Fluoroscopía - Apuntes de Electromedicina Xavier Pardell

Fluoroscopía

El sistema de diagnóstico fluoroscópico de rayos X, incluye una variedad de diseños para generar y controlar rayos X; detectar y convertir patrones de rayos X absorbidos o aminorados al pasar a través del cuerpo en imágenes visibles en tiempo real. Es usado en varias aplicaciones de imagenología, procedimientos quirúrgicos o de intervención que requieren visualización de rayos X en tiempo real. Incluye diseños ya sea con una pantalla fluorescente visible al operador o con un receptor de imagen enviada a un monitor usado para despliegue/grabado de imagen en tiempo real y cubre tanto imagen intensificada como sistemas de fluoroscopía intensificados sin imagen.1

Los rayos X constituyen una parte de las radiaciones electromagnéticas que dan forma a lo que generalmente se reconoce como el espectro electromagnético. Los rayos X se ubican en la región del espectro que se encuentra por encima de la radiación ultravioleta y está constituido por ondas electromagnéticas tal como son las ondas de radio (AM y FM), las ondas de televisión, las microondas, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta, los rayos gamma y los rayos cósmicos, incluyendo dentro de éstas el espectro visible con el cual nuestros ojos captan la luz que percibimos.2

Figura 1. Espectro Electromagnético.

Vale la pena mencionar el hecho de que el estar hablando de ondas electromagnéticas se debe a que todas las radiaciones que conforman el espectro antes mencionado se comportan como ondas en el más estricto sentido de la palabra. De este modo, las podemos considerar como manifestaciones de ondas, es decir, fenómenos físicos que pueden ser caracterizados mediante los parámetros asociados a éstas, como son la frecuencia, longitud de onda, amplitud, periodo, etc.

La principal diferencia de los rayos X con respecto a la luz visible, es su energía, misma que le permite tener la posibilidad de penetrar cierto tipo de materiales, es este fenómeno el que se ha aprovechado para lograr las radiografías.

Como componente adicional de los equipos de radiodiagnóstico, la fluoroscopía es un estudio de las estructuras en movimiento del cuerpo, similar a una “película” de rayos X. Un haz continuo de rayos X pasa a través de la parte del organismo y se transmite a estaciones de trabajo con monitores, de forma que pueda verse en detalle la parte del área en estudio y sus movimientos.

La fluoroscopía es una herramienta de diagnóstico por imágenes que permite a los médicos visualizar diversos sistemas del cuerpo, esquelético, digestivo, urinario, respiratorio y reproductivo. Asimismo puede realizarse para evaluar partes específicas del cuerpo que incorporan los huesos, los músculos, las articulaciones y los órganos sólidos (corazón, pulmones, riñones).

Se utiliza en gran cantidad de exámenes y procedimientos, como rayos X con bario, cateterismo cardíaco, artrografía (visualización de una o varias articulaciones), punción lumbar, inserción de catéteres intravenosos (tubos huecos que se insertan en las venas o arterias), procedimientos intravenosos y biopsias. También se puede utilizar sola como procedimiento de diagnóstico o en combinación con otros medios o procedimientos terapéuticos.

Sistemas de Fluoroscopía

Los equipos de Fluoroscopía que se utilizan en diagnóstico, tienen múltiples presentaciones y tamaños. Los cuales se identifican de acuerdo con la energía de rayos X que producen o la forma en que éstas son utilizadas. Dada la amplia variedad de equipo desarrollado en materia de radiología, se propone clasificar estos sistemas en los siguientes tipos:

• Unidad radiográfica/fluoroscópica general (telemando)

• Unidad radiográfica y fluoroscópica con arco en C y mesa basculable

• Unidad radiológica/fluoroscópica rodable o móvil, arco en C básico

• Unidad radiológica/fluoroscópica rodable o móvil, arco en C intermedio

• Unidad radiológica/fluoroscópica rodable o móvil, arco en C avanzado

• Unidad radiológica y fluoroscópica digital con telemando

Principios de operación

Básicamente un equipo de radiodiagnóstico cuenta con un tubo de rayos X el cual puede estar unido a una grúa de techo movible para poder desplazarlo, o estar unido a la mesa, o al equipo si éste es portátil.

Los fotones emitidos por el tubo de rayos X entran al cuerpo del paciente. Estos dependiendo de su energía pueden pasar sin interactuar con los tejidos, absorberse o dispersarse por el cuerpo del paciente.

