Tema IV: Relación de las características delTema IV: Relación de las características del equipo...

Tema IV: Relación de las características delequipo con la dosis y la calidad de imagen.

Tema V: Relación entre los factores deexposición y la calidad de imagen.

Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 2

Objetivos

Conocer la variedad de términos

relacionados con la calidad de

imagen.

Comprender su relación tanto con

los parámetros del equipo de ra-

yos X como con la dosis impartida

al paciente.


Introducción


Calidad en una imagen radiológica

Conjunto de propiedades inherentes a la IMAGEN

RADIOLÓGICA, que permite caracterizarla y valorarla con

respecto a las restantes de su especie.


Calidad en una imagen radiológica


¿Qué es la radiología digital?

En radiología convencional, la posición espacial y el

ennegrecimiento son valores analógicos.

La radiología digital usa una matriz para representar una

imagen.

Una matriz es un área cuadrada o rectangular agrupada

por filas y columnas. El elemento más pequeño de la

matriz se llama píxel.

Los píxeles de la matriz se usan para almacenar los niveles

de gris individuales de una imagen, que se representan por

números enteros positivos. Su colocación se codifica por

su números de fila y columna(x,y).


¿Qué es la radiología digital?


Transición de la radiologíaconvencional a digital

Recientemente se han sustituido

todos los equipos convencionales

radiográficos y fluoroscópicos por

técnicas digitales.

La radiología digital se ha

convertido en un reto con posibles

ventajas y desventajas.

El cambio de radiología convencio-

nal a digital requiere formación adi-

cional.Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 9


Las imágenes digitales pueden procesarse numéricamente.

¡Esto no es posible en radiología convencional!

Las imágenes digitales pueden transmitirse facilmente a

través de redes y archivarse.

Debe prestarse atención al aumento potencial de dosis al

paciente, debido a la tendencia a :

Producir más imágenes de las necesarias.

Producir mayor calidad de imagen no indispensable

para el propósito clínico.


Dosis de radiación en radiologíadigital

Las películas convencionales permiten detectar errores si

una técnica radiográfica se usa erróneamente: las

imágenes salen demasiado claras u oscuras.

La tecnología digital proporciona al usuario siempre una

buena imagen, ya que su rango dinámico compensa una

selección de técnica errónea, incluso si la dosis es más

alta de lo necesario.

Se impone la necesidad de establecer una relación entre

calidad de imagen y dosis a través de algún indicador de

exposición ⇒ latitud o rango dinámico.


Calidad de imagen y dosis

El contenido de información diagnóstica en radiología

digital es mayor generalmente que en radiología

convencional si se utilizan parámetros para impartir dosis

de radiación iguales en ambos casos.

El más amplio rango dinámico de los detectores digitales y

las posibilidades del posprocesado permiten obtener más

información de las imágenes radiológicas.



Imagen de película convencional



Imagen digital


Conceptos básicos


Parámetros del equipo

Kilovoltage(kV): calidad del haz.

Penetración.

Carga: corriente de tubo y tiempo

de disparo(mAs): intensidad.

Filtración(mm Al): calidad del haz.

Penetración.


Parámetros del equipo

Parámetros que influyen en la exposición del paciente


Calidad de imagen


Calidad de imagen: histograma


Brillo o densidad

Intensidad de luz que repre-

senta los píxeles individuales

en el monitor.

El término brillo sustituye al

término densidad en radiolo-

gía convencional


Brillo o densidad

Los mAs controlan la cantidad de rayos X que llegan =⇒

intensidad.

La infradosificación o sobredosificación puede ser

controlada ajustando los mAs.


Brillo o densidad

Los sistemas de rad. digital se diseñan para mostrar

electrónicamente el brillo óptimo de la imagen.

En rad. digital las variaciones de los mAs no tienen un

efecto de control sobre la imagen.


Contraste

Se define como la diferencia de brillo o densidad óptica entre

dos zonas próximas de la imagen (entre la zona clara y la zona

oscura).

El término resolución de contraste se refiere a la capacidad de

un sistema para diferenciar tejidos similares.


