Post on 25-Sep-2018
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Radiología Digital
Juan Pablo Graffigna
Radiología.
• Conceptos Básicos.
• Radiología Convencional.
• Ambiente Digital
• Radiología Computada.
• Radiología Digital.
– CCD
– Flat Pannel
• Calidad en Radiología
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Características Principales
• Modalidad generadora Imágenes Médicas.
• Utiliza Rayos X por Transmisión.
• La imagen obtenida es la proyección de las
estructuras anatómicas.
• Cada tejido presenta diferente atenuación a
los Rayos X.
• Convencional: es de naturaleza analógica y
se imprime sobre una placa radiográfica.
• Digital: utiliza detectores.
Características Principales
Formación de la Imagen
Paciente
Fuente
de RX
Haz
de RX
Atenuación
Placa Radiográfica
Imagen Radiográfica
(luego del revelado)
En la placa queda
la imagen latente
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Trat. de la Película Radiográfica
• Placa radiográfica.
– Base: Poliester.
– Sustrato: Adhesivo.
– Emulsión: Gel con
haluros de plata
(AgCl, AgBr, AgI)
– Protección: Sólo
gel.
Placa de Emulsión DoblePlaca de Emulsión Simple
Capa antireflejo
Trat. de la Película Radiográfica
• Tipos de película:
– Doble emulsión:
• Para chasis sin pantalla. (más definición)
• Para chasis con pantalla.
– Simple emulsión:
• Para uso con una sola pantalla. Ej Mamografía.
• Para cámaras multiformato o láser húmeda. NO RX
• Tamaños: 13x18 hasta 35 x43
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Trat. de la Película Radiográfica
• Características Fotográficas.
– Sensitometría: relaciona exposición con densidad o
ennegrecimiento.
– Densidad Fotográfica: Es el grado de ennegrecimiento de la
película. Logaritmo de la transmisión. Rango útil 0.25 a 2
Densidad
log(Io/I)
log(Exposición) = log(mA.s)
Curva Característica
de la Película
Trat. de la Película Radiográfica
• La curva característica depende de:
– Placa.
– Exposición.(KV, Pantallas)
– Procesado. (Temperatura, concentración y
contaminación de revelador, Tiempo de
revelado)
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Trat. de la Película Radiográfica
• Revelado:
– Cuarto Oscuro con luz adecuada para no velar
las placas.
– Circuitos de agua y desagote a cloacas.
– Almacén de Placas y Chasis.
– Luces de señalización.
– Reveladora automática.
Ambiente Digital
• Busca mejorar la calidad de los sistemas
analógicos.
• Se deben realizar mediciones objetivas y
subjetivas de valoración.
• Existen dos alternativas:
– Radiología Computada.
– Radiología Digital.
• CCD
• Flat Pannel
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RX
Hoja de memoria
Lector de Hojas de
Memoria
Estación de Trabajo
(Procesador)
PACS
Paciente
Radiología Computada (CR).
Descripción Técnica.Radiología Computada (CR).
• Características.
– Imagen Digital.
– Reemplaza al chasis convencional.
– Adquisición Indirecta.
– Requiere un lector que forma la imagen digital.
– Realizados con Fósforo Fotoestimulable.
– Gran Rango Dinámico.
– Diversos tamaños de placas.
– Tiempo de latencia: >1 hora.
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Radiología Computada (CR).
• Descripción.
– También llamada Radiología Digital por
Luminiscencia.
– Utiliza placas de fósforo fotoestimulables y
reutilizables con trampas o huecos para electrones
excitados por RX.
– El material utilizado es el fluorobromuro de bario
activado con europio.
– La energía de RX es cedida a los electrones del material
fotoestimulable pasando a un estado inestable de mayor
energía.
Láser
Fotomultiplicador
Espejo
Hoja de memoria
A/D
Filtro
Radiología Computada (CR).
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• Descripción.
– Los halogenuros de bario tiene la propiedad de
almacenar la energía depositada por los RX.
– La imagen latente se almacena en forma de relieve de
energía y es almacenada por un tiempo.
– La imagen es extraida con un láser rojo que impacta
sobre la placa provocando que los electrones vuelvan a
su estado estable emitiendo fotones color azul.
– La luz azul es filtrada y posteriormente leída por un
fotomultiplicador.
Radiología Computada (CR).
Radiología Computada (CR).
• Descripción.
– El fotomultiplicador genera una señal eléctrica que es digitalizada
con un A/D.
– Previo a la adquisición completa de la imagen se realiza un
premuestreo para mostrar un histograma de prelectura. (Muy
importante para ajustar la imagen)
– Mejor aprovechamiento de la profundidad de bits.
– Independencia de la dosis. Baja dosis, más ruido.
– Las placas se iluminan con UV para reutilizarlas.
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Radiología Digital
• Charge-Coupled Devices (CCDs)
• Paneles uniforme (Flat Panels)
– Silicio amorfo con cesio.
– Selenio amorfo.
Radiología Digital: CCD
• Características
– Esta formado por una pantalla de fósforo
acoplada ópticamente con una cámara CCD.
– Lectura instantánea.
– El acoplamiento óptico puede ser con lentes o
con fibra óptica.
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RX
Acond. y Conv A/D
Estación de Trabajo
(Procesador)
PACSPaciente
Lente
CCD
Radiología Digital: CCD
• Descripción del CCD.
