Tomografía computarizada cuantitativa

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La tomografía computarizada cuantitativa (QCT) es una técnica médica que mide la densidad mineral ósea (DMO) utilizando un escáner de tomografía computarizada (TC) de rayos X estándar con un estándar de calibración para convertir las unidades Hounsfield (UH) de la imagen de la TC en valores de densidad mineral ósea. Las tomografías computarizadas cuantitativas se utilizan principalmente para evaluar la densidad mineral ósea en la columna lumbar y la cadera.

En general, para la calibración se utilizan maniquíes sólidos colocados en una almohadilla debajo del paciente durante la adquisición de imágenes de TC. Estos maniquíes contienen materiales que representan una cantidad de densidades minerales óseas equivalentes diferentes. Por lo general, se utilizan como estándar de referencia hidroxiapatita de calcio (CaHAP) o fosfato de potasio (K2HPO4).

Imagen de hueso cortical y trabecular de la columna por tomografía computarizada cuantitativa. Sólo se mide la porción trabecular central

Historia

La QCT se inventó en la Universidad de California en San Francisco (UCSF) durante la década de 1970. Douglas Boyd, PhD y Harry Genant, MD utilizaron un escáner de TC de cabeza para realizar parte del trabajo seminal sobre la QCT. Al mismo tiempo, la tecnología de imágenes por TC progresó rápidamente y Genant y Boyd trabajaron con uno de los primeros sistemas de TC de cuerpo entero de EMI a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980 para aplicar el método de TC cuantitativo a la columna vertebral, acuñando el término "QCT". Posteriormente, Genant publicó varios artículos sobre la QCT espinal a principios de la década de 1980 con Christopher E. Cann, PhD. Hoy, la QCT se utiliza en cientos de centros de imágenes médicas en todo el mundo, tanto en la práctica clínica como como una poderosa herramienta de investigación.

Imágenes tridimensionales de QCT

Originalmente, la QCT 2D convencional utilizaba imágenes de cortes de TC individuales y gruesos a través de cada una de las múltiples vértebras, lo que implicaba inclinar el pórtico del escáner de TC para alinear el corte con cada vértebra. Hoy en día, la QCT 3D moderna utiliza la capacidad de los escáneres de TC para adquirir rápidamente múltiples cortes para construir imágenes tridimensionales del cuerpo humano. El uso de imágenes 3D redujo sustancialmente el tiempo de adquisición de imágenes, mejoró la reproducibilidad y permitió el análisis de densidad ósea de la cadera mediante QCT.

Imagen del escáner QCT 3D volumétrico

Uso diagnóstico

Los exámenes QCT se utilizan normalmente para el diagnóstico y el seguimiento de la osteoporosis.

Espina lumbar

En la columna vertebral, la QCT se utiliza para medir la densidad mineral ósea únicamente del hueso esponjoso interior, por separado del hueso cortical denso que forma las paredes exteriores de las vértebras. El hueso trabecular tiene una actividad metabólica mucho mayor que el hueso cortical y, por lo tanto, se ve afectado por la edad, las enfermedades y los cambios relacionados con la terapia antes y en mayor grado que el hueso cortical. Esto significa que la QCT de la columna vertebral tiene una ventaja en comparación con otras pruebas de densidad ósea porque se pueden detectar cambios más tempranos en la densidad mineral ósea.

Hip

Imagen de proyección ósea femur proximal

Clínicamente, la QCT se utiliza en la cadera para producir mediciones de densidad mineral ósea (DMO) y puntuaciones T que son equivalentes a las mediciones de DXA. El examen se puede realizar sin prestar especial atención a la posición de las extremidades del paciente porque el software permite manipular la anatomía de la cadera después de capturar la imagen, lo que permite realizar el examen en pacientes con artritis en las caderas que pueden encontrar incómodos los exámenes tradicionales.

Contraindicaciones para uso

La densitometría ósea QCT no debe utilizarse en pacientes que presenten las siguientes afecciones:

  • Los pacientes que han tenido recientemente otro procedimiento radiológico que incluye la introducción de material de contraste de alta densidad (bario, yodo, thorotrast, torio) o catéteres y tubos radioopacos.
  • Los pacientes que están embarazadas o pueden estar embarazadas.

