Unidad 1. Técnicas de diagnóstico por imagen en Pediatría: ¿cuándo usar cada una? Teresa Cañas Maciá: Servicio de Radiología Pediátrica. Hospital Universitario Niño Jesús. Madrid. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD Proporcionar al alumno conocimientos de las distintas técnicas de diagnóstico por imagen y de sus principales indicaciones en Pediatría. OBJETIVOS DOCENTES Familiarizarse con las distintas técnicas de diagnóstico por imagen en Pediatría. Ventajas e inconvenientes de cada una de las técnicas. Importancia de la información clínica para el correcto enfoque radiológico. Estrategias para minimizar la irradiación del paciente. INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO POR IMAGEN1 En 1895 el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X, y su propiedad de penetrar los materiales e impresionar una placa fotográfica. De esta manera se realizaron las primeras radiografías, descubrimiento por el que Röntgen recibió el premio Nobel de Física en 1901. Desde entonces, el diagnóstico por imagen ha evolucionado desde una sola técnica, la radiografía simple, a muchas modalidades: fluoroscopia, ecografía, resonancia magnética (RM), tomografía computarizada (TC). La radiología es una de las especialidades médicas que más está cambiando y avanzando en nuestros días. De la misma manera que es importante aprender a interpretar las imágenes, es importante conocer cuándo está indicado realizar una prueba de imagen, qué prueba es la más adecuada, y qué beneficios va a aportar al paciente. La radiación ionizante es aquella emisión de energía con capacidad de ionizar la materia, es decir, extraer los electrones de los átomos y convertirlos en iones. El 80% de la exposición a las radiaciones ionizantes provienen de fuentes naturales ambientales como el aire, los alimentos o la corteza terrestre. Este nivel de exposición es bajo, y no se ha demostrado que afecte a la salud. Los rayos X de uso médico son una fuente artificial de radiación ionizante que emite fotones con capacidad de ionizar la materia. Son invisibles al ojo humano y tienen la capacidad de atravesar la materia y de producir efectos biológicos. EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE1,2 Las radiaciones ionizantes pueden afectar a la bioquímica celular y especialmente al núcleo de ADN. Podemos clasificar los efectos biológicos de la radiación ionizante en: Efectos no estocásticos o no probabilísticos: los efectos no estocásticos o no probabilísticos dependen de la dosis de radiación y su severidad aumenta con la dosis. Se producen a partir de una dosis umbral por debajo de la cual el efecto no es valorable. Suelen provocar lesiones letales en las que la célula muere. Los efectos más leves consisten en náuseas, vómitos y enrojecimiento de la piel. Efectos más graves son quemaduras, opacidades en el cristalino, caída del pelo y esterilidad. Efectos estocásticos o probabilísticos. En los efectos estocásticos o probabilísticos la probabilidad de ocurrencia se incrementa con la dosis recibida y con el tiempo de exposición, pero no hay dosis umbral, pueden aparecer a dosis bajas. Implican una mutación en el ADN. Ejemplos de estos efectos son la aparición de cáncer y de enfermedades genéticas hereditarias. La exposición a la radiación en la población pediátrica merece una consideración especial debido a: Los niños son más sensibles a la radiación que los adultos, como se demuestra en los estudios epidemiológicos de poblaciones expuestas. La esperanza de vida es mayor, y por lo tanto tienen un periodo más prolongado para que se demuestren los efectos de la radiación. Por ello, el estudio por imágenes en niños se rige por los criterios ALARA, que es la abreviatura en inglés de as little as reasonably achievable, traducido al español, “tan baja como razonablemente sea alcanzable”. Para reducir la radiación hay que ser consciente de las dosis efectivas de las distintas pruebas de imagen y su número de equivalentes