Download generalidades físicas y técnicas para la obtención de la imagen

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IL3
UNIVERSITAT DE BARCELONA
Institute for LifeLong Learning
Institut de Formació Contínua
Instituto de Formación Continua
Universitat de Barcelona
GENERALIDADES FÍSICAS Y TÉCNICAS
PARA LA OBTENCIÓN DE LA IMAGEN
ANTONIO HERNÁNDEZ MARTÍNEZ
1.
NITIDEZ Y BORROSIDAD DE LA IMAGEN RADIOGRÁFICA
Una imagen bien definida es aquella en la cual:
–
Los bordes de las estructuras están claros y bien delineados (nitidez).
–
Las diferencias de densidad permiten su diferenciación en la película (contraste).
La información que proporciona la radiografía depende del número de detalles por unidad de superficie. La nitidez es la calidad radiográfica que permite apreciar y distinguir los detalles de la imagen; la borrosidad es un factor
importante en la pérdida de esta calidad.
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La información que proporciona la radiografía depende del
número de detalles por unidad de
superficie.
Los factores que contribuyen a la definición de la imagen son:
–
Selección del punto focal más pequeño.
–
A mayor distancia foco-película, mejor definición.
–
La parte por explorar debe estar lo más cerca posible a la película.
–
Íntimo contacto entre las pantallas y la película.
1.1. TIPOS DE NITIDEZ
La nitidez puede ser subjetiva u objetiva:
–
Nitidez subjetiva se considera la amplitud del límite entre dos zonas contiguas de una imagen con
densidades diferentes, proporcionando una medida de distintos grados de borrosidad.
–
Nitidez objetiva es el grado de visualización óptimo y con buena definición.
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© de esta edición: Fundació IL3-UB, 2010
DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN
B-36512-2010
INTRODUCCIÓN AL DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN
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1.2. TIPOS DE BORROSIDAD
Se trata de los siguientes:
•
•
Inherentes al acto de realización de la radiografía:
–
Borrosidad geométrica: por no tener foco anódico puntiforme.
–
Borrosidad cinética: movimientos producidos durante la exposición.
Producidas en el paso de imagen latente a imagen visible:
–
Borrosidad intrínseca: debida a la composición granular de las pantallas fluoroscópicas, pantallas intensificadoras y la película
BORROSIDAD GEOMÉTRICA
Se la denomina también borrosidad focal y debida al tamaño finito del foco anodal, ya que la fuente de
radiación no es puntiforme sino que consta de una área determinada.
La borrosidad geométrica se puede cuantificar por la fórmula:
Bg = F × Of / FO
Bg = Borrosidad geométrica.
F = Tamaño del foco en mm.
Of = Distancia del objeto a la película.
FO = Distancia del foco al objeto.
A mayor distancia entre el foco y la película, menor borrosidad geométrica.
Es aconsejable como buena pauta rutinaria de trabajo:
–
Realizar exposiciones con el menor foco posible.
–
Conseguir la menor distancia objeto-película posible.
–
La distancia entre objeto y película debe ser entre 1 y 2,5 m.
–
En las radiografías con angulaciones del tubo de Rx se produce más borrosidad en las zonas más alejadas del tubo.
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BORROSIDAD CINÉTICA
Se trata de la borrosidad causada por los movimientos durante el tiempo que dura el disparo.
Hay tres factores que pueden sufrir variación desde su posición inicial:
–
Foco: que se halle desfrenado.
–
Paciente: agitado, demenciado, dolorido, no cooperante.
–
Movimientos involuntarios: tics, movimientos convulsivos en inconscientes, movimientos respiratorios, peristálticos, etc.
Los movimientos paralelos al plano de película son más evidentes que los producidos desde el tubo de Rx
a la película.
Cuanto mayor sea la distancia entre el paciente y la película, mayor será la borrosidad si éste se mueve.
En contraposición a lo comentado, también se utiliza el movimiento para borrar estructuras en beneficio
de la visualización de otras.
Así, la proyección PA (posteroanterior) de tórax en inspiración permite que, durante la misma, se produzca un borramiento de las costillas en beneficio de la percepción del parénquima pulmonar o, en la proyección AP (anteroposterior) de charnela atloaxoidea (1ª-2ª cervical) en que se hace mover la mandíbula
durante el disparo.
BORROSIDAD INTRÍNSECA DEBIDA A LA PELÍCULA, CHASIS Y PANTALLAS FLUOROSCÓPICAS
La borrosidad intrínseca es la que determina el tamaño del mínimo detalle perceptible del material sobre
el cual se produce la imagen, por lo que también se denomina borrosidad del material (películas, pantallas
intensificadoras, pantallas fluorescentes, etc.).
