Medicina nuclear: técnicas de imagen y procesamiento en İlerna

Medicina Nuclear: Registro de Imagen

MÓDULO 08 Medicina nuclear Técnico superior en Imagen para el diagnóstico y medicina nuclear Andrea BitriánİLERNA. UF 01 Técnicas de imagen en Medicina Nuclear Tema 5: Registro de la imagen en medicina nuclearİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear Registro de imagen en Medicina Nuclear

La imagen en un detector de Medicina Nuclear se forma al chocar cada fotón gamma con las células de los cristales de centelleo, donde se genera una señal luminosa que es convertida a eléctrica en los tubos fotomultiplicadores.

El procesador atribuye unas coordenadas a cada parte del cristal de centelleo, y atribuye una intensidad al pixel según el número de pulsos registrados durante la exploración.

El conjunto de píxeles se representa mediante una matriz de gammagrafía planar, que nos proporciona información sobre la distribución en 2 dimensiones del radiotrazador.

A B : Emisión de fotones gamma

Registro de los fotones en cada detector . . 2 1 2 Recuento de pulsos en el procesador 3 3 3 4 0 2 0 1 1 4 1 1 Representación gráfica en la matriz

Exploración mediante Tc99-3PRGD2 de la inflamación articular en un paciente sano, y uno afectado por artritis reumatoide.İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Herramientas de Procesamiento de Imagen

Principales herramientas en procesamiento de imagen

La visualización correcta de las exploraciones en Medicina Nuclear pasa por un correcto procesado de las imágenes. Las imágenes se procesarán y registrarán en formato DICOM para poder mantener su seguimiento, y las principales herramientas que usaremos para ello son:

• Filtros de imagen:
• Suavizado espacial:
• Suavizado temporal:
• Interpolación:
• Delimitación de ROI:
• Sustracción de fondo:

Imagen real 8 Imagen procesadaİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Filtros de Imagen

Principales herramientas en procesamiento de imagen

Filtros de imagen: Algoritmos de procesado matemático que reducen el ruido en la imagen. Para atenuar el ruido, eliminamos señales de baja intensidad, por lo que un filtro excesivo puede degradar la calidad diagnóstica de la imagen.

• Suavizado espacial:
• Suavizado temporal:
• Interpolación:
• Delimitación de ROI:
• Sustracción de fondo:

Procesado de una exploración gammagráfica de miocardio, a la que se aplican filtros de severidad creciente.İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Suavizado Espacial

Principales herramientas en procesamiento de imagen

• Filtros de imagen:

Suavizado espacial: Se reducen los altibajos entre la señal de píxeles adyacentes, de forma que se consigue una transición más progresiva.

• Suavizado temporal:
• Interpolación:
• Delimitación de ROI:
• Sustracción de fondo:

Imagen original Imagen con suavizado espacialİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Suavizado Temporal

Principales herramientas en procesamiento de imagen

• Filtros de imagen:
• Suavizado espacial:

Suavizado temporal: Efecto de homogeneizado entre visualizaciones tomadas a tiempos distintos.

• Interpolación:
• Delimitación de ROI:
• Sustracción de fondo:

Suavizado temporal de la serie Suavizado espacial Reconstrucción tomográficaİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Interpolación de Imagen

Principales herramientas en procesamiento de imagen

• Filtros de imagen:
• Suavizado espacial:
• Suavizado temporal:

Interpolación: Adición de nuevos píxeles, con valores de intensidad determinados por los píxeles originales que los rodean.

• Delimitación de ROI:
• Sustracción de fondo:

4 3 2 1 ----- 0 0 1 2 3 4 Imagen original 4 3 2 1 0 0 1 2 3 £ 4 Imagen con interpolación bilinealİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Delimitación de ROI

Principales herramientas en procesamiento de imagen

• Filtros de imagen:
• Suavizado espacial:
• Suavizado temporal:
• Interpolación:

Delimitación de ROI: Para medir de forma correcta la actividad de radiotrazador en una zona u órgano, es necesario delimitar su área, conocida como ROI (Region Of Interest). La delimitación de la ROI se solía realizar de forma manual, aunque en la actualidad se aplican algoritmos automatizados, sobre todo debido a su alta tasa de reproducibilidad (el mismo algoritmo siempre proporcionará la misma ROI).

• Sustracción de fondo:İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Sustracción de Fondo

Principales herramientas en procesamiento de imagen

• Filtros de imagen:
• Suavizado espacial:
• Suavizado temporal:
• Interpolación:
• Delimitación de ROI:

Sustracción de fondo: Se incrementa el contraste entre fondo e imagen para resaltar la definición del órgano analizado. El uso de esta técnica en estudios con radiotrazadores de baja actividad (como el galio) puede resultar en que subestimemos el tamaño real del órgano.

