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Fundamentos de radiografía digital

Enviado por Pablo Turmero



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Objetivos de formación Explicar cómo se pueden obtener imágenes radiográficas en forma digital Analizar las ventajas y las limitaciones de las imágenes digitales Explicar cómo la disociación entre la adquisición de imagen y la visualización en DR puede contribuir a la exposición innecesaria de los pacientes a la radiación “ Mira, papá, una imagen digital” Circo familiar
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¿Qué es una imagen digital? Es una aproximación a la imagen analógica, en cuanto a: información espacial Información de contraste Es un archivo de computadora compuesto por elementos discretos de la imagen, o pixels: La localización de cada elemento dentro del archivo (matriz) representa a la posición en la imagen El valor numérico representa la intensidad de la señal Mosaico romano etrusco de 50 antes de Cristo aproximadamente Los elementos cuadrados del mosaico se asemejan a los píxeles de una imagen digital
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¿Por qué son deseables las imágenes digitales? Por su disponibilidad Se puede transmitir una imagen digital en forma electrónica a lugares distantes y puede existir simultaneamente en lugares múltiples Por su flexibilidad Se puede modificar el aspecto de la imagen digital Por su comodidad y conveniencia Se puede guardar la imagen digital en forma electrónica sin ocupar espacio físico
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Radiografía convencional en sistema de pantalla y película La radiación impacta a las pantallas intensificadoras produciendo fluorescencia La luz fluorescente expone a la película fotográfica produciendo una imagen latente A la imagen latente se la procesa de forma química para producir densidad óptica en la película Se visualiza la densidad óptica de la película transmitiendo lúz a través de la misma (trans-iluminación, negatoscopio) 1895
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La película procesada es efectivamente analógica La densidad óptica es el resultado de muchos granos de plata procesados Los granos de la pantalla son bastante pequeños [1,0,0,2,3,4] [1,0,0,2,3,4] [1,0,0,2,3,4] [0,0,0,0,0,0] 1 0 3 4 2
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Tres métodos de radiografía digital Convertir la película ya procesada en una imagen digital. Captar la proyección radiográfica por un método no fotográfico y digitalizarla durante el procesamiento de la misma Captar la proyección radiográfica (o su fluorescencia) directamente en forma digital
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Método I: Digitalización de la imagen en película Obtención de imagen de video a partir de las radiografías transiluminadas “Cámara montada en una barra soporte” Bajo coste, baja calidad Digitalizadores de películas mediante LÁSER Calidad de la mejor Es costosa y requiere mantenimiento periódico Digitalizadores de películas mediante CCD * Menos costoso que el método LASER, menos mantenimiento, mejor calidad que la cámara en barra soporte Se corrigen la mayor parte de los viejos problemas: deriva, ruido, iluminación no uniforme y difusión de luz lateral (veiling glare) * CCD=dispositivo de carga acoplada
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Proceso de digitalización a partir de una imagen en película Se dirige luz hacia la película Se mide la luz que pasa a través de la misma Se convierte el resultado de dicha medida en un valor numérico codificado ADC Referencia Conjunto de lentes en carrusel Galvanómetro Espejos Película Rodillos de compresión Aparato de captación de luz Rodillos de transporte CCD lineales Haz de luz colimado Lentes Película ADC = Convertidor analógico digital CCD = Dispositivo de carga acoplada
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Limitaciones fundamentales de la digitalización de imágenes a partir de una película Es propensa a los artefactos Es laboriosa – requiere un paso extra La mejor calidad de imagen que se puede obtener viene limitada por la imagen original de película y pantallas ¿Cómo mantememos muchos de nosotros la capacidad de digitalizar la imagen de película
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Método II: Captación no fotográfica con procesamiento digital Xerorradiografía Placa de selenio cargada Imagen latente de carga electrostática Distribución de carga transferida al papel utilizando pigmento en polvo (tóner) Detector mediante tambor de selenio Tambor de selenio depositado en Al El selenio tiene una carga uniforme antes de la exposición Los rayos X neutralizan parcialmente la carga Se mide la distribución de carga mediante serie de electrómetros
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Radiografía computada (CR) o por placa luminiscente (fósforo) fotoestimulable (PSP) Al incidir los rayos x sobre la placa de imagen se forma la imagen latente mediante los electrones atrapados Se lee la imagen latente por medios físicos en lugar de emplear procesos químicos Al leer la imagen latente … Se dirige luz estimulada emitida con la ayuda de un LÁSER hacia un tubo fomultiplicador (PMT) Se digitaliza la señal del PMT utilizando un convertidor analógico digital (ADC) La imagen digital consiste una serie de valores codificados por el ADC Los valores del ADC codificados numéricamente representan la información de la exposición Las localizaciones (coordenadas) de los conjuntos de valores representan la información espacial
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Placa de imagen Imagen latente barrido lento barrido rápido Guía de luz Tubo fotomultiplicador Espejo poligonal rotatorio Laser Amplificador Convertidor analógico digital (ADC) Lector de material luminiscente fotoestimulable
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Características de los sistemas de PSP Son sistemas generalmente basados en chasis radiográficos, pero no únicamente Requieren una inversión inicial moderada Adaptación sencila del equipamiento radiográfico existente Un escáner individual puede dar servicio a dispositivos múltiples de toma de imágenes Flujo de trabajo comparable al cargador del procesador de luz de día
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Método III: conversión inmediata de los rayos X en señales digitales sin imagen latente Cámara de video a partir de pantalla fluorescente (fluoroscopia de video, intensificadores de imagen) Pantalla fluorescente con dispositivos de cargas acoplada (CCD) o Conjunto complementario de semiconductores de óxido metálico (CMOS) Acoplamiento de lentes ópticas Sumidero cuántico secundario Acoplamiento por fibra óptica Área pequeña Transistores de capa delgada (TFT) de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) alternativa = diodo conmutador requiere un convertidor de rayos x (Yoduro de oxisulfuro de Gadolinium o Yoduro de Cesio) Selenio amorfo (a-Se) acoplado electrónicamente a TFT “Flat panels”
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Características de los sistemas “directos” de captación de imágenes Adquisición y procesamiento rápido de imágenes Generalmente integrados con el generador de rayos x Sin sistema de barrido mecánico Elevada inversión inicial de capital Procesos de fabricación difíciles Sistemas limitados en cuanto a la radiografía de pacientes encamados Cuestiones? Historial de aplicación clínica breve Aspectos de ciclo de vida desconocidos (¿duración?) Representación o interpretación de imágenes desconocidas Temas relacionados con los factores de exposición
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¿Cuán buena es la aproximación que aporta la imagen digital? Información espacial depende de … Las dimensiones de los píxeles (tamaño de la matriz) Borrosidad La información de contraste depende de … Escalas de grises (valores codificados) por píxeles (es decir la cuantificación) Función característica (valores codificados en función de la exposición) Ruido de la imagen
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