en radiografías de tórax (Tabla 1). Además: Las pruebas deben estar justificadas. Si es posible, debemos utilizar pruebas alternativas que no empleen radiación ionizante. Trabajar con personal entrenado y con protocolos adecuados a Pediatría. Centrar la exploración en el área de interés, lo que reduce la dosis absorbida en un 30-50%. Proteger el cuerpo y las zonas más radiosensibles con bandas plomadas. Utilizar material de sujeción para no tener que repetir las exploraciones por el movimiento del niño. Tabla 1. Dosis efectivas de las distintas pruebas de imagen y su número de equivalentes en radiografías de tórax Procedimiento Dosis efectiva N.º equivalente Periodo equivalente diagnóstico característica (mSv) Rx de tórax aproximado de radiación natural de fondo Extremidades y < 0,01 <0,5 < 1,5 días articulaciones (excluida la cadera) Tórax (PA) 0,02 1 3 días Cráneo 0,07 3,5 11 días Columna dorsal 0,7 35 4 meses Cadera 0,3 15 7 semanas Pelvis 0,7 35 4 meses Abdomen 1 50 6 meses Columna lumbar (AP) 1,3 65 7 meses UIV 2,5 125 14 meses Esofagogastroduodenal 2,6 130 15 meses Tránsito intestinal 3,0 150 16 meses Enema opaco 7,0 350 3,2 años TC de cabeza 2,3 115 1 año TC de tórax 8,0 400 3,6 años TC de abdomen o 10,0 500 4,5 años pelvis TC de abdomen y 14,0 700 5,8 años pelvis AP: anteroposterior; mSv: dosis efectiva característica; PA: posteroanterior; Rx: radiografía; TC: tomografía computarizada; UIV: urografía intravenosa. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO POR IMAGEN Podemos dividir las técnicas de imagen en dos grandes grupos: Las que utilizan radiación ionizante: radiología simple, estudios fluoroscópicos y tomografía computarizada. Las que no utilizan radiación ionizante: ecografía y resonancia magnética. RADIOLOGÍA SIMPLE3 La radiografía simple es la exploración más demandada en Radiología Pediátrica y la primera prueba a realizar en muchos casos. La imagen registrada en la película radiográfica es el resultado del distinto comportamiento de los tejidos a la penetración de los rayos X. En función del grado de absorción de los tejidos, podemos encontrar cinco densidades radiológicas básicas: Densidad aire: es de color negro. Es la menor absorción de rayos X. Se encuentra en el aire de los pulmones o el gas del tubo digestivo. Densidad grasa: es de color gris. Absorbe más radiación. Se encuentra entre los músculos y rodeando las vísceras. Densidad agua: de color gris claro. Mayor absorción. Se encuentra en los músculos y en las vísceras Densidad calcio: de color blanco. Gran absorción. Se encuentra en los huesos o en las litiasis de calcio. Densidad metal: de color blanco brillante. No se encuentra de manera natural en el organismo. La podemos ver en prótesis, cuerpos extraños… Son muchas las indicaciones de la radiografía simple, ya que es el estudio más usado como primera prueba de valoración de la patología torácica y ósea. Sus ventajas son que es una técnica rápida, de amplia disponibilidad, bajo coste y móvil, que se puede realizar en la cama del paciente. Sus inconvenientes son la limitación para el estudio de las partes blandas, la escasa capacidad multiplanar, el retraso en la detección de lesiones óseas, como por ejemplo en el diagnóstico de la osteomielitis, y los efectos derivados de la radiación ionizante. FLUOROSCOPIA4 Es una técnica radiológica que consiste en la adquisición continua de imágenes de rayos X, que permiten la visualización en tiempo real de los órganos. En la mayoría de las exploraciones fluoroscópicas se utilizan medios de contraste para visualizar los órganos o los vasos. Es una exploración dinámica en la que el radiólogo debe mover la torre de fluoroscopia para seguir el paso del contraste y en la que el paciente cambia de posición según le indican para adquirir imágenes de las distintas zonas de interés. La principal ventaja de las técnicas de fluoroscopia es la capacidad del estudio dinámico de los órganos, su bajo coste, su accesibilidad y la