En las películas y las pantallas intensificadoras depende de los granos que las forman, mientras que, en
las fluorescentes, depende del espesor.
–
Borrosidad debida a las pantallas intensificadoras: las pantallas de grano y espesor fino (lentas) tienen menor grado de borrosidad intrínseca que las de grano y espesor gruesos (rápidas).
La pantalla intensificadora se define por el factor de refuerzo, que es la relación entre la exposición que
necesita la película sin pantalla y la que necesita con ella.
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TIPO
FACTOR DE REFUERZO
BORROSIDAD INTRÍNSECA
Lento
6 a 7 aprox.
0,26 mm aprox.
Normal
10 a 12 aprox.
0,36 mm aprox.
Rápido
15 a 20 aprox.
0,40 mm aprox.
LEY DE LA UNIFORMIDAD
La borrosidad total resulta de la suma de todas las borrosidades anteriores.
–
La borrosidad cinética, es posible controlarla suprimiendo los movimientos.
–
La borrosidad intrínseca de chasis y pantallas es casi despreciable.
–
La borrosidad geométrica es la que no puede controlarse.
2.
CONTRASTE DE LA IMAGEN RADIOGRÁFICA
El contraste y la definición influyen en el reconocimiento de los detalles, y los pequeños detalles de una
radiografía se aprecian por su contraste con el fondo y con los detalles que lo rodean y por la nitidez con
la que se proyectan. El contraste de una película radiográfica se representa por la diferencia de densidades debidas a los cambios de exposición producidos por la misma. Los tipos de contraste pueden ser objetivo y subjetivo.
CONTRASTE OBJETIVO O RADIOGRÁFICO. CALIDAD DEL DETALLE
Es cuando, al observar una radiografía en el negatoscopio o la pantalla, se aprecia las diferencias de tonos
que provocan las diferentes densidades atravesadas por los Rx. En la actualidad, con los sistemas digitales, se puede variar el contraste en las pantallas de TV.
Factores condicionantes:
–
Tamaño de área de contraste o de detalle: a menor detalle, se apreciará menos clara.
–
Grado de contraste del detalle: el contraste respecto al fondo debe tener un umbral mínimo para
poder apreciarse. Si el contraste se reduce por debajo de este valor umbral, el detalle deberá ser
mayor para poder apreciarse y viceversa.
–
Grado de borrosidad del detalle: se refiere al tamaño de la zona de transición del contraste que existe entre dos detalles contiguos.
–
Brillantez del detalle: el brillo de una radiografía depende directamente de la intensidad empleada,
por tanto a mayor mA, mayor brillo y mejor percepción de detalles.
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–
Menor tiempo de exposición:
–
Menor carga del tubo de Rx (al disponer de pantallas rápidas).
–
La radiación dispersa.
Disminuye el contraste del sujeto, por lo que puede tomarse estas medidas:
–
Disminuir el volumen del cuerpo irradiado.
–
Utilizar compresivos.
–
Utilizar localizadores, colimadores.
CONTRASTE SUBJETIVO
La retina del ojo humano tiene una determinada sensibilidad frente a un nivel de iluminación específico,
dependiendo por tanto el contraste subjetivo de la visión siendo diferente de unos individuos a otros.
El umbral a partir del cual la percepción es óptima depende de varios factores:
–
La calidad del detalle.
–
El grado de adaptación visual del observador.
–
El poder visual del ojo del observador.
–
El negatoscopio o la pantalla.
–
La luz ambiental.
3.
SENSITOMETRÍA
La imagen radiográfica es el resultado de la absorción de energía de radiación por parte de los halogenuros de plata que componen la emulsión de una película radiográfica en los sistemas analógicos. Por otro
lado, en los digitales, constituye un diferencial entre los diversos niveles de radiación que la parte del organismo por radiografiar constituye como filtro entre el tubo de Rx y el receptor de imagen.
Cada densidad obtenida en una radiografía se debe a diferentes exposiciones de cada uno de los
puntos que la componen, que vendrán diferenciados desde los de máxima densidad (hueso : blanco) hasta los de mínima densidad (aire: negro), con una amplia gama de grises intermedios según
la variabilidad de estas densidades.
La sensitometría tras el revelado establece la relación entre las densidades producidas por las diferentes
exposiciones en una película fotográfica o radiográfica.
