Tema 3. Procesado y tratamiento de la imagen en radiología convencional.pptx

Explicación de cómo se forma la imagen en radiología convencional

1. Tema 3. Procesado y tratamiento de la imagen en radiología convencional Fundamentos Físicos y Equipos Imagen para el Diagnóstico y Medicina Nuclear

2. Imagen en radiología convencional La película radiográfica forma parte del pasado de la radiología. Se han generalizado el empleo de medios digitales en el procesado y tratamiento de las imágenes. Los equipos que trabajaban con películas y pantallas intensificadoras (antiguos) se han adaptado a la radiología computarizada. Los procedimientos digitales han sustituido a los equipos de radiología convencional , por su mayor rapidez de procesamiento, menor coste material y simplificación del procesos técnico.

3. Imagen en radiología convencional PELÍCULA RADIOGRÁFICA: Soporte material que recoge la imagen. Composición: Base de poliéster muy delgada y flexible. Emulsión reactiva de haluros de plata que recubre la base. Se encuentra distribuido uniformemente por la película como una red de microcristales .

4. Imagen en radiología convencional PELÍCULA RADIOGRÁFICA: Forma, tamaño y homogeneidad en la distribución de los cristales van a derivarse determinadas características de la película. Contraste: define el rango de tonos entre el blanco y el negro. Los mayores contrastes se obtienen cuando solo se contemplan estos dos valores. La homogeneidad de tamaño y distribución de los cristales mejora el contraste. Resolución: permite identificar estructuras próximas como independientes. Unos cristales de pequeño tamaño pequeño y forma homogénea mejoran la resolución. Latitud: es el rango de valores de exposición ( kVp y mAs ) ante los que reacciona la película. Ante una exposición de baja carga, la respuesta será preferentemente de los cristales más grande. Sensibilidad: es la velocidad con la que la película responde a la radiación. Los cristales grandes son más sensibles.

5. Imagen en radiología convencional PELÍCULA RADIOGRÁFICA: No son reutilizables y se someten a tres procesos para obtener la imagen: Exposición a los fotones que arrancan electrones del bromuro de plata y que son atrapados por un centro de sensibilidad formando átomos de plata metálica. El grupo de átomos de plata formado se considera el centro de la imagen latente. Revelado la emulsión se somete a un agente reductor que transforma los iones de plata en plata metálica, amplificando el efecto de la exposición y de la imagen latente. Fijación se detiene el revelado y se elimina a los cristales de haluros no revelados o expuestos.

6. Imagen en radiología convencional PELÍCULA RADIOGRÁFICA: Revelado y fijación son procedimientos químicos que se realizan por una máquina reveladora o de forma manual (por un técnico) en un cuarto oscuro.

7. Imagen en radiología convencional PELÍCULA RADIOGRÁFICA: Revelado y fijación son procedimientos químicos que se realizan por una máquina reveladora o de forma manual (por un técnico) en un cuarto oscuro.

8. Imagen en radiología convencional PANTALLA DE REFUERZO Son una parte del receptor de imagen usado a emplear una película radiográfica. Se parecen a una lámina de cartulina, que se van a colocar en una o en ambas caras de la película, ajustándose a su tamaño. Función: Convertir fotones de rayos X que la alcanzan en luz visible. ¿Cómo se consigue? Mediante a los elementos activos de la pantalla: Tierras raras: sulfóxido de gadolinio activado. Terbio. El espectro de emisión de los fotones de flourescencia (azul, verde o UV) varía con el tipo de elemento activo que se emplea. Absorben los rayos X incidentes (por efecto fotoeléctrico) y emiten fotones de fluorescencia que pueden impresionar la película radiográfica que está en contacto con la pantalla

9. Imagen en radiología convencional PANTALLA DE REFUERZO Los materiales que emiten luz al ser sometidos a radiación externa se llaman = LUMINISCENTES. Si emiten luz únicamente durante el tiempo que dura el estímulo de radiación = Fluorescentes. Si continúan emitiendo luz una vez ha finalizado el proceso = Fosforescentes. Actualmente estas pantallas están en desuso por otros sistemas. La sensibilidad y resolución espacial de la pantalla depende del tamaño de los cristales, que constituyen los elementos activos y de su disposición.

