U B

IL3

UNIVERSITAT DE BARCELONA

Institute for LifeLong Learning Institut de Formació Contínua Instituto de Formación Continua Universitat de Barcelona

PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS ANTONIO HERNÁNDEZ MARTÍNEZ

1.

SISTEMA RADIOLÓGICO DIGITAL

Los avances tecnológicos más novedosos y la incorporación del tratamiento informático de la imagen han sido los responsables de los grandes cambios experimentados en el diagnóstico por la imagen, derivándose de ello nuevos conceptos visuales de análisis y mayor número de exploraciones en el conjunto de actividades dirigidas hacia la salud. G.N. Hounsfield y el neurorradiólogo J. Ambrose establecieron las bases de la que fue dada en llamarse tomografía transverso-axial computarizada, conocida en la actualidad como tomografía computarizada, basándose en la transformación de la energía de los fotones emergentes de la interacción del haz útil de Rx con el paciente en impulsos eléctricos recogidos mediante un conjunto de detectores. El haz emergente y el conjunto de detectores constituyen un aspecto analógico porque representan una escala de diferentes densidades, mientras que los impulsos eléctricos se corresponden con un sistema de representación binaria de tal forma que, a cada señal impulso, le corresponde una determinada señal respuesta representada numéricamente por dos números en diferentes combinaciones que son el 0 y el 1. Un computador es el responsable de ordenar las diferentes señales por medio de una serie de complejos procesos matemáticos que permiten representar una imagen en una matriz. Una vez conseguida la reconstrucción de la imagen, las grandes ventajas manipulativas que ofrece permiten optimizar múltiples aplicaciones visuales destacando determinadas imágenes que facilitan ejercer exploraciones concretas más definidas y completas. En los últimos años, el diagnóstico por la imagen ha orientado todos sus esfuerzos hacia la consecución de la radiología digital que, juntamente con los avances tecnológicos e informáticos, constituirán la apuesta de futuro más novedosa en el mundo de la imagen para el diagnóstico. Esta adquisición de imágenes junto con los nuevos tipos de soportes han permitido dar a la información visual características de versatilidad y rapidez extraordinarias.

1 © de esta edición: Fundació IL3-UB, 2010 DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN B-36512-2010

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

INTRODUCCIÓN La nomenclatura de computada o computarizada tiene igual significado caracterizándose por un análisis de las diferentes densidades existentes entre el aire y el hueso mucho más allá de la información que es capaz de aportar la fotografía o la radiografía. Este sistema se caracteriza por: –

Incorporar un sistema informático.

–

Un programa informático (software).

–

Periféricos específicos que permiten su manipulación dentro del conjunto de aparatos (hardware).

Las aplicaciones en diferentes exploraciones de imágenes incorporan toda una serie de técnicas, algunas de ellas, muy sofisticadas, que exigen una amplia manipulación de la imagen como son: –

Tomografía axial computarizada.

–

Radiología digital.

–

Fluoroscopia digital (DIVAS).

–

Ecografía.

–

Resonancia magnética nuclear.

–

Tomografía por emisión de positrones.

–

Gammagrafía isotópica (medicina nuclear).

Es por ello que el mundo de la imagen ha derivado de llamarse antaño radiodiagnóstico a diagnóstico por la imagen al incorporar otros sistemas productores de imágenes no basados exclusivamente en los Rx. LA INFORMACIÓN ANALÓGICO-DIGITAL Las unidades digitales pixel tienen una representación numérica cuya aplicación logaritmo-matemática transformada de Fourier permite la: –

Potenciación o disminución: permite variar el brillo y contraste.

–

Selección de ventana: potencia o disminuye determinadas densidades

–

Multiplicación o división de unidades pixel: efecto de zooming.

Los diferentes detectores, específicos para detectar señal remanente de Rx, ultrasonidos, magnetismo, etc. permiten cuantificar matemáticamente distintas intensidades que se representan binariamente en cada una de las unidades pixel de la matriz.

2

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

El nº de diferentes tonos de gris depende de la amplitud del programa.

0 (negro)…………………………………………………………………………………………1 (blanco) Tonos de grises

La imagen no se plasma en película radiográfica sino que el receptor puede ser: –

Chasis con placa especial de sensibilidad magnética.

