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Aspectos generales relacionados con la patología ortopédica

© 2014 American Academy Of Orthopaedic Surgeons AAOS Comprehensive Orthopaedic Review 2 163

I. Radiografías simples

A. Principios de la radiología

1. Las imágenes radiográficas se obtienen proyec-tando haces de rayos X a través de un objeto ha-cia el detector.

2. La imagen obtenida es un mapa proyectado de la cantidad de radiación absorbida por el objeto a lo largo del trayecto de los rayos X.

3. La imagen aparece más blanca o más negra en fun-ción de la radiodensidad y del grosor del objeto.

4. Cuanto más denso sea el objeto, más radiación absorbe, y por lo tanto, más blanco o claro apare-cerá en la imagen. Los objetos metálicos y el hue-so son muy radiodensos y aparecen en blanco en las radiografías.

B. Radiografía digital

1. De uso habitual hoy día.

2. El procesado y distribución de las imágenes se hacen mediante un sistema digital de archivo y transmisión de las mismas.

3. Este proceso permite transferir las imágenes a otros ordenadores o sistemas de almacenamiento y a discos compactos.

4. Comparando las radiografías digitales con las placas convencionales:

a. Las placas radiográficas tienen mayor resolu-ción espacial.

b. Las mejoras del contraste de las radiografías digitales han logrado que éstas sean compara-bles en cuanto a utilidad diagnóstica.

C. Medición de las dosis de radiación

1. La unidad de medida de la dosis de radiación, que habitualmente se expresa como “dosis efectiva,” es el milisievert (mSv).

2. Otras unidades de medida son el rad, el rem, el roentgen y el sievert.

D. Exposición a radiaciones

1. La radiación procedente de fuentes naturales es continua.

2. La dosis media que una persona recibe en Estados Unidos procedente de la radiactividad natural y de la radiación cósmica es de 3 mSv/año.

3. La dosis media de radiación absorbida al hacerse una radiografía de tórax es de 0,1 mSv.

E. Ventajas de las radiografías

1. Son la técnica de imagen médica más utilizada.

2. Son relativamente baratas.

3. La disponibilidad de las imágenes al momento (o la fluoroscopia) permite correlaciones inmediatas con las radiografías con sobrecarga, las angiogra-fías y las intervenciones ortopédicas.

F. Desventajas de las radiografías

1. El paciente absorbe radiación.

2. No es útil para estudiar los tejidos blandos por la escasa resolución de contraste.

3. Las imágenes siempre están ampliadas. Para cal-cular el grado de aumento pueden colocarse cali-bradores al lado del objeto que se radiografía.

4. Aunque la mayoría de los rayos X de uso médico no suponen riesgo para el feto, hay una mínima posibilidad de anomalías del desarrollo graves. El riesgo real depende del tipo de estudio radiológi-co y del trimestre de gestación.

Capítulo 15

Técnicas de imagen para el estudio musculoesqueléticoC. Benjamin Ma, MD; Steinbach S. Lynne; MD

El Dr. Ma o alguno de sus familiares inmediatos han recibi-do regalías por consultoría o contratos de Zimmer y Moxi-med; han recibido ayudas para investigación o instituciona-les de Wyeth, Histogenics y Zimmer; y han sido miembros del comité directivo, propietarios o asesores de la American Orthopaedic Society for Sports Medicine, la Arthroscopy Association of North America y la International Society of Ar-throscopy, Knee Surgery, and Orthopaedic Sports Medicine. La Dra. Steinbach o alguno de sus familiares inmediatos han sido miembros del comité directivo, propietarios o asesores de la International Skeletal Society, la International Society for Magnetic Resonance in Medicine, la Society of Skeletal Radiology y la Association of University Radiologists.

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Sección 2: Aspectos generales relacionados con la patología ortopédica

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2. Está sujeta a artefactos por objetos metálicos.

a. El metal tiene una alta radiodensidad, lo que bloquea la transmisión al cuerpo de suficiente cantidad de haces de rayos X.

b. Esto provoca distorsiones de la imagen en for-ma de manchas de color blanco o negro que ocultan las zonas adyacentes al objeto metáli-co. Para reducir este fenómeno llamado endu-recimiento del haz pueden subirse al máximo el voltaje y el amperaje, lo que conlleva, tam-bién, un aumento la dosis de radiación.