posibilidad de realizar procedimientos percutáneos. Sus inconvenientes son el uso de radiación ionizante y su limitación para el estudio de las partes blandas. Los procedimientos fluoroscópicos son: Estudio del tracto digestivo superior o estudio gastroduodenal (EGD) Estudia el paso de contraste oral a través del esófago, estómago y duodeno. Sus principales indicaciones son: Estudio del reflujo gastroesofágico en niños que vomitan con frecuencia, para descartar causas anatómicas del reflujo como la hernia de hiato o la malrotación intestinal. Estudio de niños con bronquitis de repetición o lactantes con apnea, para descartar reflujo gastroesofágico. Estudio de estenosis esofágica, por ejemplo, tras ingesta de cáusticos o posquirúrgica. Estudio de obstrucción intestinal alta en el neonato. Tránsito digestivo completo Estudia el paso de contraste oral a través del esófago, el estómago y el duodeno e intestino delgado hasta el colon proximal. La prueba tiene una duración mayor que el estudio del tracto digestivo superior. La principal indicación es el estudio de las asas de intestino delgado y del íleon terminal en pacientes con sospecha de enfermedad intestinal (enfermedad de malabsorción, enfermedad inflamatoria intestinal). Esta técnica está siendo sustituida por otras sin radiación ionizante, como la ecografía o la resonancia magnética (RM). Enema opaco Se administra contraste a través del recto y se visualiza su paso a través del colon. En neonatos, es la técnica de elección ante sospecha de obstrucción intestinal baja, para descartar enfermedad de Hirschprung, tapón meconial, atresia ileal o ileomeconial. Uretrocistografía Se administra contraste mediante sondaje uretral, hasta conseguir un adecuado relleno vesical. Está indicada en el estudio anatómico de la vejiga y de la uretra, y en el estudio del reflujo vesicoureteral. En algunos centros esta técnica se ha sustituido por la ecografía con contraste o ecocistografía. Procedimientos intervencionistas guiados por escopia Las principales indicaciones son la colocación de catéteres, drenaje de colecciones, tratamiento de malformaciones vasculares de bajo flujo, tratamiento de estenosis esofágica o colocación de sondas gastrointestinales. Los procedimientos guiados por técnicas de imagen son menos invasivos y con menos complicaciones. TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA5 El primer aparato de tomografía axial computarizada (TAC) fue diseñado en 1971 por el ingeniero Goodfrey N. Hosunsfield cuando trabajaba en la compañía discográfica EMI Capitol, que tenía un departamento de investigación de donde nació la TAC. Hounsfield ganó el Premio Nobel en 1979 por este invento. Los primeros escáneres se utilizaban para estudiar el cerebro, y adquirían las imágenes en aproximadamente siete minutos. Después se desarrollaron escáneres aplicables a cualquier parte del cuerpo, primero axiales, con una única fila de detectores, y después helicoidales, que posteriormente permitieron el uso de múltiples detectores. Estos avances permitieron disminuir el tiempo de adquisición de las imágenes, mejorar su calidad y obtener estudios multiplanares y volumétricos. Las imágenes del escáner se adquieren mediante la emisión de rayos X, por un tubo de rayos X que rota alrededor del paciente, y que son registrados por un sistema de detectores que cuenta con cientos de elementos colocados en el arco del detector. Pese de los riesgos derivados de la radiación, son muchas las indicaciones de la TC, fundamentalmente en urgencias, debido a su rapidez, y en la patología torácica y ósea, debido a las limitaciones de otras técnicas de imagen en este campo. Entre las ventajas de la TC encontramos que es una técnica muy rápida, con buen detalle de la anatomía, que permite adquirir imágenes en los tres planos así como imágenes volumétricas Sus inconvenientes son: La alta exposición a la radiación, mayor que en la radiografía simple. Los estudios en niños pequeños pueden requerir