Calidad de la imagen de tomografía computarizada versus dosis en estudios híbridos: resultados preliminares en maniquí

RESUMEN Fundamento: los estudios híbridos producen una dosis total de radiación que es resultado de la dosis proveniente del radiofármaco y la emitida por la tomografía computarizada, por eso la optimización es indispensable. Objetivo: evaluar la relación de la dosis de tomografía computarizada con algunos parámetros de calidad de la imagen en protocolos de estudios híbridos. Métodos: para evaluar la calidad de la imagen se emplearon los maniquíes de Catphan y de Livermore en 12 protocolos preestablecidos de un equipo de tomografía por emisión del fotón único Mediso. Los datos de los descriptores de dosis de cada estudio se obtuvieron del cabezal DICOM. Se compararon los parámetros de calidad de imagen clásicos como ruido y la MTF 50 % para el maniquí de Catphan, y otros como la relación contraste ruido, el promedio de números de Hounsfield y su desviación estándar en las regiones de interés de los órganos correspondientes, en el maniquí de Livermore. Se analizó la relación de estos parámetros de calidad con los descriptores de dosis de los diferentes protocolos. Resultados: los parámetros relacionados con la calidad en el maniquí de Catphan no mostraron diferencias significativas (p<0,05) entre los diferentes protocolos para estudios híbridos. Se encontraron diferencias significativas entre los protocolos clínicos con diferentes calidades y el protocolo clínico estándar, para el maniquí antropomórfico, en la desviación estándar de los números de Hounsfield y en la relación contraste ruido (p<0,05). Conclusiones: el estudio de la relación contraste ruido y la desviación de los números de tomografía computarizada en las regiones de interés pueden servir de parámetro cuantitativo para la optimización de dosis en escenario clínico.

ABSTRACT Background: hybrid studies produce a total radiation dose that is the result of the dose imparted by the radiopharmaceutical and that emitted by the computed tomography, therefore optimization is essential. Objective: to evaluate the relationship of the computed tomography dose with some image quality parameters in hybrid study protocols. Methods: to evaluate the image quality, the Catphan and Livermore Phantom were used in 12 pre-established protocols of a Mediso single photon emission tomography equipment. The data for the dose descriptors for each study were obtained from the DICOM head. The classic image quality parameters such as noise and the MTF 50% for the Catphan manikin, and others such as the contrast-noise ratio, the average of Hounsfield numbers and their standard deviation in the regions of interest of the corresponding organs were compared, in Livermore's mannequin. The relationship of these quality parameters with the dose descriptors of the different protocols was analyzed. Results: the quality-related parameters in the Catphan manikin did not show significant differences (p <0.05) between the different protocols for hybrid studies. Significant differences were found between the clinical protocols with different qualities and the standard clinical protocol, for the anthropomorphic manikin, in the standard deviation of the Hounsfield numbers and in the contrast-to-noise ratio (p <0.05). Conclusions: the study of the contrast noise ratio and the deviation of the computed tomography numbers in the regions of interest can serve as a quantitative parameter for the optimization of doses in the clinical setting.

SPECT/CT: principales aplicaciones en la medicina nuclear / SPECT/CT: main applications in nuclear medicine

El SPECT/CT ha significado no solo la posibilidad de adquirir las imágenes anatómicas y funcionales en un único estudio, sino una verdadera revolución en el manejo de muchas enfermedades a partir de lo mejor que es capaz de aportar cada una de estas modalidades de imagen. El objetivo del presente trabajo es brindar una panorámica de las principales aplicaciones del SPECT/CT en el campo de la oncología, la cardiología y la neurología. Nuevos avances tecnológicos en el diseño de novedosos detectores de estado sólido y equipos dedicados han mejorado mucho las prestaciones de este tipo de modalidad dual. Esta técnica híbrida ha mostrado que mejora la sensibilidad y la especificidad de los estudios gammagráficos, a la vez que acorta los tiempos de adquisición y brinda imágenes corregistradas corregidas por atenuación que facilitan el mejor análisis de las mismas. Entre las principales aplicaciones en el estudio de las enfermedades oncológicas se pueden mencionar las siguientes: localización y seguimiento de diferentes tipos de tumores y sus metástasis, así como para la optimización de las dosis en los estudios de radioterapia. Esta técnica ha resultado muy útil en la valoración de la enfermedad de arterias coronarias al permitir una adecuada corrección de la atenuación, determinar el score de calcio y realizar estudios de angio-CT, en dependencia de la calidad de la CT. En el estudio de algunas enfermedades neurológicas también ha ido ganando terreno el SPECT-CT. La incorporación de nuevos avances tecnológicos, así como de novedosos radiofármacos augura un peso cada vez más relevante del SPECT/CT en la práctica clínica

SPECT/CT has represented not only the possibility of acquiring anatomical and functional images in one single study, but also a revolution for the clinical management of several diseases, taking the better of each one of these imaging modalities. The present work is aimed at presenting an overview of the most important applications of the SPECT/CT in the field of oncology, cardiology and neurology. New technological advances in the design of innovative solid state detectors and related equipment have had a positive effect on the performance of this kind of dual modality. This hybrid technique improves the sensitivity and the specificity of gammagraphic studies, as well as shortens the acquisition times and gives attenuation correction of co-registered images, which, in turn, makes their analysis easier. Some of the main applications for the study of oncological diseases are the following: localization and follow-up of different kinds of tumors, their metastasis and relapses, as well as the optimization of radiotherapy doses. This technique has been useful to evaluate the coronary artery disease allowing an adequate attenuation correction of images, the determination of calcium score, and performing angio-CT studies, according to the CT quality. SPECT/CT has also gained ground in the assessment of some neurological diseases. Conclusions: The introduction of new technological advances and radiopharmaceuticals thus predicting a more relevant place for SPECT/CT in clinical practice.