10. Imagen en radiología convencional CHASIS o CASETE: Son los soportes de plástico rígidos o de fibra de carbono. En su interior contienen a la pantalla y la película. Tienen diferentes tamos y formas en función del tamaño de la película. Generalmente, tienen 2 pantallas de refuerzo, exceptuando los de mamografía qué sólo tienen una pantalla. Además, pueden tener la rejilla antidifusora incorporada. En radiología digital, los chasis no contienen película sino una lámina de memoria fotoestimulable que funciona según los principios de fosforescencia.

11. Imagen en radiología convencional INTENSIFICADORES DE IMAGEN PARA FLUOROSCOPIA o RADIOSCOPIA: Instrumentos que forman parte de algunos equipos de rayos X.. Su función es recibir los rayos X y transformarlos en luz visible de alta intensidad mediante un proceso fluoroscópico . Las imágenes se obtienen de forma continua y en tiempo real. Se emplea fundamentalmente en Radiología intervencionista. Los equipos aquí empleados requiere de unas características tecnológicas diferentes. Los equipos actuales: Reducen muy significativamente la dosis que recibe el personal médico durante la intervención. Los posibles efectos de la incidencia del haz de rayos X en la piel del paciente.

12. Imagen en radiología convencional INTENSIFICADORES DE IMAGEN PARA FLUOROSCOPIA o RADIOSCOPIA: Componentes del intensificador de imagen: Fósforo: elemento fosforescente. Fotocátodo: delgada capa metálica, generalmente de cesio y antimonio) que emiten electrones al absorber la luz. Lentes de enfoque: encargada de enfocar los electrones hacia el fósforo de salida. Fósforo de salida: recibe los impactos de los electrones y para emitir una luz. Elementos de monitorización acoplados: registra y procesa la luz emitida por el fósforo de salida para mostrar una imagen interpretable.

13. Registro de la imagen Los receptores de imagen constituyen el grupo de dispositivos en los que los rayos X forman una imagen latente que debe procesarse (química o electrónicamente) para convertirse en una imagen diagnóstica. Una vez se tiene la imagen diagnóstica, se realiza: Registro Almacenamiento. Manipularse. Imprimirse. Guardarse en CD o mandarse por correo. Con el avance tecnológico de estos años los procedimientos analógicos han perdido peso en favor de las dos técnicas digitales: Radiografía computarizada (CR). Radiología digital directa (DDR).

14. Registro de la imagen IDENTIFICACIÓN Y MARCADO DE LA IMAGEN: Imprescindible identificar las imágenes adecuadamente por varios motivos: Aspectos legales. Aspectos prácticos. Normalmente estos datos están incorporados en el software de gestión que usa el servicio de radiología del hospital. Los datos técnicos (empleados en la realización de la prueba) también son registrados como aspectos técnicos en el informe. Las imágenes deben entregarse en un sobre cerrado, advirtiendo que tiene información confidencial. Indicadores Ítems o datos de la imagen Generales Nombre y apellidos Nº identificación, historia o registro Fecha de la prueba Marcador orientación Edad y fecha de nacimiento Sexo Identificación del técnico y del centro Específicos Posición del paciente en caso de no adaptarse al protocolo establecido Posición o angulación del tubo de rayos X Si se emplean medios de contraste, indicar la hora de administración En casa de tomosíntesis , indicar profundidad y nivel de corte.

15. Registro de la imagen Registro de la imagen digital: La imagen digital transforma una seña física (los rayos X) en un valor numérico a partir de una matriz. ¿Qué es una matriz? Conjunto de filas y columnas que cuadricula el segmento del paciente que se está explorando. Alto y ancho de los cuadrados dependen del número de filas y columnas asignadas. Cada uno de los cuadrados se denomina PIXEL.

16. Registro de la imagen Registro de la imagen digital: Características fundamentales de la imagen digital: Resolución o resolución espacial: Determinada por el número de columnas y filas de la matriz = número de píxeles. Existen: 32 x 32 64 x 64 512 x 512 1024 x 1024 2048 x 2048 Es importante valorar el tamaño de la matriz ya que afecta a la resolución espacial.