Los fotones primarios registrados por el sistema receptor forman la imagen, mientras que los dispersos, pero no absorbidos contribuyen a la formación de una representación de fondo que degrada el perfil de interés. En buena medida, estos pueden eliminarse por medio de dispositivos, tales como rejillas o espacios de aire que absorben la radiación dispersa. 3

El tubo de rayos X es el elemento fundamental en toda instalación radiológica. Está constituido por un cátodo (-) con un filamento caliente y un ánodo (+) hecho de metal refractario y pesado que mantienen una diferencia de potencial. El cátodo y el ánodo se mantienen en un sistema al vacío dentro de un tubo de vidrio. Los electrones son arrancados del filamento por el potencial positivo del ánodo y chocan con éste con una fuerza proporcional al potencial positivo. Existe una pieza metálica que sirve para dirigir al flujo de electrones sobre la superficie específica en el ánodo. 3

La tensión eléctrica se traduce en una radiación más o menos penetrante. Esta podrá alcanzar capas profundas y revelar estructuras de las partes más opacas del cuerpo. La cantidad es proporcional al producto del tiempo de irradiación por el número de electrones que bombardean al ánodo. El mismo resultado se puede obtener con una de alta energía en un periodo corto o por un lapso largo con menos energía

Cátodo

Es la parte con potencial negativo del tubo de rayos X y contiene un filamento en forma de espiral de aproximadamente 2 mm de diámetro y de 1 a 2 cm de longitud. Su función es emitir electrones cuando se calienta, si la corriente que atraviesa éste, posee una intensidad suficiente, los electrones de la capa externa de los átomos se desprenden. Este fenómeno se conoce como emisión termoiónica.

Ánodo

Dependiendo del sistema de rayos X se podrá tener un tubo de ánodo fijo o rotatorio. Ambos tipos poseen una estructura de soporte y un blanco.

Tubos con ánodo fijo

Estos sistemas se emplean en los equipos portátiles de radiodiagnóstico y en los sistemas de radiografía dental. En estos, la energía térmica se conduce hacia la masa del ánodo y posteriormente se transfiere al ambiente, en este caso es una cámara con un baño de aceite que baña el tubo, debe soportar altas temperaturas y tener un número atómico elevado, ya que la intensidad de la radiación es proporcional al número atómico del metal. 3

Tubos con ánodo rotatorio

Para poder repartir el calor en una masa mayor y disminuir el calentamiento, se emplea un ánodo rotatorio. Desde el punto de vista térmico, sería como si se tratara de un anillo, pero ópticamente el resultado es el mismo que con uno fijo.3

Usualmente está constituido de un disco de tungsteno puro o de molibdeno recubierto de tungsteno. El disco está unido a un eje, construido con un material refractario, generalmente molibdeno, que tiene la propiedad de aislar térmicamente a este ensamble del rotor, que se encarga de dar movimiento a todo el sistema.

Punto Focal

Es el área del blanco donde inciden los electrones y desde donde se emiten los rayos X. Todos los equipos de rayos X poseen un punto focal pequeño, ya que cuanto menor sea éste mejor será la resolución espacial obtenida.

El área del punto focal es finita y produce imágenes borrosas. Si se utilizan tubos con puntos focales pequeños, se disminuye esta distorsión. Los puntos focales están relacionados con los tamaños de los filamentos y estos a su vez dependen de la cantidad de calor que se pueda disipar. Entre menor sea el filamento será mayor la temperatura. Los equipos modernos tienen dos puntos focales, denominados foco fino y foco amplio o grueso.

El agujero proyecta la imagen del punto focal a la película y si el tubo está en posición horizontal cuando el agujero está abajo del punto focal y en un plano paralelo al eje del tubo de rayos X, produce una imagen del punto focal efectivo.

