UD5: DESCRIPCIoN DEL PROCESO d REGISTRO d LA IMAGEN EN MEDICINA NUCLEAR
IMAGEN Y ESTUDIO NORMAL
xa capturar la distribucion del radiofarmaco, s utilizan equipos como la gammacamara, q esta equipada con ls colimadores, q solo permiten l paso d ls rayos gamma en 1a direccion especifica. d este modo, s evita la captura d radiacion gamma proveniente d otras direcciones y s enfoca en la zona d interes.
Durante l procesamiento d ls impulsos genera2 x ls fotomultiplicadores en la deteccion d la radiacion gamma, s aplica 1 analisis d energia utilizando 1 analizador monocanal. Este analizador permite seleccionar y registrar solo ls impulsos q s encuentran dentro d la ventana d energia.
1a ventana d energia en s 1 intervalo especifico d energia q s selecciona xa yevar a cabo l analisis d ls datos obteni2 en l estudio. ls valores inferiores corresponden a interaccion d Compton.
Representacion grafica d la radiacion gamma en l pa100te
1a vez finalizado l estudio, s realiza 1a conversion d la informacion analogica a digital xa obtener 1a representacion grafica en la pantaya d visualizacion. Esta representacion muestra 1a matriz codificada en color o en escalas d gris, donde cada componente d la imagen s representa como 1 pixel. Estos pixeles representan ls impulsos almacena2 en cada posicion detectada durante l estudio.
Parametros d calidadd la imagen
Desde l punto d vista legislativo, ls Reales Decretos en ls q s establecen ls normas relativas a la calidad d imagen, son:
RD 1841/1997, d 5 d diciembre, x l q s establecen ls criterios d calidad en medicina nuclear.
RD 673/2023, d 18 d julio, x l q s establecen ls criterios d calidad y seguridad d ls unidades asistenciales d medicina nuclear.
1a gammagrafia planar solo nos proporciona informacion en 2 dimensiones, xo mediante l uso d tecnicas SPECT, s posible generar 1a imagen en 3 dimensiones.
ARTEFACTOS
En ls exploraciones x Medicina Nuclear, ls alteraciones en la imagen pueden deberse a:
•Artefactos deriva2 del pa100te.
•Artefactos deriva2 d la gammacamara.
•Artefactos deriva2 del personal sanitario.
•Artefactos d resolucion
Artefactos deriva2 del pa100te.
- Preparacion erronea previa del pa100te: afectacion d distribucion y captacion del RF restricciones dieteticas o tto con medicacion.
- Movimiento durante l estudio: mvto respiratorio, cardiaco, involuntario o x incapacidad.
- Disminucion d la radiacion x elementos metalicos (como proteis) o elementos d alta densidad (ctte)
Artefactos deriva2 del pa100te = Efectos
Borrosidad: l movimiento puede causar 1a apariencia borrosa en la imagen, lo q dificulta la visualizacion d ls estructuras especificas del cuerpo. Esto s especialmente problematico en areas donde s requiere 1a alta resolucion, como l cerebro o en tumores pequeños.
Distorsion espacial: l movimiento puede causar 1a distorsion en la posicion espacial d ls estructuras anatomicas y d ls eventos metabolicos. Esto puede yevar a 1a superposicion o desplazamiento d ls areas d interes, lo q dificulta su identificacion y analisis.
Artefactos geometricos: l movimiento puede generar artefactos geometricos en la imagen, como patrones lineales o en forma d zig-zag. Estos artefactos pueden dificultar aun mas la identificacion y evaluacion precisa d ls estructuras o funciones especificas.
Artefactos deriva2 del pa100te = Soluciones
Post-procesamiento d imagenes: s utilizan tecnicas d procesamiento d imagenes especificas xa corregir ls artefactos causa2 x l movimiento. Estas tecnicas pueden incluir la eliminacion o reduccion d artefactos, la correccion d distorsiones espaciales y la mejora d la nitidez d la imagen.
Supresion d artefactos: s aplican algoritmos d supresion d artefactos xa eliminar o reducir la presencia d artefactos causa2 x l movimiento. Estos algoritmos pueden basarse en tecnicas d filtrado, reconstruccion iterativa u otras tecnicas avanzadas.
