LA IMAGEN RADIOGRAFICA

Densidad, Contraste y Nitidez

Se trata de las 3 propiedades fundamentales para determinar la calidad fotográfica de una imagen médica,
La densidad se define en la imágenes digitales según el nivel de brillo.
El contraste es la diferencia de densidad o brillo de dos estructuras adyacentes.
La nitidez es la buena apreciación del borde de las estructuras. En cuanto a la definición, está referida a la claridad en la apreciación de los detalles de un objeto o estructura.

. Densidad: es el grado de negrura en la radiografía procesada.

• Un aumento en el miliamperaje aumentará la densidad
• Un aumento en el kilovoltaje aumentará la densidad
• Un aumento en el tiempo de exposición aumentará la densidad
• Un aumento en la distancia fuente-película disminuirá la densidad

Ley de la propagación de la luz: la intensidad de la luz recibida por una superficie plana de una fuente es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de la fuente que la irradia.
Otros factores que afectan la densidad:

• Grueso del sujeto
• Condiciones del revelado
• Tipo de película
• Pantallas de intensidad

2. Contraste: es la diferencia en densidades entre las diferentes secciones de la radiografía y puede ser alterado principalmente por el kilovoltaje.

Una radiografía tomada a un kilovoltaje bajo tendrá un contraste alto del sujeto, menos tonalidades grises, diferencias más abruptas entre blanco y negro.
Una radiografía tomada con kilovoltaje alto tendrá contraste bajo del sujeto, más tonalidades grises, diferencias menos abruptas entre el blanco y negro

Contraste de la película: determinado por la respuesta de la emulsión de la película a la radiación X.

• Curva de desgaste característico de una película
• Densidad de la película
• Proceso de revelado de la película

Contraste del sujeto: determinado por las propiedades inherentes del sujeto radiografiado

• Grosor del sujeto
• Densidad del sujeto
• Número atómico de los tejidos
• Calidad de la radiación

3. Nitidez de la imagen: es la habilidad de producir bordes delineados finos del objeto radiografiado. La nitidez se aumenta controlando varios factores:

1. Manteniendo el haz de radiación pequeño
2. Manteniendo una distancia grande entre la fuente y el objeto
3. Manteniendo una distancia corta entre la película y el objeto
4. Dirigiendo el haz radiológico perpendicular al objeto y a la película
5. Manteniendo paralelos al objeto y a la película
6. Manteniendo inmóviles al objeto, la película y la fuente de radiación.

Medición de la Calidad de la Imagen.

La calidad de la imagen es una medida del funcionamiento de un sistema generador de imágenes usado para un

determinado tipo de examen. Aunque el proceso de realizar el dignóstico desde la imagen es a menudo subjetivo,

las imágenes de alta calidad brindan mejor información diagnóstica. En esta sección se describirán algunos

par;ámetros físicos para medir la calidad de la imagen basados en conceptos de resolución espacial y de densidad

y los niveles de S/N vistos anteriormente.

En general, las mediciones de la calidad de la imagen pueden dividirse en dos categorías: la medición de la

nitidez de la imagen inherente al diseño de la instrumentación; y el ruido de la imagen que crece con las

fluctuaciones de los fotones de las fuentes de energía, y del ruido electrónico acumulado en la cadena de

generación de la imagen. Aunque no exista ruido en el sistema de imagen (hipotéticamente), las propiedades

ópticas inherentes del sistema de imagen podrán evitar que aparezca la imagen de un fantoma con bordes bien

definidos entre blancos y negros. Por otro parte, si un sistema de imágenes perfecto pudiera ser diseñado, la

naturaleza aleatoria de la fluctuación de fotones podría introducir ruido a la imagen.

Las siguientes secciones discutirán la medición de la nitidez y el ruido. Este tratamiento está basado en la teoría

establecida de medición de calidad de imagen en dispositivos de diagnóstico por imagen. Ciertas modificaciones

son incluidas para permitir ajustar a la terminología digital.

RESOLUCIÓN ESPACIAL

La resolución espacial describe el grado de borrosidad o indefinición presente en la imagen y se describe como la habilidad que tiene el equipo de discriminar objetos peque?os de diferentes densidades, que estén ubicados muy próximos. Si la resolución espacial es insuficiente, entonces los objetos peque?os que se encuentren muy próximos aparecerán en la pantalla como un solo objeto.

La resolución espacial se divide en:

Función de esparcimiento del punto.

Función de esparcimiento de una línea.

Función transferencial de modulación.

Función de esparcimiento del punto (Point Spread Function). La función de esparcimiento del punto se emplea para caracterizar de forma gráfica el comportamiento de la resolución espacial del sistema (respuesta al impulso). Esta describe la indefinición que resulta cuando un punto en el objeto no se reproduce fielmente como un verdadero punto en la imagen y da como resultado un efecto de borrosidad, entonces el punto se extiende hacia fuera formando un círculo medible.