–

Conjunto de detectores, sin utilización de chasis.

La radiología digital que utiliza chasis tiene como funciones: –

Adquisición de la imagen por medio de un sensor.

–

Permite la lectura por medio del sistema de detección.

–

Puede almacenar la imagen.

–

Permite un proceso de borrado y la reutilización.

Similitudes de la radiología digital: –

Con la xeroradiografía: basada en un sistema bipolar (+, -), permite impregnar una plancha de selenio (semiconductor) magnéticamente, a la cual un espolvoreado de tóner permite reconstruir una imagen y copiarla en papel.

–

Con la fotocopiadora, basada ésta en el sistema Xerox.

La imagen latente es leída por medio de un haz láser, el cual la convierte en patrón luz y de aquí en información digital binaria (0 – 1). En las exploraciones radiológicas digitales no varía: –

El procedimiento general de cada técnica (AP, haz cara anterior).

–

El posicionamiento del paciente (bipedestación).

–

La tipología de cada estudio (AP y L. de tórax)

–

La dinámica de cada estudio (seriaciones).

–

Los accesorios utilizados (compresores).

–

Contrastes (EV. sulfato de bario, gastrografín).

3

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

LA ADQUISICIÓN DE LA IMAGEN Existen dos sistemas: –

Utilización de chasis con placa de fósforo fotoestimulable.

–

No utilización de chasis.

El chasis es un contenedor de la placa de fósforo fotoestimulable fabricado en: –

Aluminio ligero en su cara posterior.

–

Fibra de carbono en su cara anterior.

El sistema directo, sin chasis ni por tanto placa de fósforo, dispone de un conjunto de detectores que cuantifica la señal de Rx remanente que le llega y reconstruye la imagen en un monitor de TV. Existen también otros sistemas de chasis receptores del diferencial de densidades de radiación que, por medio de sistema de transmisión WiFi, permiten a distancia reconstruir informáticamente la imagen sin que exista ningún dispositivo entre el receptor de imagen y el sistema de reconstrucción, lo cual agiliza y posibilita una mayor movilidad en las aplicaciones radiográficas digitales. La imagen latente se produce cuando, al chocar los Rx remanentes con el fósforo, se produce un sistema semiestable con un sistema de distribución molecular variable. El lector de imagen efectúa un barrido haciéndole desprender luz, siendo leídas y catalogadas las diferentes intensidades luminosas. La identificación se realiza por medio de un código de barras que asocia el estudio de diagnóstico por imagen al paciente/usuario clasificando: –

Identificación (nombre y apellidos).

–

Tipo de examen.

–

Posicionamiento.

–

Número de historia clínica, de registro y de estudio.

–

Día y hora.

VISUALIZACIÓN DE LA IMAGEN La visualización es el resultado del procesamiento como respuesta: –

A la frecuencia espacial.

–

Al procesamiento de gradación.

La frecuencia espacial controla la nitidez de los límites entre dos estructuras de intensidades diferentes (constituye el contraste).

4

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

El procesamiento de gradación controla el rango de las diferentes densidades que constituye la latitud. Un procesador de imagen digital permite optimizar tanto el contraste como la densidad. A partir de los datos obtenidos, se reconstruye formateadamente la imagen, permitiendo múltiples manipulaciones de la misma como: –

Elección de ventana (windowing).

–

Sustracción de imagen (temporal, doble energía, híbrida).

–

Ampliación o reducción (zooming).

El monitor de TV es un tubo de rayos catódicos de alta resolución que permite la reconstrucción de las imágenes siendo el equivalente al negatoscopio en radiología convencional. Puede utilizarse también como terminal de otros estudios o exploraciones, constituyendo una estación de trabajo con diferentes funciones: –

Reconstrucción de imagen.

–

Almacenamiento.

–

Potenciación de contraste.

–

Archivo.

–

Gradación de nitidez.

–

Sustracción.

–

Ampliación o reducción.

–

Movilización.

–

Actividades docentes.

–

3D.

–

Selección de ventana.

–

Simulación.

El número de monitores debe ser de un mínimo de 2 (lo usual son 4 o 6), permitiendo diferentes funciones como: –

Detención de la imagen.

