¿Es peligrosa la Tomografía Computarizada?

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Entrada original publicada en Naukas

La revolución que supuso la introducción de la tomografía computarizada en el diagnóstico médico, en muchas ocasiones se compara con el propio descubrimiento de los rayos X por parte de Roentgen. Las ventajas que mostraban las imágenes que producía cambiaron de forma radical la práctica radiológica.  Por fin, las estructuras internas del paciente podían verse sin el solapamiento que experimentan en la radiología convencional. Además, era la primera aplicación de los procedimientos digitales en el campo de la física médica.

Los fundamentos teóricos de la TC se establecieron en 1917 por parte del matemático austríaco J. Radón, mientras trabajaba en teoría gravitacional. Demostró que un objeto bi o tridimensional puede reproducirse a partir de un conjunto infinito de proyecciones obtenidas desde sus distintos ángulos. Hipótesis, que permaneció mucho tiempo oculta a pesar de su utilidad para la medicina.

Años más tarde, en 1963, A. M. Cormack se planteó el problema que llevaría al concepto de TC, la obtención de información sobre estructuras tridimensionales mediante la transmisión de rayos X a través de las mismas. Desconocedor del trabajo de Radón, desarrolló sus propias ecuaciones matemáticas para solucionarlo, pero éstas no tuvieron muy buena acogida. Sin embargo, eso no impidió que, en 1979, compartiese el Premio Nobel con Sir Godfrey Hounsfield, el ingeniero británico que diseñó el primer tomógrafo computarizado para uso clínico.

Este equipo, especializado en exploraciones de cabeza, se instaló en el Atkinson Morley Hospital en 1971, y produjo la primera imagen humana el 4 de octubre de ese mismo año. Los resultados del paciente sometido al estudio fueron presentados por el físico G. N. Hounsfield y el neurorradiólogo J. Ambrose en el British Institute of Radiology en 1972, fecha en la que se sitúa el nacimiento de la TC. Posteriormente, el norteamericano Ledley, introdujo el primer total-body, con el que ya se pudieron hacer pruebas de cualquier zona del cuerpo.

En los años 70, la gran demanda de equipos potenció la inversión de recursos destinados a su evolución tecnológica con el principal objetivo de reducir los tiempos de exposición. Los cambios que se efectuaron tanto en la geometría del sistema tubo de rayos X-detector como en las partes mecánicas que proporcionaban los movimientos, definieron las diferentes generaciones de TC.

En la actualidad, como resultado de todos estos avances, contamos con equipos capaces de adquirir información de grandes volúmenes anatómicos a una alta velocidad y resolución espacial, con unos tiempos mínimos de reconstrucción. Unos aparatos, cuyas ventajas diagnósticas han disparado su uso en los últimos años creándose a su vez nuevas aplicaciones clínicas fuera de los servicios de radiodiagnóstico: unidades de hemodinamia, quirófanos, unidades de endoscopia, etc… Esta gran proliferación de equipos y campos de aplicación hace que la población sometida a este tipo de exploraciones sea elevada y vaya en aumento. Por ello, a pesar de que el riesgo individual que tiene asociado la TC es pequeño, el extenso número de individuos al que se aplica lo convierte en un riesgo apreciable que debe analizarse y tenerse en especial consideración.

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Los equipos de TC emiten rayos X, que es radiación electromagnética de alta energía, cuya interacción con los organismos vivos puede dar lugar a efectos biológicos potencialmente dañinos. El estudio de su peligrosidad lo llevaremos a cabo a partir de la dosis efectiva que es la magnitud que cuantifica el riesgo global y se define como la dosis absorbida (energía absorbida por unidad de masa) multiplicada por unos factores característicos del tipo de radiación y de la diferente radiosensibilidad de los órganos y tejidos del cuerpo. La unidad de medición en el SI de la dosis absorbida es el Gray (Gy) y el de la dosis efectiva el Sievert (Sv).

