Reconstrucción Iterativa IR
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10/12/2021 1 Profesor: Jesús Duque Filtros Iterativos Reconstrucción Iterativa www.anatoimagen.com IR Sistemas de Tomografía Computarizada 32- 256 cortes Distribuidor Autorizado: INYECTORES DE MEDIO DE CONTRASTE - TC, AX, RM Distribuidor Autorizado: www.anatoimagen.com www.anatoimagen.com Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC Durante las últimas dos décadas, las innovaciones técnicas en tomografía computarizada (TC) han ampliado constantemente su espectro de aplicaciones clínicas y han hecho accesibles nuevas aplicaciones de radiodiagnóstico. Al mismo tiempo, han surgido preocupaciones con respecto a la exposición de los pacientes a la radiación causada por los equipos de TC y la desmejora de la calidad de imagen al disminuir la dosis. Para abordar este problema, se han introducido diferentes estrategias para la reducción de la dosis de radiación en la TC y algoritmos de mejora de la calidad de imagen, que abarcan tanto enfoques técnicos como técnicas de exploración específicas aplicadas en la práctica clínica, como la TC de dosis reducida. www.anatoimagen.com www.anatoimagen.com Principales Marcas Hitachi Siemens GE Canon Philips SINOVISION Reconstrucción Iterativa Intelli IP SAFIRE ASIR AIDR 3D iDose4 IDream Reconstrucción Iterativa IR
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Profesor:
Jesús Duque
Filtros Iterativos Reconstrucción Iterativa
www.anatoimagen.com
IR
Sistemas de Tomografía Computarizada 32- 256 cortes
Distribuidor Autorizado:
INYECTORES DE MEDIO DE CONTRASTE - TC, AX, RM
Distribuidor Autorizado:
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC
Durante las últimas dos décadas, las innovaciones técnicas en
tomografía computarizada (TC) han ampliado constantemente su
espectro de aplicaciones clínicas y han hecho accesibles nuevas
aplicaciones de radiodiagnóstico. Al mismo tiempo, han surgido
preocupaciones con respecto a la exposición de los pacientes a la
radiación causada por los equipos de TC y la desmejora de la
calidad de imagen al disminuir la dosis. Para abordar este
problema, se han introducido diferentes estrategias para la
reducción de la dosis de radiación en la TC y algoritmos de
mejora de la calidad de imagen, que abarcan tanto enfoques
técnicos como técnicas de exploración específicas aplicadas en la
práctica clínica, como la TC de dosis reducida.
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Principales Marcas Hitachi Siemens GE Canon Philips SINOVISION
Reconstrucción Iterativa Intelli IP SAFIRE ASIR AIDR 3D iDose4 IDream
Reconstrucción Iterativa
IR
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Durante las últimas dos décadas, las innovaciones técnicas en
tomografía computarizada (TC) han ampliado constantemente su
espectro de aplicaciones clínicas y han hecho accesibles nuevas
aplicaciones de radiodiagnóstico. Al mismo tiempo, han surgido
preocupaciones con respecto a la exposición de los pacientes a la
radiación causada por los equipos de TC y la desmejora de la
calidad de imagen al disminuir la dosis. Para abordar este
problema, se han introducido diferentes estrategias para la
reducción de la dosis de radiación en la TC y algoritmos de
mejora de la calidad de imagen, que abarcan tanto enfoques
técnicos como técnicas de exploración específicas aplicadas en la
práctica clínica, como la TC de dosis reducida.
Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - IR
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Los avances recientes en la potencia informática han
permitido el desarrollo de métodos basados en
software para la reconstrucción iterativa de imágenes
(IR) en TC, lo que permite la reducción simultánea del
ruido de la imagen y la mejora de la calidad general de
la imagen. Por lo tanto, IR permite la reducción de la
dosis mediante la reconstrucción de datos de imágenes
de bajo ruido a partir de adquisiciones de TC de dosis
reducida intrínsecamente ruidosas, preservando así
una calidad de imagen de diagnóstico equivalente a los
estándares clínicos actuales.