3. Poco adecuada para pacientes obesos.

a. La mayoría de los tomógrafos tienen una limi-tación de peso.

b. Superado dicho límite, la mesa de exploración sobre la que se tumba el paciente para acer-carse al tomógrafo puede romperse o quedar bloqueada.

4. La irradiación del paciente con la TC es mayor que con las radiografías normales. Para reducirla conviene restringir en lo posible la indicación de la TC y evitar solicitar estudios innecesarios.

5. La TC está contraindicada en mujeres embaraza-das, salvo en situaciones de riesgo vital.

III. Resonancia magnética

A. Bases de la RM

1. La RM se parece a la TC en cuanto a que las imá-genes se obtienen por reconstrucción de un con-junto de datos.

2. La RM no emplea radiación ni provoca daño tisu-lar alguno como las técnicas radiológicas.

3. En la RM se aplica un potente imán para gene-rar un campo magnético en el que los protones se alinean como si fueran brújulas. Para emitir y recibir las señales de radiofrecuencia se emplean múltiples bobinas.

4. La potencia del imán se mide en unidades Tesla (T). Cuanto más potente es el imán, mayor será el cociente señal/ruido y, por lo tanto, mejores resolución y velocidad de adquisición de las imágenes.

5. Con la RM clínica se obtienen imágenes de los protones de la molécula de hidrógeno.

6. Mediante la aplicación de un breve pulso de ra-diofrecuencia al tejido se consigue que sus pro-tones se desvíen. Al pararlo, los protones vuelven a alinearse (relajarse) a lo largo del campo mag-nético emitiendo una débil señal. La velocidad de relajación de los protones varía según los átomos que los rodean.

II. Tomografía computarizada

A. Bases de la tomografía computrizada (TC)

1. La TC emplea haces de rayos X para producir imágenes tomográficas (cortes) de un objeto.

2. Se obtienen múltiples imágenes que luego se rea-grupan para obtener imágenes tridimensionales.

3. La densidad de rayos X se mide en unidades Hounsfield (UH).

a. Al agua se le asigna una densidad de 0 UH.

b. La densidad del aire corresponde a −1.000 UH.

4. Las imágenes se presentan en una escala de grises; los objetos más densos aparecen más claros.

5. La TC es útil para obtener imágenes de los tejidos blandos; la (“ventana”) de la escala de grises pue-de ampliarse para mostrar datos que coinciden en el mismo rango de densidades, como las ventanas óseas o las pulmonares.

B. Ventajas de la TC

1. La índole tomográfica de las imágenes es una ven-taja.

2. La TC tiene mejor resolución de contraste que las radiografías planares.

3. Los tomógrafos más modernos emplean matrices de detección múltiples, lo que mejora la resolu-ción y acorta el tiempo de adquisición de las imá-genes.

4. Las imágenes se procesan digitalmente; las imá-genes obtenidas en otros planos diferentes al que se usó para registrar las imágenes originales pue-den reconstruirse informáticamente para aportar perspectivas desde diferentes ángulos del objeto o tejido de interés.

5. En la TC no hay artefactos por ampliación como en las radiografías planares, por lo que las medi-das en las imágenes tomográficas pueden hacerse directamente.

6. Las imágenes de TC pueden combinarse con la artrografía o la mielografía para el estudio de le-siones articulares o espinales específicas.

7. La TC es útil para dirigir inyecciones, biopsias y punciones aspirativas.

8. Aporta más detalles de la estructura cortical y trabecu-lar de los huesos que la resonancia magnética (RM).

C. Desventajas de la TC

1. Está sujeta a artefactos por movimiento. La razón es que se necesita aproximadamente un segundo para la mayoría de los cortes de la TC, lo que supone un tiempo mayor que el empleado en las placas radiográficas simples.

Capítulo 15: Técnicas de imagen para el estudio musculoesquelético


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b. Son más confortables para los pacientes claus-trofóbicos.

c. Las imágenes tienen peor calidad y menor resolución que los aparatos cerrados conven-cionales. Los aparatos de RM abiertos deben usarse sólo para masas y articulaciones gran-des que no requieren gran detalle.