–

Comparación con imagen a tiempo real.

–

Superposición de imágenes, etc.

La resolución debe ser: –

Alta.

–

Diferente para la reconstrucción de imágenes y la de datos.

5

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Las funciones de la estación de trabajo son: –

Intensificación graduada.

–

Visualización de la región de interés.

–

Intensificación de frecuencia espacial.

–

Rotación-inversión.

–

Sustracción/adición.

–

Análisis estadístico.

–

Ampliación de la imagen.

–

Funciones de bases de datos.

Las funciones de almacenamiento son: •

Disminución del espacio de archivo.

•

Ahorro de tiempo en la búsqueda facilitando los procesos de: –

Análisis.

–

Recuperación.

–

Transmisión.

–

Procesamiento.

•

Minimiza la posibilidad de extravío.

•

No hay deterioro de las imágenes con el tiempo.

•

El copiado es exacto e igual al original.

•

Capacidad de ampliación que depende de:

•

–

Tamaño de la unidad de almacenamiento básica (disco óptico).

–

Tamaño de las unidades de línea (jukebox o caja de discos).

–

Relación de conversión de datos utilizada.

Otros sistemas de almacenamiento son: –

Cinta magnética (bobina de 2.400 pies).

–

Disco magnético Winchester.

–

Disco óptico de 12 o 18 pulgadas.

–

Jukebox óptico múltiple

–

Cinta óptica (bobina de 2.400 pies).

–

Chasis digitales.

–

Cintas streamer.

–

Tarjetas Verbatin.

6

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

2.

CARACTERÍSTICAS DE LA IMAGEN RADIOGRÁFICA COMPUTARIZADA

El conjunto de imágenes obtenidas por los medios descritos anteriormente en los que el haz de Rx incide con la película radiográfica contenida en el interior de un chasis cuando se interpone una determinada estructura anatómica constituye las imágenes analógicas. La incorporación de los procesos de digitalización utilizados en medicina nuclear supuso el origen de futuras aplicaciones que se aplicarían directamente sobre: –

Tomografía computarizada.

–

Resonancia magnética nuclear.

–

Angiografía digital.

–

Ultrasonografía moderna.

Factores responsables de la resolución radiográfica: –

Dimensión de los cristales en la placa radiográfica.

–

Tamaño del haz láser utilizado como explorador.

–

Matriz de lectura de la imagen.

Peculiaridades: –

La resolución de contraste de la radiografía computarizada es superior a la del film convencional.

–

No obstante, la resolución espacial es inferior, lo cual es un aspecto negativo sobre todo en exploraciones de tórax y en mamografías.

–

La resolución media es de 2-5 pl/mm (en radiografía 3-6 pl/mm) (pl/mm = pares de líneas por milímetro).

El futuro permitirá mejorar: –

La calidad del fósforo que constituye la placa de imagen.

–

Reducción de tamaño del microhaz láser.

–

Aumento de la dimensión de la matriz y la imagen.

LA ADQUISICIÓN DE LAS IMÁGENES DIGITALES La adquisición de este tipo de imágenes comprende: –

La radiografía digital por luminiscencia (RDL).

–

La fluorografía digital (FD).

–

La radiografía tomográfica digital (RTD).

–

La digitalización de las películas convencionales.

7

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Estas últimas permiten, por medio de la transformación de imágenes analógicas en digitales, poder incorporar a las antiguas imágenes el aprovechamiento y beneficio de las prestaciones que la digitalización ofrece. La radiografía digital por luminiscencia (RDL) El método más utilizado se basa en la captación de imágenes por medio de sustancias fluorescentes de memoria. Este sistema consta de cuatro componentes: –

La hoja de memoria (sensor de imagen latente o lámina fosforescente).

–

Un lector de imagen láser.

–

Un procesador de imágenes.

–

Un grabador láser adosado a una consola de trabajo acoplada a un sistema digital, dotado de una escala de grises interactiva.