Obtención combinada de parámetros para la planificación dosimétrica 2D y 3D de tratamientos con en Hipertiroidismo / Combined parameters estimation for dosimetry treatment planning in Hyperthyroidism using 2D and 3D

La planificación, optimización y verificación de los tratamientos-paciente específico con fuentes abiertas de es objeto de investigación constante desde el punto de vista médico y de protección radiológica. El objetivo de este estudio fue verificar el uso combinado de varios equipos médico-nucleares para la estimación de los parámetros de biodistribución y farmacocinética necesarios para la planificación y verificación del tratamiento-paciente específico del hipertiroidismo. Para ello se estudiaron las respuestas de tres equipos médico-nucleares (Captor de Yodo, Cámara Gamma Philips Forte con colimador de pinhole, Cámara Mediso Nucline con colimadores de alta energía y propósitos generales para estudios planares y SPECT) empleando el maniquí de tiroides. Se comprobó la linealidad de la respuesta a la actividad en condiciones clínicas y se obtuvieron índices de correlación del ajuste superiores a 0,99 para actividades diagnósticas y terapéuticas. Se evaluó la concordancia de los parámetros calculados por los diferentes equipos y se encontró una discrepancia menor del 6 % para los índices de captación en actividades terapéuticas y del 1,1 % para las diagnósticas. Se estableció y verificó un protocolo que permite, con una sola administración de , desarrollar la cuantificación dosimétrica 2D y 3D para pacientes hipertiroideos, con un uso optimizado de los equipos imagenológicos

Optimization and verification of Specific Patient Treatment Planning with unsealed sources in hyperthyroidism diseases is a desirable goal from medical and radiation protection viewpoints. In order to verify the estimation of patient’s specific treatment dose and his/her related parameters, a combination of 3 different apparatus or pieces of equipment used in nuclear medicine were studied - the Iodine Probe, a Philips Forte Camera with pin-hole collimators and a Mediso Nucline with HEGP for planar and SPECT techniques- by using the typical neck phantom and sources simulating diagnosis and treatment procedure. The linear behavior on diagnostic and therapeutic activity range was verified, showing a linear correlation fitting factor > 0,99. The differences between thyroid uptake determinations in all equipment were less than 6 % for therapeutic activities and less than 1,1 % in the diagnostic range. The combined protocol to calculate all the necessary parameters for the patient treatment dose planning using 2D or 3D approach was established and verified, avoiding wasting time with gamma cameras and with only one administration of

Utilidad de la gamagrafía con 99mTc-L-cisteína para la detección del cáncer de mama / Usefulness of 99mTc-L-cysteine in the detection of breast cancer

Para determinar la utilidad de los estudios gammagráficos con 99mTc-L-cisteína, en la detección del cáncer de mama, fueron estudiadas 100 pacientes mujeres mediante ultrasonido, mamografía y gamagrafía. Las imágenes gamagráficas fueron adquiridas a los 15 minutos y una hora después de la inyección del radiofármaco. Los resultados histopatológicos constituyeron la prueba de confirmación: 64 pacientes fueron concluidos como portadoras de carcinoma de mama y 36 con lesiones benignas. Los valores de sensibilidad, especificidad y exactitud diagnóstica de los estudios gamagráficos fueron: 98,4 por ciento, 94,4 por ciento y 97 por ciento, respectivamente. El valor predictivo positivo fue 96,9 por ciento y el valor predictivo negativo fue 97,1 por ciento. Existió infiltración metastásica de los ganglios axilares en 20 de las pacientes estudiadas; 70 por ciento fueron detectados por la gamagrafía con 99mTc-L cisteína. Conclusión: La gamagrafía con 99mTc-L-cisteína resultó útil para la detección del cáncer de mama.

To determine the usefulness of scintigraphic studies with 99mTc-L-cysteine in the detection of breast cancer, 100 female patients were studied by ultrasound, mammography and scintigraphy. The scintigraphic images were acquired at 15 minutes and one hour after injection of the radiopharmaceutical. Histopathologic results were the confirmation test: 64 patients were completed as having breast carcinoma and 36 benign lesions. The scintigraphic studies obtained value of sensitivity, specificity and diagnostic accuracy of: 98.4 percent, 94.4 percent and 97 percent respectively. The positive predictive value was 96.9 percent and the negative predictive value was 97.1 percent. There was infiltration of axillary lymph nodes in 20 of the patients studied, 70 percent were detected by 99mTc-L-cysteine. Conclusion: 99mTc-L-cysteine was useful for the detection of breast cancer.