisis y fusi&#243;n de las mismas requiere la transformaci&#243;n de las matrices&#59; es decir&#44; su conversi&#243;n de un espacio al otro&#46; La flexibilidad del proceso determinar&#225; la calidad de las im&#225;genes obtenidas&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 2</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">El equipo PET&#47;TAC est&#225; formado por un tom&#243;grafo TAC en t&#225;ndem con un tom&#243;grafo PET&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">CORRECCION DE ATENUACION BASADA EN EL TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">Son varios los factores f&#237;sicos que repercuten en la calidad de la imagen de los estudios PET y en particular sobre el valor de la captaci&#243;n del radiof&#225;rmaco&#59; siendo conveniente destacar la atenuaci&#243;n de los fotones&#44; la dispersi&#243;n de los mismos&#44; las coincidencias accidentales&#44; el tiempo muerto de los detectores y de la electr&#243;nica&#44; y las variaciones en la sensibilidad de los detectores&#46; La correcci&#243;n por la atenuaci&#243;n sufrida por los fotones es la m&#225;s importante &#40;fig&#46; 3&#41;&#46; La atenuaci&#243;n o transmisi&#243;n de fotones a trav&#233;s de un medio material est&#225; caracterizada por el coeficiente de atenuaci&#243;n&#44; que depende de la energ&#237;a del fot&#243;n y del n&#250;mero at&#243;mico del material&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig07.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara"> Fig&#46; 3&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Efecto de la atenuaci&#243;n de los fotones sobre la imagen&#58; Reconstrucci&#243;n sin &#40;izquierda&#41; y con &#40;derecha&#41; correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">Una de las caracter&#237;sticas m&#225;s atrayentes de la PET es justamente que la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n es precisa y relativamente f&#225;cil de aplicar<span class="elsevierStyleSup">9</span>&#46; Ello es debido a que la atenuaci&#243;n de los fotones s&#243;lo depende de la composici&#243;n del medio y del espesor total del medio atenuador&#46; As&#237;&#44; tradicionalmente&#44; los coeficientes de atenuaci&#243;n se determinan en un estudio PET de transmisi&#243;n&#46; En &#233;ste&#44; una fuente lineal emisora de positrones&#44; como el <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#44; extendida a lo largo del eje del tom&#243;grafo gira alrededor del paciente&#44; y el tom&#243;grafo mide las coincidencias en las que un fot&#243;n de aniquilaci&#243;n ha sido capaz de atravesar el medio atenuador &#40;paciente&#41;&#46; El cociente entre las cuentas de este estudio con las de otro estudio sin paciente &#40;&#34;en vac&#237;o&#34;&#41; permite obtener el Factor Corrector de la Atenuaci&#243;n &#40;FCA&#41; de cada l&#237;nea de coincidencia&#46; Al derivarse de medidas experimentales&#44; estos mapas de atenuaci&#243;n est&#225;n caracterizados por un ruido elevado&#46; &#201;ste se elimina al segmentar la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#46; En ella&#44; del estudio de transmisi&#243;n se obtiene una imagen anat&#243;mica que es subdividida o segmentada en los distintos tipos de tejidos&#46; Regiones a las que se aplica o asigna el coeficiente de atenuaci&#243;n apropiado&#44; para calcular posteriormente los FCA&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En un tom&#243;grafo PET&#47;TAC el mapa de atenuaci&#243;n puede obtenerse a partir de las im&#225;genes generadas por la TAC&#46; La utilizaci&#243;n de la imagen TAC para obtener los FCA presenta cuatro ventajas<span class="elsevierStyleSup">10</span>&#58;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Tiene mucho menos ruido estad&#237;stico en comparaci&#243;n con una imagen de transmisi&#243;n obtenida con una fuente radiactiva&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Puede ser adquirida de forma mucho m&#225;s r&#225;pida que la imagen de transmisi&#243;n est&#225;ndar con <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; Es posible obtener un estudio sin contaminaci&#243;n de transmisi&#243;n realizado tras la inyecci&#243;n del radiof&#225;rmaco&#44; porque el flujo de los fotones de rayos X es varios &#243;rdenes de magnitud superior al flujo de los fotones de emisi&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">&#173; No es necesario disponer del equipamiento preciso para las fuentes de <span class="elsevierStyleSup"> 68</span>Ge &#40;blindajes&#44; mec&#225;nica de movimiento de las fuentes&#44; etc&#46;&#41;&#44; ni proceder a su remplazo peri&#243;dico&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La imagen de la TAC&#44; en comparaci&#243;n con la obtenida con las fuentes de transmisi&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#44; tiene mejor calidad en cuanto a contraste&#44; resoluci&#243;n y ruido&#46; El mayor contrate de la imagen es debido a que las diferencias del coeficiente de atenuaci&#243;n para las bajas energ&#237;as de los rayos X son mayores que para los fotones de 511 keV &#40;tabla 5&#41;&#44; y a que la intensidad de fotones es tambi&#233;n mayor para un tubo de rayos X&#46; Este aumento del flujo de fotones conduce tambi&#233;n a una reducci&#243;n de las fluctuaciones estad&#237;sticas&#59; no obstante&#44; se aumenta la dosis de radiaci&#243;n del paciente&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab08.