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Influencia de Parámetros Técnicos de Adquisición y Reconstrucción en la Calidad de Imagen y la Dosis Influencia de Parámetros Técnicos de Adquisición y Reconstrucción en la Calidad de Imagen y la Dosis Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada Curso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada

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Influencia de Parámetros Técnicos de Adquisición y Reconstrucción en la Calidad de

Imagen y la Dosis

Influencia de Parámetros Técnicos de Adquisición y Reconstrucción en la Calidad de

Imagen y la Dosis

Curso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía ComputarizadaCurso de Protección Radiológica en Tomografía Computarizada

Producción de Imagen en TCProducción de Imagen en TC

Componentes asociados

Sistema de Imagen

OPERADOR

OBSERVADOR

PARÁMETROS DE LA TÉCNICA

Adquisición de datos

Reconstrucción de Imagen

Presentación Otros Artecfactos

Distorsión

Ruido

Contraste

Resolución

Paciente Imagen

Selección de la Técnica

Sala de interpretación

X

ESPESOR CORTE

mAs

MATRIZ

Parámetros de AdquisiciónParámetros de Adquisición

• Potencial del Tubo: 80-140 kV

• Corriente del Tubo: 20-500mA

• Tiempo de Barrido: Tiempo para completar una rotación

• Colimación/Espesor de corte: (0,5-10mm)

• Filtración del Haz: Optimizada para exámenes de cabeza y cuerpo

• Pitch: 0,5 y 2,0

• Potencial del Tubo: 80-140 kV

• Corriente del Tubo: 20-500mA

• Tiempo de Barrido: Tiempo para completar una rotación

• Colimación/Espesor de corte: (0,5-10mm)

• Filtración del Haz: Optimizada para exámenes de cabeza y cuerpo

• Pitch: 0,5 y 2,0

Selección de Parámetros TécnicosSelección de Parámetros Técnicos

• Field of View: 10-50 cm

• Matriz de Reconstrucción: 512x512 (en general)

• Parámetros de Reconstrucción (FBP)- Kernel de Convolución (tejido

blando (smooth), hueso (sharp)

• Reconstrucción iterativa (ASIR, MBIR,…)

• Ancho de la Interpolación – 180º - 360º

• Field of View: 10-50 cm

• Matriz de Reconstrucción: 512x512 (en general)

• Parámetros de Reconstrucción (FBP)- Kernel de Convolución (tejido

blando (smooth), hueso (sharp)

• Reconstrucción iterativa (ASIR, MBIR,…)

• Ancho de la Interpolación – 180º - 360º

Parámetros de ReconstrucciónParámetros de Reconstrucción

AdquisiciónAdquisición

• Potencial del Tubo

• Corriente del Tubo

• Tiempo de Barrido

• Colimación/Espesor de corte

• Filtración del Haz

• Pitch

• Potencial del Tubo

• Corriente del Tubo

• Tiempo de Barrido

• Colimación/Espesor de corte

• Filtración del Haz

• Pitch

Selección de Parámetros TécnicosSelección de Parámetros Técnicos

• Field of View

• Matriz de Reconstrucción

• Filtros de Reconstrucción

• Ancho de la Interpolación

• Tipo de Reconstrucción

(FBP, ASIR, MBIR)

• Field of View

• Matriz de Reconstrucción

• Filtros de Reconstrucción

• Ancho de la Interpolación

• Tipo de Reconstrucción

(FBP, ASIR, MBIR)

ReconstrucciónReconstrucción

Calidad de Imagen

1. Ruido

2. Resolución Espacial

3. Resolución de contraste

4. Artefactos

Dosis

Calidad de Imagen

1. Ruido

2. Resolución Espacial

3. Resolución de contraste

4. Artefactos

Dosis

Relacionado con los siguientes aspectos:

• Número de fotones detectados.

• Tamaño de la matriz (tamaño del píxel)

• Espesor de corte.

• Ruido electrónico - electrónica de los detectores.

• Radiaciones secundarias.

• Tamaño del objeto

• Algoritmo de reconstrucción.

Relacionado con los siguientes aspectos:

• Número de fotones detectados.

• Tamaño de la matriz (tamaño del píxel)

• Espesor de corte.

• Ruido electrónico - electrónica de los detectores.

• Radiaciones secundarias.

• Tamaño del objeto

• Algoritmo de reconstrucción.

