Parámetros técnicos, calidad de imagen y artefactos en tomografía computarizada

Fundamentos Técnicos y Parámetros en Tomografía Computarizada

• SFOV (Scan Field of View): Activación de detectores en el plano que define el tamaño del campo de exploración.
• DFOV (Display Field of View): Determina el tamaño que tendrá el píxel. A menor tamaño, mayor definición y resolución espacial.
• Ancho de ventana: Permite modificar el DFOV a partir de un ScanFOV.
• Objetos no homogéneos y haz monocromático: Factores determinantes en la interacción de los rayos X con la materia.

Iteración Técnica

1. Suposición: Se asumen los valores de los píxeles.
2. Comparación: Se comparan con los valores medidos.
3. Corrección: Ajuste de los valores.
4. Repetición: El ciclo continúa hasta alcanzar valores aceptables.

Método Analítico de Fourier

Cualquier función en el tiempo o en el espacio puede ser representada mediante la suma de varias frecuencias y amplitudes en términos de senos y cosenos.

Número CT y Escala de Grises

• Rango de valores: De -1000 a 4000 UH.
• Nivel de ventana (Centro): Define qué estructuras se muestran (por ejemplo, hueso o partes blandas).
• Ancho de ventana: Cantidad de números CT utilizados. Menor ancho otorga mayor definición de contraste; mayor ancho incrementa la resolución espacial.

Calidad y Definición de la Imagen Tomográfica

Calidad de Imagen

Está determinada por los siguientes factores:

• Linealidad.
• Resolución espacial.
• Resolución de bajo contraste: Capacidad para distinguir áreas con diferencias sutiles de atenuación, limitada principalmente por el ruido (afectado por kV, mAs, DFOV y tamaño del paciente).
• Artefactos.
• Uniformidad.

Definición de Imagen

Factores que influyen directamente:

• Tiempo de adquisición.
• Algoritmo de reconstrucción.
• Espesor de corte.
• DFOV.

Artefactos en Tomografía Computarizada

• Efecto de volumen parcial: Distorsión de un objeto debido a que este se extiende parcialmente hacia un corte adyacente.
• Endurecimiento del haz: La energía principal aumenta y los fotones de baja energía son absorbidos más rápidamente que los de alta energía. Solución: Filtración, software de corrección y calibración adecuada.
• Efecto Cupping: Diferencia de atenuación observada en un fantoma homogéneo.
• Fotones escabatiados (Photon Starvation): Ocurre en zonas de mayor atenuación, como los hombros. Solución: Modulación de corriente y filtros adaptativos.
• Submuestreo: Produce aliasing de vistas y rayos.
• Efecto de volumen parcial estructural: Estructuras muy cercanas entre sí que atenúan conjuntamente el haz de radiación.
• Artefacto de anillo: Causado por la falla de un detector individual.
• Artefacto de molino de viento (Windmill): Ocurre cuando la hélice pasa muchas veces por el mismo punto debido al aumento en el número de detectores (exceso de información en el eje Z).

Radioprotección y Dosis en Tomografía

• Bismuto: Protección radiológica específica (equivalente a 0.06 mm de plomo). Se recomienda 1 mm para el cristalino y la mama, y 2 mm para la tiroides y las gónadas.
• CTDI (Computed Tomography Dose Index): Índice de dosis en TC, medido en un solo corte. Varía según el kV, mAs, tiempo de rotación, grosor de corte y el pitch.
• CTDIw: Dosis evaluada en el centro y la periferia (proporción aproximada de 1/3 en el centro).
• Optimización de dosis: Las técnicas iterativas representan la mejor forma de reducir la dosis (hasta un 75%), combinadas con modulación de corriente, protocolos adecuados y colimación precisa.

Procesamiento Posterior (Post-Procesado)

1. Reconstrucción Retrospectiva

Se trabaja directamente sobre los datos brutos (raw data). Permite modificar coordenadas, cambiar el kernel (filtro), el DFOV y la superposición de los cortes.

2. Reconstrucción Multiplanar (MPR)

Se realiza a partir de los datos de imagen (image data) mediante la deformación geográfica de vóxeles y la sumación de datos. Incluye:

• Traslape del 50% en adquisiciones helicoidales.
• Pitch bajo para evitar artefactos (borrosidad, endurecimiento del haz, efecto en bloque o en escalera). Cortes más gruesos reducen el ruido y aumentan la definición aparente.
• STS (Sliding Slab Technique): Técnica para dar profundidad al píxel y promediar valores (STS Average, STS-MIP, STS-MinIP).

3. Reconstrucción Volumétrica (3D)

Técnicas basadas en umbrales de superficie y voxelización:

• VR (Volume Rendering): Representación volumétrica avanzada.
• MIP (Maximum Intensity Projection): Proyección de máxima intensidad.
• MinIP (Minimum Intensity Projection): Proyección de mínima intensidad (ideal para vías aéreas y estructuras sin parénquima).
• SSR (Shadow Surface Rendering): Renderizado de superficie sombreada.
• Segmentación: Procesos que pueden realizarse de forma automática o manual.