Por lo que se refiere a los efectos biológicos sobre la materia viva, atendiendo a la naturaleza del daño que producen, se clasifican en deterministas y probabilísticos. Los efectos deterministas sólo aparecen a partir de una dosis umbral. Por encima de este valor un número muy importante de células muere o deja de dividirse, lo que provoca una lesión morfológica y funcional del órgano o tejido. Dado que las dosis umbrales son muy elevadas (1-2 Gy), no los tendremos en consideración en las exploraciones con TC (sólo aparecen en las prácticas de Fluoro-CT que implican escopia y tiempos mucho mayores). Por lo que se refiere a los efectos probabilísticos, carecen de un umbral de dosis y son fruto de las transformaciones de células no reparadas. La probabilidad de que se produzcan es proporcional a la dosis efectiva recibida y, por tanto, la manera de minimizar su aparición en las técnicas radiográficas consistirá en disminuir la dosis que se imparte al paciente.

En este punto, no obstante, cabe señalar que la proporcionalidad entre el aumento de efectos estocásticos y la dosis de radiación (por encima de la dosis de fondo natural) responde a un modelo denominado “lineal sin umbral” que se construye a partir de la extrapolación de  los resultados obtenidos para personas sometidas a mayores dosis y tasas de dosis. A pesar de que no hay evidencias de efectos por debajo de los 100 mSv, la Comisión Internacional de Protección Radiológica estima que este modelo es el más práctico para gestionar el riesgo a la exposición a la radiación siendo acorde con el “principio de prevención” (UNESCO, 2005).

Las dosis recibidas por el paciente durante una exploración de TC se encuentran entre las más elevadas de todas las técnicas de radiodiagnóstico. Si a ello sumamos el incremento continuo en la frecuencia y complejidad de estas pruebas en los últimos años,  tenemos un aumento de las dosis administradas a la población y un mayor riesgo de sufrir efectos biológicos probabilísticos (suponiendo el citado modelo “lineal sin umbral”). Es importante tener presente que, a diferencia de lo que piensan algunos radiólogos,  se ha constatado en varios estudios que las dosis asociadas a los equipos TC multicorte (TCMC), tomógrafos con más de una corona de detectores, son mayores que las de los TC (monocorte). Esto es debido, entre otros factores, al traslado directo de los protocolos de los equipos TC, sin la debida optimización, a la facilidad de hacer exploraciones de mayor longitud en menos tiempo que en ocasiones invita a aumentar innecesariamente el campo radiado, al aumento de fases de las exploraciones con contraste, etc…

Con el fin de disminuir la aparición de efectos biológicos se deben seguir los principios de la protección radiológica (PR) que, en el caso del paciente, corresponden a la justificación de la ejecución de la prueba, la optimización de las dosis empleadas y el establecimiento de unos niveles de referencia de dosis.

JUSTIFICACIÓN

Una radiografía sólo está justificada si proporciona un beneficio neto frente al detrimento individual que puede causar. Esta valoración debe tener en cuenta las ventajas diagnósticas que supone así como el provecho que implica en la salud de las personas y la sociedad. En este proceso de justificación deben involucrarse tanto el médico prescriptor que solicita la prueba como el especialista en radiología clínica que la va a realizar o supervisar. Ambos valorarán la  necesidad de la exploración contemplando la posibilidad de emplear pruebas alternativas que impliquen una dosis menor o que no utilicen radiaciones ionizantes. La decisión final, sin embargo, queda en manos del especialista en radiología clínica (RD 815/2001).

En lo que respecta a los exámenes que ya se llevan a cabo de forma justificada, deberán revisarse cada vez que se halle nueva información sobre su eficacia o sus consecuencias, o aparezcan pruebas alternativas de menor riesgo.

Para comparar la tecnología TC respecto a la radiología convencional y constatar la importancia de la adecuada selección del examen a practicar, en la tabla siguiente se indican las dosis efectivas para ambas técnicas. A pesar de que los valores puedan parecer elevados, hay que tener presente que las dosis anuales por radiación natural se hallan en el rango de 1 a 10 mSv.