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Los enfoques técnicos desarrollados para reducir las imágenes
se han reconstruido a partir de datos brutos utilizando
retroproyección filtrada (Filtering Back Projection FBP) desde
el inicio de la modalidad. El algoritmo FBP estándar funciona
con varias supoiciones fundamentales sobre la geometría del
escáner (Gantry), pero es básicamente una relación entre la
velocidad de reconstrucción y el ruido de la imagen. Se
pueden hacer diferentes suposiciones sobre la geometría del
escáner, la óptica del escáner y las estadísticas de ruido que
son informáticamente más complejas y combinarlas con
múltiples iteraciones de reconstrucción, lo que se denomina
reconstrucción iterativa (IR).
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reducción de ruido basada en modelo estadístico
Esquema de Reconstrucción Iterativa
Reducción de ruido basada en modelo
estadístico
Espacio de Proyección Espacio de Imagen
Ajuste de calidad de imagen basado en el modelo anatómico
IteraciónIteración
Data de Proyección Data de Imagen
Reconstrucción Iterativa
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Imagen de Retroproyección Filtrada (FBP) Imagen con Reconstrucción Iterativa (IR)
Estudio con poca dosis y mucho ruido de imagen Estudio con poca dosis y poco ruido de imagen
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Esta reconstrucción iterativa puede resultar en un tiempo de
reconstrucción ligeramente más largo pero también es
sustancialmente menos ruidosa en comparación a la imagen de
retroproyección filtrada (FBP), es decir en comparación a la
imagen original del equipo de TC. Un proceso adaptativo de la
reconstrucción iterativa después de una reconstrucción FBP de
primer paso ayuda a realizar el proceso IR más rápido. La
reconstrucción iterativa estadística adaptativa, puede ayudar a
acortar el tiempo de reconstrucción más largo de la
reconstrucción iterativa pura mientras se mantiene un ruido de
imagen mucho menor que si los mismos datos sin procesar se
reconstruyeran solo con FBP.
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - IR
Imagen de Retroproyección Filtrada (FBP) Imagen con Reconstrucción Iterativa (IR)
Estudio con poca dosis y mucho ruido de imagen Estudio con poca dosis y poco ruido de imagen
Profesor:
Jesús Duque
Filtros Iterativos Reconstrucción Iterativa Basada en Modelos
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MBIR
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MBIR
Principales Marcas Hitachi Siemens GE Canon Philips SINOVISION
Reconstrucción Iterativa basada
en modelosIntelli IPV ADMIRE VEO FIRST IMR DREAMBIR
Reconstrucción
Iterativa Basada en Modelos
(MBIR)
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Más recientemente, ha estado disponible un algoritmo de
reconstrucción iterativa mucho más complejo llamado
reconstrucción iterativa basada en modelos (Model Based
Image Reconstruction MBIR). A partir de un conjunto de
datos sin procesar (sin un FBP de primer paso), la
reconstrucción basada en modelos utiliza proyecciones
hacia atrás y hacia adelante de acuerdo con una métrica
estadística. Este algoritmo incluye el reconocimiento
matemático de la forma cónica del haz de rayos X en la TC,
así como la forma tridimensional real de los vóxeles.
También modela la naturaleza policromática no lineal de los
haces de rayos X y modela las consideraciones de forma del
punto focal y de los detectores (sistema óptico).
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Los datos proyectados hacia adelante se comparan con
los datos de TC medidos reales de acuerdo con métricas
estadísticas, y la diferencia calculada se usa en sí misma
para crear una nueva imagen actualizada con menos
ruido. Esta secuencia se repite hasta que la diferencia
entre los datos medidos reales y los nuevos datos
proyectados hacia adelante sea mínima. Al combinar
muchas más iteraciones con las matemáticas mucho
más complejas, el ruido de la imagen se puede reducir
en un grado mucho mayor, lo que generalmente permite
reducciones de la dosis de radiación del paciente del 80-
90% en comparación con FBP
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Comparado con RetroproyecciónFiltrada (FBP)
■ Reduce el ruido de imagen
hasta un 90%
■ Reducción de dosis de radiación
hasta 83%
■ Detección de Bajo-Contraste
hasta el doble
Modelo Físico
Modelo de Objeto
Modelo Estadístico
Proyección
Imagen
ModeladoVisual
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MBIR
Reconstrucción Iterativa
IR Convencional MBIRImagen OriginalRetroproyección Filtrada (FBP)
Diferencia entre IR Convencional y MBIR
Profesor:
Jesús Duque
Filtros Iterativos Reducción de Artefactos Metálicos
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MAR
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
Principales Marcas Hitachi Siemens GE Canon Philips SINOVISION
ReducciónArtefacto Metálico
HiMAR iMAR SmartMAR SEMAR O-MAR DreamMAR
Acrónimos de Reducción de Artefacto Metálicos (MAR)entre Principales Marcas
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
Los artefactos causados por implantes metálicos
aparecen como rayas oscuras y brillantes en la
tomografía computarizada (TC), que degradan
gravemente la calidad de la imagen y disminuyen
el valor diagnóstico del examen. Cuando los rayos
X atraviesan un objeto metálico, dependiendo de
su tamaño y composición, diferentes efectos
físicos afectan negativamente las mediciones en
el detector, sobre todo los efectos de la falta de
fotones y el endurecimiento del haz.