Las hojas de memoria cumplen las funciones similares a la de las hojas de refuerzo de los chasis. Están constituidas por una capa plástica negra sobre la que se extiende una capa de 0,3 a 0,4 mm de espesor de cristales fotoestimulables compuestos de fluorobromuro de bario activado con europio. Otra capa plástica de acetato transparente actúa de protectora de agentes externos. La energía de radiación emergente que surge del paciente cuando éste es atravesado se transforma directamente en luz, por lo que no se impresiona ninguna película radiográfica como ocurriría en la radiología convencional. La cesión de los fotones de Rx a la capa pasa de una determinada banda de valencia a la de conducción que es de mayor energía, pero inestable. Estos cristales tienen la capacidad de almacenar la energía depositada por los Rx en las denominadas trampas de electrones. La imagen latente se almacena en forma de relieve de energía en la correspondiente hoja de memoria permaneciendo durante un tiempo determinado. Tras 24 horas se reduce en un 70 % en hojas de calidad media.

Rx

ı PACIENTE ı – – – – – – – – – Hoja de memoria ı Lector de imagen ı Procesador ı Grabador de imagen láser– – – – – – – – – Estación de trabajo ıı Copia en la película teletransmisión

8

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Las hojas de memoria son reutilizables y del tamaño aproximado al de los chasis convencionales, con un amplio margen de latitud de exposición de 10.000 a 1, mientras que, en radiología convencional, el reforzador de la película es de 1.000 a 1. El lector efectúa una exploración puntiforme por medio de un láser a base de helio-neón (luz roja), produciendo de forma oscilante una reflexión de la luz. Al incidir la luz láser, los electrones vuelven a una posición más estable emitiendo una luz azul y proporcionando cuantos de energía absorbidos, que es separada por medio de un filtro y posteriormente orientada hacia un fotomultiplicador que la convierte en corriente eléctrica digitalizándose por medio de un conversor analógico-digital. De 10 bit/punto de imagen, lo que da cada representación una posibilidad de hasta 1.024 valores de grises diferentes y posteriormente se procesan en un procesador de imágenes. Previamente se crea un histograma de prelectura a partir del cual debe escogerse el programa que resulte más adecuado antes de proceder a la lectura de memoria, de forma que el lector sabe en qué rango de exposición se halla la imagen contenida regulando la tensión de amplificación del fotomultiplicador para proceder a la lectura. A cada zona de exploración debe asignársele un valor mínimo dentro del margen dinámico útil necesario para su representación. De esta forma, se asegura que: –

Se aprovechen los 1.024 escalones de gris en la formación de imagen.

–

La imagen aparezca siempre con los mismos tonos de gris, independientemente de la dosis.

La matriz de imagen utilizada de forma más usual es la de 2.000 × 2.000 puntos de imagen, variando la resolución espacial entre 2,5 y 5 pares de líneas por mm (plmm). Las líneas leídas por el láser se corresponden con la imagen original denominándose también cruda o virgen. Un computador se encarga posteriormente de aplicar toda una serie de algoritmos que permitirá la reproducción de la imagen en una película sensible. Tras ser leídos y procesados los datos, la hoja de memoria se borra por medio de exposición a una luz ultravioleta, permitiendo que vuelva a ser utilizada. Este sistema es lo suficientemente ágil como para poder aplicar con dinamismo las exigencias exploratorias de los grandes centros sanitarios, con almacenamiento de memoria que permite su posterior análisis diagnóstico.

9

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Las ventajas de la radiología por medio de hojas de memoria es: –

Mejor contraste en el análisis del sistema esquelético.

–

Reducción de la dosis de radiación en el paciente.

–

Disminución de exposiciones erróneas.

–

Reducción de errores de procesamiento de imágenes.

–

Múltiples posibilidades de archivo electrónico.

–

Mejor capacidad de almacenamiento sin pérdida de calidad (sistema PACS).

–

Separación del receptor y del formador de imágenes por lo que se puede optimizar mejor el trabajo por su utilidad independiente.

Las desventajas son: –

Menor resolución espacial.

–

Pérdida de información visual en ciertas imágenes muy colimadas.

Fluorografía digital (FG) Se basa en el sistema de fluorografía convencional con utilización de intensificador de imágenes y con un tubo de TV de óxido de plomo (sistema plumbicón), de gran eficacia y rapidez, y casi nula aparición de artefactos. Un microprocesador controla que cada nueva configuración borre la anterior para que no exista dificultad visual por superposición, que se vería negativamente incrementado con la utilización de los medios de contraste. Las aplicaciones son: –

Exploraciones gastrointestinales.