3. Especiales para extremidades.

7. La señal que emiten los protones al relajarse per-mite al detector distinguir las propiedades del te-jido.

8. El contraste en la RM se consigue cambiando los parámetros de la secuencia de pulsos. Dos pará-metros importantes son el tiempo de repetición (TR) y el tiempo de eco (TE). Las secuencias de pulsos más comunes son la ponderada en T1 y la ponderada en T2. La secuencia ponderada en T1 se hace con TR y TE cortos; la ponderada en T2, con TR y TE largos. Con cada una de ellas se identifican más fácilmente diferentes estructuras (Figura 1 y Tabla 1).

B. Tipos de aparatos de RM

1. Convencionales.

a. Requieren una sala grande y tienen un diáme-tro pequeño.

b. Tienen limitaciones de peso de los pacientes.

c. La adquisición de las imágenes tarda más que con la TC.

d. Los pacientes con claustrofobia puede que no toleren la exploración.

2. Abiertos.

a. Normalmente tienen menor amplitud de cam-po.

Figura 1 Imágenes de las diferentes estructuras anatómicas de la rodilla en las imágenes ponderadas en T1 y en T2 coronales con RM. A, En la imagen ponderada en T1, la grasa y la médula ósea aparecen brillantes y los meniscos y tendones oscuros. B, En la imagen ponderada en T2, el líquido articular y los vasos sanguíneos destacan por ser más brillantes que el resto de las estructuras.

Tabla 1

Intensidades de la señal relativas en la RM de diversas estructuras y tejidosEstructura Imagen

ponderada en T1Imagen ponderada en T2

Grasa Brillante Intermedia

Agua (fluidos) Oscura Brillante

Hueso Oscura Oscura

Ligamento Oscura Oscura

Músculo Intermedia Oscura

Edema de médula ósea

Oscura Brillante

Fibrocartílago Oscura Oscura

Osteomielitis Oscura Brillante



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3. La exploración es mucho más prolongada que con la TC.

4. Suele ser necesaria sedación en niños menores de siete años.

F. Riesgos relacionados con la RM

1. Dada la potencia del imán del aparato, toda per-sona que entre en la sala (pacientes, médicos, en-fermeras, técnicos) tiene que extremar las precau-ciones. Puede que se altere el funcionamiento de marcapasos y perfusores.

2. Los objetos metálicos que haya en la sala pueden tornarse en peligrosos proyectiles.

3. Los cuerpos extraños metálicos en el cerebro o el ojo pueden moverse y causar lesiones cerebrales o ceguera. Para evitarlo, antes de practicar la RM conviene disponer de una TC o radiografía de crá-neo.

4. A los pacientes con implantes metálicos en las ar-ticulaciones u otras partes del cuerpo puede prac-ticárseles RM si el implante está fijado al hueso o es estable, pero para evitar posibles consecuencias desastrosas conviene plantear cada caso delibe-rando técnicos y médicos.

5. La RM está contraindicada en pacientes con dis-positivos implantados como marcapasos, implan-tes cocleares y algunas endoprótesis y filtros, pues en el interior de un campo magnético pueden fun-cionar inadecuadamente. Es importante conocer de antemano qué dispositivos permiten practicar RM y con qué intensidades. Es muy útil a tal efec-to la página MRIsafety.com.

G. Consideraciones especiales en las embarazadas

1. Aunque la RM no emplea radiación, se descono-cen los efectos de la radiofrecuencia y del campo magnético sobre el feto.

