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Protección radiológica en radiología pediátrica Protección radiológica de niños en radiografía digital L04 IAEA Objetivos de capacitación Al final del programa los participantes deberían: • Estar familiarizados con las diferentes modalidades del diagnóstico por imagen digital • Comprender la influencia de la radiología digital en la calidad de imagen y la dosis a los pacientes • Appreciar la optimización de las dosis en radiografía digital pediátrica IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 2 Responda: correcto o incorrecto 1. No es obvio percatarse de cuándo se produce una sobreexposición en radiología digital. 2. El empleo de detectores digitales siempre reduce la dosis. 3. La capacitación del personal es necesaria en la transición de la pelicula y pantallas a la radiografía digital. 4. La colimación no es importante en radiografía digital, ya que se puede “recortar” la imagen después, según se necesite. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 3 Contenidos • Vista panorámica del equipo empleado en la • • • • • radiografía digital Ventajas y desventajas del equipo digital de obtención de imágenes Rango dinámico: una posibilidad de aumento de dosis Optimización de las dosis en radiología digital Relación entre la calidad de imagen y dosis al paciente. Necesitad de capacitación adicional del personal en radiología digital IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 4 Introducción • La radiografía de pelicula y pantallas está siendo reemplazada en muchos países por una variedad de tecnologías digitales • La mayoría de los principios de reducción de dosis aplicables a la radiografía de película y pantallas, especialmente la justificación, son también adecuados para los sistemas digitales (véase más detalles en la presentación L03) • Sin embargo, en comparación con con la radiografía de película y pantallas, se presentan en los sistemas digitales diferentes escenarios en cuanto a reducir de dosis y optimizar Esta presentación está enfocada a los aspectos esenciales de la protección radiografía digital, en comparación con la radiografía de película y pantallas, no en las tecnologías y equipos digitales en sí IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 5 Introducción • La radiografía pediátrica difiere de la de adultos, dado • • • • que los niños son más pequeños y menos obedientes La CR y la DR fueron introducidos con el objetivo de reducir la dosis y mejorar la calidad de imagen Inicialmente, los resultados se vieron obstaculizados por la ausencia de parámetros relacionados con la exposición y por no comprender las tecnologías digitales Tanto la CR como la DR tienen el potencial de reducir las dosis Si bien las dosis en radiografía son bajas, existe la necesidad de reducirlas, así como de mejorar la práctica manteniendo la calidad de diagnóstico IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 6 Equipo para radiografía digital Radiografía computada (CR) IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica Radiografía directa (DR) L04. Protección radiológica en radiografía digital 7 Equipos de radiografía digital Radiografía digital Tomografía computada, CR Conversión indirecta Sustancias luminiscentes de almacenamiento IAEA Radiografía directa DR Conversión indirecta Conversión directa Centelleador TFT Fotoconductor FPD Centelleador CCD Tambor de selenio Intensificador de imagen Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 8 Equipo para radiografía digital • La CR incluye una etapa intermedia en la cual la imagen se almacena en estado latente, en un dispositivo similar a los chasis, antes de ser convertida a la forma electrónica o digital mediante estimulación con láser. • En la DR, la imagen se crea inmediatamente en forma electrónica o digital en el receptor de imagen • Las imágenes de ambos sistemas se pueden representar visualmente en monitores de alta resolución o en película IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 9 Comparación entre radiografía de película y pantallas y la digital • Las imágenes digitales se pueden modificar numéricamente (lo cual no es posible en la radiografía de película y pantallas reforzadoras) • Las imágenes digitales se pueden transmitir fácilmente a través de las redes y se las puede archivar • Se debe prestar atención al aumento potencial de dosis a los paciente a causa de una tendencia a: • Producir más imágenes de las necesarias • Producir mayor calidad