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Entendemos como exposición sobre una película radiográfica la resultante del producto entre la intensidad de un haz de radiación l, que vendrá expresado en mA, y el tiempo que actúa éste expresado en
segundos:
Exposición = l · t → Exposición = mA · s
4.
DENSIDAD RADIOGRÁFICA
Cada punto de una radiografía visto a través del negatoscopio emite diferente intensidad de luz definida
como el cociente entre la intensidad de luz transmitida en un punto y la intensidad de luz que incide en él
(luz incidente del negatoscopio):
l (luz transmitida)
Transmisión = l (luz incidente)
El inverso de la transmisión es la opacidad.
La densidad fotográfica en un punto de la película radiográfica es el grado de ennegrecimiento producido
por la radiación en dicho punto, lo que se mide tras el proceso de revelado.
La densidad se puede expresar matemáticamente por el logaritmo decimal de la opacidad:
l (luz incidente)
Densidad = log l (luz transmitida)
La medición logarítmica de la densidad se debe a:
–
Una mejor expresión más adecuada de una escala numérica pequeña.
–
La respuesta del ojo humano fisiológicamente tiene una respuesta log.
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Los valores de las densidades variarán entre las zonas más claras (densidad mínima) y las más oscuras
(valor máximo) o zona de máxima exposición, pasando por una amplia gama de grises intermedia.
Al revelar una película virgen, se puede apreciar un mínimo de densidad no siendo por tanto el 0 debido a
una pequeña cantidad de luz incidente absorbida. Por ello se denomina densidad del velo a la densidad
que se corresponde a la base.
La densidad total incluye la densidad del velo.
Densidad neta = Densidad total – Densidad velo
La densidad máxima se corresponde con el valor más alto de la densidad que se puede conseguir en una
emulsión fotográfica (comprendidos entre 3,2 y 4,0).
5.
LATITUD
Cuanto mayor sea la latitud, menores serán las variaciones producidas en la densidad. Esto es muy
importante dentro del margen de error con el que se selecciona una determinada técnica radiográfica para realizar una radiografía.
En películas de gran latitud, con pequeñas variaciones de mAs, las variaciones en la densidad serán mínimas, por lo que el riesgo de película subexpuesta o sobreexpuesta es despreciable, pero en las películas
de baja latitud con pequeñas variaciones de exposición se obtiene grandes variaciones en la densidad.
6.
FORMACIÓN DE LA IMAGEN
En la interacción del haz de Rx con las estructuras de diferente densidad del organismo, se producen procesos de absorción y atenuación dependiendo de:
–
Espesores.
–
Densidades.
–
Número atómico de los materiales que va atravesando.
Una vez traspasado el organismo, el haz emergente tendrá una energía menor y variable que la que tenía
el haz inicial, y será portador de la imagen de radiación.
La imagen de radiación es totalmente imaginaria y hay que convertirla en visible, por medio de una transformación de energías, disponiendo para ello de diversos métodos.
–
Película radiográfica................. Rx................
Imagen estática.
–
Intensificadores de imagen....... Rx................
Imagen dinámica.
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Las imágenes dinámicas pueden apreciarse por medio de un monitor de TV o pantalla.
7.
IMAGEN LATENTE
Cuando el haz emergente como resultado de un haz inicial de Rx ha atravesado unas estructuras corporales e incide sobre la película, se produce una serie de reacciones químicas de los granos de haluro de
plata que componen su emulsión formando lo que es dado en llamar la imagen latente.
Por tanto, la imagen latente en los sistemas analógicos es la que queda en la película radiográfica tras la
exposición de ésta a los Rx, que no se podrá visualizar hasta que sea sometida a un procesado fotográfico.
Los átomos de plata de la película radiográfica durante el procesado adquirirán un determinado ennegrecimiento denominado densidad fotográfica que será proporcional a la energía fotónica depositada en
dichos átomos. La imagen latente se convertirá en visible mediante la acción química del revelador que
demostrará qué cristales de AgBr han sido disociados y cuáles no.
8.
IMÁGENES RADIOGRÁFICAS
Son aquellas imágenes obtenidas de forma directa o indirecta por la acción de los Rx sobre:
–
Una película radiográfica.
–
Pantalla primaria de un intensificador de imágenes (escopia).
–
Detectores de radiación (tomografía computarizada y radiología digital).
En los dos últimos casos, puede plasmarse también la imagen de forma estática en una placa radiográfica, pero con una sensibilidad de película diferente a la de la película utilizada convencionalmente.
La calidad de la imagen radiográfica depende de muchos factores que intervienen en el complejo proceso
de formación, debiendo ser capaz de reproducir, de manera fiel, el máximo número de detalles y definición
del objeto que permita ejercer un adecuado diagnóstico.