2. Se recomienda, por ello, que se eviten en lo posi-ble las RM en las embarazadas.

H. Aplicación del gadolinio como contraste

1. El gadolinio se comporta como los contrastes yo-dados y se acumula en los tejidos altamente vas-cularizados y metabólicamente activos

2. La aplicación de gadolinio está contraindicada en pacientes con insuficiencia renal por el riesgo de una lesión renal irreversible, conocida como fi-brosis sistémica nefrógena.

a. No debe administrarse gadolinio intravenoso a pacientes en diálisis o con una filtración glo-merular estimada de menos de 30 ml/min.

b. Los pacientes con síndrome hepatorrenal y en el período posterior al trasplante hepático también tienen alto riesgo de fibrosis sistémi-ca nefrógena tras la administración de gado-linio.

a. Ofrecen imágenes de las extremidades distales al hombro y a la cadera

b. La calidad de las imágenes es aceptable con 1,0 T o más.

c. Útiles para los pacientes con claustrofobia y para los adolescentes.

C. Artrografía por resonancia magnética

1. Se utiliza para ampliar las posibilidades diagnós-ticas de la RM en la patología de los tejidos blan-dos.

2. Hay dos técnicas:

a. Directa: inyección percutánea en la articula-ción de una solución de gadolinio diluido.

b. Indirecta: inyección del gadolinio por vía in-travenosa hasta que alcance por vía sanguínea la región de interés.

3. Se usa habitualmente para lo siguiente:

a. Diagnóstico de desgarros en el labrum de las articulaciones de hombros y caderas (rodetes glenoideo y acetabular, respectivamente).

b. Diagnóstico de desgarros del complejo liga-mentoso triangular del carpo y de los ligamen-tos de la muñeca.

c. Valoración del ligamento colateral del codo.

d. Estudio postoperatorio tras la reparación de los meniscos.

D. Ventajas de la RM

1. Proporciona imágenes de alta calidad de tejidos blandos como ligamentos, tendones, fibrocartí-lagos, cartílagos, músculos, médula ósea y tejido adiposo (Figura 1 y Tabla 1).

2. Aporta imágenes tomográficas de la zona de inte-rés.

3. Puede ser más útil que la TC para detectar cam-bios de intensidad en la médula ósea con el fin de diagnosticar osteomielitis, neoplasias, contusio-nes, fracturas ocultas y fracturas de sobrecarga.

4. El contraste de la RM (gadolinio) es más inocuo que los yodados.

5. No se irradia al paciente.

E. Desventajas de la RM

1. Proclive a artefactos importantes y graves.

a. Los tornillos metálicos, placas, prótesis y cuer-pos extraños pueden provocar grandes arte-factos y ocultar estructuras anatómicas.

b. Existen secuencias de supresión de metales, pero se pierde resolución.

2. Los movimientos del paciente provocan impor-tantes artefactos.



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V. Técnicas radioisotópicas

A. Bases de la medicina nuclear

1. Se utilizan radiofármacos biológicamente activos.

2. El radiotrazador se administra al paciente para que sirva de marcador de la actividad biológica.

3. Las imágenes obtenidas en las gammagrafías pro-ceden de las emisiones radiactivas de los isótopos.

B. Gammagrafía ósea

1. Generalmente se utilizan bisfosfonatos marcados con tecnecio radioactivo (Tc-99m).

2. Fases:

a. La fase inicial (transitoria) se caracteriza por la entrada del radiotrazador en el tejido, que representa las imágenes de perfusión.

b. La segunda fase (plasmática) sigue a la inicial y el radiotrazador permanece circulante.

c. La fase final (tardía) muestra la acumulación del radiotrazador en tejidos con alta velocidad de recambio de los fosfatos, sobre todo en el hueso en crecimiento y renovación.

C. Tomografía por emisión de positrones (PET)

1. La PET se basa en el radiotrazador metabólico fluorodesoxiglucosa (FDG), de amplio uso en on-cología.

2. La captación de FDG refleja la tasa de utilización de la glucosa por el tejido.

a. La FDG entra en los tejidos por los mismos mecanismos transportadores de glucosa y se almacena en forma de FDG-6-fosfato.

b. La aplicación de la FDG al estudio del sistema musculoesquelético se basa en el aumento del metabolismo glucolítico en los tejidos patoló-gicos. Los tumores de alta malignidad tienen tasas de glucólisis más altas que los de bajo grado y muestran mayor captación de FDG que éstos o que las lesiones benignas.