de imagen que no necesariakente se requiere para el objetivo clínico IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 10 Comparación entre radiografía de películapantallas y la digital • Las películas convencionales muestran si se han seleccionado parámetros de exposición incorrectas: las imágenes aparecerían demasiado blancas o demasiado negras • La tecnología digital siempre proporciona al usuario una “buena imagen”, puesto que el rango dinámico y la asignación de la escala de grises compensa la posible selección errónea de parámetros, incluso si la dosis es mayor de lo necesario IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 11 ¿Qué es el “rango dinámico”? • Un rango amplio en el detector permite obtener una escala de grises “buena” a diferentes niveles de dosis • Los detectores digitales tienen un rango dinámico de 104 (de 1 a 10,000), mientras que un sistema de pantallas y película tiene aproximadamente un rango de 101.5 (de 1 a 30) IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 12 Comparación de la radiografía de películas y pantallas con la digital •Digital Detector detector digital Película Respuesta del detector Exposición a los rayos X IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 13 Comparación entre la radiografía de pelicula y pantallas la digital • La ventaja esencial de la CR y la DR es la resolución de contraste mucho mayor, acompañada por las posibilidades casi infinitas de procesamiento digital IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 14 Radiografía digital • En general, la tecnología digital tiene la capacidad de reducir la dosis mejorando la calidad de imagen y la exactitud del diagnóstico • Pero se necesita poner atención a la: • Capacitación del personal • Monitorización continua de los parámetros y las prácticas • El punto clave es que el procesamiento de la imágenes permite que la escala de grises continúe viéndose bien incluso si aumenta la dosis IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 15 Radiografía digital • Pero con los sistemas digitales, la dosis no se puede reducir indefinidamente porque aumentará el ruido en la imagen, lo cual reduce su calidad • Sea consciente de la tendencia entre los tecnólogos de evitar la posibilidad de tener que repetir la toma de imagen a costa de aumentar la dosis (se ha ido acuñando el término “exposure creep”, o “deslizamiento de la exposición”) IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 16 La CR, la DR y la optimización de la dosis en la práctica (I) • Es necesario justificar los exámenes de CR y DR, igual que lo es en el caso de la radiografía de película y pantallas • El posicionado, la colimación y la selección de factores de exposición, es igualmente tan esencial como lo es en el caso de la radiografía de película y pantallas • Es esencial un trabajo en equipo en cuanto a la optimización de las dosis IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 17 La CR, la DR y la optimización de la dosis en la práctica (II) • El equipo de participantes debería incluir: un radiólogo, un físico médico, un técnico radiológico, un ingeniero clínico del hospital, un ingeniero de servicio de mantenimiento, un especialista en aplicaciones y un experto en imagen por parte del fabricante • Es esencial capacitar al radiólogo y al técnico radiológico en las características operacionales específicas del sistema de CR y DR que se utilicen IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 18 La CR, la DR y la optimización de la dosis en la práctica (I) • Los fabricantes han de proporcionar la capacitación adecuada al usuario final de los equipos, y esta capacitación debe formar parte del suministro • Es preciso normalizar la nomenclatura de los algoritmos de procesamiento de las imágenes digitales y los índices de la exposición • Es esencial tomar medidas para que se transfiera la información sobre la exposición y la dosis desde el equipo radiológico a los PACS y al archivo del paciente en forma accesible IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 19 La CR, la DR y la optimización de la dosis en la práctica (II) • Los dispositivos de medida de la dosis y los indicadores de la misma tienen que estar calibrados y protegidos frente a modificaciones ocasionales por parte del operador. • Los fabricantes y las organizaciones de normalización deben prestar atención particular a los temas especiales de radiología pediátrica. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 20 Indicadores de exposición en CR • Indicador de exposición: término empleado en relación con la dosis absorbida en la placa luminiscente del receptor de imangen (ICRP 93) • Método de monitorización de la dosis • Fabricantes diferentes tienen diferentes índices • La IEC 62494-1:2008 especifica las definiciones y requisitos sobre el indicador de exposición de las imágenes tomadas con sistemas digitales de rayos X. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 21 Indicadores de exposición en CR Fabricante Indicador de exposición Valor medio del KERMA en aire en el receptor (Gy) 5 10 20 Fuji S 400 200 100 Kodak EI 1700 2000 2300 Agfa lgM 1.9 2.2 2.5 El indicador de exposición se relaciona con el KERMA en aire en el detector y la señal producida por el mismo, y está correlacionado con el KERMA en aire en superficie de entrada a la piel del paciente (Vano, et al, Phys Med Biol 2008, 53:3365-80 IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 22 La CR, la DR y la opitimización • Los sistemas digitales pueden ser operados a casi cualquier nivel de dosis al receptor de imagen • La dosis al receptor ha de ser adaptada a la tarea de diagnóstico por imagen (la decisión la toma un radiólogo responsable) • Ejemplo: los exámenes de seguimiento de escoliosis en niños se podrían realizar con una dosis al receptor de imagen por debajo de 1 µGy (Kushner et al. Pediat. Radiol.1986; Kogutt et al. Pediat. Radiol.1988) IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 23 La CR, la DR y la opitimización Capacitación: • Es importante que los departamentos de radiología se preparen bien para: • la introducción de la tecnología digital, o • De un sistema nuevo que implique la tecnología digital • El personal bien capacitado debería adoptar el trabajo en equipo, en cooperación con el personal técnico de los proveedores, el físico médico del hospital, y el personal de mantenimiento IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 24 La CR, la DR y la opitimización Procesamiento: • Un procesamiento apropiado de la imagen digital es crucial para producir una imagen pediátrica optimizada de CR o DR • Hasta la fecha no está muy normalizados los métodos de procesamiento de la imagen digital o su nomenclatura • Categorías genéricas del procesamiento de imágenes digitales: • Reconocimiento de la exposición y segmentación (asignación automática de la escala de grises) • Restauración de contornos y bordes • Realce de contraste • Diagramas de gradación (Flynn, In Dig Rad, RSNA Categorical Course on Diag Rad Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital IAEA Adv. Phys, 2003 pp 71-78) 25 La CR, la DR y la opitimización Imagen original Imagen procesada Imagen digital procesada con restauración de bordes IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 26 La CR, la DR y la opitimización • La función del procesamiento de imágenes es la de ajustar los datos originales a fin de: • Mostrar todo aquello que puede tener interés • No incluir nada más (artefactos) • No omitir nada (enmascaramiento, masking) • Procesamiento de imágenes • Puede compensar la subexposición o sobreexposición cubriendo un rango de 300-400 veces el de las pantallas y pelicula: es decir, reducir repeticiones • Es esencial la capacitación hecha por un instructor con experiencia en pediatría y es necesario mantenerla de manera regular IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 27 La CR, la DR y la opitimización • En los sistemas digitales: • El amplio rango dinámico del detector admite sobreexposiciones • Las imágenes sobrexpuestas tienen menos ruido, y pueden presentar artefactos de movimiento a causa del tiempo de exposición más largo • La subexposición produce ruido cuántico • Las exposiciones repetidas por los técnicos sin ser monitorizadas ni registradas pueden pasar inadvertidas: las imágenes electrónicas deficientes se pueden borrar • La comodidad en la toma de imágenes puede conllevar el cubrir una mayor área del cuerpo del paciente, la cual se oculta con un “recorte” posterior oculto o incluso la repetición del examen sin que se note IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 28 • Colimación deficiente • Irradiación de grandes partes del cuerpo • No se ve en la imagen recortada digitalmente IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 29 La CR, la DR y la opitimización • La monitorización de los parámetros de dosis es vital para prevenir la exposición innecesaria y para optimización: • Indicadores de exposición • Los valores