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara">Al utilizar un tubo de rayos X como fuente de transmisi&#243;n&#44; con una energ&#237;a media de unos 80 keV&#44; los coeficientes de atenuaci&#243;n obtenidos deben ser convertidos para que se correspondan a la energ&#237;a de los fotones de aniquilaci&#243;n de 511 keV&#46; Para ello se han utilizado varios procedimientos&#58; el m&#233;todo de factor de escala&#44; la segmentaci&#243;n y un m&#233;todo h&#237;brido de los dos anteriores<span class="elsevierStyleSup">11</span>&#46; As&#237;&#44; la imagen original del TAC&#44; obtenida a una energ&#237;a media de unos 80 keV&#44; es convertida pixel a pixel a una imagen de coeficiente de atenuaci&#243;n para fotones de 511 keV&#46; A continuaci&#243;n la imagen es interpolada &#40;suavizada&#41; desde la resoluci&#243;n del TAC a la resoluci&#243;n de la imagen del PET&#44; y finalmente los FCA se generan retroproyectando la imagen interpolada<span class="elsevierStyleSup">12</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 3</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">La imagen del TAC debe convertirse a una imagen del coeficiente de atenuaci&#243;n para fotones de 511 keV&#44; y posteriormente obtener los factores de correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">M&#233;todos para determinar los coeficientes de atenuaci&#243;n a 511 keV</span></p><p class="elsevierStylePara">En el m&#233;todo de un factor de escala&#44; la imagen de atenuaci&#243;n a 511 keV se determina multiplicando la imagen TAC por el cociente de los coeficientes de atenuaci&#243;n del agua para las energ&#237;as del TAC y del PET&#46; Debido a que la relaci&#243;n del coeficiente de atenuaci&#243;n m&#225;sico para fotones de 80 y 511 keV no es &#250;nica para los distintos tejidos &#40;tabla 5&#41;&#44; no se puede aplicar un coeficiente global de escala a los FCA derivados de la imagen de TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Los procedimientos de segmentaci&#243;n se pueden utilizar para separar la imagen de la TAC en regiones correspondientes a diferentes tejidos &#40;como hueso&#44; pulm&#243;n y tejido blando&#41;&#46; A continuaci&#243;n&#44; los valores de la imagen TAC para cada tejido se reemplazan por los valores apropiados del coeficiente de atenuaci&#243;n para la energ&#237;a de los fotones de 511 keV&#46; Sin embargo&#44; este m&#233;todo es problem&#225;tico en regiones que presentan una variaci&#243;n continua de densidades&#44; que no pueden ser representadas por un conjunto de valores discretos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El m&#233;todo h&#237;brido est&#225; basado en una combinaci&#243;n de la segmentaci&#243;n y la aplicaci&#243;n de distintos factores de escala&#46; La imagen de atenuaci&#243;n a 511 keV se estima en primer lugar utilizando un umbral de 300 Unidades Hounsfield &#40;UH&#41; para separar el componente de hueso en la imagen de TAC de las regiones de no-hueso &#40;valor del pixel  &#60; 300 UH&#41;&#44; aplicando a continuaci&#243;n diferentes factores de escala para los dos componentes con el fin de obtener la atenuaci&#243;n a 511 keV&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Otros algoritmos<span class="elsevierStyleSup">13</span> establecen el cambio del factor de escala en 0 UH&#44; considerando que los pixels con valor mayor de 0 UH se relacionan con agua y hueso&#44; mientras que los pixels con valor menor de 0 UH se corresponden a una mezcla de agua y aire&#46; Sin embargo&#44; hay tejidos que no son claramente una mezcla agua-hueso&#44; como el m&#250;sculo  &#40; &#8776; 60 UH&#41; o la sangre &#40; &#8776; 40 UH&#41;&#46; Por ello&#44; no hay una &#250;nica transformaci&#243;n&#44; siendo las diferentes aproximaciones igualmente v&#225;lidas&#44; suponiendo peque&#241;as diferencias entre los coeficientes obtenidos&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">PROTOCOLO DE ADQUISICION EN UN TOMOGRAFO PET&#47;TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">El protocolo de un estudio con un tom&#243;grafo PET&#47;TAC es parecido al protocolo PET est&#225;ndar&#44; siendo la mayor diferencia la sustituci&#243;n del estudio de transmisi&#243;n con fuentes radiactivas &#40;<span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge o <span class="elsevierStyleSup">137</span>Cs&#41; por otro empleando los rayos X del tom&#243;grafo TAC&#46; Sin embargo&#44; es conveniente se&#241;alar las distintas fases del protocolo&#58; preparaci&#243;n del paciente&#44; posicionamiento del mismo en el tom&#243;grafo&#44; realizaci&#243;n de un topograma&#44; adquisici&#243;n de los estudios TAC y de emisi&#243;n del PET&#44; reconstrucci&#243;n y an&#225;lisis de las im&#225;genes&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Preparaci&#243;n del paciente</span></p><p class="elsevierStylePara">La preparaci&#243;n del paciente depende del radiof&#225;rmaco PET que se emplee&#44; y tiene por objetivo la obtenci&#243;n de un estudio de calidad &#243;ptima&#44; maximizando la captaci&#243;n del radiof&#225;rmaco en los &#243;rganos o tejidos de inter&#233;s y reduci&#233;ndo al m&#237;nimo la actividad en el resto del organismo&#44; mejor&#225;ndose as&#237; la relaci&#243;n se&#241;al&#47;fondo y la calidad de la imagen&#46; La preparaci&#243;n del paciente para un estudio en un equipo PET&#47;TAC es similar a la de un estudio PET convencional<span class="elsevierStyleSup">14</span>&#46; Por tanto&#44; deben de tenerse en cuenta las mismas consideraciones sobre el estado de ayunas del paciente&#44; su hidrataci&#243;n&#44; los niveles de glucosa s&#233;rica y el uso de relajantes musculares&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En el caso de utilizar FDG&#44; se administra una actividad alrededor de 370 MBq&#44; dependiendo del peso del paciente&#44; de las caracter&#237;sticas del tom&#243;grafo PET y del tiempo de adquisici&#243;n&#59; permiti&#233;ndose la incorporaci&#243;n del radiof&#225;rmaco durante un periodo de 45 a 60 minutos antes de la realizaci&#243;n del estudio&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Un aspecto importante y diferenciador en la preparaci&#243;n del paciente para un estudio en un equipo PET&#47;TAC es la instrucci&#243;n del paciente sobre el protocolo de respiraci&#243;n que deber&#225; seguir durante la realizaci&#243;n del estudio TAC&#46; Este protocolo deber&#225; ser practicado antes de iniciar la adquisici&#243;n del TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Posicionamiento del paciente en el tom&#243;grafo</span></p><p class="elsevierStylePara">La sustituci&#243;n de las fuentes de transmisi&#243;n por un equipo de rayos X hace necesario que el paciente se quite cualquier objeto met&#225;lico que porte &#40;pulseras&#44; reloj&#44; ropa con cremalleras&#44;&#46;&#46;&#46;&#41; para evitar que al efectuar el estudio TAC se produzcan artefactos &#34;en rayas&#34;&#46; Por otro lado&#44; es conveniente realizar el estudio con los brazos del paciente extendidos por encima de la cabeza&#44; tal y como se realiza en los estudios de TAC convencionales&#44; con el fin de evitar artefactos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La posici&#243;n del paciente en la camilla debe ser