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Procesado y Tratamiento de la imagen radiológica
U.T. 02.- IMAGEN ANALÓGICA Y DIGITAL. CALIDAD DE LA IMAGEN.
1. INTRODUCCION.
Existen algunos reconocimientos de pacientes y técnicas de intervención en las que el
interés fundamental radica en la imagen en “tiempo real”, y la necesidad de registrar la mayoría
de las imágenes es mínima. Sin embargo, en la mayoría de las imágenes de diagnóstico, la
efímera imagen electrónica debe continuar registrándose, y esto se hace normalmente sobre
película. Existen buenas razones para ello: la imagen fotográfica procesada es estable,
resistente y duradera, puede archivarse con facilidad y rapidez junto con otras notas del
paciente y, lo que es más importante, puede ser visionada casi en cualquier lugar. Para
visionar una imagen electrónica se precisa no solamente un monitor y un reproductor de cinta o
de disco, sino probablemente también un miniordenador equipado con el “software” apropiado
para reconstruir la imagen. Esto significa generalmente que tiene que utilizarse el equipo de
formación de imágenes original y esto supone una inmovilización muy costosa del tiempo de
formación de imágenes. Por lo tanto, es probable que solamente se tenga acceso a la cinta del
reconocimiento original, cuando sea necesario volver a procesar la imagen con el fin de
obtener distinta información de la misma, o cuando la imagen vaya a ser transmitida por
teléfono, cable o radio. Para el visionado cotidiano, la película es actualmente la solución más
rentable.
Dentro de las imágenes radiográficas obtenidas en la actualidad se pueden considerar dos
grandes grupos cuyas características están claramente diferenciadas: las imágenes analógicas
y las imágenes digitales.
1-1.
analógicas.
Imágenes
Una
radiografía
estática convencional se
obtiene del mismo modo
que una sombra chinesca.
Se utiliza un campo de
rayos X que forma una
imagen
después
de
atravesar al paciente. El
receptor de imagen es un
dispositivo
que
graba
directamente esta imagen.
Las
imágenes
analógicas, grabadas en
dichos
receptores,
reciben ese nombre por
ser una representación
análoga de las estructuras
que se quieren estudiar, como ocurre, por ejemplo, en una radiografía de abdomen, en la que
se pueden visualizar las diversas estructuras que lo componen. En dicha radiografía, lo que se
obtiene es una imagen bidimensional formada por una gran variedad de densidades
fotográficas que se deben a que cada punto anatómico del abdomen producirá diferentes
atenuaciones en el haz de radiación incidente, lo cual dará lugar a una gran variedad de
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intensidades energéticas en el haz emergente. Debido a esa gran variedad energética se
obtendrán diferentes densidades fotográficas en la imagen. Lo que se consigue es una
representación iconográfica (colección de imágenes) de cada una de las densidades que se
encuentran en el camino del haz, en la cual cada estructura que aparece en la radiografía
tienen una forma semejante o análoga a como en realidad es.
Una vez obtenida la imagen, apenas se puede hacer nada para mejorar la información que
contiene. Cuando se termina el examen, el resultado es una radiografía que hay que catalogar
y archivar por si hay que volver a verla más adelante.
Se puede decir que una imagen radiográfica analógica o convencional corresponde a una
distribución continua de matices de gris, en la cual las discontinuidades son las que producen
la visualización de los detalles anatómicos.
1.2. Imágenes digitales.
En una imagen digital, la distribución
continua de matices de grises se corta
en trozos discretos correspondientes a
diferentes niveles de gris. Estos niveles
de gris sólo se pueden hallar en
posiciones espaciales bien definidas y
con un solo valor numérico.
Cada valor numérico, con su
correspondiente
posición
espacial,
compone la imagen digital y recibe el
nombre de píxel (“picture element” =
“elemento de la imagen”).
Una matriz consta de cadenas horizontales y verticales de
píxeles, cada uno de los cuales tiene su propio nivel discreto de gris.
El proceso de cortar en trozos (digitalización) se lleva a cabo
mediante un Conversor Analógico – Digital, ADC.