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El objetivo de este principio de PR es evitar todas las exposiciones a la radiación que sean innecesarias. Esto es de suma importancia en el paciente pediátrico cuyo riesgo relativo es mucho mayor que el de los adultos. Si representamos una gráfica, publicada por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP), con el porcentaje de riesgo de cáncer fatal en función de la edad y sexo, observamos el considerable aumento del porcentaje a medida que se reduce la edad en el momento de la exposición. No obstante, no debemos olvidar que la probabilidad de muerte por cáncer radioinducido es mucho menor a la debida al cáncer causado por otros factores

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La solicitud de una exploración debe obtener un resultado que contribuya a modificar la conducta diagnóstico-terapéutica del médico o a confirmar el diagnóstico. Por desgracia no todo el monte es orégano y en algunos casos se expone a los pacientes a la radiación de forma innecesaria. Las principales causas de esta sobreexposición no justificada son las siguientes:

1. Repetición de pruebas efectuadas con anterioridad: Es fundamental conocer las radiografías existentes y averiguar si es necesaria la exploración. La facilidad de almacenar y enviar los resultados con la introducción de la radiología digital puede minimizar este problema.

2. Solicitud de excesivas pruebas complementarias que en algunos casos pueden proporcionar resultados irrelevantes o muy poco probables. Aquí también cabe apuntar que algunos pacientes se sienten más tranquilos si se les practican más exámenes. Tenemos que olvidar esta idea, un mayor número de pruebas no implica un mejor diagnóstico, sólo hay que hacer las necesarias.

3. Falta de toda la información clínica necesaria para analizar en profundidad qué se necesita buscar con las pruebas de diagnóstico. Antes de plantearse ningún tratamiento hay que disponer de todo el historial

4. Prescripción de exploraciones con una frecuencia mayor a la de la evolución de la enfermedad que, por tanto, no servirán para modificar el tratamiento.

5. Petición de pruebas inadecuadas por desconocimiento de las diferentes técnicas diagnósticas que pueden aplicarse. Se recomienda asesorarse con un especialista de radiología clínica sobre la prueba más idónea.

Para evitar estas malas prácticas es necesario que todas las Unidades Asistenciales de Radiodiagnóstico dispongan de los criterios de justificación de exploraciones radiológicas en su Programa de Garantía de Calidad. Para su elaboración se dispone de directrices como la publicación de la Comisión Europea “Protección Radiológica 118: Guía de indicaciones para la correcta solicitud de pruebas de diagnóstico por imagen”.

En el caso de Hospitales o Clínicas, se recomienda informar sobre los criterios de justificación a todos los médicos que deriven pacientes al Servicio de Radiodiagnóstico, especialmente a los recién llegados y a los residentes. Así mismo, las sesiones clínicas son un buen marco para comunicarlos.

OPTIMIZACIÓN

La justificación de la exposición, como hemos visto, es fundamental pero no es suficiente. Para minimizar el riesgo también es necesario tomar medidas para optimizar las dosis impartidas de forma que sean lo más bajas posibles compatibles con la obtención de la información diagnóstica requerida. A este principio se le denomina ALARA (tan baja como sea razonablemente posible) por sus siglas en inglés (“As Low As Reasoneable Achievable).

Las dosis que implican las exploraciones de TC suponen el porcentaje mayoritario en las dosis asociadas a las exploraciones radiográficas. Sus valores vienen dados por las características técnicas de los equipos y por los parámetros de exploración. La optimización de estos parámetros es una tarea compleja, puesto que depende del tipo de aplicación, del tamaño del paciente y del modelo de tomógrafo. Como ayuda existen una serie de guías europeas y nacionales que recomiendan unos protocolos de partida para diferentes exploraciones:

Criterios de calidad en TC multi-corte

  • 2004 – MSCT Quality Criteria – European Comission (inglés)
  • 2004 – MSCT Pediatric Quality Criteria – European Comission (inglés)

Criterios de calidad en TC convencional (monocorte)