Uso d tecnicas d correccion d movimiento: alg1s sistemas realizan correcciones en tiempo real durante la adquisicion d imagenes xa compensar l movimiento del pa100te. Estas tecnicas pueden incluir l rastreo y seguimiento del movimiento xa ajustar la posicion del detector o la reconstruccion d imagenes.
Artefactos deriva2 del pa100te = Presencia d objetos metalicos
ls elementos metalicos, como joyas, implantes dentales o protesis, puede causar artefactos fotopenicos en ls imagenes, al interferir con la deteccion d la radiacion. Estos objetos pueden generar espacios oscuros u opacos en ls imagenes, dificultando la interpretacion d ls estructuras o regiones d interes.
Artefactos deriva2 del pa100te. = Presencia d objetos metalicos
ls elementos metalicos, como joyas, implantes dentales o protesis, puede causar artefactos fotopenicos en ls imagenes, al interferir con la deteccion d la radiacion. Estos objetos pueden generar espacios oscuros u opacos en ls imagenes, dificultando la interpretacion d ls estructuras o regiones d interes.
Artefactos deriva2 del pa100te. = Presencia d objetos metalicos
Estrategias xa correccion d artefacto
Supresion d objetos metalicos: en alg1s casos, s posible eliminar digitalmente l objeto metalico d la imagen durante l post-procesamiento. Este enfoque s logra mediante tecnicas d procesamiento d imagenes avanzadas q identifican y eliminan l artefacto d forma selectiva.
Reduccion d artefactos mediante algoritmos: ls sistemas d medicina nuclear modernos a menudo utilizan algoritmos especificos q son capaces d reducir o minimizar ls artefactos causa2 x objetos metalicos. Estas tecnicas utilizan meto2 d procesamiento adaptativo y filtrado xa eliminar o reducir la interferencia d ls objetos metalicos en la imagen final.
Uso d colimadores adecua2: ls colimadores, q son componentes esenciales en ls sistemas d medicina nuclear, tambien pueden jugar 1 papel en la optimizacion d la tecnica y la reduccion d artefactos. La eleccion del colimador correcto puede ayudar a minimizar la interferencia d ls objetos metalicos y mejorar la calidad d la imagen resultante.
Artefactos deriva2 del pa100te = Actividad no esperada en l organismo
Presencia d radiofarmaco en areas del cuerpo donde no s espera q este presente (x mala administracion d RF, x contaminacion durante la eliminacion del RF)
Reduccion d la actividad en la imagen: utilizando tecnicas d filtrado y procesamiento d imagenes, s posible reducir la visualizacion d la actividad no esperada en la imagen final. Esto puede incluir la aplicacion d filtros espaciales o algoritmos d reconstruccion avanza2 q ayudan a mejorar la calidad d la imagen y reducir l ruido.
Repeticion del estudio: en alg1s casos, si l artefacto s significativo o afecta negativamente la interpretacion clinica, puede ser necesario repetir l estudio xa obtener imagenes d mejor calidad y eliminar la actividad no deseada.
Artefactos debi2 a ls equipos d adquisicion d imagenes
La causa del artefacto debido a 1a perturbacion mecanica o d deteccion en medicina nuclear puede variar, xo generalmente s debe a problemas con ls sistemas emisores o receptores d sñal utiliza2 xa l diagnostico. Esto puede incluir mal funcionamiento d ls detectores d radiacion, fayas en ls componentes electronicos o problemas en ls sistemas d posicionamiento y movimiento.
Errores en la calibracion d la gammacamara: s requiere d la verificacion del funcionamiento d ls componentes electronicos y l seguimiento d ls procedimientos d calidad estableci2. Ademas, l personal debe recibir capacitacion adecuada sobre l manejo d ls equipos y estar atento a cualquier posible sñal d problemas durante ls procedimientos.
Fayos mecanicos o d software durante la adquisicion d imagenes: puede ser necesario realizar reparaciones o reemplazos d componentes defectuosos. Ademas, s pueden aplicar tecnicas d filtrado y calibracion adecuadas durante l procesamiento d imagenes xa reducir o eliminar l artefacto.