La definición de la imagen radiográfica, la relacionamos con la buena o mala visibilidad que tengan los
detalles de la misma.
Los factores que influyen en la definición son:
–
Nitidez.
–
Contraste de la imagen de radiación.
La nitidez a su vez permite destacar los siguientes aspectos; Factores que afectan a la:
–
Composición de la imagen.
–
Geometría de la imagen.
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En la actualidad y como expresión de los avances tecnológicos, se puede considerar las imágenes radiográficas como imágenes:
–
Analógicas.
–
Digitales.
9.
IMÁGENES ANALÓGICAS
Consisten en una representación análoga de las estructuras orgánicas que se quiere estudiar, obteniéndose una imagen bidimensional formada por una gran variedad de densidades fotográficas como expresión
de un gran número de atenuaciones del haz de Rx incidente.
Se consigue una representación iconográfica de cada una de las densidades en que cada estructura de la
radiografía tiene una forma análoga a la real.
Definiremos la imagen radiográfica analógica o convencional como una distribución continua de
densidades fotográficas comprendidas entre una densidad máxima (oscura), y otra mínima (clara).
10. IMÁGENES DIGITALES
Se trata de una representación de la distribución espacial de cada una de las densidades que se aprecia
en las imágenes analógicas, representadas numéricamente y que se corresponde con un tono concreto de
grises intermedios cuyos extremos son el blanco y el negro.
Cada uno de estos valores numéricos recibe el nombre de pixel (picture element).
La evaluación numérica es realizada por medio de un complejo tratamiento informático cuya elaboración
permitirá reconstruir una imagen en un monitor de TV, pudiendo ser registrada posteriormente en una película fotográfica, en un soporte de memoria magnético u otros.
11. REJILLAS RADIOGRÁFICAS
Son estructuras planas colocadas entre el paciente y la película formadas por un determinado número de finas láminas de plomo separadas entre ellas por un material radiotransparente.
El efecto de las rejillas también llamadas parrillas radiográficas consiste en la absorción de los fotones
que puedan llegar a la película o bien reducir su capacidad ya que éstos proceden del paciente en todas
direcciones.
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DESFOCALIZACIÓN Y SUBEXPOSICIÓN DE LAS REJILLAS RADIOGRÁFICAS
La incorrecta utilización de las rejillas puede plantear problemas de focalización con la consiguiente distorsión de la imagen final. En la imagen radiográfica, esta desfocalización se expresa por medio de zonas
de subexposición
TIPOS DE DESENFOQUE
–
Desenfoque lateral: este desenfoque debe tenerse en cuenta sobre todo en las rejillas fijas, relacionando perfectamente el centraje en los dispositivos de mesa y mural.
–
Desenfoque debido a aumento de DFR (distancia foco-rejilla): con el tubo de Rx centrado respecto
a la rejilla, la distancia del tubo a la rejilla es mayor que la distancia de focalización, por lo que la atenuación es mayor hacia los lados que en el centro, y se puede apreciar subexposición bilateral incrementada desde el centro hacia los lados.
–
Desenfoque debido a la disminución de DFR: cuando la DFR es menor que la distancia de focalización, el efecto anterior es mayor. Así, si la distancia de focalización es de 100 cm, la desfocalización
es mayor si el tubo de Rx está a 120 cm que a 180 cm.
–
Combinación de los dos tipos de desenfoque: el desenfoque lateral suele acompañarse de una distancia foco-rejilla mayor o menor a la correcta, lo que interfiere en la obtención de imágenes de gran
calidad.
12. TÉCNICA DEL HUECO DE AIRE
La técnica del espacio aéreo (air gap) es un método alternativo al uso de la rejilla consistente en el aumento de la distancia objeto película (DOP), con el que se consigue:
–
Efecto similar al de la utilización de una rejilla.
–
Reducción de la dosis recibida en el paciente.
13. MODIFICACIÓN DEL ESPECTRO POR MEDIO DE FILTROS
Los fotones menos energéticos se absorben por los tejidos sin afectar al contraste de la imagen radiográfica por lo que interesa eliminar estos fotones haciendo pasar el haz de Rx a través de un filtro, consistente en una placa de aluminio o cobre en la que la energía máxima no se altera.
También se utiliza filtros para alterar un mismo haz en porciones de diferentes intensidades cuando se
quiere, con un mismo disparo, obtener imágenes de calidad, pero de diferentes densidades, como ocurre
en las telemetrías de columna vertebral o de las extremidades inferiores.
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