IMAGEN DIGITAL

LA IMAGEN DIGITAL

Una imagen radiográfica convencional se hace como un gráfico de sombras y usa un haz de área de rayos x que forma un imagen después de su transmisión a través del paciente. El receptor de la imagen, una combinación de pantalla película, es un dispositivo que graba la imagen de transmisión directamente.

Las técnicas de imagen digital se aplican a la tomografía computarizada, ecografías, medicina nuclear, resonancia magnética, radiografía digital y la fluoroscopia digital.

Características de la imagen digital

La imagen obtenida en radiografía digital es como la obtenida en radiografía convencional, donde los rayos x forman un imagen latente directamente en el receptor de la imagen que debe procesarse químicamente para obtener un imagen visible. Con la radiografía digital, los rayos x forman una imagen electrónica latente en un detector de radiación. Esa imagen latente se procesa entonces electrónicamente por un ordenador, se convierte en una matriz de valores numéricos y se guarda temporalmente en la memoria.

El término matriz de imagen se refiera un conjunto de casillas dispuestas en filas y columnas. Cada casilla corresponde a una situación específica en la imagen. El valor de la casilla representa el brillo o intensidad en esa situación.

Cada imagen digital consiste en una matriz de casillas que tienen varios niveles de brillo en el monitor de video. El brillo de una casilla está determinado por el número generado computacionalmente guardado en esa casilla.

Cada casilla de la matriz de imagen se llama píxel. En imagen de radiografía digital, el valor del píxel determina el brillo del píxel. El valor es relativo y define el contraste de la imagen.
El tamaño de la matriz de la imagen está determinado por las características del equipo de imagen y por la capacidad del ordenador. El tamaño de la matriz pues el seleccionado por el operario. Los sistemas de imágenes digitales proporcionan tamaño de matriz de imagen de 64X64 a 4096X4096.

El tamaño de la matriz de la imagen y FOV determinan la resolución espacial para las imágenes digitales, como TC, RM y ecografía digital.

La resolución espacial en una imagen digital viene limitada por el tamaño del píxel.

Resolución espacial= FOV/matriz

Un sistema de imagen que pudiera mostrar solo negro o blanco tendría un rango dinámico de 2. Semejante imagen sería el contraste muy alto pero mostraría muy poca información a menos que fuera una página impresa. Aunque el valor real de cada píxel es importante el rango de valores es sumamente importante para determinar la imagen final. Esto es especialmente cierto para las técnicas de sustracción.

El rango de valores sobre los que un sistema puede dar respuesta se llama rango de la escala de grises o rango dinámico.

El rango dinámico se describe como el número de niveles de gris que puede representarse. El máximo número de niveles de grises que puede ser representado por un sistema de imagen digital es el rango numérico de cada pixel o profundidad de bits. El rango dinámico real puede ser inferior a la profundidad de bits.

•      El rango dinámico del ojo humano es aproximadamente 25 o 32 niveles de grises entre el blanco y el negro.
•      El rango dinámico del haz de rayos x cuando sale del paciente excede los 210.

Aunque nosotros no podemos visualizar semejante rango dinámico, un ordenador con capacidad suficiente si puede.

Cuanto mayor sea el rango dinámico, más gradual será la escala de grises que representa el rango desde la máxima intensidad de rayos x a la mínima intensidad de rayos x. Cuanto mayor sea rango dinámico mejor será la resolución de contraste.
Los sistemas digitales de imagen de rayos x se caracterizan por su rango dinámico, que está limitado por la capacidad del ordenador y del software. La mayoría usa un rango dinámico de 8,10 o 12 bits, lo que significó un rango dinámico de 225, 1023 o 4095.
Para una resolución de contraste aceptable en imágenes de TC o RM, se requieren un rango dinámico de 12 bits. Un sistema con rango dinámico bajo tiene un contraste alto pero sólo sobre una porción limitada de la imagen. El rango dinámico alto permite una amplia anchura de la imagen.

Brillo

El brillo en una imagen médica digital, hace referencia a la apariencia de la misma en el monitor del computador de visualización. La cantidad de luz transmitida por el monitor así como la luz reflejada por el propio monitor puede afectar la apariencia de la imagen. Dependiendo de la tecnología del monitor, es posible que de alguna u otra forma, la cantidad de luz en la sala de diagnóstico provoque diferentes efectos visuales que afecten directamente la imagen. Cuando se visualiza una imagen en cualquier monitor, el tecnólogo puede ajustar el brillo utilizando una herramienta que se llama nivel de ventana (término que será profundizado después). Cambiar el nivel de ventana hace una imagen más clara o más oscura. Todo lo correspondiente a la manipulación de la imagen será descrito en una clase posterior del curso.

Resolución de contraste 

Este término se refiere a la capacidad de un sistema digital de mostrar sutiles cambios en la escala de grises. Una resolución de contraste alta quiere decir que las diferencias entre densidades adyacentes van a ser aumentadas, esto quiere decir que se mostrarán más niveles de grises resultando en la habilidad de diferenciar pequeños cambios en densidades. Como mencioné en un artículo pasado, la cantidad de grises está directamente relacionada a la profundidad del pixel.

Resolución espacial

La habilidad de un sistema de imágenes de demostrar pequeños detalles de un objeto es conocida como resolución espacial. Así como el tamaño del cristal o el grosor de una capa de fósforo determinan la resolución en radiología convencional, el tamaño del pixel la determina en Imagenología digital. En radiología convencional, la resolución de una imagen está limitada a 10 pares de líneas por milímetro (lp/mm). En receptores digitales, la resolución va aproximadamente de 2.5 lp/mm hasta 10 lp/mm como en el caso de películas de fósforo fotoestimulable. Esto claramente quiere decir que hay menos detalle en radiología digital que en radiología convencional. Pero esto no quiere decir que la imagen digital sea peor que la convencional.

En Imagenología digital existe el término rango dinámico. Este se refiere a la habilidad de responder a niveles de exposición variantes. Esto permite ver muchas más densidades de tejido en una imágenes digital, dando así la apariencia de más detalle

Nota: En Imagenología digital, podemos usar alto kilovoltaje y bajo miliamperaje/segundo bajando la dosis recibida por el paciente afectando un poco el contraste de la imagen, es decir, conservando una resolución de contraste adecuada. La resolución de contraste en Imagenología digital depende de la cantidad de dispersión. Entonces, si tenemos mucha señal de dispersión por utilizar un kilovoltaje muy alto y poca radiación, podemos llegar a perder resolución de contraste porque puede volverse hasta casi imposible diferenciar datos reales del ruido generado por la dispersión. Por esto, podemos usar esta técnica con ciertos cuidados como por ejemplo limitar los colimadores a las estructuras a radiografiar para evitar así dispersión innecesaria.

CONCLUSION

La imagen digital tiene como características principales la resolución espacial, contraste, ruido, etc. Podremos ver que lo esencial son los bits y los pixeles lo cuales corresponden a la gama de grises y a la resolución espacial respectivamente, una buena matriz nos ayudará a poder obtener una mejor calidad de imagen. En resumen, la imagen digital nos ayudará a poder no sólo a saltarnos el proceso de revelado si no también a poder evitar errores humanos en lo que es respecto a la exposición al paciente.