17. Registro de la imagen Registro de la imagen digital: Características fundamentales de la imagen digital: Intensidad o densidad: El número de valores que puede tomar cada píxel. Cada píxel está definido por un número de bits. 1 bit = 0 o 1. Los equipos actuales tienen resoluciones de 8 o 12 bits por píxel. Por tanto, aumenta el número de alternativas que puede tomar ese píxel. Con ello el rango en la escala de grises.

18. Registro de la imagen Registro de la imagen digital: Rango o Escala de grises: Se ajusta mediante una función matemática en función de la intensidad de los rayos X que alcanzan el detector. Se representa a través de una curva característica que relaciona la cantidad de fotones y la cantidad de señal obtenida en el receptor. Radiología digital = logarítmica. Radiología analógica = sigmoidea.

19. Registro de la imagen Registro de la imagen en radiología digital (CR) La radiología computarizada es el paso intermedio entre las películas analógicas y los receptores de la radiología digital directa. Las similitudes entre la radiología analógica y los CR han permitido adaptar equipos antiguos a la imagen digital con costes moderados.

20. Registro de la imagen Registro de la imagen en radiología digital (CR) Emplea láminas fotoestimulables de memoria que aprovechan la fosforescencia como medio temporal para almacenar la imagen. Van dentro de los chasis Son procesadas en los lectores de placas o procesadoras. En su interior se someten a fosforescencia fotoestimulada que da lugar a la imagen diagnóstica. Lámina fotoestimulabre + chasis = receptor de imagen CR

21. Registro de la imagen Registro de la imagen en radiología digital (CR) Proceso de formación de la imagen en CR: El haz de rayos X llega a la lámina fotoestimulable . La lámina emite electrones que quedan atrapados. Se inserta el chasis en la procesadora. Se lee con un laser y se forma la imagen diagnóstica. La lámina es expuesta a una luz intensa para liberar los todos los electrones atrapados y dejarla limpia para una nueva exposición.

22. Registro de la imagen Registro de imagen en radiología digital directa (DDR): Con este sistema no se necesita un procesado en el lector de placas. Es el propio receptor el que transfiere la información a un ordenador de manera inmediata al realizar la exposición. Existen varias tecnologías en este campo: Dispositivos acoplados de carga (CCD). Detectores de rayos X de radiografía digital de panel plano ( thin -film transistor o TFT). Detectores de recuento de fotones.

23. Registro de la imagen Registro de imagen en radiología digital directa (DDR): Dispositivos acoplados de carga (CCD): Combinan dispositivos de fotografía y vídeo con dispositivos ópticos adecuados para transferir la luz emitida. Dan una respuesta lineal y son estables. Actualmente se están dejando de usar en favor de los flat- panels por su diseño más compacto.

24. Registro de la imagen Registro de imagen en radiología digital directa (DDR): Detectores de rayos X de radiografía digital de panel plano ( thin -film transistor o TFT): Detectores de conversión directa: La energía de los rayos X se convierte directamente en carga eléctrica tras interactuar con la capa de selenio amorfo. La carga se amplifica y cuantifica por la electrónica dándole un valor a cada píxel.

25. Registro de la imagen Registro de imagen en radiología digital directa (DDR): Detectores de rayos X de radiografía digital de panel plano ( thin -film transistor o TFT): Detectores de conversión indirecta: La energía de los Rx se convierte primero en luz. Esta luz se transforma en el fotodiodo a carga eléctrica. Se amplifica y cuantifica la carga eléctrica por los dispositivos electrónicos y se le da un valor a cada píxel.

26. Registro de la imagen Registro de imagen en radiología digital directa (DDR): Detectores de recuento de fotones: Se basan en el recuento individual de los fotones de rayos X incidente a través de un receptor digital de estado sólido. Emplean placas de aluminio que actúan como electrodos entre los que se aplica una diferencia de potencial, par a convertir la carga originada de los rayos X en un pulso eléctrico.