Función de esparcimiento de una línea (Line Spread Function). Describe la indefinición que resulta cuando una línea o una abertura en el objeto no se reproduce fielmente como una verdadera línea o una abertura en la imagen.

Esta indefinición da como resultado una imagen que se extiende más allá de la ubicación real de la línea o la abertura en el objeto.

Función transferencial de modulación (Modulation Transfer Function). Mide la resolución espacial del sistema mediante la descomposición del objeto en sus componentes de frecuencia.

En la medida que la frecuencia espacial se incrementa, disminuye la habilidad de resolver espacialmente los pares de líneas de forma individual, hasta que en cierto punto la curva alcanza el valor de cero.

Los parámetros que afectan la resolución espacial en las imágenes tomográficas son los siguientes:

Tama?o del punto focal: el tubo produce los rayos X a partir de una peque?a área que se encuentra en el ánodo, conocida como punto focal (focal spot). Los tubos de rayos X poseen un punto focal fino y un punto focal grueso. Al igual que en la radiografía convencional, la mejor definición se obtiene con el llamado foco fino, de esta manera sucede que el foco grueso decrece la resolución espacial y el foco fino la incrementa.

Apertura del detector: un factor limitante en la obtención de una buena resolución espacial es el área de la cara del detector, que está expuesta a la radiación atenuada. Con detectores más peque?os se pueden visualizar objetos más peque?os sin incrementar la energía (kV) ni la dosis (mAs) de radiación. Menores aperturas de los detectores provocan sumas de rayo más estrechas, con lo que se consigue visualizar objetos más peque?os. Como resultado, menores aperturas de los detectores permiten una mayor resolución espacial.

Frecuencia de muestreo: la frecuencia de muestreo es el número de sumas de rayos X atenuados adquiridas por cada detector. Una mayor frecuencia de muestreo permite un menor movimiento angular del tubo de rayos X, respecto al objeto, durante la adquisición de cada suma de rayos. En conclusión, una mayor frecuencia de muestreo incrementa la resolución espacial.

Espesor del corte: el espesor del corte está definido por el espesor del haz de rayos X en la dirección del eje Z del paciente, medido en el isocentro (centro del plano de exploración) y es un parámetro que se modifica a voluntad en la programación del estudio. Espesores de corte más gruesos permiten estudiar regiones más amplias con menor cantidad de cortes, disminuyendo el tiempo del estudio. Sin embargo, esto reduce la resolución espacial e incrementa también el artefacto por efecto de volumen parcial. Cuando se pretende estudiar estructuras peque?as, como la silla turca por ejemplo, se debe emplear un espesor de corte más fino. Como resultado, cortes más finos permiten lograr una mayor resolución espacial y cortes gruesos la disminuyen.

?ngulo de adquisición: el ángulo de adquisición es el ángulo medido desde el comienzo de la adquisición de la información correspondiente al Slice (Start-of-field), hasta que concluye dicha adquisición (End-of-field). ?ngulos mayores de 360° (sobreexploración) captan información redundante, que es utilizada para reducir las sombras debido al movimiento del paciente. Este parámetro puede ser modificado a voluntad con la utilización del Pitch y se logra cuando empleamos un Pitch < 1. La sobreexploración incrementa la resolución espacial, pues permite disminuir los artefactos por movimiento del paciente.

Filtro de convolución: objetos peque?os producen mayores frecuencias. El filtro de convolución permite el paso de mayor o menor cantidad de alta frecuencia espacial. Fijando frecuencias de corte mayores, se logra incrementar la resolución espacial. La frecuencia espacial está determinada por la variación de amplitud de los datos captados, a partir de las estructuras del paciente.

Interpolador de la espiral: esta es una ventaja del uso de la TAC espiral. El interpolador espiral convierte los datos medidos en modo helicoidal en datos de cortes axiales, como si pertenecieran a un estudio axial. Esta interpolación tiene lugar antes de la backprojetion. Los interpoladores espirales permiten incrementar la resolución espacial a lo largo del eje Z, siempre que utilicen mayor cantidad de datos (Raw Data).

Posición del paciente: en los equipos de tercera generación y en los helicoidales se logra mayor resolución espacial en el centro de la apertura (scan field) para el paciente. Como regla general, se recomienda situar al paciente de tal modo que el órgano que se va a examinar esté en el centro del campo de exploración, a excepción de los exámenes de la aorta y de la tráquea, que constituyen una excepción a esta regla, ya que no deben situarse en el centro mismo del Scanfield para evitar los llamados artefactos de anillo. La resolución espacial es mayor para las regiones del paciente más cercanas al centro, por lo que se hace necesario, al igual que en radiología convencional, centrar la zona a estudiar.