D. Ventajas de las técnicas de medicina nuclear

1. La gammagrafía permite obtener imágenes de la actividad metabólica.

2. La mayoría de los procesos metabólicos que afec-tan al hueso tienen baja actividad comparados con los de órganos blandos como riñones o híga-do. Afortunadamente, casi todos los radioisóto-pos tienen semividas relativamente largas.

3. La gammagrafía con leucocitos marcados puede aplicarse al diagnóstico de las osteomielitis.

4. La gammagrafía también se usa para detectar me-tástasis, fracturas de sobrecarga o fracturas ocultas.

IV. Ecografía

A. Bases de la ecografía

1. La ecografía se basa en la reflexión de las ondas sónicas de alta frecuencia para producir imáge-nes, de forma análoga a como se usa el sonar para visualizar el fondo del mar. Los ultrasonidos se emiten desde un transductor y atraviesan los te-jidos del paciente; el mismo transductor capta las ondas de retorno reflejadas por los tejidos. El análisis de las ondas se hace teniendo en cuenta el tiempo que tardan en reflejarse y su amplitud; estos datos se transforman en imágenes.

2. La resolución de imagen y la atenuación de los ultrasonidos depende de la longitud de onda y de la frecuencia.

3. Un haz ultrasónico de frecuencia más baja tiene mayor longitud de onda y menor resolución pero mayor penetración.

4. Los haces ultrasónicos de alta frecuencia consi-guen imágenes de mayor resolución de las estruc-turas superficiales, como tendones y ligamentos.

5. Puede aplicarse la ecografía doppler para obtener imágenes de la velocidad y la dirección del flujo sanguíneo en los vasos. Con la ecografía Doppler color se obtienen mapas de flujos codificados con colores.

B. Ventajas de la ecografía

1. Es una técnica incruenta a las frecuencias usadas para obtener imágenes diagnósticas.

2. Es de fácil uso habitual en niños y embarazadas.

3. Permite ver estructuras no osificadas como la ca-beza femoral; útil para diagnosticar la displasia y la luxación de la cadera.

4. Los equipos son portátiles y mucho más baratos comparados con los de TC o RM.

5. Las estructuras muy ecogénicas, como cuerpos extraños no visibles en las radiografías, se detec-tan fácilmente con la ecografía.

6. Puede utilizarse para dirigir terapias como inyec-ciones, extirpaciones o punciones.

7. Permite apreciar aspectos dinámicos de las estruc-turas (p. ej., subluxaciones de tendones y nervios).

C. Desventajas de la ecografía

1. La calidad de las imágenes y la interpretación de-penden de la experiencia del técnico y del médico.

2. La ecografía no permite apreciar lesiones en el in-terior de los huesos porque la cortical refleja casi todo el haz ultrasónico.

3. Las estructuras articulares internas no se ven bien salvo que estén localizadas superficialmente.



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C. La radiación inherente a los radiotrazadores afecta fundamentalmente al paciente. Algunos radiotraza-dores (p. ej., el 131I) tienen una semivida de varios días y pueden excretarse por la orina y la leche.

D. Las células en división rápida son las más suscepti-bles a las neoplasias inducidas por la radiación (Ta-bla 2). Entre ellas están las de la médula ósea, las mamas, la mucosa gastrointestinal, las gónadas y el tejido linfático.

E. El riesgo de cáncer es aproximadamente de un 4% por sievert (100 rem).

F. Efectos sobre el feto

1. El riesgo de malformaciones fetales es máximo en el primer trimestre y con dosis superiores a 0,1 Gy (10 rad).

2. Más avanzada la gestación (≥150 días tras la concepción), el riesgo mayor es el aumento de la incidencia en el niño de neoplasias como la leu-cemia. Dosis por encima de 10 mGy (1 rad) au-mentan el riesgo de leucemia infantil en un 40% (Tabla 2).

3. Es importante asegurarse de que una paciente no está embarazada cuando se planee cualquier exploración de imagen, a excepción de las eco-grafías.

G. Protección

1. Deben protegerse las gónadas durante las explo-raciones.

2. Para las exploraciones de niños y embarazadas debe seguirse la norma “las dosis más bajas razo-nablemente conseguibles”.