Contraste: Factores

Al aumentar el kilovoltage (kVp), el haz es más energético

⇒ aumenta la penetración de los rayos X.

A altos kVp, la diferencia entre hueso y tejido blando

disminuye, por lo que el contraste disminuye.

El contraste puede ser mejorado utilizando ténicas de bajo

kVp, aumentando la probabilidad del efecto fotoeléctrico.

Al aumentar el kVp la dosis al paciente disminuye.

Al aumentar la filtración reducimos la componente de baja

energía del espectro de rayos X, mejorando la resolución

de contraste, el mejor ejemplo es la mamografía.


Contraste: histograma

Al aumentar el kVp el histograma se estrecha.


Contraste: Radiología convencional

En radiología convencional el factor de control del contraste es

el kVp.


Contraste: Radiología digital

Los sistemas de rad. digital se diseñan para mostrar

electrónicamente el contraste óptimo de la imagen.

En rad. digital el contraste se puede modificar.



Imagen óptima



Imagen muy contrastada y "blanda" (equivale a un kVp bajo).



Imagen poco contrastada (equivale a un kVp alto).


Ruido

Fluctuación indeseable en la densidad o brillo de la imagen.

Es un proceso aleatorio.

En radiología convencional implica la observación de una

imagen con aspecto granuloso o moteado.

Se reduce aumentando la carga (mAs) ⇒ aumenta la dosis

en el paciente.


Ruido

Fuentes de ruido:

Ruido inherente al proceso estadístico de la detección.

Ruido del detector: respuesta no uniforme, ruido

electrónico, tamaño del grano, tamaño de píxel.

Moteado cuántico (rad. conv. en películas con pantalla).

Ruido de estructuras del paciente (radiación dispersa ⇒

efecto Compton producido al interaccionar los rayos X con

el paciente) ⇒ se reduce considerablemente utilizando

correctamente la rejilla antidifusora.


Ruido

Se cuantifica mediante la desviación estándar(σ) de una región

uniforme de la imagen.

Relación señal ruidoNos describe cuánto de importante es el ruido en la

imagen.

RSR =

V P

σ

Es aconsejable una RSR alta para mostrar así las partes

blandas de bajo contraste.

En RD mediante el post-procesado podemos reducir el

ruido con la aplicación de filtros.


Ruido-ejemplo


Ruido-ejemplo

Dosis 0.09 µGy


Ruido-ejemplo

Dosis 0.9 µGy


Nitidez-Resolución

Es la menor distancia que dos objetos pueden estar separados

y aparecer como objetos distintos en la imagen. Una imagen

nítida será aquella en la que las estructuras aparecen bien

diferenciadas.

El tamaño focal afecta a la nitidez (un foco pequeño

aumenta la nitidez)

Factores geométricos (distancia foco-receptor, distancia

focal de la rejilla).

Factores de adquisición (tamaño de píxel seleccionado)

Factores de movimiento (movimiento involuntario del

paciente, movimiento respiratorio, etc).Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 38

Nitidez-Resolución

Imagen de un maniquí de barras con distinto tamaño de foco.

Foco fino Foco grueso


Nitidez-Resolución

Imagen con distinto tamaño de píxel.

64x53 píxeles 1024x840 píxeles


Distorsión y artefactos

Incorrecta representación del tamaño o de la forma del objeto

cuando es proyectado a los distintos dispositivos radiológicos.

Causas:

Distinta magnificación de estructuras anatómicas.

Uso inadecuado de la rejilla antidifusora (puede verse en la

imagen).

Mal funcionamiento del dispositivo de imagen (en CR’s p.e.

un mal funcionamiento de un fotomultiplicador).

Imágenes latentes ("ghosting").



Prótesis metálica Saturación parte inferior



Suciedad en la guía de luz de un lector CR.


Rango dinámico - Latitud

El rango dinámico es la razón entre el máximo nivel de

luminosidad que el detector puede medir antes de saturarse y el

mínimo nivel descontado el ruido de lectura. Fuera de ese rango

el detector percibe un negro o un blanco absolutos.