confortable&#44; para minimizar movimientos involuntarios durante la realizaci&#243;n de los estudios&#44; que llevar&#237;an a un error en el corregistro de las im&#225;genes PET y TAC&#44; adem&#225;s de una incorrecta asignaci&#243;n de la atenuaci&#243;n calculada a partir del TAC&#46; Para evitar estos movimientos se pueden utilizar accesorios o dispositivos de inmovilizaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Realizaci&#243;n de un topograma</span></p><p class="elsevierStylePara">El primer paso de una adquisici&#243;n en un equipo PET&#47;TAC es la realizaci&#243;n de un topograma&#46; Esta imagen se obtiene con el tubo de rayos X fijo en una posici&#243;n&#44; que suele ser anterior&#44; aunque tambi&#233;n puede ser posterior&#44; lateral o en una orientaci&#243;n intermedia&#46; Esta adquisici&#243;n se realiza con un movimiento continuo de la camilla en un rango predeterminad el operador definir&#225; la extensi&#243;n axial del estudio PET&#47;TAC en base a la patolog&#237;a del sujeto&#46; El equipo deber&#225; ajustar y mostrar los l&#237;mites del estudio PET&#47;TAC de modo que la adquisici&#243;n TAC &#40;con movimiento continuo de la camilla&#41; coincida en extensi&#243;n con la adquisici&#243;n del PET &#40;con movimiento discreto de la camilla&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Dependiendo del modelo de tom&#243;grafo PET&#47;TAC&#44; los campos de visi&#243;n y&#44; en consecuencia&#44; de formaci&#243;n de las im&#225;genes TAC y PET&#44; pueden ser distintos &#40;50 cm para el TAC y 60 para el PET&#41;&#46; En esta situaci&#243;n es importante verificar que todas las partes del cuerpo queden dentro de la imagen con menor campo de visi&#243;n&#44; normalmente el TAC&#46; Si esta situaci&#243;n no se corrige&#44; reposicionando al paciente&#44; se podr&#225;n generar artefactos de &#34;truncaci&#243;n&#34; en las im&#225;genes reconstruidas&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Realizaci&#243;n del estudio TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">Una vez definido el campo axial del estudio PET&#47;TAC&#44; la camilla del paciente se mueve autom&#225;ticamente para iniciar el estudio TAC&#46; &#201;ste se realiza de manera est&#225;ndar &#40;tabla 6&#41; con la introducci&#243;n del protocolo espec&#237;fico de respiraci&#243;n durante la adquisici&#243;n del TAC para hacer coincidir de la mejor manera la imagen TAC con la del PET&#44; que se adquiere con el paciente respirando normalmente&#46; La duraci&#243;n de la adquisici&#243;n del TAC depende de varios par&#225;metros&#58; extensi&#243;n de la zona explorada&#44; n&#250;mero de coronas del equipo&#44; velocidad de rotaci&#243;n del tubo y de traslaci&#243;n de la camilla&#46; As&#237;&#44; para un estudio de cuerpo entero&#44; la duraci&#243;n suele ser menor de un minuto&#59; reduci&#233;ndose considerablemente el tiempo dedicado al estudio de transmisi&#243;n respecto a la utilizaci&#243;n de fuentes de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#44; que es de unos 20-30 minutos&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362tab09.gif"></img></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 4</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">La utilizaci&#243;n del TAC para la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n de la PET reduce significativamente el tiempo de adquisici&#243;n en comparaci&#243;n con los equipos PET con fuentes de germanio&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Realizaci&#243;n del estudio de emisi&#243;n del PET</span></p><p class="elsevierStylePara">Una vez finalizado el estudio de TAC&#44; la camilla se desplaza para posicionar al paciente en el campo de visi&#243;n del tom&#243;grafo PET&#46; El operador determina el momento del inicio de la exploraci&#243;n as&#237; como la direcci&#243;n de la camilla durante la exploraci&#243;n&#44; que ser&#225; caudocraneal cuando se quiera disminuir el artefacto producido por la acumulaci&#243;n del radiof&#225;rmaco en la vejiga&#46; El estudio de emisi&#243;n de &#34;cuerpo entero&#34; se realiza adquiriendo los sinogramas o proyecciones en las diversas posiciones de la camilla que cubren el rango explorado por el TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El tiempo de adquisici&#243;n por posici&#243;n de camilla y el rango explorado determinan el tiempo total de adquisici&#243;n del estudio de emisi&#243;n PET&#44; que dependiendo de los equipos puede oscilar entre 10 y 30 minutos&#46; Aunque la calidad de las im&#225;genes mejora con adquisiciones largas&#44; la informaci&#243;n diagn&#243;stica no se compromete con tiempos de adquisici&#243;n cortos&#44; siendo en determinadas situaciones incluso posible la adquisici&#243;n de un estudio de cuerpo entero en 7 minutos con un equipo PET dotado de cristales LSO<span class="elsevierStyleSup">15</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 5</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">En un tom&#243;grafo PET&#47;TAC&#44; la adquisici&#243;n del estudio tiene tres fases&#58; realizaci&#243;n de un topograma&#44; realizaci&#243;n de un estudio de TAC que permitir&#225; determinar la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n del PET&#44; y finalmente realizar la adquisici&#243;n tomogr&#225;fica de emisi&#243;n de positrones PET&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Reconstrucci&#243;n del estudio PET</span></p><p class="elsevierStylePara">Las im&#225;genes se reconstruir&#225;n utilizando los algoritmos de reconstrucci&#243;n disponibles en los tom&#243;grafos PET &#40;tabla 6&#41;&#44; pero con las correcciones de dispersi&#243;n y atenuaci&#243;n determinadas a partir de las im&#225;genes del TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La reconstrucci&#243;n de las im&#225;genes TAC se realiza simult&#225;neamente &#40;en paralelo&#41; a la adquisici&#243;n del PET&#46; Como el tiempo de reconstrucci&#243;n de cada corte de TAC es inferior a 1 segundo&#44; las im&#225;genes TAC est&#225;n disponibles para determinar la correcci&#243;n de los fotones dispersos y de los factores de correcci&#243;n de la atenuaci&#243;n durante la adquisici&#243;n PET de la primera posici&#243;n de la camilla&#59; de modo que cuando &#233;sta termina ya est&#225;n disponibles los FCA&#46; As&#237;&#44; a los pocos minutos de terminar la adquisici&#243;n de la &#250;ltima posici&#243;n de la camilla&#44; las im&#225;genes PET ya est&#225;n reconstruidas y disponibles para su an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">An&#225;lisis de las im&#225;genes</span></p><p class="elsevierStylePara">Las im&#225;genes disponibles para el an&#225;lisis ser&#225;n las del PET con y sin correcci&#243;n de atenuaci&#243;n as&#237; como las im&#225;genes del TAC&#46; El tom&#243;grafo PET&#47;TAC aporta los programas &#40;software&#41; para el an&#225;lisis simult&#225;neo de estas im&#225;genes corregistradas&#44; as&#237; como de la imagen de fusi&#243;n &#40;fig&#46; 4&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig10.