Artefactos en scanner.

Artefactos en tomografía computada

En términos generales un Artefacto o "Artificio" (Artifacts) corresponde a la distorsión o

alteración de una imagen. La presencia de artefactos puede impedir la visualización

adecuada de las estructuras en estudio o bien generar falsos positivos al interpretarse

como una imagen patológica. Pudiendo dar en ambos casos un diagnostico erróneo.

Existen 4 clasificaciones en donde se pueden encontrar diferentes tipos de artefactos:

1. Artefactos derivados de los procesos físicos involucrados en la

adquisición de datos.

1.1 Endurecimiento del haz.

1.2 Volumen parcial.

1.3 Escasez de fotones.

1.4 Bajo muestreo.

2. Artefactos del paciente.

2.1 Objetos metálicos.

2.2 Movimiento del paciente.

2.3 Proyección Incompleta.

3. Artefactos del equipo de TC.

3.1 Falla en el sistema de rayos x.

3.2 Falla en el sistema DAS.

3.3 Falla en el sistema de transferencia de datos.

3.4 Falla en el proceso de reconstrucción de imagen.

4. Artefactos derivados de la adquisición Helicoidal y Multicorte.

4.1 Artefactos helicoidales en el plano axial: Monocorte.

4.2 Artefactos helicoidales en TC Multicorte.

1.1 Endurecimiento del haz.

Un haz de rayos x se compone de fotones individuales con un rango determinado de

energías. Cuando dicho haz pasa a través de un objeto, se hace "más duro," es decir

aumenta su energía media, porque los fotones de baja energía son absorbidos más

rápidamente que los fotones de alta energía

Mecanismos para disminuir los artefactos producidos por endurecimiento del

haz:

Filtración: Una fina lámina metálica se utiliza para "pre-endurecer" el haz, filtrándo

los fotones de menor energía antes de que pasen por el paciente.

Calibración: A través de fantomas de diferentes tamaños se calibran los detectores de

manera de compensar el endurecimiento del haz en las diferentes partes del cuerpo,

disminuyendo el artefacto cupping

Software: Algoritmos de corrección se pueden aplicar cuando la diferencia de

densidad entre tejidos es alta, disminuyendo el artefacto de bandas negras.

Además, es importante para disminuir estos artefactos, posicionar adecuadamente al

paciente, elegir el FOV adecuado, en conjunto con el algoritmo de reconstrucción que

corresponda. También es necesario recalcar que utilizar KV más altos incide en el

coeficiente de atenuación, minimizando los artefactos de endurecimiento y bandas

oscuras.

1.2 Volumen parcial

Existen varias maneras en que el efecto de volumen parcial puede provocar artefactos

en la imagen:

Cuando se calcula el numero CT, el ordenador lo hace en base al coeficiente de

atenuación lineal del tejido que se encuentra en un voxel. Si el voxel contiene un sólo

tipo de tejido, no se genera mayor problema con los cálculos. Por ejemplo si un voxel

contiene sólo densidad ósea, su número CT sería aproximadamente 1000, ahora si un

voxel contiene tres tejidos similares como sangre (su número CT=40), sustancia gris

(número CT=43), sustancia blanca (número CT=46), entonces el número CT del voxel

sería un promedio de estos tres tipos de tejido (número CT=43) y esto es llamado

promedio de volumen parcial

En términos generales, el efecto de volumen parcial se produce en segmentos

corporales en donde las densidades cambian abruptamente en la dirección del eje Z.

Un ejemplo clásico es lo que ocurre en fosa posterior en donde conviven densidades

óseas y de partes blandas

Mecanismos para limitar el efecto de volumen parcial:

Para limitar este artefacto es necesario disminuir el grosor del corte adquirido de

manera de evitar que dos densidades desiguales compartan un mismo voxel. El ruido

que puede generar la disminución del grosor de corte puede compensarse obteniendo

cortes más gruesos pero a partir de la data adquirida con secciones delgadas. El uso

de un filtro de reconstrucción intermedio también ayuda a disminuir el efecto en la

imagen del artefacto de volumen parcial

1.3 Escasez de fotones

Una fuente potencial de graves artefactos es la escasez de fotones, el que puede

ocurrir en áreas de alta atenuación, como por ejemplo los hombros (Fig. 7). Cuando el

haz de rayos x está viajando horizontalmente, la atenuación es mayor, e insuficientes

fotones llegan a los detectores. El resultado es que las proyecciones más ruidosas se

producen en esta angulación del tubo. Sin embargo cuando el haz pasa en sentido

vertical, el grado de atenuación es menor, por lo cual al aumentar el número de

fotones (mAs) solo aumenta la dosis de radiación al paciente.

Si la corriente de tubo se incrementa durante la adquisición de un examen, se

superará el problema de la escasez de fotones, pero el paciente recibirá una dosis

innecesaria cuando el rayo está pasando a través de las regiones de menos

atenuación.

Mecanismos para limitar el artefacto de escasez de fotones:

Modulación automática de la corriente de tubo: En algunos modelos de escáner, la

corriente de tubo varía automáticamente durante el transcurso de cada rotación en un

proceso conocido como modulación de corriente. Esto permite que mayor cantidad de

fotones pasen a través de las regiones más amplias y densas del paciente, mientras se

reducen en las regiones más estrechas y menos densas, de manera de no irradiar

innecesariamente

1.4 Bajo Muestreo

El número de proyecciones que se utilizan para reconstruir una imagen de TC es uno

de los factores determinantes en la calidad de la imagen. Un intervalo demasiado

amplio entre proyecciones (undersampling) puede provocar anomalías en la imagen

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