EQUIPOS HIBRIDOS EN MEDICINA NUCLEAR

EQUIPOS HIBRIDOS EN MEDICINA NUCLEAR

Tradicionalmente las imágenes de CT, MRI, SPECT y PET se han obtenido en diferentes equipos y en momentos distintos. La utilización de un equipo que combina dos modalidades de imagen permite la adquisición simultánea o secuencial de las mismas. En esta revisión se describen los tomógrafos de Medicina Nuclear que combinan dos modalidades de imagen, los denominados equipos híbridos PET/CT, SPECT/CT y PET/MRI.

INTRODUCCIÓN

Las imágenes obtenidas con rayos X en la tomografía computarizada (CT) y las imágenes de resonancia magnética (MRI) aportan información anatómica del paciente, con una resolución espacial milimétrica e incluso submilimétrica. Además, la MRI ofrece la posibilidad de obtener imágenes funcionales, como la perfusión, el efecto BOLD, la difusión y la espectroscopia1. Sin embargo, carece de la sensibilidad de la tomografía por emisión de positrones (PET), que le hace ideal vara visualizar moléculas específicas en los organismos en el rango picomolar. La PET junto a la tomografía por emisión de fotón único (SPECT), técnicas de Medicina Nuclear, ofrecen información funcional y metabólica, pero carecen de la buena resolución espacial de la CT y la MRI.

TOMÓGRAFOS PET/CT

El primer tomógrafo PET/CT, diseñado por D. Townsend, fue introducido para el uso clínico en 19983. La motivación que impulsó el diseño de este equipo fue la obtención de imágenes clínicas de tomografía por emisión de positrones y de tomografía computarizada alineadas con precisión, en un mismo tomógrafo; permitiendo correlacionar la información funcional del PET con la anatómica del CT. La disponibilidad de la imagen CT para determinar las correcciones debidas a la atenuación y a la radiación dispersa fue secundaria. Además, se consiguió una reducción del tiempo dedicado a la adquisición del estudio de transmisión, que era de 20 a 30 minutos con fuentes de 68Ge, a menos de 1 minuto con un equipo CT.

EQUIPOS CT MULTIDETECTOR.

 Tras su aparición a finales de los 80, los equipos de anillo deslizante y el CT helicoidal se convirtieron en el estándar para el CT de cuerpo entero. La utilización más eficiente de los rayos X, ensanchando el haz y utilizando múltiples filas de detectores, permitiría recoger simultáneamente información para más de un corte; ello reduciría el número de rotaciones, y el uso total del tubo, para cubrir la extensión del paciente6. Con este concepto de CT multidetector, aparecieron sucesivamente equipos con 4, 16 ó 64 cortes, y recientemente los de 128 cortes. Con equipos de 64 coronas se consigue una resolución espacial isotrópica junto a una resolución temporal excepcional (suficientes para la imagen cardíaca) con una excelente cobertura axial (4-6 cm por segundo)7. Por otro lado, estas mejoras en el equipamiento han ido acompañadas de avances en la componente informática de los equipos CT.

TOMÓGRAFOS PET

El desarrollo de la PET ha permitido que ésta sea una técnica: – dinámica, posibilitando la adquisición de datos con rapidez, siguiendo la cinética de los procesos farmacológicos y fisiológicos, – sensible, pudiendo detectar concentraciones picomolares e incluso femtomolares de los ligandos en los tejidos, – potencialmente cuantitativa, siendo posible obtener datos en unidades absolutas de los procesos fisiológicos, – no invasiva. No obstante, la PET 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, integrado en un PET/CT, disponga de las mejores prestaciones (características) de funcionamiento posibles.

TOMÓGRAFOS PET/MRI

Los tomógrafos PET/CT presentan algunas limitaciones relacionadas con el diseño del equipo al disponer de dos subsistemas dispuestos en tándem, y realizar los respectivos estudios en un modo secuencial, en lugar de simultáneo. Una consecuencia, como ya se ha indicado, es la aparición de artefactos debidos al movimiento del paciente y de los órganos entre y durante los dos estudios, con repercusión en la corrección de atenuación y en el corregistro. Los equipos de resonancia magnética permiten la obtención de imágenes con un excelente contraste de los tejidos blandos sin utilizar radiaciones ionizantes. Además, a diferencia de los tomógrafos PET/CT, la adquisición simultánea de los estudios PET y MRI permitiría una correlación temporal de estudios dinámicos adquiridos con ambos equipos, de especial interés en neurología, pero también en cardiología y oncología.

TOMÓGRAFOS SPECT/CT

La imagen SPECT se obtiene adquiriendo imágenes planares (con una gamma cámara) en múltiples ángulos alrededor del paciente. El colimador acoplado al cabezal de la gamma cámara permite obtener las proyecciones de la radiactividad. En estas proyecciones, cada línea de datos es el perfil de cuentas correspondiente a la actividad de un corte. La distribución de radiactividad en dicho corte se obtendrá reconstruyendo (por retroproyección filtrada o con un algoritmo iterativo) la información de las distintas proyecciones50. En SPECT, al igual que en el PET, la definición de proyección (en el sentido de linealidad entre la actividad y el valor de la proyección) no se cumple debido a la atenuación de los fotones. Además, la calidad de la imagen reconstruida depende de otros factores como la resolución espacial, la radiación dispersa y las fluctuaciones estadísticas.

La calidad de las imágenes depende en gran medida de las propiedades de los detectores, destacando la eficiencia intrínseca, la resolución en energía y la resolución espacial intrínseca. Los cristales centelladores de NaI(Tl) son los utilizados comúnmente en la construcción de los equipos SPECT, en forma de cristales de gran tamaño y espesor de 6 a 10 mm, con una eficiencia intrínseca elevada para fotones con energía menor de 200 keV