sedación. Si se administra contraste intravenoso, puede producir reacciones alérgicas o daño renal. ECOGRAFÍA6 Es una técnica de diagnóstico basada en la emisión de ultrasonidos. Los ultrasonidos son generados por un transductor y se transmiten por el tejido a estudiar. A medida que avanzan, son reflejados en forma de ecos, los cuales son recibidos de nuevo por el transductor. Para que se transmita el ultrasonido por el tejido es necesario utilizar gel que contacte con la piel. Tenemos distintos formatos de imágenes: El modo M (movimiento), que obtiene una representación gráfica del movimiento de los órganos. Es útil en el diagnóstico de parálisis diafragmática y estudios cardiacos. El modo B (brillo), que es el formato más conocido. Se obtienen imágenes anatómicas bidimensionales en movimiento en escala de grises. Nos aporta información en tiempo real. El Doppler ofrece información con una gama de color de las estructuras en movimiento, tanto de su velocidad como la dirección del movimiento. Es muy útil en el estudio vascular. La elastografía estudia la rigidez de los tejidos. Podemos dividir las técnicas de elastografía en dos grupos: o Cualitativa o de presión: estudian la deformidad del tejido cuando se le aplica una presión mediante compresión manual. El sistema utiliza un mapa de color, para diferenciar las áreas de tejido más duro de las blandas. Su indicación fundamental es el estudio de nódulos tiroideos y de la mama, para diferenciar malignidad de benignidad. o Cuantitativa o de onda de cizallamiento: proporcionan información en m/s o en Kpa de la elasticidad del órgano que estamos estudiando. Es útil en el diagnóstico no invasivo de la fibrosis hepática. Entre las ventajas de la ecografía encontramos: No utiliza radiación ionizante, algo de especial importancia en la población infantil. Tiene muy buena resolución anatómica debido a las características antropométricas de los niños, que por lo general presentan menos grasa en el tejido celular subcutáneo que el adulto. Nos da información en tiempo real, lo que permite realizar procedimientos intervencionistas como biopsias guiadas por ecografía. El ecógrafo es un aparto portátil, por lo que se puede realizar la prueba en la cama del enfermo, incluso en unidades de cuidados intensivos. La prueba no requiere anestesia. Sus principales limitaciones son: Es una prueba dependiente del operador, que tiene una larga curva de aprendizaje, por lo que la deben realizar personas expertas como el radiólogo. El principal riesgo es dar un diagnóstico equivocado. El gas, el alto índice de masa corporal y el hueso no transmiten bien el ultrasonido, por lo que dificultan la exploración. La ecografía está indicada en el estudio de las partes blandas de cualquier parte del cuerpo. Entre las exploraciones específicas de Pediatría encontramos el estudio cerebral a través de las fontanelas en el neonato. En los últimos años han aparecido los contraste ecográficos 7, que son microburbujas de hexafloruro de azufre estabilizadas. Tienen efectos adversos leves y los graves son excepcionales. Su uso no está aprobado en Pediatría y para poder administrarlo se debe aprobar como uso compasivo. Se puede administrar por dos vías: Administración intravenosa: indicado en el estudio de caracterización de lesiones (lesiones hepáticas, renales, etc.). Estudio de pielonefritis. Diagnóstico de abscesos. Administración intracavitaria como en la urosonografía miccional seriada. Prueba dinámica que consiste en evaluar el tracto urinario y la presencia de reflujo vesicoureteral, introduciendo contraste ecográfico en la vejiga. Su principal ventaja es que no irradia. Puede ser utilizada como prueba de referencia en el estudio de toda la vía urinaria. RESONANCIA MAGNÉTICA8 La resonancia magnética es una técnica de imagen basada en las propiedades magnéticas de los átomos que componen los tejidos del cuerpo humano, en concreto los núcleos de hidrógeno. Para obtener las imágenes se introduce