Introducción a la D-SPECT. Ventajas e inconvenientes entre una gammacámara cardio dedicada de semiconductores y el sistema convencional SPECT-CT
Artículo original: Johnson RD, Bath NK, Rinker J, Fong S, St James S, Pampaloni MH, et al. Introduction to the D-SPECT for Technologists: Workflow Using a Dedicated Digital Cardiac Camera. J Nucl Med Technol. 2020; 48:297-303.
Sociedad: Journal of Nuclear Medicine Technology @SNM_MI
Palabras clave: cardiac, CNMT, digital, D-SPECT, SPECT.
Abreviaturas y acrónimos utilizados: CT (computed tomography), CZT (cadmio zinc telurio), D-SPECT (Spectrum Dynamics), mm (milímetros), mSv (millisievert) Nal (yoduro de sodio), SPECT (single photon emission computed tomography).
Línea editorial del número: Journal of Nuclear Medicine Technology es una revista con periodicidad trimestral de la Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI). En ella se da cobertura a todo lo relacionado con la tecnología de Medicina nuclear. Esta revista está escrita por técnicos y en ella se tratan todo tipo de temas, desde artículos educacionales a artículos de la práctica clínica diaria.
De entre todos los artículos del presente mes cabe destacar uno dedicado a la comparación del PET-CT analógico y el digital y la importancia de dicha diferencia a medida que aumenta el índice de masa corporal del paciente. En el mismo número, podemos leer una interesante carta al editor donde se plantea la posibilidad de crear PET-CT más pequeños para el estudio de la población pediátrica cogiendo como muestra los PET-CT para animales que ya existen en la actualidad.
Motivo para la selección: la patología cardiaca isquémica es una de las de mayor prevalencia en nuestra sociedad y, el estudio gammagráfico es uno de los métodos más útiles para su diagnóstico. El estudio de perfusión miocárdica es uno de los que actualmente tienen más demanda en los servicios de Medicina nuclear aunque es difícil dar salida a toda la demanda debido a que son pruebas relativamente largas y, además, están divididas en distintas fases. Por otro lado, nos encontramos con tipos de pacientes a los que es muy difícil realizar la gammagrafía ya que por sus condiciones físicas no toleran el decúbito. Creo que este artículo nos da algunas claves para poder mejorar el flujo de trabajo en el servicio reduciendo los tiempos de respuesta y mejorando la comodidad del paciente, todo ello, reduciendo la dosis de exposición.
Resumen: en el artículo se hace un resumen de las principales características del sistema convencional para el estudio perfusión miocárdica SPECT-CT y el nuevo sistema de D-SPECT. A continuación, se mencionan las principales diferencias entre los dos sistemas comparando la calidad de imagen, los tiempos de exploración y la dosis administrada. Por último, establece un flujo de trabajo para un correcto funcionamiento de la unidad y aunque no se va a entrar en profundidad en este tema, es importante mencionarlo.
SPECT-CT
Esta tecnología está basada en un colimador y cristales de NaI acoplados a tubos fotomultiplicadores. La radiación emitida por el paciente (tras la administración del radiofármaco) incide en los cristales haciendo que estos reaccionen emitiendo luz y los fotomultiplicadores se encarguen de convertir la señal óptica en una señal eléctrica proporcional a la energía depositada en el cristal por la radiación. El grosor de los cristales suele oscilar entre 6,35mm y 15,9mm.
La mayoría de las gammacámaras para estudios cardíacos están dotadas de dos detectores configurados a 90º, aunque también es posible encontrar sistema con 3 detectores. Dada la localización anatómica del corazón el paciente se coloca en decúbito supino y los detectores se disponen anteriores al paciente en ángulo oblicuo de 45º donde inician el escaneo hasta completar un arco de 180º alrededor del paciente. Normalmente se adquieren 64 imágenes en 32 tomas.
Las cámaras SPECT convencionales están equipadas con colimadores de orificios paralelos de alta resolución y baja energía y su función es limitar los fotones detectados haciendo que solo lleguen a ella los fotones perpendiculares. En la práctica, significa que el 99,9% de los fotones no incidirán en los orificios y serán despreciados.
Por último, la tecnología híbrida SPECT-CT, permite adquirir un CT para poder realizar la corrección de atenuación y corregir los artefactos producidos por otros tejidos.
D-SPECT
Utiliza detectores de estado sólido basados en semiconductores que se construyen con CZT. Cuando los fotones interactúan con el semiconductor, crean pares de electrones y se produce una señal eléctrica.
El D-SPECT consta de 9 columnas detectoras giratorias dispuestas en una configuración curva para acomodar el corazón en el lado izquierdo del tórax del paciente. Cada columna del detector tiene 40mm de ancho por 160mm de alto. Cada una de ellas gira 110º independientemente de las otras columnas lo que permite la adquisición de cientos de proyecciones en diferentes ángulos del corazón. El colimador es de tungsteno, tiene orificios cortos de 21,7mm y las aberturas cuadradas del colimador permiten el paso de fotones mayor que el que es posible con los colimadores convencionales. Otra de las novedades importantes de este sistema es que permite realizar adquisiciones dinámicas, totalmente imposibles para el sistema convencional por las limitaciones geométricas y de sensibilidad.