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
Para mejorar la calidad de la imagen y recuperar
información sobre las estructuras subyacentes, se
han introducido varios métodos de reducción de
artefactos en los sistemas de TC modernos. Los
algoritmos de reducción de artefactos metálicos
(MAR) basados en proyecciones actúan en el
espacio de proyección y reemplazan las
proyecciones dañadas causadas por el metal con la
interpolación de proyecciones vecinas no dañadas.
Los algoritmos MAR suprimen principalmente los
artefactos que se deben a la falta de fotonesMAR Off MAR ON
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＋
Original raw Original image
Metal raw Metal image
Converted Metal raw Metal Artifact image
Corrected image
Back-Projection
Segmentation
Forward-Projection
Data Conversion
Correction
Imagen Original
Datos basados en el Artefacto Metálico
＋
Original raw Original image
Metal raw Metal image
Converted Metal raw Metal Artifact image
Corrected image
Back-Projection
Segmentation
Forward-Projection
Data Conversion
Correction Imagen Final
Procesada con MAR
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Datos basados en el Artefacto Metálico
Imagen Final
Procesada con MAR
Convencional
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Escanograma / Topograma Sin MAR Con MAR
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
Sin MAR MAR Nivel 1 MAR Nivel 2 MAR Nivel 3
Profesor:
Jesús Duque
Post-ProcesosReconstrucciones Bidemensionales (2D) y Tridimensionales (3D)
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2D/3D
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
La cobertura mejorada del eje z con cortes finos
superpuestos en adquisiciones con TC multi-detectores
(TCMD) ha mejorado considerablemente la calidad de
las reconstrucciones tanto 2D como 3D. Lo cual ha
conllevado al desarrollo de múltiples técnicas de post-
procesos el cual permite ver los exámenes de
tomografía computarizada no sólo en plano axial, sino
también en múltiples planos y reconstrucciones
tridimensionales con resoluciones antes vistas en esta
modalidad.
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
En Tomografía Computarizada (TC)
existen diversas posibilidades de
Post-Procesar un volumen de
imágenes axiales y reconstruirlas en
un plano distinto en dos dimensiones
y/o imagen en tres dimensiones.
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
Los diferentes tipos de post-procesos y/o reconstrucciones
2D o 3D disponibles actualmente en TC son:
- MPR (2D)
- SSD (3D)
- MIP (3D)
- MinIP (3D)
- SMIP (3D)
- VR (3D)
- RaySUM (3D)
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Filtros o Reconstrucciones Iterativas en TC - MAR
3D (Tridimensionales)
MPRMultiplanares
Axial, Coronal, Sagital y/o Oblicuos
SSDSombreado
de Superficie
MIPProyección de
Máxima Intensidad
MinIPProyección de
Mínima Intensidad
SMIPMáxima Intensidad
De Superficie
2D (Bidimensionales)
VRRenderizado de
Volumen
RaySumRenderizado
de Radiografía
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CT Computed Tomography - Tomografía computarizada© Jesús E. Duque H.
1ª edición en español, 2016
Queda hecho el depósito que marca la ley
Depósito Legal: lf25220156004095
ISBN: 978-980-12-8515-1
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total ni parcialmente por ningún medio ni procedimiento, ya sea electrónico
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la autorización previa y por escrito del autor.
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Filtros o Reconstrucciones IterativasActualizaciones en la Adquisición y Post-Proceso