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara"> Fig&#46; 4&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">An&#225;lisis simult&#225;neo de las im&#225;genes PET&#44; TAC y de fusi&#243;n&#44; en los tres ejes&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">CONSIDERACIONES METODOLOGICAS EN LA REALIZACION DE ESTUDIOS CON UN EQUIPO PET&#47;TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">La utilizaci&#243;n de un equipo de TAC para efectuar la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n de los fotones producida en el estudio de emisi&#243;n del PET precisa la adopci&#243;n de una metodolog&#237;a particular con el fin de obtener las im&#225;genes de las dos modalidades PET y TAC &#243;ptimas y libres de artefactos&#46; A continuaci&#243;n se analizan diversos aspectos metodol&#243;gicos en la realizaci&#243;n de estudios PET con equipos PET&#47;TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Artefactos debidos al posicionamiento del paciente</span></p><p class="elsevierStylePara">El espectro fot&#243;nico generado en un tubo de rayos X es continuo hasta un valor m&#225;ximo&#44; determinado por el voltaje del tubo&#46; Cuando el haz atraviesa el paciente se produce una absorci&#243;n de fotones&#44; siendo m&#225;s probable para los fotones de baja energ&#237;a&#46; En consecuencia se produce un endurecimiento del haz&#44; es decir&#44; un aumento relativo de la proporci&#243;n de fotones de mayor energ&#237;a&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La disposici&#243;n de los brazos extendidos junto al paciente&#44; dentro del campo de visi&#243;n&#44; en lugar de mantenerlos extendidos por encima de la cabeza&#44; aumenta la dispersi&#243;n de los fotones del haz de rayos X y produce un mayor endurecimiento del haz en aquellas direcciones que incluyen a los brazos y al paciente&#44; manifest&#225;ndose en forma de artefactos en rayas&#46; Estos efectos se propagan en los coeficientes de atenuaci&#243;n y finalmente en la reconstrucci&#243;n de la imagen del PET&#46; Asimismo&#44; se produce una degradaci&#243;n de la imagen de fusi&#243;n del PET con la del TAC&#44; tal como se ilustra en la figura 5&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig11.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara"> Fig&#46; 5&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Aparici&#243;n de artefacto en rayas al mantener los brazos dentro del campo de visi&#243;n&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Artefactos de truncaci&#243;n</span></p><p class="elsevierStylePara">Los tom&#243;grafos PET tienen un campo de visi&#243;n transaxial de unos 55 a 60 cm &#40;tabla 2&#41; frente a los 50 cm de di&#225;metro del campo de visi&#243;n de los equipos de TAC &#40;tabla 4&#41;&#46; As&#237;&#44; en el tom&#243;grafo PET el paciente sit&#250;a tradicionalmente los brazos extendidos junto al tronco&#44; mientras en el TAC los brazos se colocan por encima de la cabeza&#46; Sin embargo&#44; en un equipo PET&#47;TAC el paciente debe tener la misma posici&#243;n al realizar los dos estudios PET y TAC&#46; Si los brazos se colocan extendidos junto al paciente o parte de &#233;ste se encuentra fuera del campo de visi&#243;n del equipo TAC se producen artefactos de truncaci&#243;n&#44; al no reconstruirse parte de la anatom&#237;a del paciente en la imagen TAC&#46; En consecuencia&#44; esta informaci&#243;n no est&#225; disponible al generar la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n en base a la imagen TAC&#46; En esta situaci&#243;n&#44; la imagen de emisi&#243;n corregida por atenuaci&#243;n aparecer&#225; asimismo artefactada&#58; el valor de la captaci&#243;n del radiof&#225;rmaco fuera del campo de visi&#243;n de la TAC estar&#225; infravalorado&#44; y se producir&#225; una desviaci&#243;n de la captaci&#243;n dentro del campo de visi&#243;n<span class="elsevierStyleSup">16</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En la figura 6 se ilustra el efecto de la truncaci&#243;n producido al colocar un brazo del paciente a lo largo del tronco en un estudio de cuerpo entero con un equipo PET&#47;TAC&#46; Para corregir el artefacto de la truncaci&#243;n&#44; la imagen de atenuaci&#243;n se puede estimar extrapolando los sinogramas de transmisi&#243;n truncados&#44; y realizando a continuaci&#243;n su retroproyecci&#243;n filtrada o una reconstrucci&#243;n iterativa de los sinogramas truncados<span class="elsevierStyleSup">17</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig12.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 6&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">La diferencia del campo de visi&#243;n del TAC &#40;50 cm&#41; y la del PET &#40;60 cm&#41; produce la truncaci&#243;n en la imagen del TAC&#46; Esta interfiere en los planos correspondientes del PET&#58; no correcci&#243;n de la atenuaci&#243;n en el brazo &#40;flecha derecha&#41; y una desviaci&#243;n en la captaci&#243;n del n&#243;dulo &#40;flecha</span><span class="elsevierStyleItalic"> izquierda&#41;&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 6</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">Es importante posicionar adecuadamente al paciente en el tom&#243;grafo PET&#47;TAC para evitar la aparici&#243;n de artefactos en forma de rayas y de truncaci&#243;n&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Artefactos de respiraci&#243;n</span></p><p class="elsevierStylePara">Los movimientos internos en el paciente pueden producir una variaci&#243;n de la posici&#243;n de los &#243;rganos entre el tiempo de realizaci&#243;n del TAC y cuando se adquiere el