ESCALA DE GRISES

ESCALA DE GRISES EN UN ESTUDIO POR IMAGEN

A partir de la década de los 90, la radiografía volumétrica tridimensional revolucionó la radiología oral y maxilofacial a través de la tomografía computadorizada de haz cónico (CBCT-cone-beam computed tomography), técnica que evolucionó a partir de la tomografía computadorizada (CT-computed tomography), también conocida como 

Tomografía Axial Computadorizada o TAC, de uso principalmente médico. 

Las principales diferencias entre estos se encuentran en la forma del haz de rayos x, el tamaño de la ventana de salida (la colimación), el rango de factores de exposición y la cantidad de filtración del haz (2). La evolución de esta tecnología ha permitido una amplia producción y distribución a nivel mundial, de tal modo que en un estudio reciente se identificó un total de 279 modelos de CBCT, los cuales son manufacturados en 12 países diferentes (3). La tecnología CBCT ofrece algunas ventajas relevantes sobre la CT: un menor costo y dosis de radiación para el paciente, un tiempo de adquisición menor y una mayor resolución, entre otros (4). La mayoría de los equipos de CBCT está formado por un brazo en forma de C, el cual rota en el plano horizontal alrededor del paciente, quien puede estar posicionado de pie (80%) o sentado (17%) (Figura 1). Por otro lado, en algunos equipos tomográficos ese brazo rota en el plano vertical, y el paciente se ubica en posición supina (3%)(3). En un extremo del brazo en C se encuentra el tubo, que produce el haz de rayos X que interactúan con los tejidos del paciente y alcanzan el otro extremo, donde se encuentra el detector. Este convierte los fotones de rayos X atenuados en una señal eléctrica que posteriormente será traducida en imágenes. Los primeros equipos de CBCT utilizaban intensificadores de imagen, pero en la actualidad esos fueron sustituidos por detectores de pantalla plana (FPD-flat pannel detector) los cuales están libres de distorsión, tienen una mayor eficiencia por dosis, poseen un rango dinámico más amplio y pueden ser producidos con campos de visión de tamaño variado (5). 

ADQUISICIÓN DE IMAGEN:

El proceso de adquisición de imagen mediante CBCT difiere con el de CT en varios puntos fundamentales. Primeramente, la CT requiere que el escáner gire alrededor de la cabeza del paciente cientos de veces por segundo, mientras dirige un haz en forma de abanico a una serie de múltiples detectores, motivo por el cual esta técnica también es conocida como tomografía computarizada multidetectores (MDCT-multi detector computed tomography) (6). Durante una exposición de CBCT, el tubo de rayos X y el detector giran a lo largo de una trayectoria circular, cuyo eje de rotación es la región de interés (ROI-region of interest). El haz de rayos X en forma de cono o pirámide, dependiendo de la forma de los colimadores, produce varios cientos de proyecciones de rayos X bidimensionales (imágenes crudas) que son adquiridas por el detector. Estas sufren varios pasos de preprocesamiento para eliminar aberraciones asociadas con variaciones en el detector por ganancia y defectos de píxeles. Luego, dichas proyecciones son reconstruidas en una representación tridimensional del objeto escaneado que representa la atenuación relativa del haz de rayos X de los diferentes materiales en el objeto. En la CBCT, el objeto escaneado se reconstruye como una matriz 3D de pequeños cubos de información, denominados vóxeles. Estos generalmente son isotrópicos, es decir, todos sus lados tienen la misma medida, y cada uno tiene asignado a un valor gris que depende de la atenuación del material representado en su interior. Entre más pequeño sea el vóxel, mayor será la resolución de la tomografía (Figura 2). En general, la reconstrucción de imágenes se puede agrupar en tres categorías: proyección posterior filtrada (FBP-filtered back projection), técnicas de reconstrucción algebraica (ART-algebraic reconstruction techniques) y métodos estadísticos. La forma más extendida de reconstrucción FBP utilizada en CBCT utiliza el algoritmo FeldkampDavis-Kress (FDK), que se utiliza en casi todas las máquinas CBCT debido a su simplicidad y tiempos de reconstrucción rápidos (7). 

PARÁMETROS DE ADQUISICIÓN:

A la hora de adquirir una tomografía, hay varios factores a tomar en cuenta, que pueden ser modificados en el equipo. Aunque el principio de adquisión de imagen en la mayoría de equipos de CBCT es el mismo, existen pequeñas diferencias en los parámetros de adquisión dependiendo del fabricante y modelo. La mayoría de los equipos CBCT actuales presentan parámetros energéticos ajustables, a saber el potencial operativo (kV) y la corriente del tubo-tiempo de exposición (mAs). La energía máxima del espectro del haz de rayos X está determinada por el potencial o kilovoltaje, mientras que la cantidad de rayos X producidos está determinada principalmente por la corriente del tubo por unidad de tiempo. Los valores de kV y mAs pueden ser modificados para reducir la dosis de radiación mientras se mantiene la calidad de la imagen en función de la tarea diagnóstica; lo anterior se conoce como optimización y busca cumplir con el principio ALADAIP (as low as diagnostically acceptable being indicationoriented and patient-specific) tan bajo como sea diagnósticamente aceptable siendo orientado según la indicación y específico para el paciente (3,8,9,7). Algunos equipos de CBCT permiten una rotación parcial (180º) o total (360º) alrededor del paciente, lo que influye directamente en la dosis absorbida por los tejidos expuestos. Así, cuanto mayor sea el ángulo de rotación, mayor será la dosis administrada. Esto permite al radiólogo escoger el ángulo de rotación que ofrezca una imagen de calidad diagnóstica mientras se disminuye la dosis al paciente, ya que el ángulo de rotación también influye en la calidad de la imagen debido a la cantidad de imágenes base disponibles (Figura 3 y Figura 4) (10).

Mas información: 

Ruiz-Imbert, Ana Cecilia, and Deivi Cascante-Sequeira. "Valores de densidad en la escala de grises en Tomografía Computarizada de Haz Cónico: alcances y limitaciones." Odovtos-International Journal of Dental Sciences 23.2 (2021): 52-62.