Sistema de enfriamiento

El tubo de rayos X está expuesto a elevadas temperaturas ocasionadas por el ánodo y por el filamento, que generan grandes cantidades de energía calorífica durante las exposiciones, para producir las cantidades suficientes de electrones. Este calor debe disiparse para que el tubo se mantenga en condiciones de funcionamiento, ya que si no se enfría adecuadamente, tanto el ánodo como el filamento tienden a fundirse una vez que rebasan su punto de fusión, e irse vaporizando lentamente

Envoltura del tubo de rayos X

Todos los tubos están aislados del exterior por una envoltura que protege a los pacientes y a los usuarios del sistema, tanto de las radiaciones emitidas en todas direcciones, como de las altas tensiones empleadas en el tubo. Esta envoltura está conectada a la tierra física de la instalación como protección contra la alta tensión y está recubierta de plomo en su interior para reducir la salida de radiación. Adicionalmente, en la ventana de salida se encuentra un filtro de aluminio que sirve para eliminar la emisión que no contribuye a la formación de la imagen radiológica, pero que es un elemento importante en la dosis de irradiación que recibe el paciente, ya que prácticamente toda esta es absorbida.

La imagen radiológica

La radiación se propaga normalmente en línea recta y produce zonas de sombras más o menos densas, dependiendo de la opacidad de las distintas partes del cuerpo que se interpongan al paso del haz. La calidad de la imagen depende del tamaño de la fuente de emisión y de las distancias de los objetos con respecto a esta fuente de irradiación. En caso que el órgano de interés tenga una densidad óptica similar al ambiente, es posible, en algunos casos, introducir “medios de contraste” o sustancias opacificadoras, como sucede en el caso de la ingestión de soluciones de bario para hacer resaltar el tracto gastrointestinal. Adicionalmente, se puede efectuar el proceso inverso para hacer que un órgano aparezca más transparente, al insuflarse con gas ligero. 4

La radiografía emplea las propiedades fotoquímicas de los rayos X, que producen impresiones sobre las películas fotográficas. El conjunto de intensidades de radiación transmitidas (en función inversa de las absorbidas por el cuerpo) tienen una acción sobre la emulsión fotográfica y se forma una imagen latente, que se podrá visualizar después del revelado. Este procedimiento tiene la ventaja de proporcionar un documento sobre el cual se puede establecer diagnósticos y comparaciones, aunque se requiere de espacio para su almacenamiento.

Monitores para fluoroscopía

La salida de la señal de video se amplifica y se transmite electrónicamente al monitor. Al utilizar estos se puede controlar el brillo y el contraste. Además, permite que muchos vean la imagen simultáneamente y es posible incluso conectar más monitores fuera del cuarto de examen para el servicio de otros.

Algunos sistemas cuentan con monitores planos de LCD, de alta resolución y gran calidad de imagen, un sistema digital que permite una amplia gama de contrastes, de especial importancia en el área de cirugía cardiovascular, donde el rápido movimiento del objeto visualizado demanda claridad y rapidez en la obtención de la imagen. Estos monitores pueden tener un ángulo de visión amplio, posicionarse fácilmente de cualquiera de los dos lados del equipo y rotar de manera independiente. El sistema de manejo de datos en la pantalla expone de manera sencilla la información, guiando al operador de una manera lógica a través de cada procedimiento.4

Una vez que se han adquirido, las imágenes fluoroscópicas pueden guardarse en disco duro, memoria USB y disco DVD, para el registro práctico y digitalmente portátil de los datos de imagen del paciente. El monitor es una parte fundamental del equipo de diagnostico fluoroscópico.

Mesa radiográfica

Existen diferentes tipos de mesas, dependiendo del equipo de rayos X con el que se utilizan. Las mismas pueden ser fijas o basculantes y deben tener un espesor uniforme en la cubierta, que por lo general es de fibra de carbono, siendo lo suficientemente fuertes para sostener al paciente, incluso de peso elevado, y siendo radiotransparentes de forma tal que permita a los rayos X atravesar fácilmente el material de la mesa e impresionar la película radiográfica sin ningún problema.

Debajo de la mesa se encuentra una abertura, donde se encuentra una bandeja portachasis, cuya función es sujetar el chasis o cassette, que contiene la película radiográfica y una rejilla antidifusora. Este bucky corre sobre rieles para poder desplazar el chasis de un lugar a otro. Existen 2 tipos, de mesa y de pared, su función es la misma.

La rejilla antidifusora tiene la función de controlar y reducir la cantidad de radiación dispersa del haz remanente, ya que esta radiación tiene menos energía que la del haz primario. Así pues, los rayos X que emergen del paciente y colisionan con el material radiopaco de la rejilla son absorbidos y no alcanzan la película.