correspondiente PET&#44; al igual que puede suceder al efectuar la transmisi&#243;n con fuentes radiactivas gamma&#46; Este desplazamiento de los &#243;rganos ser&#225; debido tanto a movimientos voluntarios como involuntarios&#46; De &#233;stos cabe destacar el movimiento de las asas intestinales&#44; el del miocardio y muy especialmente el movimiento respiratorio&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El estudio de TAC se obtiene t&#237;picamente con el paciente manteniendo su respiraci&#243;n en m&#225;xima inspiraci&#243;n&#44; para prevenir la aparici&#243;n de artefactos respiratorios en la imagen de TAC&#46; Sin embargo&#44; la disposici&#243;n anat&#243;mica de los &#243;rganos en m&#225;xima inspiraci&#243;n no coincide con la correspondiente a la adquisici&#243;n del PET&#44; que al realizarse durante varios minutos se corresponde m&#225;s bien a la suma de im&#225;genes sobre varios ciclos respiratorios&#46; En consecuencia&#44; la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#44; determinada a partir de una imagen de TAC que no se corresponde espacialmente a la localizaci&#243;n en PET&#44; ser&#225; incorrecta en esas zonas de no correspondencia&#59; introduciendo artefactos en la imagen PET reconstruida&#46; Las zonas m&#225;s afectadas por el movimiento respiratorio son la parte inferior del t&#243;rax&#44; la pared tor&#225;cica anterior y el h&#237;gado&#46; As&#237;&#44; son t&#237;picos los artefactos curvil&#237;neos fr&#237;os paralelos a la c&#250;pula diafragm&#225;tica en la interfase pulm&#243;n-diafragma<span class="elsevierStyleSup">18</span> &#40;fig&#46; 7&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig13.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 7&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Artefacto en la zona diafragm&#225;tica producido por la diferencia de localizaci&#243;n de los &#243;rganos entre el TAC y el PET debido al</span><span class="elsevierStyleItalic">movimiento respiratorio&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">Los artefactos respiratorios pueden ocurrir en la mayor&#237;a de los pacientes si no se adoptan protocolos espec&#237;ficos de respiraci&#243;n&#44; seg&#250;n Beyer<span class="elsevierStyleSup">19</span>&#46; As&#237;&#44; este autor se&#241;ala que cuando el paciente respira suavemente durante la parte inicial del TAC&#44; la frecuencia de artefactos severos en la zona del diafragma se reduce a la mitad y la extensi&#243;n espacial de los artefactos inducidos se reduce al menos un 40 &#37;&#44; respecto a no realizar un protocolo respiratorio espec&#237;fico &#40;el paciente respira libremente durante la realizaci&#243;n del TAC&#41;&#46; Sin embargo&#44; Osman observa en una serie de 300 pacientes a los que no se indic&#243; un protocolo espec&#237;fico de respiraci&#243;n&#44; que s&#243;lo se produc&#237;an errores de localizaci&#243;n en el 2 &#37; de los pacientes cuando la TAC se utilizaba para la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n y fusi&#243;n de im&#225;genes<span class="elsevierStyleSup">20</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En un estudio sobre el corregistro de las im&#225;genes PET y TAC a nivel tor&#225;cico&#44; Goerres<span class="elsevierStyleSup">21</span> ha observado que la imagen TAC en la que se deten&#237;a la respiraci&#243;n al final de una espiraci&#243;n normal &#40;EsNorm&#41; se corresponde mejor a la imagen del PET&#44; seguida del TAC con respiraci&#243;n libre&#44; frente a la realizaci&#243;n del TAC deteniendo la respiraci&#243;n al final tanto de m&#225;xima inspiraci&#243;n como con m&#225;xima espiraci&#243;n&#46; Al estudiar lesiones pulmonares observa que tambi&#233;n el protocolo de TAC con EsNorm proporciona los mejores resultados&#44; con una mayor probabilidad de coincidencia y un menor rango de variaci&#243;n de la posici&#243;n del tumor&#44; comparado con el protocolo de respiraci&#243;n libre&#46; En otro estudio centrado a nivel abdominal<span class="elsevierStyleSup">22</span>&#44; con los mismos protocolos respiratorios&#44; concluyen asimismo que los protocolos de TAC con EsNorm y con respiraci&#243;n libre son los mejores para el corregistro&#46; Por otro lado&#44; observan que en la mayor&#237;a de los pacientes el error de posici&#243;n de los &#243;rganos es menor que la resoluci&#243;n final de la imagen corregistrada&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La implementaci&#243;n de la adquisici&#243;n 4D TAC y 4D PET&#44; en las que la cuarta dimensi&#243;n es el tiempo&#44; junto a un sistema de monitorizaci&#243;n de marcas externas en el abdomen&#44; ha permitido correlacionar las dos adquisiciones &#40;TAC y PET&#41; durante la respiraci&#243;n regular del paciente&#46; Se observ&#243; una consistencia del movimiento respiratorio en ambos estudios tomogr&#225;ficos&#44; mejorando tanto la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n de las im&#225;genes del PET como el corregistro de las im&#225;genes PET y TAC<span class="elsevierStyleSup">23</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En ausencia de la adquisici&#243;n 4D-PET&#47;TAC&#44; con sincronismo entre el movimiento respiratorio y la obtenci&#243;n de las im&#225;genes PET y TAC&#44; ser&#225; preciso la introducci&#243;n de protocolos espec&#237;ficos de respiraci&#243;n para reducir la extensi&#243;n y frecuencia de los artefactos en la imagen PET&#46; Estos protocolos requieren ser entendidos y practicados por los pacientes con anterioridad a la realizaci&#243;n del estudio&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 7</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">El movimiento respiratorio produce una no correspondencia espacial entre las im&#225;genes del PET y del TAC&#44; generando errores de localizaci&#243;n anat&#243;mica en la informaci&#243;n del PET&#44; e introduciendo artefactos en la imagen del PET&#46; Estos artefactos se evitan o minimizan mediante protocolos de adquisici&#243;n adecuados&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Uso de contrastes en el TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">El uso de contrastes es habitual en los estudios de TAC para realzar en la imagen tanto el tracto gastrointestinal como los vasos&#44; administr&#225;ndose las soluciones por v&#237;a oral o intravenosa&#46; Adem&#225;s&#44; se