Artefactos debi2 a errores del personal sanitario
xa prevenir esta situacion, ay q seguir rigurosamente ls protocolos d preparacion estableci2 xa cada radiotrazador. Esto incluye tener en cuenta ls condiciones d almacenamiento adecuadas, utilizar reactivos d calidad y seguir ls pasos d la preparacion con precision. Ademas, l personal involucrado en l procedimiento debe recibir la capacitacion adecuada xa garantizar la correcta manipulacion y preparacion del radiofarmaco.
Errores en la preparacion del radiotrazador:pueden acer q no s fije al tejido diana, o q s fije con gran afinidad a otros
Errores en la inyeccion pueden producir extravasacion:provocando 1a sñal x acumulacion en la via d entrada. Artefacto en estreya.
Errores en la configuracion d ls parametros d deteccion del equipo
Artefactos d resolucion
Mala eleccion d la ventana d deteccion del isotopo: si s elige 1a ventana inapropiada, s posible q s pierda informacion importante o q s incluyan sñales no deseadas, lo q puede afectar la calidad y la interpretacion d la imagen.
Eleccion incorrecta del colimador: si s selecciona 1 colimador inapropiado, puede aber distorsiones en la imagen, como areas d baja sensibilidad o artefactos d dispersion, lo q afectara la calidad y la precision del estudio.
Exceso o defecto en l filtrado durante l procesamiento: l filtrado s 1a tecnica utilizada durante l procesamiento d imagenes xa mejorar la calidad y reducir l ruido. Sin embargo, 1 filtrado excesivo puede eliminar detayes importantes y reducir la resolucion d la imagen, mientras q 1 filtrado insufi100te puede presentar artefactos no desea2 y aumentar l ruido.
PARaMETROS d ADQUISICIoN E INFLUENCIA EN LA CALIDAD
ls principales parametros d adquisicion d imagen q deberemos considerar son:
Actividad maxima: Pico d actividad detectado del radiotrazador.
Tiempo d adquisicion: Tiempo durante l q la gammacamara a estado activa.
Tipo d matriz d adquisicion: Tamaño d la matriz.
Angulacion d adquisicion: 1a deteccion plana q no sea 100% perpendicular puede infravalorar la actividad d ls regiones distantes al detector si no s corrige.
ls principales parametros d adquisicion d imagen q deberemos considerar son:
Actividad maxima: Pico d actividad detectado del radiotrazador.
La cantidad d 2is radiactiva del isotopo administrada al pa100te debe ser cuida2amente seleccionada xa lograr 1a buena relacion sñal-ruido en la imagen. 1a actividad insufi100te puede resultar en imagenes debiles y poco informativas, mientras q 1a actividad excesiva puede generar 1a saturacion d la sñal y dificultar la interpretacion.
ls principales parametros d adquisicion d imagen q deberemos considerar son:
Tiempo d adquisicion: Tiempo durante l q la gammacamara a estado activa. l tiempo d adquisicion s refiere al tiempo durante l cual s recolectan ls datos d imagen.
ls principales parametros d adquisicion d imagen q deberemos considerar son:
Angulacion d adquisicion: 1a deteccion plana q no sea 100% perpendicular puede infravalorar la actividad d ls regiones distantes al detector si no s corrige.
PROCESAMIENTO d ls IMAGeNES EN MN
Filtros d imagenes
Algoritmos d procesado matematico q reducen l ruido en la imagen. xa atenuar l ruido, eliminamos sñales d baja intensidad, x lo q 1 filtro excesivo puede degradar la calidad diagnostica d la imagen.
1 filtro comunmente utilizado s l filtro rampa, q enfatiza ls bordes y ayuda a disminuir algun artefacto, como l d estreya.
Disminucion del ruido
l ruido en ls imagenes medicas puede ser causado x distintos factores, como la cantidad limitada d radiacion detectada, ls defectos en ls detectores, l ruido electronico y ls errores estadisticos. l objetivo al aplicar 1 filtro d reduccion d ruido s preservar la informacion relevante mientras s minimiza l ruido no deseado.
1. Filtro d suavizado (espacial)
reemplazar l valor d 1 pixel con l valor mediano d sus pixeles vecinos. Al calcular la mediana d ls valores en 1 vecindario, s reduce l impacto d ls valores d pixeles atipicos o rui2os, lo q resulta en 1a imagen con - ruido
1 enfoque popular xa l suavizado s l uso d convoluciones, q aplican 1 nucleo d convolucion (kernel) a ls pixeles vecinos xa calcular 1 nuevo valor d pixel.