–

Angiografías vasculares.

–

Estudios del sistema genito-urinario.

–

Cirugía.

–

Intervencionismo radiológico.

–

Exploraciones funcionales.

La resolución más utilizada es la de 1.024 × 1.024 × 10 bits, capaz de registrar más de 6 imágenes por segundo y con capacidad de grabación de más de 100 imágenes.

10

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Este sistema puede utilizarse de dos formas diferentes: 1.

Modo fluoroscopia.

2.

Modo radiología digital.

Las ventajas son: –

Facilidad y agilidad en las consultas diagnósticas.

–

Reducción de costes al impresionarse únicamente las imágenes necesarias.

–

No necesita cambios continuos de chasis.

–

La dosis de radiación y el tiempo de la exploración se reducen considerablemente.

Radiografía digital tomográfica (RDT) Se aplicó sobre todo en las exploraciones torácicas a partir de 1980 para destacar la gran amplitud de densidades diferentes que ofrece el parénquima pulmonar. La interposición de tantas estructuras como los pulmones, el mediastino, la columna vertebral, el esternón y las costillas puede diferenciarse por medio de la utilización de tres sistemas: –

Técnica de la máscara.

–

Atenuadores digitales de Rx.

–

Radiografía tomográfica ecualizada.

Unos detectores pasan a efectuar un barrido que ecualiza la carga del tubo de Rx para permitir la estabilidad de la hoja de memoria utilizada. Digitalización de películas (DP) La calidad de las imágenes digitales depende de la tecnología de las películas y de la calidad del original que se va a utilizar. La imagen puede ser archivada por medio de una cámara de vídeo en un sistema de impresión de películas multiformato; no obstante, a mayor número de imágenes incluidas, menor será la resolución (0,8 mm/pixel), utilizándose en envío y consulta de imágenes a distancia. La calidad de la imagen se mejora por medio de la utilización de un sistema láser.

El tamaño del pixel, la escala de grises y el tiempo de adquisición son los factores que favorecen la digitalización de las películas convencionales.

11

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

APLICACIONES CLÍNICAS El procedimiento computarizado se inicia con el registro de datos iniciales en recepción constituido por: –

Nombre del paciente.

–

Fecha de nacimiento.

–

Sexo.

–

Número de identificación.

–

Exploración por realizar.

–

Particularidades.

Todo ello puede realizarse por medio de una tarjeta magnética; el procedimiento de manipulación seguiría los pasos siguientes: –

Exposición de la placa de imagen al igual que en Rx convencional.

–

Puede realizarse con bucky (pared-mesa) o sin él.

–

Una vez expuesto el chasis, es llevado a la unidad lectora.

–

Selección de la clave de identificación del paciente en la terminal.

–

Introducción en la unidad lectora y cierre de la puerta.

–

Barrido del chasis con el lector del código de barras.

–

Apertura del chasis y cambio de placa ya borrada para reutilizarla, por medio de un haz de luz de vapor de sodio brillante y uniforme.

–

La placa por leer se expone a un haz de láser helio-neón rojo.

–

La placa fotoestimulable emite luz proporcionalmente a los Rx.

–

Un fotomultiplicador capta estas emisiones luminosas.

–

Se realiza una conversión de energía luminosa en energía eléctrica.

–

Un convertidor analógico-digital convierte electricidad en información digital.

–

El ajuste de la sensibilidad permite aprovechar la amplia latitud.

TÉCNICAS PARA MEJORAR LA EFICACIA DIAGNÓSTICA Además de las propias manipulaciones de la imagen en la terminal, se puede efectuar la obtención de: –

Imagen de energía doble.

–

Imagen selectiva.

–

Perfil de distribución de diferentes densidades.

–

Algoritmo de reconocimiento de bordes.

–

Reconocimiento de bordes transversales en estudios óseos.

12

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

La aceptación del proceso permite: –

Sustitución de la radiología convencional por la digital.

–

Sustitución en las técnicas con portátiles.

–

Sustitución en las técnicas exploratorias con contrastes.

–

Gran desarrollo en los estudios radiológicos de carácter vascular como las angiografías.