Dosis de radiación

Los protocolos de exploración QCT son de dosis baja y pueden limitar la cantidad de exposición a la radiación a entre 200 y 400 μSv para un examen de columna vertebral. Esto es comparable a una serie de mamografías y, por lo general, sustancialmente menor que un examen de TC estándar. Si se utilizan otros estudios de contraste abdominal o pélvico sin IV, como los estudios de colonografía virtual, se puede realizar el examen QCT sin necesidad de adquirir más imágenes ni aplicar una dosis de radiación al paciente.

Ventajas

La QCT permite medir la densidad mineral ósea (DMO) de la columna vertebral en pacientes con escoliosis, que normalmente no se puede medir con la absorciometría de rayos X de energía dual (DXA). Además, la QCT puede evitar las mediciones de DMO artificialmente altas que pueden confundir los resultados de la DXA en pacientes con artritis, pacientes obesos, que sufren estrechamiento del espacio discal o enfermedades degenerativas de la columna vertebral, calcificación aórtica u osteofitos.

Reproducibilidad

Se han publicado estimaciones de precisión a corto plazo de la medición de la densidad mineral ósea mediante QCT 3D para la columna lumbar del 0,8 % y del 0,69 % para el cuello femoral.

Uso doble de imágenes TC

Varios estudios han demostrado que la densidad ósea puede medirse mediante QCT utilizando imágenes de TC solicitadas para otros fines. Utilizando imágenes preexistentes, incluidos los exámenes de colonografía por TC, la QCT permite realizar un examen de la densidad ósea sin someter al paciente a ninguna exposición adicional a la radiación. También se ha demostrado la viabilidad de utilizar tomografías computarizadas abdominales de rutina con contraste para la evaluación de la densidad ósea mediante QCT.

Reporting

Se calcula la densidad mineral ósea promedio y luego se compara con controles emparejados por edad y sexo. En la columna vertebral, se realiza una medición volumétrica de la densidad mineral ósea (DMO) mediante QCT y, en lugar de utilizar puntuaciones T, se debe comparar con los umbrales de referencia del Colegio Americano de Radiología (ACR): una DMO < 80 mg/cm3 indica osteoporosis; una DMO < 120 mg/cm3 y > 80 mg/cm3 indica osteopenia; y una DMO superior a 120 mg/cm3 se considera normal.

En la cadera, se puede calcular un T-score equivalente a DXA para compararlo con la clasificación de la OMS en el fémur proximal como normal, osteopenia (T-Score < -1,0 y > -2,5) u osteoporosis (T-Score < -2,5). Este T-Score también se puede utilizar para el cálculo de probabilidad de riesgo de fractura en la herramienta FRAX de la OMS con "T-Score" como la configuración DXA adecuada.

Tomografía computarizada periférica

En medicina, la tomografía computarizada cuantitativa periférica, comúnmente abreviada como pQCT, es un tipo de tomografía computarizada cuantitativa (QCT) que se utiliza para medir la densidad mineral ósea (DMO) en una parte periférica del cuerpo, como los antebrazos o las piernas, a diferencia de la QCT que mide la densidad mineral ósea en la cadera y la columna vertebral. Es útil para medir la resistencia ósea.

Comparación con DXA

A diferencia de la mayoría de las demás técnicas habituales para medir la densidad mineral ósea, una tomografía computarizada cuantitativa por resonancia magnética (pQCT) puede medir la densidad mineral ósea volumétrica, además de otras medidas como el índice de tensión-deformación (SSI) y la geometría del hueso. La DXA solo puede proporcionar la densidad mineral ósea superficial.

La tomografía computarizada cuantitativa periférica de alta resolución (HR-pQCT) es mejor que la DXA para detectar la microarquitectura ósea, ya que modela la geometría del hueso completo utilizando información tridimensional obtenida de las exploraciones. Este método permite estimar la resistencia ósea y otras propiedades mecánicas.

Véase también

  • Aborptiometría de rayos X de doble energía (DXA)

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