27. Registro de la imagen Registro de imagen en radioscopia: Los rayos X estimulan el fósforo de entrada que hace que el fotocátodo emita electrones. Estos electrones impactan con el fósforo de salida emitiendo luz, esta es procesada por diversos elementos y forman la imagen que se visualiza en la pantalla.

28. Registro de la imagen Factores que condicionan la calidad de la imagen:

29. Registro de la imagen Factores que condicionan la calidad de la imagen: Resolución espacial: Capacidad para diferenciar como independientes dos objetos pequeños muy próximos. Se relaciona con la borrosidad o nitidez con la que aparecen las imágenes.

30. Registro de la imagen Factores que condicionan la calidad de la imagen: Contraste o resolución de contraste: Sensibilidad para diferenciar estructuras con densidades similares. Se podría relacionar con la definición de la imagen . La técnica de resonancia magnética nuclear es la que tiene un nivel de contraste más elevado.

31. Registro de la imagen Factores que condicionan la calidad de la imagen: Ruido: Depende de varios factores que tiene que ver con la homogeneidad de la imagen. Es inherente al sistema y se muestra como granulado de la imagen.

32. Registro de la imagen Factores que condicionan la calidad de la imagen: Artefactos: Elementos que aparecen en la imagen y no se corresponden con ninguna estructura anatómica estudiada.

33. Registro de la imagen Estos 4 aspectos dependen a su vez de factores geométricos que se dan durante la exposición y otros tienen que ver con el paciente. Los factores geométricos que se dan durante la exposición son: Magnificación. Distorsión. Desenfoque. Los factores que tienen que ver con el paciente: Están asociados a los factores de los que depende la absorción de los rayos X.

34. Registro de la imagen Factores geométricos que determinan la calidad de la imagen: Magnificación: Aumento de tamaño que se produce en las imágenes radiográficas. Puede ser cuantificado como factor de magnificación (Fm): Fm = SOD/SID SOD = distancia entre la fuente de rayos y el objeto radiografiado. SID = distancia entre la fuente de rayos y el receptor de imagen.

35. Registro de la imagen Factores geométricos que determinan la calidad de la imagen: Magnificación: Para conocer el tamaño real de una estructura de imagen, es necesario multiplicar el tamaño de dicha estructura por el factor de magnificación. Por tanto, Para reducir la magnificación de la imagen hay que reducir la distancia entre el objeto a radiografiar y el receptor de imagen tanto como sea posible. Aumentar la SID.

36. Registro de la imagen Factores geométricos que determinan la calidad de la imagen: Distorsión: Hace referencia a los diferentes grados de magnificación que se dan al radiografiar un mismo objeto o área corporal. Se debe: Grosor corporal = las áreas más gruesas sufren mayor distorsión. La superficie a radiografiar no está paralela al RI, puede aparecer algún grado de distorsión. Estructuras de mismo tamaño pero a diferente distancia del RI aparecen superpuestas generando distorsión. Todo lo anterior se clasifica en: Grosor. Posición. Orientación.

37. Registro de la imagen Factores geométricos que determinan la calidad de la imagen: Desenfoque: Se produce porque el punto focal efectivo del tubo se corresponde con una superficie rectangular que es de menor tamaño en el ánodo con respecto al cátodo, produciéndose un desenfoque.

38. Registro de la imagen Factores de calidad de imagen que dependen del sujeto: Hacen referencia a los mecanismos de interacción de los rayos X con la materia, donde existen varios aspectos de los que dependen la absorción de los rayos X: Número atómico del tejido o estructura atravesada. La densidad del tejido. El espesor del tejido atravesado. La energía de los fotones. El valor que toma cada uno de ellos puede condicionar la calidad de la imagen Este parámetro no es inherente al paciente sino que lo selecciona el técnico.

39. Registro de la imagen Factores de calidad de imagen que dependen del sujeto: Por otro lado, encontramos los movimientos no deseables durante la exposición. Algunos se deben a: Limitaciones en la colaboración (bebés, pacientes psiquiátricos o neurológicos) con dificultad para seguir instrucciones. Movimientos de origen fisiológico: Respiración. Movimientos cardiacos. Se limitan disminuyendo el tiempo de exposición