– Estructura comprimida de fotodiodos
configurados en un arreglo.
– La carga eléctrica almacenada es proporcional a
la cantidad de luz recibida.
– La energía es transferida fila por fila.
– La señal es analógica y se acondiciona en la
salida.
Radiología Digital: CCD
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Radiología Digital: CCD
RX
Estación de Trabajo
PACS
Paciente
Pantalla Fl.
Procesador
FotodiodosTFT
Radiología Digital.
Flat Panels: Silicio
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• Características.
– Utilizan una capa de silicio amorfo
sobre una hoja de vidrio formando
fotodiodos (~100um).
– Necesitan la pantalla centelladora
que convierte la energía de RX en
fotones de luz visible.
– Los fotodiodos convierten la
energía de los fotones de luz visible
en señales eléctricas.
Radiología Digital. Flat Panels: Silicio
Radiología Digital. Flat Panels: Silicio
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• Características.
– Transistores especiales (TFT) construyen la
imagen pixel por pixel utilizando líneas de
control para cada TFT.
– La información de cada pixel es integrada en
una señal de video que es enviada a la estación
de trabajo.
– Existen diferentes tamaños en función del
objeto de estudio y del fabricante.
Radiología Digital.
Flat Panels: Silicio
Radiología Digital.
Flat Panels: Silicio
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• Características.
– No necesitan cobertura centelladora.
– Conversión directa de RX a Señales eléctricas.
– aSe es un buen fotoconductor.
– El sensor puede ser de gran espesor (500um)
sin afectar la resolución. QE=50%
– 80%MTF a 20lp/mm.
Radiología Digital.
Flat Panels: Selenio
Radiología Digital.
Flat Panels: Selenio
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Calidad Radiográfica
Contraste Radiográfico
• Contraste radiográfico: diferencia en la fluencia de fotones que llegan al detector desde dos tejidos distintos.
• Descripción Matemática:
• Depende de:
– Número atómico.
– Densidad Física.
– Densidad de Electrones.
– Espesor.
– Energía del Haz.
• Análisis de tejidos: Tejido Blando, Grasa, Hueso.
Calidad Radiográfica
Contraste Radiográfico
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Calidad Radiográfica
Contraste de Detector
• Placa: 1 a 2 órdenes
– Depende de la pantalla intensificadora.
Calidad Radiográfica
Contraste de Detector
• Electrónico: 5 órdenes
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Calidad Radiográfica
Contraste de Visualización.
• Sólo en imágenes digitales.
• Se ajusta con la LUT.
• Se modifica el centro y el ancho de ventana.
Calidad Radiográfica
Contraste
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Calidad Radiográfica
Ruido
• Se basa en que la señal
adquirida es un proceso
aleatorio.
• La imagen tiene incertezas.
• Se debe analizar
estadísticamente.
• Se valora a través de la
desviación estándar de la
señal recibida.
Calidad Radiográfica
Ruido
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Calidad Radiográfica
Relación Señal a Ruido (S/N)
DQE: Eficiencia cuántica de detección.
• Bloque perfecto (en términos de ruido) es
aquel que produce una S/N de salida igual a
la S/N de entrada.
• DQE = SNsal/SNent
• Bloque perfecto DQE=1
Calidad Radiográfica
Modelo de Rose.• Basado en el modelo
de Blackwell.
• Descripción
matemática.
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Comparación.Técnica.
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Dominio de
la imagen
Analógico Digital
2 etapas
Digital
1 etapa
Digital
1 etapa
Area de la
imagen.
Medidas
estándar.
Medidas
estandar.
Limitadas
(fabricante)
Limitadas
(fabricante)
Veloc. de
Adquisición
Minutos Minutos Segundos Segundos
RX a Señal
Eléctrica
---- NO NO SI (aSe)
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Dominio de
la imagen
Analógico Digital
2 etapas
Digital
1 etapa
Digital
1 etapa
Area de la
imagen.
Medidas
estándar.
Medidas
estandar.
Limitadas
(fabricante)
Limitadas
(fabricante)
Veloc. de
Adquisición
Minutos Minutos Segundos Segundos
RX a Señal
Eléctrica
---- NO NO SI (aSe)
Comparación.Técnica.
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Resolución
(lp/mm)
3-4 2 4 y más
con aSe
Rango
dinámico
Medio
1000:1
Alto
10000:1
Alto Alto
2000:1
Prof. de
pixel
10-12bits 10-12bits 10-14bits
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Resolución
(lp/mm)
3-4 2 4 y más
con aSe
Rango
dinámico
Medio
1000:1
Alto
10000:1
Alto Alto
2000:1
Prof. de
pixel
10-12bits 10-12bits 10-14bits
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Comparación.Tiempos.
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Tiempo
Examen/
Diag.
22-55min 13-42min 7-9min 7-9min
Tiempo de
espera pac.
3 exp.
8m42s 6m8s 4m34s 4m34s
Parámetro Radiología
Conv.
CR DR:
CCD
DR:
FP
Tiempo
Examen/
Diag.
22-55min 13-42min 7-9min 7-9min
Tiempo de
espera pac.
3 exp.
8m42s 6m8s 4m34s 4m34s
Comparación.
Si vs Se