Ruido

La resolución de objetos de bajo contraste está limitada

por el ruido.

La resolución de objetos de bajo contraste está limitada

por el ruido.

Tamaño del PíxelTamaño del Píxel

• Tamaño del píxel = —————————

FOV: campo de visión ( en inglés field of view)

• Tamaño del píxel = —————————

FOV: campo de visión ( en inglés field of view)

FOVmatriz de la imagen

Matriz

FOV

Tamaño del pixel

Craneo

512 x 512

250 mm

250/512~0,5 mm

Abdomen

512 x 512

420 mm

420/512~0,8 mm

Ruido

Tamaño de la Matriz de ReconstruciónTamaño de la Matriz de Reconstrución

El tamaño de la matriz tiene influencia en el tamaño del píxel y, en consecuencia, en el ruido y en la resolución espacial.El tamaño de la matriz tiene influencia en el tamaño del píxel y, en consecuencia, en el ruido y en la resolución espacial.

Matriz 64 x 64 pixeles256 tonos de grises

Matriz 512 x 512 pixeles256 tonos de grises

Ruido

Aumento del Ruido con la Amplificación (Field of View)Aumento del Ruido con la Amplificación (Field of View)

Efecto de la Interpolación Efecto de la Interpolación

Ruido

Filtros de ReconstruciónFiltros de Reconstrución

Smooth Sharp

Ruido

En sentido general la resolución espacial describe el grado

de borrosidad o indefinición presente en una imagen.

En sentido general la resolución espacial describe el grado

de borrosidad o indefinición presente en una imagen.

Cuando la resolución espacial es pobre, entonces objetospequeños muy próximos aparecerán en la imagen comouno solo.

Resolución Espacial.Resolución Espacial.

• Tamaño del punto focal

• Apertura del detector

• Espesor del corte

• Frecuencia de muestreo

• Angulo de adquisición

• Filtro de convolucion

• Interpolador de la espiral

• Posición del paciente

• Tamaño del punto focal

• Apertura del detector

• Espesor del corte

• Frecuencia de muestreo

• Angulo de adquisición

• Filtro de convolucion

• Interpolador de la espiral

• Posición del paciente

Resolución Espacial.Resolución Espacial.

Factores que afectan la resolución espacial en las

imágenes tomográficas:

Factores que afectan la resolución espacial en las

imágenes tomográficas:

Si Si entonces la Resolución espacialentonces la Resolución espacial

entonces la Resolución espacialentonces la Resolución espacialSi Si

Filtro Sharp: mejor resolución espacial

Angulos mayores a 360º mejoran RE

Más RE hacia el isocentro.

Filtro Sharp: mejor resolución espacial

Angulos mayores a 360º mejoran RE

Más RE hacia el isocentro.

Resolución de Contraste.Describe la habilidad que tiene el sistema de tomografíacomputarizada para discriminar pequeños cambios de densidad.

Este cambio de densidad es aplicable a:•Objetos pequeños (típicamente de 2 a 3 mm) cuya densidad varíaligeramente con respecto a la densidad del ambiente obackground en el cual se localizan.

•Diferencia de densidad entre dos objetos.

Resolución de Contraste.Describe la habilidad que tiene el sistema de tomografíacomputarizada para discriminar pequeños cambios de densidad.

Este cambio de densidad es aplicable a:•Objetos pequeños (típicamente de 2 a 3 mm) cuya densidad varíaligeramente con respecto a la densidad del ambiente obackground en el cual se localizan.

•Diferencia de densidad entre dos objetos.

Resolución de ContrasteResolución de Contraste

• Salida del tubo de rayos X

• Espesor del corte

• Filtrado del haz de rayos X

• Dimensiones del paciente

• Apertura de los detectores

• Frecuencia de muestreo

• Velocidad de rotación

• Angulo de adquisición

• Filtro de convolucion

• Ruido del sistema

• Sensibilidad

• Salida del tubo de rayos X

• Espesor del corte

• Filtrado del haz de rayos X

• Dimensiones del paciente

• Apertura de los detectores

• Frecuencia de muestreo

• Velocidad de rotación

• Angulo de adquisición

• Filtro de convolucion

• Ruido del sistema

• Sensibilidad

Resolución de ContrasteResolución de Contraste

Factores que afectan la resolución de contraste en las

imágenes tomográficas:

Factores que afectan la resolución de contraste en las

imágenes tomográficas:

• Angulo de adquisición• Angulo de adquisición

El ángulo de adquisición es el ángulo medidodesde el comienzo de la adquisición de lainformación correspondiente al Slice (Start-of-field) hasta que concluye la adquisición (End-of-field).Reduciendo el ángulo de adquisición, tambiénse reduce el tiempo para realizar un corte;además elimina la sobre-exploración, la cual seemplea para reducir artefactos producidos pormovimiento. Debido a que los artefactosreducen tanto a la resolución espacial como laresolución de contraste, entonces ambasresoluciones se reducirán disminuyendo elángulo de adquisición.

El ángulo de adquisición es el ángulo medidodesde el comienzo de la adquisición de lainformación correspondiente al Slice (Start-of-field) hasta que concluye la adquisición (End-of-field).Reduciendo el ángulo de adquisición, tambiénse reduce el tiempo para realizar un corte;además elimina la sobre-exploración, la cual seemplea para reducir artefactos producidos pormovimiento. Debido a que los artefactosreducen tanto a la resolución espacial como laresolución de contraste, entonces ambasresoluciones se reducirán disminuyendo elángulo de adquisición.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

Tiempo de Adquisición

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

El espesor del corte está definido por el

espesor del haz de rayos X en la dirección

del eje Z del paciente.

Espesores de corte más gruesos permiten

estudiar regiones más amplias con menor

cantidad de cortes. Incrementando el

espesor de corte disminuye el tiempo del

estudio. Sin embargo esto también

incrementa el artefacto de volumen parcial,

el cual reduce ambas resoluciones.

El espesor del corte está definido por el

espesor del haz de rayos X en la dirección

del eje Z del paciente.

Espesores de corte más gruesos permiten

estudiar regiones más amplias con menor

cantidad de cortes. Incrementando el

espesor de corte disminuye el tiempo del

estudio. Sin embargo esto también

incrementa el artefacto de volumen parcial,

el cual reduce ambas resoluciones.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

Tiempo de Adquisición

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

• Estudio Espiral o Helicoidal

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

• Estudio Espiral o Helicoidal

A diferencia de los estudios

secuenciales, en los cuales se

requiere una demora entre cada corte

para permitirle a la mesa moverse

horizontalmente a la posición del

próximo plano de corte, los estudios

helicoidales no tienen esa demora.

Los estudios helicoidales son mucho

más rápidos que los estudios

secuenciales. No hay pérdidas

significativas de resolución espacial

o de contraste.

A diferencia de los estudios

secuenciales, en los cuales se

requiere una demora entre cada corte

para permitirle a la mesa moverse

horizontalmente a la posición del

próximo plano de corte, los estudios

helicoidales no tienen esa demora.

Los estudios helicoidales son mucho

más rápidos que los estudios

secuenciales. No hay pérdidas

significativas de resolución espacial

o de contraste.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

Tiempo de Adquisición

Este grafico describe visualmente la

relación que existe entre la resolución

de contraste, tiempo de adquisición, y

resolución espacial. Siempre hay un

compromiso. Cuando se ajusta un

parámetro para hacer mejoras, uno o los

otros dos parámetros se degradarán.

Este grafico describe visualmente la

relación que existe entre la resolución

de contraste, tiempo de adquisición, y

resolución espacial. Siempre hay un

compromiso. Cuando se ajusta un

parámetro para hacer mejoras, uno o los

otros dos parámetros se degradarán.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

La resolución de contraste y la resolución espacial en las imágenes

tomográficas, se ven afectadas por el tiempo de adquisición.

Incrementando la velocidad de rotación, se reduce la cantidad de

tiempo requerido para realizar un corte, pero también disminuye la

cantidad de radiación que llega a los detectores.

Tiempo de Adquisición

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

• Estudio Espiral o Helicoidal

• Angulo de adquisición

• Espesor del corte

• Estudio Espiral o Helicoidal

Reconstrucción de la Imagen en CT

• Métodos Analíticos

- Retroproyección filtrada (FBP)

• Métodos Iterativos

- Iterativo algebraico ART (Algebraic

Reconstruction Tecnhnique)

- Iterativo estadístico

• Métodos Analíticos

- Retroproyección filtrada (FBP)

• Métodos Iterativos

- Iterativo algebraico ART (Algebraic

Reconstruction Tecnhnique)

- Iterativo estadístico

Durante la adquisición Durante la reconstrucción

� El perfil de atenuación correspondiente a cada proyección, essumado en la matriz de reconstrucción en la misma dirección(mismo ángulo) en que fue adquirido

Reconstrucción de la imagen

Retroproyección filtrada (FBP)Retroproyección filtrada (FBP)

Retroproyección filtrada (FBP)Retroproyección filtrada (FBP)

• Las más usada, desde la introducción de la CT.