3.

PROCESADO DE LA IMAGEN DIGITAL

El procesador de imágenes empieza su actividad al recibir datos que son leídos por líneas a partir de cualquiera de los sistemas anteriormente mencionados, utilizando sistemas matemáticos de filtración basados en algoritmos. De todos los sistemas el más utilizado es la máscara difusa, que presenta un resalte de contornos eficaz con el mínimo ruido (elementos que interfieren). PREPARACIÓN DE LA MÁSCARA Una prelectura permite adoptar el patrón específico para cada área anatómica en función de las diferentes densidades. Un sistema de sensibilidad/rango permite controlar la densidad de las imágenes de forma controlada, y se evitan problemas de inestabilidad o de sobreexposición o subexposición. Por tanto, se obtiene una imagen con reducción de la resolución, y se obtiene una imagen difusa y previa selección dentro de una banda de frecuencias. PRODUCCIÓN DE LA IMAGEN (CONTORNOS) Una imagen intermedia constituye la imagen de contornos, lo que resulta de restar la máscara difusa a la imagen original, lo que permite eliminar las superficies que tengan el mismo brillo destacando los bordes. REALCE DE LA NITIDEZ Se denomina procesado de frecuencia por medio del cual se puede incrementar con la consiguiente mejora del contraste. Este proceso permite realces en las imágenes obtenidas por ampliación con mayor definición que la obtenida convencionalmente. Los parámetros utilizados por el procesado de frecuencia son: –

Rango de frecuencia (banda de frecuencia).

–

Tipo de frecuencia (grado del realce), existiendo hasta 8 tipos.

13

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

El procesado de la máscara es efectivo también en radiología convencional, pero es en los sistemas digitales donde se puede obtener mayor provecho con ajustes entre el rango dinámico y el procesado de frecuencia que posibilitan imágenes de mayor calidad y precisión diagnóstica. PROCESO DE CONVERSIÓN DE PARÁMETROS Antes de la representación de cualquier imagen, existe un proceso de conversión de los valores digitales de cada señal en valores de determinada densidad óptica, simulándose una curva de densidades de carácter fotográfico. Esta curva se halla definida por cuatro parámetros: –

Elección de la curva de conversión (hay 15 tipos básicos de curvas de densidades).

–

Centro de rotación.

–

Cantidad de rotación.

–

Desplazamiento sobre el eje x de la curva de densidad.

El resultado es una densidad radiográfica cambiada de la totalidad de la imagen. FACTORES DETERMINANTES DE LA CALIDAD DE LA IMAGEN DIGITAL El propósito de las imágenes radiográficas es la detección de anomalías a partir de lo que se considera como imagen normal. Los procesos de adquisición y presentación de imágenes deben apurarse al máximo en la perspectiva de obtener el mejor efecto de aplicación para tal fin con una mejora en la calidad. Por tanto: –

El rango dinámico ha de ser amplio.

–

La presentación debe ser excelente.

RUIDO Se trata de la señal que llega a los sistemas de representación constituyendo una información no deseada. En los sistemas digitales, este ruido se halla constituido por el ruido: –

Electrónico de la TV.

–

Cuántico de las fluctuaciones de la densidad de fotones contenidos en el haz emergente de radiación.

El ruido cuántico de la imagen es proporcional al número de cuantos de Rx que alcanzan los detectores.

14

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Este moteado cuántico puede reducirse por medio de técnicas de alto kilovoltaje, aumentando el contraste subjetivo de la imagen. El ruido cuántico disminuye cuando se detecta grandes estructuras, por tener un alto contraste subjetivo abarcando grandes áreas de estudio. El sistema visual del observador (intrínseco) también tiene efectos de posible distorsión que se suman al ruido específico de los diversos aparatos (extrínseco). Cuando se aplica técnicas de realce, disminuye el ruido intrínseco pudiendo ser detectado mejor. OTROS FACTORES La representación de las imágenes en radiología digital necesita una alta resolución, así como estaciones interactivas que hagan posible con mayor versatilidad una misma imagen.

Los elementos básicos de una estación de trabajo con escala de grises son: –

Monitor de alta definición.

–

Procesador de gráficos.