La nueva metodología para obtener imágenes médicas se basa
en la transformación de las imágenes analógicas en digitales, lo que
permite procesar los datos digitales adecuadamente y mostrarlos de
forma que parezcan una imagen convencional. Esta conversión y
manipulación de los datos no sería posible sin los avances
registrados de la tecnología informática.
Las técnicas de digitalización de imagen han sido aplicadas en
tomografía computadorizada (TC), ecografía, estudios con
radioisótopos, imagen de resonancia magnética (IRM), fluoroscopia
digital (FD) y radiografía digital (RD). La radiografía y la fluoroscopia
digitales se han desarrollado con gran rapidez y ya se emplean en numerosos centros. A
medida que siga avanzando la tecnología, sucederá lo mismo con las técnicas digitales de
imagen radiográfica. Algunos predicen que la radiografía digital sustituirá en el futuro a la
convencional.
Aún no se ha adoptado una nomenclatura estándar y uniforme para identificar los métodos
para obtener imágenes digitales. Suelen utilizarse términos como imagen digital vascular,
angiografía digital de sustracción, fluoroscopia computerizada, videoangiografía digital,
radiografía digital por barrido de haz.
2. CALIDAD DE LA IMAGEN. DENSIDAD, CONTRASTE Y NITIDEZ
La buena calidad radiográfica viene definida como la fidelidad con la que aparecen en la
imagen las estructuras anatómicas examinadas y que permiten por tanto al médico extraer
conclusiones diagnósticas. Esta buena representación de las estructuras anatómicas requiere
que la imagen presente una adecuada densidad, un contraste suficiente y una buena nitidez.
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2-1. Densidad.
La densidad de una imagen viene definida por su grado de
ennegrecimiento. Así, una imagen radiológica está constituida por
zonas con distinto grado de ennegrecimiento en función de los
distintos tejidos y espesores que ha atravesado el haz , es decir,
está integrada por densidades distintas presentando zonas mas
claras alternando con otras más oscuras y otras de densidades
intermedias.
La densidad de la imagen va a ser la consecuencia directa de
la exposición o cantidad de rayos x que incidan sobre la película o
el receptor de que se trate.
Sin embargo, hemos de tener en cuenta que el ojo humano
solo va a distinguir densidades distintas dentro de un rango de
valores de ennegrecimiento; así, por debajo o por encima de estos
valores no va a ser posible distinguir diferencias de densidad
observándose todo igualmente blanco, si es por debajo del rango, o negro, si es por encima.
Decimos que una imagen tiene una adecuada
densidad cuando presenta una mayoría de
densidades dentro de los valores distinguibles por el
ojo humano. Por el contrario, hablaremos de una
imagen sobrexpuesta cuando presenta muchas
densidades por encima de estos valores, y de una
imagen subexpuesta cuando muchas densidades
están por debajo.
Son muchos los factores que influyen en la
densidad de la imagen, en realidad, cualquier
modificación en las condiciones del equipo o de sus
accesorios para obtener la imagen influye en mayor o
menor medida en la densidad final. Así, tanto el tipo de
aparato como los factores de exposición que utilicemos,
las características del paciente, el tipo de película o de
receptor de imagen y la técnica del procesamiento, entre
otros, van a determinar que la densidad de la imagen
sea o no adecuada.
El llamado ruido radiográfico es una fluctuación
indeseable en la densidad final de la imagen.
2-2. Contraste.
El contraste de una imagen viene definido por la posibilidad de distinguir dos o más
densidades distintas. Para que aparezcan densidades distintas o contrastes en una imagen es
necesario que el haz de radiación atraviese estructuras
de distinto espesor, y/o de distinta densidad, y/o de
distinto número atómico ya que de lo contrario solo
aparecería una única densidad y por lo tanto no habría
contraste.
En muchos estudios radiológicos se utilizan medios
de contraste para provocar diferencias de densidad, es
decir contraste, en estructuras que de otra forma no
podrían distinguirse de los tejidos que las rodean, como
por ejemplo la mayor parte de las regiones del tubo
digestivo.