Por último, otro aspecto único de este sistema es que permite obtener las imágenes con los pacientes sentados o semi sentados, aunque no dispone de CT para la corrección de la atenuación.
Diferencias entre SPECT-CT y D-SPECT
Uno de los aspectos más importantes entre los dos sistemas es la calidad de imagen, que viene determinada por 3 factores: resolución energética, resolución espacial y sensibilidad.
- En el caso de la resolución energética, el CZT se mantiene sustancialmente por encima del NaI, tanto es así que dicha resolución mejora con un factor de 2 o más.
- En el caso de la resolución espacial, que es la capacidad de poder diferenciar estructuras distintas, el sistema D-SPECT, también es muy superior al sistema convencional, ya que la resolución espacial del primero es de 2,5mm mientras que el segundo, suelen tener valores que oscilan entre 3,5mm-4,0mm. Eso se debe a la geometría y al pequeño tamaño de los detectores.
- En el caso de la sensibilidad, que son los fotones del paciente detectados por la máquina, otra vez el D-SPECT resulta ganador ya que al tener orificios más grandes y situarse más próximo al paciente permite tener una sensibilidad entre 5 y 10 veces mayor.
En cuanto a la reducción de dosis, un estudio de Perrin et al demostró que, mediante el uso de esta nueva tecnología, se puede reducir la dosis efectiva al paciente de 13mSv a 8mSv. Del mismo modo, se pudieron reducir los tiempos de adquisición a 7,7 min en el estrés y 2,7 minutos en el reposo.
Otro de los aspectos más importantes, es que la D-SPECT permite realizar estudios más cómodos para los pacientes ya que se pueden realizar sentados en una butaca o semisentado. La sensación de claustrofobia desaparece, ya que el paciente sólo permanece sentado con un pequeño aparato pegado al tórax pero manteniendo el resto del cuerpo libre. Estas nuevas máquinas, pueden ser instaladas en espacios relativamente pequeños (10m2) en comparación con los sistemas SPECT-CT (30m2)
Por último, mencionar que el D-SPECT no permite acoplar CT para realizar la corrección de la atenuación, pero este inconveniente, muchas veces se ve mitigado por el aumento en la calidad de la imagen y por la disminución de los artefactos producidos por estructuras como los intestinos y las mamas, ya que la posición sentada hace que por gravedad caigan y desaparezcan del campo de la visión.
Respecto al flujo de trabajo, el artículo menciona lo importante que resulta un buen entrenamiento del técnico en el centraje del corazón, ya que, por una parte, el campo de visión de la nueva máquina es mucho más reducido y por otra, un buen centraje, ayuda al posterior postproceso.
Valoración Personal y crítica:
El artículo me ha parecido particularmente interesante, ya que, por un lado, mejora la calidad de los estudios y por otro, mejora el confort del paciente durante la prueba.
Creo que esta nueva tecnología puede ayudar a reducir las listas de espera de los pacientes con patología isquémica cardíaca ya que supone una reducción drástica de los tiempos de adquisición y de las dosis administradas. Todo ello mejorando su confort dentro de la instalación, haciendo casi desaparecer la sensación de claustrofobia. Tampoco hay que perder de vista, que los pacientes encamados o con bajo nivel de consciencia no van a ser candidatos para ser escaneados con la nueva tecnología, por lo debemos seguir haciéndolos con máquinas convencionales.
Si bien es cierto que este sistema tiene una limitación que es la ausencia de CT para la corrección de la atenuación, también lo es, que el sistema de adquisición en posición sentada nos ayudará en muchas ocasiones a no tener los artefactos que actualmente tenemos con los pacientes en decúbito supino como artefactos subdiafragmáticos o tejido mamario dentro del campo.
Como todos los sistemas también tiene algunos inconvenientes, entre ellos su elevado precio de compra, o que solo sirve para hacer estudios de perfusión miocárdica.
Todos los apartados del artículo, disponen de tablas e imágenes que ayudan al lector a una mejor comprensión de cómo se coloca la D-SPECT, así como del procesado y los distintos tipos de protocolo usados entre la tecnología presente hasta hoy y la nueva.
Por último, quiero poner en valor que este es un estudio de técnicos para técnicos, donde se resalta no solo la nueva tecnología sino la formación del personal que tendrá que trabajar con las nuevas máquinas, haciendo especial hincapié en el entrenamiento del centraje y el postprocesamiento.
Luis Gabaldà Martínez
Hospital Vall d’Hebron, Barcelona
TSID / Graduado en Imagen Médica y Radioterapia
lgabalda@vhebron.net