–

Memoria intermedia de imágenes.

–

Sistema rápido de archivo.

Con todo esto puede llevarse a cabo las aplicaciones siguientes: –

Representación rápida de imágenes en varios monitores.

–

Archivo de datos inmediato y de gran capacidad para su procesamiento posterior.

–

Almacenamiento largo tiempo mediante grabaciones de imágenes por láser.

–

Ahorro de espacio y tiempo.

–

Copia de imágenes sin pérdida de información o disminución en la calidad.

PRESENTACIÓN DE LOS ESTUDIOS DIGITALES De forma estandarizada se reproducen por medio de un sistema láser 10 puntos de imagen por mm, presentando dos versiones de cada radiografía con soporte sobre emulsión de una sola cara: 36,4 × 25,7 cm. Se puede obtener dos formatos diferentes: –

18 × 24 cm.

–

24 × 30 cm.

15

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Las copias necesarias se realizan a partir de la imagen reconstruida digitalmente en el monitor de TV cuyo procesamiento informático permite grabar por medio de sistemas láser en una película radiográfica además de quedar incluida en un sistema digital por medio de: –

Disco.

–

Cinta magnética.

TRANSMISIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LA IMAGEN DIGITAL. SISTEMA PACS En la actualidad son enormes las posibilidades de recolección, almacenamiento y transmisión de imágenes que permite este sistema, por medio del cual se puede establecer diversos canales de información digital. –

Primer sistema: es el característico que se puede utilizar por vía telefónica, hoy tan utilizado por otros medios de imágenes como puede ser por Internet.

–

Segundo sistema: con canales exclusivos para la transmisión de imágenes digitales por medio de cables trenzados o de fibra óptica, con la ventaja de no existir cruces.

–

Tercer sistema: constituido por la utilización de la vía telegráfica a través de comunicaciones de carácter espacial o telegráficas de alta radiofrecuencia o por medio de sistemas de infrarrojos, con el apoyo de los satélites de comunicaciones.

Aplicaciones en el campo de la docencia permiten a los futuros profesionales de la sanidad poder ejercer simulaciones a partir de imágenes relacionadas con patologías concretas. SUSTRACCIÓN DE IMÁGENES DIGITALES En 1935 el radiólogo alemán Hiedes des Plantes describió este método, si bien no tuvo una aplicación concreta hasta las exploraciones vasculares por medio de la inyección de contrastes. El sistema consiste en sustraer una imagen fotográfica de otra, tras la administración del contraste representándose únicamente éste en la imagen. El procedimiento se basa en la realización de una copia en positivo restándose de otra en negativo para lo que se requiere la total inmovilidad por parte de la persona que es explorada, ya que la superposición debe ser exacta. Los pasos que se siguen son: –

Pase radiológico simple para obtención de la imagen que constituirá la máscara.

–

Aplicación del contraste adecuado al tipo de exploración.

–

Nuevo pase radiológico en el que la suma de las estructuras orgánicas más el contraste es restado de la máscara.

–

El resultado es una imagen en la que sólo se aprecia el contraste con un ligero perfilamiento de las estructuras anatómicas vecinas.

16

INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN PROCESADO DE LAS IMÁGENES RADIOLÓGICAS

IL3

Las posibilidades de manipulación de la imagen aplicando diferentes modos de visión por medio de ventanas (windowing) o incluso la ampliación de detalles (zooming) permite versatilizar este tipo de exploraciones con imágenes reconstruidas en diferentes monitores de TV en los que se puede ejercer opciones visuales a tiempo real, con detención de imagen o con sustracción. Las aplicaciones dinámicas en las que el contraste se aplica acorde con un tiempo concreto y a un flujo y presión predeterminados también permiten visualizar áreas del organismo justo cuando estas sustancias se hallan en las zonas de visión. Peculiaridades de la fluorografía digital con capacidad de ofrecer hasta 30 imágenes por segundo nos aproximan a una visión dinámica en cuanto a proceso de movimiento. Sin duda, es por esta vía de la digitalización de la imagen donde se orienta las perspectivas futuras en la consecución de mejoras vitales para el diagnóstico, tanto en prestancia y agilidad como en poder acceder con una mayor cobertura al reducirse las distancias.

17