• Ignora propiedades geométricas del CT. Asume respuestas “perfectas” de todos los componentes: Ej. Fuente ideal de rayos X puntual, detector ideal puntual, voxels de imagen infinitamente pequeños. Todas estas aproximaciones conllevan a una resolución espacial subóptima de las imágenes reconstruidas.

• La imagen es particularmente sensible a los niveles de señal y ruido:

Señal: protocolo de adquisición

Ruido: fluctuaciones del flujo de rayos X, ruido electrónico del sistema de adquisición, atenuación del paciente a los rayos X.

• Aunque todas estas fuentes de Ruido pueden caracterizarse, la FBP no las toma en cuenta durante la reconstrucción.

• Las más usada, desde la introducción de la CT.

• Ignora propiedades geométricas del CT. Asume respuestas “perfectas” de todos los componentes: Ej. Fuente ideal de rayos X puntual, detector ideal puntual, voxels de imagen infinitamente pequeños. Todas estas aproximaciones conllevan a una resolución espacial subóptima de las imágenes reconstruidas.

• La imagen es particularmente sensible a los niveles de señal y ruido:

Señal: protocolo de adquisición

Ruido: fluctuaciones del flujo de rayos X, ruido electrónico del sistema de adquisición, atenuación del paciente a los rayos X.

• Aunque todas estas fuentes de Ruido pueden caracterizarse, la FBP no las toma en cuenta durante la reconstrucción.

Nivel de radiación (nivel de señal)Nivel de radiación (nivel de señal) Calidad de ImagenCalidad de ImagenSiSi

RetroproyecciónRetroproyección

La ilustración muestra cuatro proyecciones de un pin ubicado en el isocentro. Cada proyección es captada por nueve detectores activos.La ilustración muestra cuatro proyecciones de un pin ubicado en el isocentro. Cada proyección es captada por nueve detectores activos.

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

RetroproyecciónRetroproyección

En esta ilustración se muestran las cuatro proyeccionesresultantes, cada una formada por nueve sumas de rayos.

• Los cubos rojos representan el valor correspondiente a ceroatenuación mientras que los cubos más claros representan laatenuación producida por el pin.

• Cada proyección es idéntica excepto el ángulo en que fueobtenida.

En esta ilustración se muestran las cuatro proyeccionesresultantes, cada una formada por nueve sumas de rayos.

• Los cubos rojos representan el valor correspondiente a ceroatenuación mientras que los cubos más claros representan laatenuación producida por el pin.

• Cada proyección es idéntica excepto el ángulo en que fueobtenida.

RetroproyecciónRetroproyección

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

RetroproyecciónRetroproyección

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

RetroproyecciónRetroproyección

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

• Un modo cuantitativo de describir la retroproyección esadicionando los valores de las sumas de rayos dentro de una matrizbi-dimensional.

• Si se le asigna un nivel de gris a cada valor (negro=0, tonalidadesmas claras en la medida que se incrementa el valor) la imagenproducida será la misma que en la explicación anterior.

RetroproyecciónRetroproyección

• La imagen obtenida por la retroproyección produce sombras grisesque se extienden desde el centro del pin de forma similar a las puntasde una estrella.

• Da como resultado una imagen borrosa debido a que cada objetoinfluye en toda la imagen en su conjunto .

• Este tipo de artefacto de estrella es producido por la retroproyeccióny no es posible corregirlo procesando un mayor número deproyecciones.

• La imagen obtenida por la retroproyección produce sombras grisesque se extienden desde el centro del pin de forma similar a las puntasde una estrella.

• Da como resultado una imagen borrosa debido a que cada objetoinfluye en toda la imagen en su conjunto .

• Este tipo de artefacto de estrella es producido por la retroproyeccióny no es posible corregirlo procesando un mayor número deproyecciones.