  • 1999 – European Guidelines On Quality Criteria For Computed Tomography – European Commission – EUR 16262 (inglés)
  • 1998 -Criteris de Qualitat Tècnica I Assistencial de Les Exploracions Amb Tomografía Computada Convencional – Agència d’Avaluació de Tecnología Mèdica – Servei Català de la Salut (catalán)

Otras organizaciones también disponen de protocolos para exploraciones de TC, tanto convencional como multi-corte:

NIVELES DE REFERENCIA  

La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP), en sus recomendaciones de 1990, establece que, para los procedimientos diagnósticos comunes, debería considerarse el uso de restricciones de dosis seleccionadas por la autoridad profesional o reguladora apropiada.  Aconseja, también, cierta flexibilidad en su aplicación, a fin de permitir dosis más elevadas cuando así lo indique una fundada valoración clínica. La puesta en práctica de esta recomendación requiere el establecimiento de unos niveles de referencia de dosis impartida a paciente frente a los cuales se refrendarán los valores obtenidos en cada centro particular de diagnóstico.

Los niveles de referencia para diagnóstico (NRD) contribuyen a la optimización de la protección de los pacientes procurando evitar que sean expuestos a dosis innecesariamente altas. Su establecimiento se enmarca en el programa regular de garantía de calidad. De acuerdo con las recomendaciones de la ICRP 73, se entiende por NRD un nivel establecido para exámenes tipo de grupos de pacientes de talla estándar o maniquíes patrón. En el caso de que se superen de forma sistemática, se pasará  a revisar el procedimiento y el equipo utilizado para adoptar, en caso necesario, medidas correctoras.

Para su determinación se han realizado estudios nacionales en varios países de las dosis asociadas a las diferentes exploraciones y se ha determinado el valor por debajo del cual se hallan el 75% de los centros. Se ha estimado que si el 75% de los centros pueden llevar a cabo exploraciones con una calidad adecuada con ese valor de dosis, el 25% restante puede corregir sus equipos y/o técnicas de exploración para reducirlas.

Cabe destacar que no se trata de límites de dosis que esté prohibido superar, sino de una herramienta de investigación para detectar niveles de dosis inusualmente altos y adoptar las medidas adecuadas para optimizarlos. Los valores de referencia no se aplican nunca sobre pacientes a nivel individual.

En el caso de que no se disponga de NRD para algunas exploraciones, se tomarán los valores iniciales como referencia para posteriores controles hasta que se definan unos valores de referencia.

Cada centro debe determinar sus niveles de dosis para cada tipo de examen como valores medios observados para muestras representativas de cada grupo de pacientes. Estas deben compararse con los niveles de referencia fijados a nivel nacional o internacional.

Algunos de los niveles de dosis de referencias aparecen en:

  • Guía Europea EUR 16262 – European guidelines on quality criteria for computed tomography
  • Guía sobre los niveles de referencia para diagnóstico (NRD) en las exposiciones médicas. CE PR 109
  • ICRP Publication 87: Computed Tomography dose management
  • Protocolo Español de Control de Calidad en Radiodiagnóstico. Revisión 2011

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FORMACIÓN

La formación precisa y de calidad es el primer paso para alcanzar los principales objetivos que persigue la protección radiológica. Su importancia se ve reflejada en la legislación:

 “Todo el personal implicado en la utilización de rayos X para fines diagnósticos o en radiología intervencionista, deberá tener una formación en protección radiológica adecuada a su nivel de responsabilidad, según lo previsto en el párrafo g) del apartado 1 del artículo 2.” Real Decreto 1976/1999

 los titulados que dirijan el funcionamiento de las instalaciones de rayos X con fines de diagnóstico médico y los operadores de los equipos que actúen bajo su supervisión deberán acreditar ante el CSN sus conocimientos, adiestramiento y experiencia en materia de protección radiológica.” Real Decreto 1085/2009

