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La tomografía computarizada de cuatro dimensiones ( TC4D ) es un tipo de tomografía computarizada que registra múltiples imágenes a lo largo del tiempo. Permite la reproducción de la exploración como un vídeo, de modo que se pueden observar procesos fisiológicos y rastrear el movimiento interno. Su nombre deriva de la adición del tiempo (como cuarta dimensión ) a la tomografía computarizada tridimensional tradicional . Alternativamente, la fase de un proceso particular, como la respiración , puede considerarse la cuarta dimensión. [ 1 ]
La fluoroscopia es una técnica similar a la TC 4D, sin embargo, se refiere a la introducción de un elemento de tiempo en la radiografía planar 2D , en lugar de en la TC 3D. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Aplicaciones
Radioterapia
La TC 4D se utiliza en la planificación de la radioterapia para reducir las dosis en órganos sanos como el corazón o los pulmones. La mayoría de las radioterapias se planifican utilizando los resultados de una tomografía computarizada 3D. Una tomografía 3D presenta principalmente una instantánea del cuerpo en un momento determinado; sin embargo, debido al tiempo de adquisición, durante el cual es probable que el paciente se haya movido de alguna manera (aunque solo sea respirando), habrá cierto grado de desenfoque o promediado en la tomografía 3D. [ 6 ] En lo que respecta a la planificación del tratamiento, este movimiento puede significar que hay menos precisión en el posicionamiento de los haces de tratamiento y reduce la probabilidad de una configuración repetible en el acelerador lineal para el tratamiento. [ 7 ]
Para minimizar los movimientos físicos del paciente, se suele utilizar algún tipo de inmovilización. Para contrarrestar el movimiento fisiológico, como la respiración, la TC 4D adquiere imágenes en diferentes momentos y posiciones, lo que permite visualizar la amplitud del movimiento (por ejemplo, desde la inspiración máxima hasta la espiración máxima). De este modo, se puede diseñar el plan de tratamiento conociendo todas las posibles posiciones de los órganos importantes y del propio tumor (objetivo). [ 8 ]
La TC 4D generalmente implica una técnica de sincronización , como el seguimiento de la respiración, de modo que la adquisición de imágenes se activa automáticamente en puntos preestablecidos. [ 9 ] Esta sincronización también se puede aplicar durante el tratamiento, donde el haz de radioterapia se activa solo en ciertos puntos del ciclo respiratorio (como en la técnica de contención de la respiración en inspiración profunda ). [ 10 ]
Radiología diagnóstica
La TC 4D se ha empezado a utilizar en procedimientos de radiología diagnóstica , por ejemplo, para examinar problemas articulares , el ciclo cardíaco y la eliminación de contraste de las glándulas paratiroides . Entre las desventajas de la TC 4D para fines diagnósticos se incluyen conjuntos de datos grandes y complejos, y una mayor dosis de radiación para el paciente. [ 11 ]
Métodos de reconstrucción
La 4DCT tiene como objetivo visualizar la dinámica temporal de una muestra 3D con una resolución temporal y espacial suficientemente alta . Los fotogramas temporales sucesivos se obtienen típicamente mediante escaneo secuencial, seguido de la reconstrucción independiente de cada conjunto de datos 3D. Este enfoque requiere un gran número de proyecciones para cada escaneo a fin de obtener imágenes con la calidad suficiente (en términos de artefactos y relación señal-ruido ). Por lo tanto, existe una clara compensación entre la velocidad de rotación del pórtico (es decir, la resolución temporal) y la calidad de las imágenes reconstruidas. Existen técnicas iterativas basadas en vectores de movimiento que reconstruyen un fotograma temporal particular incluyendo también las proyecciones de los fotogramas temporales vecinos. Esta estrategia permite mejorar la compensación entre la velocidad de rotación y la relación señal-ruido. [ 12 ]
Para la dinámica de fluidos , se han desarrollado algoritmos de reconstrucción especializados que modelan la evolución de la atenuación a lo largo del tiempo. [ 13 ] Un ejemplo de dicha dinámica de fluidos es la TC de perfusión, en la que se modela la propagación del agente de contraste y se estima simultáneamente con las imágenes de TC. [ 14 ]
Referencias
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- ↑ Chin, Lawrence S.; Regine, William F. (2015). Principios y práctica de la radiocirugía estereotáctica . Springer. pág. 191. ISBN 9781461483632
El ITV se puede evaluar mediante una tomografía computarizada 4D o fluoroscopia
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