3. La exposición a radiaciones disminuye en función del inverso del cuadrado de la distancia a la fuen-te.

4. Todo el personal debe llevar delantales de protec-ción y dispositivos medidores de la radiación.

5. La TC es la técnica de imagen que más exposi-ción a radiación causa (5 a 15 mSv frente a 0,1 a 2,0 mSv de una radiografía normal). Por eso, no deben solicitarse exploraciones con TC innecesa-rias. Deben evitarse también estudios con TC muy reiterados en el mismo paciente.

E. Desventajas de las técnicas de medicina nuclear

1. La carencia de resolución especial no permite apreciar detalles.

2. Poca sensibilidad al inicio para detectar fracturas agudas en pacientes con metabolismo óseo lento; por ejemplo, en las fracturas ocultas del cuello del fémur la gammagrafía ósea puede no ser anormal hasta pasados varios días.

3. Pueden tener pobre sensibilidad para lesiones os-teolíticas como las del mieloma múltiple y algu-nas metástasis.

4. Contraindicadas en madres lactantes, porque al-gunos radiofármacos pueden pasar al niño a tra-vés de la leche.

VI. Seguridad de las radiaciones ionizantes

A. Los fetos y los niños son especialmente susceptibles a las radiaciones ionizantes.

B. Las radiografías simples, las TC y las gammagrafías óseas producen iones que se depositan en órganos y tejidos y pueden alterar el ADN.

Tabla 2

Umbrales de dosis de radiación para los efectos en el ser humano tras exposición agudaÓrgano expuesto

Dosis (en Gy) Efecto

Cristalino 2 Cataratas

Médula ósea 2-7 Aplasia medular con infección, muerte

Piel 3 Caída del cabello temporal

Piel 5 Eritema

Testículos 5-6 Oligospermia permanente

Piel 7 Caída del cabello permanente

Intestinos 7-50 Fallo gastrointestinal, muerte

Cerebro 50-100 Edema cerebral, muerteAdaptada de: Radiation Safety, in Johnson TR, Steinbach LS, eds: Essen-tials of Musculoskeletal Imaging. Rosemont, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2004, p 28.


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Bibliografía

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Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiations, Board on Radiation Effects Research, Commission on Life Sciences, National Research Council: Health Effects of Expo-sure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR V. Washing-ton, DC, National Academy Press, 1990.

Johnson TR, Steinbach LS, eds: Imaging modalities, in Essen-tials of Musculoskeletal Imaging. Rosemont, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2003, pp 3-30.

Ohashi K, El-Khoury GY, Menda Y: Musculoskeletal imaging, in Flynn JM, ed: Orthopaedic Knowledge Update, ed 10. Rosemont, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2011, pp 85-107.

Puntos clave a recordar

1. Todas las imágenes de RM clínica se obtienen de los protones de las moléculas de hidrógeno.

2. Antes de poner a los pacientes en el aparato de RM debe revisarse si lleva objetos metálicos. Los objetos ferromagnéticos en el cuerpo pueden desplazarse por el imán y causar lesiones graves.

3. A los pacientes con insuficiencia renal avanzada no se les debe administrar gadolinio, por el riesgo de fibro-sis sistémica nefrógena.

4. Un haz ultrasónico de frecuencia más baja tiene ma-yor longitud de onda y menor resolución pero mayor penetración.

5. Los haces ultrasónicos de alta frecuencia consiguen imágenes de mayor resolución de las estructuras superficiales como tendones y ligamentos.

6. Los estudios radioisotópicos deben indicarse con cau-tela en las madres lactantes; algunos de los radiofár-macos pueden pasar al niño a través de la leche.

7. El riesgo de cáncer provocado por la radiación es aproximadamente del 4% por sievert (100 rem). Es importante ceñirse a la regla “las dosis más bajas razo-nablemente conseguibles”.

8. La exposición a radiaciones disminuye en función del inverso del cuadrado de la distancia a la fuente.

9. La TC es la técnica de imagen que más exposición a radiación causa.

10. Es importante asegurarse de que una paciente no está embarazada cuando se planee cualquier exploración de imagen a excepción de las ecografías. La decisión de practicar otras técnicas de imagen debe hacerse previo acuerdo entre el radiólogo y el médico.

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