RetroproyecciónRetroproyección

ConvoluciónConvolución

• Para eliminar los inconvenientes

de la retroproyección simple, se

filtra matemáticamente cada

perfil de atenuación con un filtro

(también conocido como Kernel).

A este procedimiento

matemático se le conoce como

convolución.

• La retroproyección de los

perfiles convolucionados,

también conocida como

Retroproyección filtrada, reduce

considerablemente el artefacto

de estrella provocado por la

retroproyección simple.

• Para eliminar los inconvenientes

de la retroproyección simple, se

filtra matemáticamente cada

perfil de atenuación con un filtro

(también conocido como Kernel).

A este procedimiento

matemático se le conoce como

convolución.

• La retroproyección de los

perfiles convolucionados,

también conocida como

Retroproyección filtrada, reduce

considerablemente el artefacto

de estrella provocado por la

retroproyección simple.

Los pasos de laretroproyección filtrada son lossiguientes:

• Adquisición de todos losperfiles

• Cálculo del logaritmo de losdatos obtenidos

• Los resultados del logaritmoson multiplicados por el filtrodigital (convolución) paragenerar el set de perfilesfiltrados.

• Los perfiles filtrados sonretroproyectados.

Los pasos de laretroproyección filtrada son lossiguientes:

• Adquisición de todos losperfiles

• Cálculo del logaritmo de losdatos obtenidos

• Los resultados del logaritmoson multiplicados por el filtrodigital (convolución) paragenerar el set de perfilesfiltrados.

• Los perfiles filtrados sonretroproyectados.

ConvoluciónConvolución

Como resultado se obtiene una imagen virtualmente libre de artefactos.Como resultado se obtiene una imagen virtualmente libre de artefactos.

Diferentes filtros pueden ser aplicados de acuerdo al propósito deldiagnóstico:

• Filtros suaves para ver tejidos blandos

• Filtros paso altos (corte abrupto) para ver imágenes de alta resolución

Diferentes filtros pueden ser aplicados de acuerdo al propósito deldiagnóstico:

• Filtros suaves para ver tejidos blandos

• Filtros paso altos (corte abrupto) para ver imágenes de alta resolución

ConvoluciónConvolución

Imágenes realesImágenes reales

La desventaja de la retroproyección simple es que da como

resultado una imagen borrosa debido a que cada objeto

influye en toda la imagen en su conjunto .

La desventaja de la retroproyección simple es que da como

resultado una imagen borrosa debido a que cada objeto

influye en toda la imagen en su conjunto .

Con convolución Sin convolución

Métodos Iterativos (IR)Métodos Iterativos (IR)

Nuevos algoritmos iterativos de reconstrucción que buscan reconstruir imágenes de CT de alta calidad a partir de datos obtenidos con niveles de radiación mucho menores.

Nuevos algoritmos iterativos de reconstrucción que buscan reconstruir imágenes de CT de alta calidad a partir de datos obtenidos con niveles de radiación mucho menores.

Diferentes desarrollos para todos los fabricantes de CT:

GE: Adaptive Statistical Iterative Reconstruction (ASIR) Model Based Iterative Reconstruction (MBIR)

Siemens: Iterative Reconstruction in Image Space (IRIS)

Toshiba: Adaptive Iterative Dose Reduction (IARD)

Philips: iDose

Diferentes desarrollos para todos los fabricantes de CT:

GE: Adaptive Statistical Iterative Reconstruction (ASIR) Model Based Iterative Reconstruction (MBIR)

Siemens: Iterative Reconstruction in Image Space (IRIS)

Toshiba: Adaptive Iterative Dose Reduction (IARD)

Philips: iDose

Métodos IterativosMétodos Iterativos

Generan las proyecciones modelando el proceso de adquisición de los datos de un CT.

Incorpora detalles de la información geométrica del scanner (Tamaño

de cada elemento detector, dimensión del punto focal, forma y

tamaño de cada voxel de imagen) e información estadística del

sistema (estadística de los fotones y ruido electrónico en el sistema

de adquisición)

Generan las proyecciones modelando el proceso de adquisición de los datos de un CT.

Incorpora detalles de la información geométrica del scanner (Tamaño

de cada elemento detector, dimensión del punto focal, forma y

tamaño de cada voxel de imagen) e información estadística del

sistema (estadística de los fotones y ruido electrónico en el sistema

de adquisición)

Se parte de una imagen FBP y la imagen final es reconstruida a partir de la actualización de los

voxeles de imagen de manera iterativa.

