Técnicas de Visualización y Reconstrucción en Tomografía Computarizada

El estudio de TAC helicoidal y multicorte genera una gran cantidad de información. La zona anatómica examinada se divide en múltiples imágenes representadas por una matriz volumétrica de datos (RAW data). Las técnicas actuales proporcionan diferentes soluciones para la visualización de estos datos:

  • Reconstrucción Multiplanar (MPR): A partir del lote de imágenes axiales obtenidas, el programa de procesado produce imágenes en planos diferentes, como el sagital, oblicuo o coronal. Es una representación bidimensional donde la imagen conserva los valores de atenuación originales.
  • Representación de Superficie (Surface Rendering): Esta imagen 3D muestra solo la parte externa, por lo que no permite analizar las estructuras internas. A cada vóxel original se le asigna un nivel de opacidad proporcional a la intensidad detectada durante la exploración, de forma similar a tomar una fotografía.
  • Representación Volumétrica (Volume Rendering): El procesado de los datos asigna distintos colores y niveles de opacidad a los diferentes valores del vóxel. Esto permite destacar estructuras concretas, dejando otras en transparencia.

Parámetros de Calidad y Consistencia de la Imagen

Uniformidad

Es la capacidad para producir el mismo número de TAC para la misma densidad del objeto, independientemente de su ubicación en el campo de visión de la imagen reconstruida. En un material homogéneo ubicado en el centro del campo de visión, se espera que tenga las mismas Unidades Hounsfield (UH) que el mismo material ubicado en la periferia.

Linealidad de las Unidades Hounsfield (UH)

Es un factor esencial para la correcta evaluación de los estudios de imagen. Con el tiempo, estos valores pueden verse alterados debido a variaciones en la respuesta de los detectores individuales. Las calibraciones periódicas evitan las fluctuaciones de linealidad. La asignación de los números TAC se realiza a partir de los coeficientes de atenuación lineal de los materiales que componen el objeto. Esta relación es proporcional y debe obedecer a una recta de calibración (función lineal).

Los técnicos pueden realizar barridos de prueba mediante fantomas estandarizados (objetos utilizados para el calibrado de imágenes cuyos números TAC se conocen previamente) o fantomas de agua. Se miden las unidades con el fantoma para asegurar la consistencia y anotar cualquier desviación.

Ruido

Se define como la señal no deseada que llega a los sistemas y se manifiesta como un granulado. Técnicamente, es el porcentaje de desviación del número de píxeles obtenidos al realizar un barrido con el escáner.

  • Ruido del sistema: Variación de los valores de representación de cada píxel sobre un mismo tejido, por encima o por debajo del valor medio. Si todos los valores de los píxeles fueran iguales, el ruido sería cero. Cuanto mayor es la variación, más ruido existe.

El granulado puede oscurecer y difuminar los bordes de las estructuras, provocando una pérdida de definición. La resolución de objetos de bajo contraste está limitada por el ruido del equipo de TAC. El grado de ruido depende de:

  • Número de fotones que llegan a los detectores (colimación, mAs).
  • Ruidos inherentes al equipo (electrónico, computacional).

Factores que influyen en el número de cuantos recibidos: Voltaje del tubo aplicado incorrectamente, filtración inadecuada, miliamperaje inapropiado, tamaño del píxel (mayor al habitual), eficacia de los detectores, grosor del paciente, estrechez excesiva de la ventana o apertura inadecuada del colimador prepaciente.

Artefactos y Errores en la Adquisición de Imágenes

Endurecimiento del Haz

Cuando se proyecta un corte que contiene una o varias estructuras de alta densidad, se produce una gran atenuación de los fotones menos energéticos. El resultado es una imagen en la que aparecen zonas con menos densidad de la que realmente deberían tener. Los huesos actúan como filtros de radiación blanda; este efecto es más acentuado dentro del cerebro y en el tejido situado entre pares de huesos (ejemplo: peñascos).

En equipos modernos, este problema ha disminuido considerablemente, ya que el artefacto se corrige mediante ecuaciones matemáticas, algoritmos o filtros. Se puede disminuir utilizando cortes más finos y aumentando los parámetros de exploración.

Error de Volumen Parcial

Aparece cuando en un vóxel coinciden dos o más estructuras que tienen coeficientes de atenuación dispares. Si en el espesor del corte coinciden dos estructuras con atenuaciones distintas, se representará en el vóxel un valor de atenuación intermedio entre ambas, perdiendo el sentido real de la imagen. Se evita adecuando el espesor del corte mediante la colimación; cuanto menor es el tamaño del píxel, menor será el efecto de volumen parcial.

Error de Inhomogeneidad en el Eje Z

Aparece por dos causas principales: porque algún detector esté mínimamente desplazado hacia adelante o atrás con respecto al resto, o porque el contenido del corte no es homogéneo o está formado por estructuras más pequeñas que el grosor del corte. El resultado es una imagen emborronada debido a la mezcla con las estructuras adyacentes. Se corrige mediante la calibración de la corona de detectores o la disminución del grosor del corte.

Error de Linealidad (Avería del sistema de detección)

Es un error del sistema de detectores al leer un objeto homogéneo como si no lo fuera (con densidades distintas). Como consecuencia, aparecen rayas, anillos parciales o falta de homogeneidad. Si el error es de los detectores, aparece una variación de densidad desde el centro de la imagen hacia afuera. Si falla solo un detector, aparecerán anillos parciales o rayas en esa zona. Se soluciona parcialmente reduciendo el espesor del corte mediante la colimación.

Error de Sensibilidad

Ocurre cuando falla la sensibilidad de un detector o de un grupo de ellos. Como consecuencia, aparecen en la imagen anillos concéntricos o rayas, según el sistema de reconstrucción, y un posible aumento de ruido. Se soluciona mediante la calibración de los detectores (algunos equipos de TAC tienen sistemas de autocalibración).

Error de Aliasing

Aliasing significa tomar algo por lo que no es. Aparece en exploraciones donde hay un elemento de gran densidad junto a otro de baja densidad. Se produce cuando, en la secuencia de cortes, el detector pasa de medir un fotón de rayos muy atenuado (elemento metálico o de alto número atómico) a medir un fotón de atenuación normal o baja (gas intestinal o pulmón).

Este cambio brusco ocasiona un retraso en el tiempo de reacción del detector y produce un falso halo de atenuación alrededor del componente de alta densidad. El conjunto detector-electrónica no es suficientemente rápido para detectar esa variación brusca y, por lo tanto, crea una sombra inexistente. Esto ocurre en exploraciones con contraste en gran concentración (ejemplo: prótesis metálicas o en estudios abdominales cuando el estómago está