Por lo que se refiere a los trabajadores expuestos que trabajan en TC, se debería complementar la formación básica con formación específica de esta técnica tal y como marca la legislación. No obstante, como el texto no cita explícitamente la TC, en muchas ocasiones se obvia esta formación con la carencia que ello conlleva en el correcto uso de esta clase de equipos. “Cuando se instale un nuevo equipo o se implante una nueva técnica, se deberá dar una formación adicional previa al uso clínico. En estos programas deberá implicarse a los suministradores de los equipos.” Real Decreto 1976/1999

En resumen, si se respetan los procedimientos y las buenas prácticas, los beneficios que suponen para el diagnóstico las exploraciones de TC compensan con creces el riesgo que representan. Así pues, es imprescindible seguir trabajando en la justificación y optimización de esta técnica a partir de un mayor aprovechamiento de los documentos legales disponibles e incrementar la formación específica en TC.

REFERENCIAS

– Real Decreto 783/2001 Reglamento sobre Protección Sanitaria contra las Radiaciones Ionizantes, basado en la Directiva Europea 96/29/EURATOM

– Real Decreto 1085/2009 sobre instalación y utilización de aparatos de rayos x con fines de diagnóstico médico.

– Directiva 97/43/EURATOM relativa a la protección de la salud frente a los riesgos derivados de las radiaciones ionizantes en exposiciones médicas.

– Real Decreto 815/2001 sobre justificación del uso de las radiaciones ionizantes para la protección radiológica de las personas con ocasión de exposiciones médicas.

– Real Decreto 1132/1990 por el que se establecen medidas fundamentales de protección radiológica de las personas sometidas a exámenes y tratamientos médicos.

– Real Decreto 1976/1999 por el que se establecen los criterios de calidad en radiodiagnóstico.

– Guía Europea EUR 16262 – European guidelines on quality criteria for computed tomography

– Guía sobre los niveles de referencia para diagnóstico (NRD) en las exposiciones médicas. CE PR 109

– “Fundamentos de física Medica”. Volumen 2. Radiodiagnóstico: bases físicas, equipos y control de calidad. SEFM

– Material didáctico de A.C.P.R.O. S,L

Acerca de Laura Morrón Ruiz de Gordejuela

Licenciada en Física por la Universidad de Barcelona y máster en Ingeniería y Gestión de las energías renovables por IL3. Tras años dedicada a la protección radiológica, he encontrado un empleo como directora y editora de Next Door Publishers, que aúna mi pasión por la divulgación científica y los libros. Aparte de esta labor, también ejerzo de divulgadora científica en mi blog «Los Mundos de Brana» —premiado en la VI edición del Concurso de Divulgación Científica del CPAN—, en el podcast para niñas y niños «Crecer soñando ciencia» y en las plataformas «Naukas» y «Hablando de Ciencia». He colaborado en el blog «Desayuno con fotones» y en los podcasts de ciencia «La Buhardilla 2.0» y «Pa ciència, la nostra». Soy miembro y community manager del Grupo Especializado de Mujeres en la Física de la Real Sociedad Española de Física y socia de ADCMurcia, Cienciaterapia y ARP-SAPC. En 2015 tuve el honor de ser galardonada con el premio Tesla de divulgación científica de «Naukas».
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3 respuestas a ¿Es peligrosa la Tomografía Computarizada?

  1. José Antonio dijo:

    Estimada Laura:

    me ha parecido fantástico este artículo. Te felicito por este y por todos los que cuelgas que son una maravilla en la explicación y el rigor con que lo relatas.
    Una sugerencia. A ver si algún día tienes la oportunidad de contarnos el día a día de muchos de los científicos de primeros años del siglo XX en la Europa, América y la Unión Soviética. Sus vivencias, debates, etc.

    Un abrazo y mucho ánimo

    • Muchas gracias por tus palabras,
      Estos mensajes me animan a seguir, no te imaginas lo importantes que son.
      Sobre lo del día a día, es muy interesante, en las entradas de Ernest Lawrence ya salía un poco eso. Pero investigaré más.
      Un beso muy fuerte,
      Laura

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