La zona útil(fuera de saturación) es la zona lineal.

Los detectores digitales tienen un rango dinámico más

amplio que las películas.

En RD durante el post-procesado podemos reescalar el

histograma y obtener una imagen aceptable debido a la

linealidad de su rango dinámico.



Manupulación: Anchura y nivel de ventana

Anchura de ventana (windows width):

Controla la diferencia relativa en los valores de grises. Al

incrementar su anchura aumenta el la diferencia relativa de

nivel y genera una imagen con mayor contraste.

Nivel de ventana (windows level):

Cambia el brillo o densidad de la imagen.



Reescalado del histograma



Reescalado del histograma: infradosificación



Reescalado del histograma: sobredosificación


Indicador de exposición

En RC una película muy blanco o muy negra indicabainfraexposición o sobreexposición.

En los sistemas digitales se pueden producir imágenes de buenacalidad para un amplio intervalo de dosis.

El oscurecimiento o su falta en las imágenes digitales dependesolo del post-procesado y no de la dosis ⇒ no hay una relacióndirecta entre la apariencia y la dosis.

Dosis altas en RD solo reducen el ruido.

Se hace necesario la definición de un parámetro que relacionela dosis y la calidad de imagen en RD =⇒

INDICADOR DE EXPOSICIÓN (EI)Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 50


EI sería lo que es la velocidad para una película

convencional.

Se usa para el seguimiento de las diferencias en la

exposición entre sistemas digitales en un mismo centro,

para comparar técnicas entre distintos centros.

Los sistemas digitales informan al usuario a través del EI

que dosis ha recibido el detector y orienta al operador

sobre el uso de la técnica correcta.

Generalmente la relación entre dosis y exposición es de

tipo logarítmico (doblar la dosis incrementa el EI un factor

0.3)



EI=1.15, imagen ruidosa EI=1.87


Control automático deexposición(CAE)

Han sido desarrollados para eliminarel error humano en la selección dela técnica.

Una vez que el operador elige latensión, el CAE selecciona la carga(mAs) adecuada.

Su elemento esencial es un dispositi-vo instalado en la carcasa del detec-tor o el propio detector que detectacuando el dispositivo de imagen seha irradiado con la dosis óptima pa-ra obtener una buena calidad de ima-gen.


Conclusiones


Factores del equipo

Wolbarst (1993) Tabla 19-1


Acciones

ICRP 93


Ejemplos

Producto dosis-área(PDA) cGy · cm2

Hart et al. NRPB W14Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 60

Ejemplos

Dosis a la entrada (DSE) en mGy.

Vano et al., Radiology (243) 461-466 2007Formación en Protección Radiológica (Nivel avanzado) para residentes en Radiodiagnóstico– p. 61

Ejemplos

Dosis a la entrada (DSE) en mGy.

Compagnone et al., Br J radiol 79,899-904; 2006


Recomendaciones básicas

1. Distancia foco-receptor

Usar la distancia de focalización de la parrilla en uso.

Si en el bucky de pared hay más de una parrilla, cambiarlasegún necesidad.

2. Tamaño de campo

Usar colimación automática siempre que se disponga deella.

No superar NUNCA el tamaño de campo.

3. Tensión ( kV)

Usar la recomendada para cada exploración.

Salvo en espesores extremos, se usan los mAs para obtenerla densidad/dosis requerida en receptor.


Recomendaciones básicas

1. Tiempo de exposición

Tiempos largos producen borrosidad en la imagen(debido almovimiento del paciente) y no aumentan la densidad/dosis(a igualdad de mAs).

2. Exposición automática(CAE)

Usar siempre que se disponga de ella.

Imprescindible su uso con sistemas CR y DR (para evitardosis excesivas que pasan desapercibidas en la imagen).


FIN


Tema IV: Relación de las características delTema IV: Relación de las características del equipo...

Documents

Transcript of Tema IV: Relación de las características delTema IV: Relación de las características del equipo...