En medicina nuclear, la convolucion s utiliza xa mejorar la calidad d ls imagenes, corregir artefactos y resaltar caracteristicas d interes en la imagen. s 1a tecnica esencial en l filtrado y realce d imagenes medicas.
2. Filtro d frecuencia
Este metodo s basa en la transformada d Fourier xa analizar y alterar ls propiedades d frecuencia d 1a imagen. Al aplicar 1 filtro d frecuencia, s pueden atenuar ls frecuencias d ruido no deseadas, permitiendo asi 1a imagen mas limpia y mejorada.
3. Suavizado temporal
l suavizado temporal s utiliza en medicina nuclear xa reducir variaciones bruscas d cuentas entre vistas consecutivas en imagenes dinamicas.
x ejemplo, en imagenes tomograficas 3D ls diferentes vistas pueden tener fluctuaciones en la intensidad radiactiva debido a la distribucion del radiofarmaco en l tiempo.
l suavizado temporal busca mitigar estas variaciones utilizando tecnicas d filtrado xa proporcionar 1a transicion mas suave en ls imagenes y obtener 1a mejor representacion d la distribucion radiactiva a lo largo del tiempo.
Interpolacion
La interpolacion s utiliza xa aumentar la resolucion o l tamaño d 1a imagen añadiendo nuevos pixeles basa2 en ls valores d pixeles existentes. En medicina nuclear, la interpolacion puede ser util xa ampliar imagenes a fin d tener 1a representacion mas detayada d la distribucion radiactiva.
x ejemplo, en imagenes SPECT s puede utilizar xa obtener 1a imagen con 1a matriz d pixeles mas grande, lo q permite 1a mejor visualizacion d ls estructuras anatomicas y 1a mayor precision en la cuantificacion d la actividad radiactiva.
Reconstruccion en 2D y 3D
La reconstruccion en medicina nuclear s refiere al proceso d calcular l valor d cada pixel en 1a imagen a partir d 1 conjunto d datos adquiri2 durante l estudio.
En la reconstruccion 2D, s utilizan tecnicas como la retroproyeccion filtrada xa obtener 1a serie d imagenes bidimensionales q representan la distribucion d la actividad radiactiva en diferentes secciones transversales del organo o area d interes.
x otro lado, la reconstruccion en 3D utiliza algoritmos mas avanza2 xa crear 1a representacion tridimensional d alta resolucion d la distribucion radiactiva, lo q permite visualizar la forma y la estructura del organo.
Sustraccion d fondo
La sustraccion d fondo s 1a tecnica utilizada en medicina nuclear xa mejorar l contraste entre l fondo y la imagen, lo q permite optimizar la definicion del organo q s esta analizando.
Esta tecnica s basa en la obtencion d 2 imagenes: 1a con l objeto d interes presente y otra sin l objeto d interes en la imagen. Despues, s sustrae la radiacion detectada en la imagen sin l objeto d interes d la radiacion d la imagen con l objeto d interes. Como resultado, tenemos 1a imagen en la q la radiacion d fondo s a eliminado en la medida d lo posible, lo q resalta la actividad especifica del organo en cuestion.
Cuantificacion d imagenes
s delimita 1a Region d Interes (ROI) en l organo o tejido d interes xa medir ls cuentas radiactivas registradas en esa area. Al tomar en cuenta l factor tiempo durante este calculo, s generan curvas d actividad/tiempo.
Estas curvas proporcionan informacion cuantitativa en forma d indices numericos q representan l comportamiento del organo o tejido estudiado, lo cual s relevante xa l proceso d diagnostico
Delimitacion d ROI
En medicina nuclear, la ROI s utiliza xa aislar la actividad radiactiva en 1 tejido o estructura especifica con l fin d realizar mediciones o analisis cuantitativos.
Cada vez mas s opta x realizar la delimitacion d la ROI d forma automatica, lo q permite omogeneizar ls etapas consecutivas y lograr 1a reproducibilidad en la creacion d la ROI. ls tecnicas automatizadas s basan en algoritmos q detectan automaticamente l contorno d la ROI.