Sin embargo, uno de los factores que más disminuye
el contraste de la imagen es la radiación dispersa que
emana del pr opio paciente. Para evitar su acción sobre
la imagen se utiliza en radiografía la llamada rejilla antidifusora.
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Hemos de tener en cuenta que un mejor contraste fotográfico de la imagen obliga a utilizar
altas dosis de radiación para los pacientes, por ello, al hablar de una imagen de buena calidad
diagnóstica nos referimos a aquella que presenta un contraste suficiente para distinguir
estructuras y poder establecer un diagnóstico, pero no buscamos el mejor contraste fotográfico.
En general, los muchos factores que influyen en el contraste final de la imagen se podrían
agrupar en:
-
factores del propio aparato, de los cuales el más importante es el kv.
-
factores dependientes de la región estudiada o contraste tisular.
-
factores de
procesado.
la
película/pantalla
y
2-3. Nitidez y definición.
La nitidez viene definida como la clara
apreciación de los bordes de los objetos
proyectados en una imagen.
Si bien el concepto de definición de una
imagen se expresa como el grado de claridad y
de exactitud en la apreciación de los detalles, lo
que obliga a la existencia de una buena
diferencia de densidad (buen contraste) entre
las estructuras., en la práctica se utiliza como sinónimo de nitidez.
Lo contrario de una buena nitidez o definición es la borrosidad, es decir, la mala apreciación
de los bordes de las estructuras.
Los principales factores que influyen en
la nitidez de la imagen son los llamados
geométricos (tamaño del foco, distancia
foco-film, distancia objeto-film), los cinéticos
o debidos al movimiento del paciente, los
relativos a la combinación película-pantalla,
etc.
2-4. Resolución.
La resolución es la medida del grado de
apreciación visual de un detalle fino, es
decir, de la definición. En sistemas
convencionales se expresa según el número
o pares de líneas por milímetro que se
pueden identificar con claridad; así, para evaluar la resolución de un sistema de imagen se
realiza una exposición en película a una
serie de líneas opacas agrupadas según
diferencias de grosor y separadas por un
espacio también variable. En sistemas
digitales se expresa según el número de
píxeles en los que se corta la imagen.
La resolución de una imagen depende
del contraste de la misma y de la capacidad
visual del observador, es por tanto un
concepto subjetivo.
Podemos
encontrar
dos
nociones
diferentes con el término Resolución:
- La resolución espacial o capacidad
de distinguir visualmente un objeto muy pequeño.
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-
La resolución de contraste o capacidad de poder distinguir visualmente objetos con
pequeñas diferencias de densidad.
Ambos conceptos están relacionados entre sí ya que es más fácil observar un objeto de
pequeño tamaño cuanto mayor sea la diferencia de densidad o contraste que le rodea.
En este sentido, la radiología convencional proporciona imágenes con una muy buena
resolución espacial, mientras que la mayor ventaja de las técnicas digitales es la mayor
resolución de contraste que presentan sus imágenes.
EJERCICIOS DE AUTOEVALUACION:
1. La imagen que corresponde a una distribución continua de matices de gris, en la cual las
discontinuidades son las que producen la visualización de los detalles anatómicos, recibe el
nombre de...
2. Si la distribución continua de matices de grises se corta en trozos discretos
correspondientes a diferentes niveles de gris formamos una imagen...
3. En las imágenes anteriores, cada valor numérico con su correspondiente posición
espacial, recibe el nombre de...
4. En una imagen, la clara apreciación de los bordes de los objetos proyectados en una
imagen, recibe el nombre de...
5. En una imagen, el grado de claridad y de exactitud en la apreciación de los detalles,
recibe el nombre de...
6. En una imagen, la posibilidad de distinguir visualmente dos objetos de forma
independiente, recibe el nombre de...
7. En una imagen, la capacidad de distinguir visualmente un objeto muy pequeño, recibe el
nombre de...
8. En una imagen, la capacidad de poder distinguir visualmente objetos con pequeñas
diferencias de densidad, recibe el nombre de……
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