Se parte de una imagen FBP y la imagen final es reconstruida a partir de la actualización de los

voxeles de imagen de manera iterativa.

ASIR

Se basa en modelar los orígenes del ruido del objeto estudiado

(estadística de fotones, ruido intrínseco).

Reducción dosis: 32–65%

ASIR

Se basa en modelar los orígenes del ruido del objeto estudiado

(estadística de fotones, ruido intrínseco).

Reducción dosis: 32–65%

MBIR (GE-VEO)

Modela tanto el sistema estadístico, como óptico. Es capaz de reducir el ruido y mejorar la resolución espacial a la vez.

MBIR (GE-VEO)

Modela tanto el sistema estadístico, como óptico. Es capaz de reducir el ruido y mejorar la resolución espacial a la vez.

ASIR > rapidez que MBIRASIR > rapidez que MBIR

Métodos IterativosMétodos Iterativos

Según fabricantes, con IRIS, IARD e iDose se pueden esperar reducciones de dosis entre 30-60%.

Según fabricantes, con IRIS, IARD e iDose se pueden esperar reducciones de dosis entre 30-60%.

Supongamos matriz 2x2. El objeto compuesto de 4 atenuaciones distintas (2, 4, 6 y 8), es proyectado en 3 ángulos diferentes = 0º, 45 º y 90 º, obteniendo cinco valores (cuadros blancos). Para la reconstrucción, sólo se cuenta con las proyecciones, que indican que hay un total de ’20 HU’ (2+4+6+8) para distribuir en 4 píxeles. Se empieza por asumir que la distribución es homogénea (5 HU por píxel). Cuando se compara con las proyecciones en las filas, se observa que sobran 4 HU en la primera fila y faltan 4 HU en la segunda. De nuevo, se asume que las filas se distribuyen uniformemente (iteración 1). Para este momento, se observa que los valores de las filas ya satisfacen los valores de las proyecciones que se miden en las filas (6 HU y 14 HU); se repite el proceso por las columnas.

Supongamos matriz 2x2. El objeto compuesto de 4 atenuaciones distintas (2, 4, 6 y 8), es proyectado en 3 ángulos diferentes = 0º, 45 º y 90 º, obteniendo cinco valores (cuadros blancos). Para la reconstrucción, sólo se cuenta con las proyecciones, que indican que hay un total de ’20 HU’ (2+4+6+8) para distribuir en 4 píxeles. Se empieza por asumir que la distribución es homogénea (5 HU por píxel). Cuando se compara con las proyecciones en las filas, se observa que sobran 4 HU en la primera fila y faltan 4 HU en la segunda. De nuevo, se asume que las filas se distribuyen uniformemente (iteración 1). Para este momento, se observa que los valores de las filas ya satisfacen los valores de las proyecciones que se miden en las filas (6 HU y 14 HU); se repite el proceso por las columnas.

ASIRASIR

MBIR (VEO)MBIR (VEO)

Imágenes extraídas de una presentación de GEImágenes extraídas de una presentación de GE

FBP-ASIR-MBIRFBP-ASIR-MBIR

FBP-MBIRFBP-MBIR

Imágenes extraídas de una presentación de GEImágenes extraídas de una presentación de GE

1. Producto Corriente x Tiempo (mAs):• Tendencia al aumento del mAs por parte de los fabricantes en

aras de mejorar la calidad de imagen• Opción de modulación de la intensidad: variación de la

corriente automáticamente en función del espesor delpaciente.

2. Tensión del tubo (kV):• Aumento de la dosis con el aumento del kV, además de su

influencia en la calidad de la imagen (contraste)

3. Pitch:• Cambiar el pitch 1 a 1.5, permite reducir la dosis hasta un 33%,

sin pérdida significativa de información diagnóstica.

Selección de Parametros TécnicosSelección de Parametros Técnicos

DosisDosis

4. Adquisición Axial/Helicoidal:• La adquisición helicoidal permite reducir la dosis (pitch≥1)

comparada con la Axial con una resolución espacialequivalente.

GRACIASGRACIAS

Ing. Ileana Fleitas Estévez, MSc.

Organización Panamericana de la Salud

Email: [email protected]

Ing. Ileana Fleitas Estévez, MSc.

Organización Panamericana de la Salud

Email: [email protected]