de indicador de exposición varían con la técnica empleada (kVp, mAs, SID) • Utilización de los niveles de referencia para diagnóstico IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 30 La CR, la DR y los indicadores de exposición IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 31 Dosis típicas en CR Resultados de la estimación del ESAK para tórax con y sin bucky, abdomen y pelvis Tórax sin bucky Tórax con bucky Vano et al, Paediatric entrance doses from exposure index in computed radiography, Phys Med Biol 53 (2008):3365-3380 IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 32 La CR, la DR y la optimización • Métodos operacionales para controlar la dosis en radiología pediátrica: • Evite el uso de la rejilla antidifusora • Aumente la distancia del foco a la piel (SID) • Seleccione los parámetros de exposición de manera manual • Pruebe a reprocesar en lugar de repetir las imágenes deficientes para el diagnóstico IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 33 La CR, la DR y la optimización Ambiente en la zona de lectura de imágenes: • Un entorno inadecuado (luz ambiente) tiene un impacto en el contenido en información para el diagnóstico • Requisitos de espacio para los monitores (contraste y resolución) • Control de calidad regular IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 34 Resumen (I) • Los sistemas digitales tienen ventajas exclusivas sobre los sistemas de película y pantallas, en lo referentes a la disponibilidad de las imágenes, flexibilidad y rapidez operacional • Con capacitación adecuada y con control de calidad, es posible reducir las dosis y mejorar la calidad de imagen • Los usuarios deberían ser conscientes de la posibilidad de impartir dosis elevadas en todos los sistemas digitales, de manera inadvertida. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 35 Resumen (II) • Se debe auditar periódicamente la práctica en un departamento en cuanto al índice de dosis a los pacientes • Si el sistema no está completamente optimizado, no se logrará la reducción de dosis y no se detectarán las sobrexposiciones • Se necesita capacitación en optimizar las dosis para cada sistema digital en particular, tanto durante la transición del sistema convencional de película y pantalla, como después a intervalos regulares IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 36 Responda: correcto o incorrecto 1. No es obvio percatarse de cuando se produce una sobreexposición en radiología digital. 2. El empleo de detectores digitales siempre reduce la dosis. 3. La capacitación del personal es necesaria en la transición de la pelicula y pantallas a la radiografía digital. 4. La colimación no es importante en radiografía digital, ya que se puede “recortar” la imagen después, según se necesite. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital 37 Respuesta: correcto o incorrecto 1. 2. 3. 4. Correcto: a causa del amplio rango dinámico de los detectores digitales, se pueden obtener imágenes de buen aspecto con el doble de dosis o más y las sobrexposiciones no se detectan visualmente, a diferencia de las imágenes oscuras que aparecerían en la radiografía de película y pantallas Incorrecto: no siempre, únicamente cuando se utillizan bien las características del equipo, Véase la pregunta anterior. Correcto: se necesita capacitación extra por las consideracines adicionales sobre la calidad de imagen y la dosis. Incorrecto: la colimación es un elemento importante en la reducción de dosis y el recorte de la imagen postexposición puede contribuir al aumento de exposición. IAEA Protección radiológica en radiología pediátrica L04. Protección radiológica en radiografía digital Referencias • • • • • • • • WILLIS, C, Optimizing digital radiography for children, Eur J Radiol2009, 72: 266-273 COMPAGNONE, G., et. Al., Comparison of radiation doses to patients undergoing standard radiographic examinations with conventional film screen radiography, computed radiography and direct digital radiography Br. J. Radiol. 79 (2006) 899-904. ONO, K., et. Al. Comparison of a digital flat-panel versus screen-film, photofluorography and storagephosphor systems by detection of simulated lung adenocarcinoma lesions using hard copy images. Br. J. Radiol. 78 (2005) 922-927. HUFTON, A.P., DOYLE, S.M., CARTY, H.M., Digital radiography in paediatrics: radiation dose considerations and magnitude of possible dose reduction. Br. J. Radiol. 71 (1998) 186-199. 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