emplean contrastes para detecci&#243;n de lesiones en &#243;rganos s&#243;lidos y para identificar mejor los ganglios linf&#225;ticos&#46; As&#237;&#44; la utilizaci&#243;n de soluciones que contienen iodo o sulfato de bario es frecuente&#46; El elevado n&#250;mero at&#243;mico del bario &#40;Z &#61; 46&#41; y del yodo &#40;Z &#61; 53&#41; hace m&#225;s probable la absorci&#243;n fotoel&#233;ctrica de los fotones de baja energ&#237;a del TAC&#59; sin embargo&#44; estos medios son pr&#225;cticamente transparentes a los fotones de aniquilaci&#243;n de 511 keV&#46; Por ello&#44; el uso de agentes de contaste aumenta significativamente la atenuaci&#243;n de los fotones del TAC en los tejidos blandos&#59; y no hay pr&#225;cticamente diferencia en el PET<span class="elsevierStyleSup">24</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">En ausencia de contaste intravenoso&#44; los tejidos vascularizados pueden tener valores en el TC de 30 a 60 UH&#44; mientras que la administraci&#243;n de iodo intravenoso aumenta los valores TC hasta 200-300 UH&#46; Por ello&#44; en la determinaci&#243;n de la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#44; cualquier factor de escala que prediga correctamente los coeficientes de atenuaci&#243;n a 511 keV para hueso o tejido blando causar&#225; una sobrestimaci&#243;n de la atenuaci&#243;n en las regiones con contraste&#46; As&#237;&#44; una acumulaci&#243;n focal del contraste provocar&#225; un artefacto debido a un foco hipercaptante en la imagen del PET en la misma localizaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Se ha observado que altas densidades de bario causan una sobrestimaci&#243;n de la concentraci&#243;n de FDG&#59; sin embargo&#44; concentraciones bajas no causan artefactos significativos&#44; sugiri&#233;ndose apropiadas para su uso cl&#237;nico<span class="elsevierStyleSup">25</span>&#46; Por otro lado&#44; el impacto del uso de contrates orales en el SUV se ha cifrado en un aumento del 4&#44;4 &#37; &#177; 2&#44;8 &#40;m&#225;ximo&#58; 11&#44;3 &#37;&#41; en las regiones que contienen agente de contraste&#44; mientras que en los tumores fue del 1&#44;2 &#37; &#177; 1&#44;1 &#37; &#40;m&#225;ximo&#58; 4&#44;1 &#37;&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Una modificaci&#243;n de los algoritmos que determinan la conversi&#243;n de la atenuaci&#243;n medida en TAC a la atenuaci&#243;n para la energ&#237;a de 511 keV puede corregir los artefactos introducidos en la imagen PET por el uso de contrastes en el TAC&#46; As&#237;&#44; la segmentaci&#243;n de la imagen del TC para identificar la presencia del agente de contraste permite hacer una reasignaci&#243;n del coeficiente de atenuaci&#243;n&#44; permitiendo una evaluaci&#243;n precisa del SUV y del tama&#241;o de la lesi&#243;n<span class="elsevierStyleSup">26</span>&#44; comparado con los valores que se obtiene en el PET corregido por atenuaci&#243;n con fuentes de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Una alternativa para evitar artefactos es la utilizaci&#243;n de agentes de contraste oral negativos<span class="elsevierStyleSup">27</span>&#46; As&#237;&#44; han permitido delinear las estructuras intestinales debido a que su base o principio es el agua&#44; no habi&#233;ndose observ&#225;ndose artefactos en la imagen PET y consider&#225;ndose &#250;tiles para su uso en los equipos PET&#47;TAC&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Debido a que los contrastes introducen artefactos en la imagen corregida por atenuaci&#243;n&#44; el an&#225;lisis de la im&#225;genes PET con correcci&#243;n de atenuaci&#243;n deber&#225; ir acompa&#241;ado de la revisi&#243;n del estudio PET sin correcci&#243;n de atenuaci&#243;n y de la imagen de fusi&#243;n &#40;del TAC con el PET con correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#41;&#44; que permitir&#225;n identificar aquellos focos hipercaptantes que se correspondan a artefactos causados por un error en la determinaci&#243;n del coeficiente de atenuaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Finalmente&#44; una posible soluci&#243;n al problema derivado del uso de contrastes en el TAC ser&#237;a la realizaci&#243;n de dos estudios TAC&#58; uno sin contrastes para la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#44; y un segundo con finalidad diagn&#243;stica&#44; administrando al paciente los contrates orales y&#47;o intravenosos&#46; Sin embargo&#44; esta situaci&#243;n provocar&#237;a un aumento de la dosis de radiaci&#243;n recibida por el paciente&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Presencia de implantes met&#225;licos</span></p><p class="elsevierStylePara">Los cuerpos met&#225;licos en el paciente producen un efecto nulo o despreciable en la transmisi&#243;n con fuentes radiactivas de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge o <span class="elsevierStyleSup">137</span>Cs&#46; Sin embargo&#44; su presencia&#44; en forma de implantes dentales&#44; pr&#243;tesis articulares y material de ostes&#237;ntesis&#44; produce una atenuaci&#243;n significativa de el haz de rayos X debido al elevado n&#250;mero at&#243;mico los materiales &#40;mayoritariamente metales&#41;&#44; en comparaci&#243;n con el de los tejidos circundantes &#40;tejido blando&#41;&#59; introduciendo artefactos importantes&#44; que en algunas ocasiones pueden hacer la imagen no diagn&#243;stica&#46; Si el TAC dispone de algoritmos iterativos de reconstrucci&#243;n&#44; se podr&#225;n corregir los artefactos debidos al endurecimiento del haz y a la dispersi&#243;n de fotones producida por los implantes met&#225;licos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Los implantes dentales met&#225;licos causan&#44; en la imagen corregida con atenuaci&#243;n del TAC en comparaci&#243;n con la atenuaci&#243;n medida con <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#44; un artefacto por aumento de la captaci&#243;n&#44; aunque en algunas ocasiones la captaci&#243;n puede ser menor<span class="elsevierStyleSup">28</span>&#46; Esto es debido a que los valores del TAC no s&#243;lo pueden ser altos&#44; sino incluso estar ausentes&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Tambi&#233;n se ha observado que los pacientes con marcapasos card&#237;acos tienen un aumento focal de intensidad moderada de la captaci&#243;n de FDG en las