al paciente en un gran imán, donde los núcleos de hidrógeno, al ser excitados por ondas de radiofrecuencia, emiten energía que es recogida en forma de señal. Hoy en día forma parte de las exploraciones habituales en el campo de la neuroimagen, cardiovascular, hígado, sistema gastrointestinal, sistema musculoesquelético y oncología. El gran éxito de la RM es debido a sus ventajas, que la hacen superior a otras técnicas de imagen en la resolución de los tejidos. Entre ellas encontramos: No utiliza radiaciones ionizantes. Las imágenes son adquiridas en los tres planos. Obtiene una gran resolución de contraste entre los distintos tejidos, superior al resto de técnicas de imagen. Se pueden realizar estudios vasculares sin administrar contraste intravenoso. Gracias a los avances y las técnicas especiales, como la difusión, espectroscopia y perfusión, permiten una mejor caracterización de los tejidos con información sobre los metabolitos. Los estudios funcionales permiten detectar las áreas que se activan en el cerebro en distintos estímulos. Entre sus limitaciones encontramos: Tiempos muy largos de estudio por lo que en niños puede requerir anestesia. Puede producir claustrofobia. Es muy ruidosa. Alto coste. Las imágenes son susceptibles de artefactos de sensibilidad ferromagnéticos. Contraindicada en pacientes portadores de dispositivos electrónicos como marcapasos o implantes cocleares metálicos. Debido al potente campo magnético generado por el imán en la sala de RM, que atrae todo lo que contenga hierro (efecto misil), ni el personal sanitario ni los pacientes pueden entrar con objetos metálicos como horquillas, relojes, cinturones, muletas, camillas, bombas de medicamento, etc., en el área de la RM, ya que puede producir un riesgo para el paciente o cualquier persona que se encuentre en el camino del proyectil. MEDIOS DE CONTRASTE EN RADIOLOGÍA9 Los contrastes en Radiología sirven para tener mejor definición de los tejidos, y su comportamiento con el contraste. Se pueden administrar por vía enteral, vía intravenosa o endocavitaria. Vía enteral Soluciones de yodo (Gastrografín®): se usa en estudios de TC abdominal para distender las asas intestinales y en el tratamiento del íleon meconial. Puede producir diarrea. Sulfato de bario: se usa en estudios fluoroscópicos del tracto gastrointestinal. Tiene un elevado número atómico, que justifica la absorción de fotones, lo que permite la visualización del órgano donde se localiza. Es un contraste sin efectos tóxicos ni alérgicos, pero está contraindicado si se sospecha perforación intestinal porque puede irritar el peritoneo. Vía intravenosa Contrastes yodados no iónicos: se usan en estudios de TC y las angiografías. Pueden producir reacciones alérgicas desde leves a graves y nefrotoxicidad, por lo que su uso está limitado en pacientes con insuficiencia renal. Contrastes basados en gadolinio de distribución extracelular: se usan en estudios de RM. El gadolinio es un metal con elevada capacidad paramagnética. La incidencia de efectos adversos es muy inferior a la de los contrastes yodados. Pueden producir reacciones alérgicas leves. También se han descrito casos de fibrosis sistémica nefrogénica en pacientes con insuficiencia renal. No está indicado en pacientes menores de un mes, y su uso debe estar muy justificado en menores de un año. Vía endocavitaria Plenigraf®: solución de yodo. Se usa en la uretrocistografía. PUNTOS CLAVE Prueba de imagen Radiografía Fluoroscopia Tomografía computarizada Ecografía Resonancia magnética Uso de radiación ionizante Sí Sí Sí No No Requiere anestesia Equipo portátil Exploración rápida No No En algunos casos No Sí No No Sí Sí Sí Sí Sí En algunos casos No No Utiliza contraste radiológico No Sí Sí, en algunos casos Uso compasivo en niños Sí, en algunos casos BIBLIOGRAFÍA 1. Cabrero Fraile FJ. Imagen radiológica. Principios físicos e instrumentación. Barcelona, Masson; 2007 2. 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