Modalidades para la Fluoroscopía

Existen modalidades para obtener una imagen médica, se basan en la generación de rayos X, es por eso que a continuación se mencionan

Fluoroscopía pulsada

Modalidad fluoroscópica de adquisición de imágenes en la que el haz de radiación es emitido por el tubo de rayos X de forma intermitente (pulsos). Como la emisión es pulsátil, el valor medio de la irradiación continúa siendo la misma sobre la propia dosis, por lo tanto esta modalidad produce imágenes con un mejor contraste en comparación con la fluoroscopía continua. 5

Fluoroscopía continua

Modalidad fluoroscópica de adquisición de imágenes en la que el haz de radiación es emitido por el tubo de rayos X de forma continua y se trata de un generador convencional. 5

Fluoroscopía convencional

Está compuesta por un tubo intensificador de imagen y un circuito cerrado de televisión con uno ó dos monitores para la visualización de la imagen. El intensificador de imagen cuenta con un tubo al vacío, que contiene un elemento fosforescente de entrada y un fotocátodo, lentes electroestáticos, ánodos de aceleración y un elemento fosforescente de salida.

El patrón o imagen radiológica de luz es capturada por una cámara de televisión que transforma el patrón de luz en una señal de video analógica o eléctrica la cual puede ser observada en el monitor de televisión.

Fluoroscopía digital

El principio de operación es el mismo que en la convencional, con la diferencia que la señal de video es digitalizada con la ayuda de un convertidor analógico digital.

El resultado es una matriz de datos digitales o numéricos para cada imagen de video, que corresponde a la intensidad del brillo de la luz visible de ésta. La representación digital es depositada en un arreglo que está compuesta de líneas y columnas de datos llamados pixeles, para cada punto individual. Los pixeles son elementos individuales en una proyección de dos dimensiones en monitores.

Procedimientos característicos de la Fluoroscopía

• En los procedimientos de rayos X con bario como medio de contraste, la fluoroscopía utilizada sola permite al médico ver el movimiento de los intestinos a medida que el bario los recorre.

• En el cateterismo cardíaco, la fluoroscopía se utiliza para permitir que el médico vea el flujo de sangre que circula a través de las arterias coronarias y evalúe la presencia de obstrucciones arteriales.

• En la inserción de catéteres intravenosos, la fluoroscopía ayuda al médico a guiar el catéter hacia una zona específica dentro del cuerpo.

Otros usos, aunque no de forma excluyente:

• Ubicación de cuerpos extraños.

• Inyecciones de viscosuplementación en la rodilla, un procedimiento en el que una sustancia líquida que actúa como reemplazo o suplemento del cartílago se inyecta en la articulación de la rodilla.

• Inyecciones de anestésicos guiadas por imágenes en las articulaciones o la columna vertebral.

• Vertebroplastia percutánea, un procedimiento mínimamente invasivo utilizado para tratar fracturas por compresión de las vértebras o la columna vertebral.

La fluoroscopía puede formar parte de un examen o procedimiento que se realiza con hospitalización o de forma ambulatoria. El tipo específico de procedimiento o examen a realizarse determinará si se requieren preparativos antes del procedimiento.

Aunque cada centro puede tener protocolos específicos y los exámenes y procedimientos pueden diferir, por lo general los procedimientos de la fluoroscopía siguen este proceso:

1. Se colocará una vía intravenosa (IV) en el brazo o la mano del paciente.

2. El paciente se colocará en la mesa de rayos X.

3. Para los procedimientos que requieren la inserción de un catéter, como el cateterismo cardíaco o la colocación de un catéter, se puede insertar una vía adicional en la ingle, el codo o en otro lugar.

4. Se utilizará un equipo de rayos X especial para producir las imágenes fluoroscópicas de la estructura del cuerpo que se examina o trata.

5. Se puede inyectar un colorante o una sustancia de contraste en la vía intravenosa para visualizar mejor la estructura estudiada.

6. El tipo de cuidado requerido después del procedimiento dependerá del examen realizado. Determinadas intervenciones, como el cateterismo cardíaco, requerirán un período de recuperación de varias horas con la inmovilización de la pierna o el brazo en el que se insertó el catéter cardíaco. Otros tratamientos pueden requerir menos tiempo de recuperación. El médico le dará instrucciones más específicas en relación con el cuidado necesario después del examen.

CENETEC, SALUD