im&#225;genes corregidas por atenuaci&#243;n&#44; mientras que los pacientes con reservorios de v&#237;a venosa central tienen un incremento focal de captaci&#243;n de intensidad moderada en el 29 &#37; de los casos<span class="elsevierStyleSup">29</span>&#46; En la figura 8 se ilustra el artefacto producido por un marcapasos en la imagen PET con correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><img src="125v24n01-13070362fig14.jpg"></img></p><p class="elsevierStylePara">Fig&#46; 8&#46;--<span class="elsevierStyleItalic">Artefacto producido por un marcapasos&#58; en la imagen superior &#40;con correcci&#243;n de atenuaci&#243;n por TAC&#41; se observa un foco de hipercaptaci&#243;n que se corresponde en la imagen inferior &#40;sin correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#41; con hipocaptaci&#243;n debida a la atenuaci&#243;n&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara">En el an&#225;lisis de las im&#225;genes&#44; al igual que sucede cuando se utilizan contrastes&#44; deber&#225; valorarse la imagen PET sin correcci&#243;n de atenuaci&#243;n y la imagen de fusi&#243;n&#44; con el fin de identificar los artefactos&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 8</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">La utilizaci&#243;n del TAC para la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n de la PET genera artefactos ante la presencia de contrastes y de elementos met&#225;licos &#40;implantes dentales&#44; pr&#243;tesis&#44; marcapasos&#41;&#44; que al no estar presentes en las im&#225;genes no corregidas por atenuaci&#243;n&#44; es posible identificar y evitar falsos diagn&#243;sticos&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Dosis de radiaci&#243;n</span></p><p class="elsevierStylePara">Existe un debate sobre el modo de utilizar el TAC en un equipo PET&#47;TAC<span class="elsevierStyleSup">30</span>&#46; Seg&#250;n se resuelva o concrete en cada centro&#44; el impacto en la dosis de radiaci&#243;n recibida por el paciente ser&#225; diferente&#46; En el estudio PET&#44; la dosis efectiva recibida por un radiof&#225;rmaco depende de la actividad administrada al paciente y de su biocin&#233;tica&#46; As&#237;&#44; para cada radiof&#225;rmaco se conoce la dosis efectiva por unidad de actividad administrada&#44; que en el caso de la FDG es de 1&#44;9 x 10<span class="elsevierStyleSup">&#173;2</span> mSv&#47;MBq<span class="elsevierStyleSup">31</span>&#46; En consecuencia&#44; si en un estudio de cuerpo entero se administraran 370 MBq al paciente&#44; la dosis efectiva correspondiente al estudio PET ser&#225; de 7&#44;03 mSv&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La dosis efectiva recibida por un estudio de transmisi&#243;n de cuerpo entero&#44; con fuentes de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#44; depender&#225; del tiempo total empleado as&#237; como de la actividad de las fuentes de transmisi&#243;n&#44; habi&#233;ndose evaluado en 1&#44;0 x 10<span class="elsevierStyleSup">&#173;5</span> mSv&#47;MBq&#46;min&#44; suponiendo unos 0&#44;20-0&#44;26 mSv &#40;para una duraci&#243;n de 35 minutos&#41;<span class="elsevierStyleSup">32</span>&#59; dosis despreciable frente a la recibida por la FDG&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La dosis efectiva en los estudios TAC depende del equipo&#44; del procedimiento y de la zona del paciente examinada&#46; As&#237;&#44; se ha descrito que para los procedimientos est&#225;ndar en un equipo TC multicorona las dosis efectivas para estudios de t&#243;rax fueron de 7&#44;2 a 12&#44;9 mSv&#44; mientras que para abdomen eran de 12&#44;4 a 16&#44;1 mSv<span class="elsevierStyleSup">33</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">La dosis efectiva debida al TAC utilizado como fuente de transmisi&#243;n en un equipo PET&#47;TAC se ha observado dependiente del modo en que se realiza el estudio&#58; 18&#44;97 mSv para el modo de alta calidad y 8&#44;81 mSv para el modo de alta velocidad&#44; utilizando en ambos casos el mismo kilovoltaje &#40;140 kV&#41; e id&#233;ntica corriente de tubo &#40;80 mA&#41;&#46; Estas dosis son significativamente mayores que las debidas a la utilizaci&#243;n de fuentes de transmisi&#243;n de <span class="elsevierStyleSup"> 68</span>Ge&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Existen diversas t&#233;cnicas para reducir la dosis absorbida por el paciente debida al TC&#46; As&#237;&#44; en un estudio sobre el impacto de la corriente de tubo de rayos X sobre la calidad de imagen&#44; Kamel et al<span class="elsevierStyleSup">34</span> observan que una corriente de 10 mA es suficiente para el TAC si este s&#243;lo se utiliza par la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n&#46; Estos autores estiman que la dosis efectiva debida al TAC&#44; al utilizar una corriente de 10 mA en lugar de 80 mA&#44; se reducir&#237;a de 3&#44;3 a 0&#44;4 mSv&#44; de inter&#233;s especialmente en estudios con voluntarios sanos&#46; Por otro lado&#44; algunos equipos disponen de una modulaci&#243;n de la corriente de tubo&#44; de modo que el flujo o intensidad de fotones es mayor en las proyecciones laterales &#40;donde el espesor el paciente es mayor&#41;&#44; pero con una reducci&#243;n significativa en las proyecciones posterior y anterior&#46; Con esta t&#233;cnica de modulaci&#243;n de corriente&#44; se ha observado una reducci&#243;n de un 16&#44;9 &#37; y 20&#44;0 &#37; de los mAs en estudios de t&#243;rax y de abdomen<span class="elsevierStyleSup">35</span>&#44; con la correspondiente reducci&#243;n de dosis al paciente&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 9</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">La dosis efectiva producida al utilizar el TAC es muy superior a la debida a las fuentes de transmisi&#243;n de germanio&#44; siendo &#233;sta despreciable frente a la dosis debida a la FDG&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">SUV</span></p><p class="elsevierStylePara">Se ha cuestionado la utilidad del SUV c&#243;mo &#237;ndice para cuantificar la malignidad en la PET&#44; habi&#233;ndose se&#241;alado los factores que influyen en dicho &#237;ndice&#58; constituci&#243;n del paciente&#44; intervalo de captaci&#243;n&#44; niveles de glucosa en plasma y efecto parcial de volumen<span class="elsevierStyleSup">36</span>&#46; Por otro lado&#44; en