% 100 0 Gammagrafía pulmonar por inhalación de xenón133 % 100 0 Gammagrafía pulmonar por inhalación de xenón133 con sustracción de fondoİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Registro de Imagen en Medicina Nuclear

Registro de imagen en Medicina Nuclear

Una gammagrafía planar sólo nos proporciona información en 2 dimensiones, pero mediante el uso de técnicas SPECT, es posible generar una imagen en 3 dimensiones.

SIEMENS SIEMENS Imagen en 2D Rotación y obtención imágenes en 2D con otras perspectivas Reconstrucción informática de una imagen en 3 dimensionesİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Procesado de Imágenes 2D y 3D

Procesado de imágenes en 2D y 3D

Las técnicas de gammagrafía planar nos proporcionan información en 2 dimensiones, pero mediante el uso de técnicas de reconstrucción, podemos obtener exploraciones tridimensionales.

Las principales técnicas de reconstrucción son:

• Retroproyección simple:
• Retroproyección filtrada:
• Reconstrucción iterativa:

Principios para una correcta reconstrucción: Cuantas menos manipulaciones, mejor imagen. - Automatizar cuanto sea posible, para aumentar la reproducibilidad.İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Técnicas de Reconstrucción: Retroproyección Simple

Procesado de imágenes en 2D y 3D

Las técnicas de gammagrafía planar nos proporcionan información en 2 dimensiones, pero mediante el uso de técnicas de reconstrucción, podemos obtener exploraciones tridimensionales.

Las principales técnicas de reconstrucción son:

• Retroproyección simple: Superposición directa de las matrices planas, generando una imagen a partir de los datos de proyección obtenidos. Pueden procesarse en conjunto para generar imágenes en 3D.
• Retroproyección filtrada:
• Reconstrucción iterativa:

1+* 2 8 16 32 64 Objeto real abcdef abcder b 1 2 3 1234 4 Ejemplo: Retroproyección generada con un número de canales creciente: 1=>64İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Retroproyección Filtrada

Procesado de imágenes en 2D y 3D

Las técnicas de gammagrafía planar nos proporcionan información en 2 dimensiones, pero mediante el uso de técnicas de reconstrucción, podemos obtener exploraciones tridimensionales.

Las principales técnicas de reconstrucción son:

• Retroproyección simple:
• Retroproyección filtrada: Retroproyección simple a la que se le han pasado filtros previos, para reducir el ruido y los artefactos generados durante la reconstrucción.
• Reconstrucción iterativa:

Retroproyección simple Serie de imágenes Retroproyección filtradaİLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Reconstrucción Iterativa

Procesado de imágenes en 2D y 3D

Las técnicas de gammagrafía planar nos proporcionan información en 2 dimensiones, pero mediante el uso de técnicas de reconstrucción, podemos obtener exploraciones tridimensionales.

Los sistemas de reconstrucción iterativa son muy utilizados para evaluar perfusión miocárdica.

Las principales técnicas de reconstrucción son:

• Retroproyección simple:
• Retroproyección filtrada:
• Reconstrucción iterativa: Se genera una retroproyección simple. Seguidamente el ordenador intenta reconstruir las imágenes originales siguiendo el camino inverso, y compara los resultados. Se corrige la imagen en base a los datos obtenidos y se realiza una comparación inversa de nuevo. Este proceso puede repetirse tantas veces como sea necesario, aumentando la precisión de la reconstrucción, pero a costa de un elevado requerimiento en tiempo y equipos informáticos.İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Práctica de Reconstrucción

Vamos a practicar:

Indica qué reconstrucción es la más empleada en la actualidad, ya que tarda muy poco tiempo:

1. Retroproyección simple
2. Retroproyección filtrada
3. Reconstrucción iterativa

?İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Práctica de Reconstrucción Actual

Vamos a practicar:

Indica qué reconstrucción es la más empleada en la actualidad, ya que tarda muy poco tiempo:

1. Retroproyección simple
2. Retroproyección filtrada
3. Reconstrucción iterativa

?İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Práctica de Matriz de Visualización

Vamos a practicar:

¿Qué matriz de visualización correspondería a este conteo de actividad ?:

1 5 2 5 8 5 A) B) ? C) D)İLERNA. UF 01: Técnicas de imagen en Medicina Nuclear

Práctica de Matriz de Actividad

Vamos a practicar:

¿Qué matriz de visualización correspondería a este conteo de actividad ?:

1 5 2 5 8 5 A) B) ? C) D)¿Alguna pregunta?

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