el efecto pute&#59;s y el tama&#241;o y la geometr&#237;a del objeto&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Con la introducci&#243;n de los equipos PET&#47;TAC ha sido preciso estudiar la diferencia cuantitativa entre las im&#225;genes PET de un equipo PET&#47;TAC obtenidas con la correcci&#243;n de atenuaci&#243;n realizada a partir de sus fuentes de transmisi&#243;n de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge y las obtenidas utilizando su TAC como transmisi&#243;n&#46; As&#237;&#44; se ha observado que las im&#225;genes con correcci&#243;n del TAC presentan una captaci&#243;n significativamente mayor que las obtenidas con las fuentes de <span class="elsevierStyleSup">68</span>Ge&#46; Este efecto deber&#237;a ser considerado al comparar los valores cuantitativos obtenidos con equipos PET frente a los PET&#47;TAC<span class="elsevierStyleSup">37</span>&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Finalmente&#44; en un equipo PET&#47;TAC la imagen PET puede reconstruirse con distintos algoritmos y par&#225;metros &#40;filtros&#44; iteraciones y subsets&#41; dependiendo de si el an&#225;lisis cl&#237;nico se realiza s&#243;lo en la imagen PET o en la imagen de fusi&#243;n PET con TAC&#44; repercutiendo en el valor SUV de la imagen&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 10</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">El valor del SUV depende de la fuente &#40;Ge-68 o equipo TAC&#41; utilizada en el estudio de transmisi&#243;n&#44; siendo mayor al emplear el TAC&#46;</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">FUTURO DEL PET&#47;TAC</span></p><p class="elsevierStylePara">El desarrollo de los tom&#243;grafos PET&#47;TAC est&#225; ligado a la evoluci&#243;n tecnol&#243;gica de las dos modalidades de imagen&#46; En la PET han sido importantes para la obtenci&#243;n de las im&#225;genes de cuerpo entero la introducci&#243;n de nuevos dise&#241;os de los equipos&#44; nuevos materiales centelleadores y una mejor electr&#243;nica&#46; Del mismo modo&#44; para los tom&#243;grafos TAC&#44; en los estudios de cuerpo entero&#44; ha sido de inter&#233;s el aumento del n&#250;mero de coronas de detectores y la reducci&#243;n del tiempo de rotaci&#243;n&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Probablemente&#44; el impacto m&#225;s evidente de esta evoluci&#243;n ha sido la reducci&#243;n del tiempo de adquisici&#243;n de los estudios PET&#44; en el que han confluido la utilizaci&#243;n de un tom&#243;grafo TAC como fuente de transmisi&#243;n&#44; la utilizaci&#243;n de los nuevos cristales LSO y GSO y la adquisici&#243;n en modo 3D&#46; Todo ello ha permitido una mayor comodidad para el paciente y la realizaci&#243;n de un mayor n&#250;mero de estudios&#46; Este desarrollo deber&#237;a llevar&#44; en un futuro&#44; a la posibilidad de realizar estudios din&#225;micos de cuerpo entero con trazadores de periodo de semidesintegraci&#243;n corto&#44; como el <span class="elsevierStyleSup">11</span>C&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El nivel de integraci&#243;n de los dos equipos PET y TAC en los tom&#243;grafos PET&#47;TAC comerciales es menor que el del primer prototipo que se desarroll&#243;&#44; en el que los dos componentes estaban ensamblados en un mismo soporte que giraba<span class="elsevierStyleSup">1&#44;38</span>&#46; El objetivo deseable es el desarrollo de un equipo espec&#237;ficamente dise&#241;ado para combinar la imagen anat&#243;mica con la metab&#243;lica&#44; en lugar de combinar de una manera f&#237;sica y conceptual los tom&#243;grafos TAC y PET&#46; Este nuevo reto deber&#237;a ir acompa&#241;ado de otro&#44; la reducci&#243;n del coste de unos equipos de gran utilidad para el diagn&#243;stico cl&#237;nico de los pacientes&#46;</p><p class="elsevierStylePara">El PET&#47;TAC&#44; como modalidad diagn&#243;stica emergente&#44; debe establecer protocolos espec&#237;ficos para el diagn&#243;stico oncol&#243;gico&#44; as&#237; como para las futuras aplicaciones en neurolog&#237;a y cardiolog&#237;a&#46; Por otro lado&#44; la tecnolog&#237;a puede variar seg&#250;n sea la indicaci&#243;n del estudio&#46; As&#237;&#44; para estudios de cardiolog&#237;a&#44; el uso de tom&#243;grafos TAC con un mayor n&#250;mero de coronas &#40;16-64&#41; es necesario&#44; frente a un menor n&#250;mero de coronas &#40;2-8&#41; en oncolog&#237;a&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Otra &#225;rea de investigaci&#243;n y desarrollo es la de los factores de correcci&#243;n de atenuaci&#243;n basados en el TAC&#44; especialmente por el uso de contrastes radiol&#243;gicos debido a la producci&#243;n de artefactos&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Debido a que el movimiento respiratorio es una fuente importante de errores&#44; produciendo un desajuste en el corregistro entre los estudios TAC y PET&#44; y en particular en la localizaci&#243;n de un foco hipercaptante&#44; as&#237; como un error en la cuantificaci&#243;n de la captaci&#243;n del radiof&#225;rmaco&#44; la realizaci&#243;n de estudios 4D-PET&#47;TAC&#44; con sincronismo entre el movimiento respiratorio y la obtenci&#243;n de las im&#225;genes PET y TAC&#44; parecen prometedores&#46;</p><p class="elsevierStylePara">Finalmente&#44; el uso de radiof&#225;rmacos distintos a la FDG y m&#225;s espec&#237;ficos para las diversas patolog&#237;as dar&#225; una mayor importancia y relevancia a la adquisici&#243;n simult&#225;nea de la imagen metab&#243;lica con la anat&#243;mica&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Punto clave 11</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">Los equipos PET&#47;TAC han supuesto un punto de avance en la tomograf&#237;a por emisi&#243;n de positrones&#46; Sin embargo&#44; la tecnolog&#237;a debe mejorar para evitar los errores de corregistro que se producen por movimientos de &#243;rganos del paciente&#46;</span></p>"
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Información del artículo

ISSN: 2253654X
Idioma original: Español

DOI:10.1157/13070362

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2013 Diciembre	34	3	37
2013 Noviembre	55	3	58
2013 Octubre	107	4	111
2013 Septiembre	67	9	76
2013 Agosto	46	3	49
2013 Julio	25	5	30
2013 Junio	1	7	8
2013 Mayo	2	1	3
2005 Enero	1415	0	1415

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