Fundamentos

Tema 3
Equipos de rayos X y receptores de imagen
esto un gran problema si el haz fuera monoenergético, pero éste no es el caso.
Un tubo de rayos X funcionando a 120 kV emite fotones en todo el intervalo
de energías que va desde 10 keV hasta 120 keV. Para la mayoría de los materiales
esto supone cambios muy importantes en el valor de n. A medida que el
haz va atravesando el cuerpo, va aumentando su energía, se va "endureciendo".
Este endurecimiento causa problemas importantes en la reconstrucción.
La presencia de zonas de alta atenuación produce sombras y artefactos característicos
en la imagen, pero incluso cuando el efecto no es tan fácilmente
reconocible, está presente y da lugar a una cierta inexactitud en la medida de
las integrales de línea.
Otro problema está relacionado con la presencia de la radiación dispersa.
Los fotones dispersados que alcanzan a los detectores constituyen una fracción
no desdeñable de la señal, fracción que se traduce en un incremento de
las componentes de baja frecuencia. Debido al carácter no lineal de la función
logarítmica (esto es, log(x+y) ≠ log(x) + log(y)), la presencia de radiación dispersa
no sólo da lugar al emborronamiento de la imagen, como sucede en la
radiología convencional, sino que induce la aparición de sombras y artefactos.
Un problema adicional tiene que ver con el carácter no lineal de los sistemas
de detección. El ruido electrónico asociado a todos los componentes electrónicos
produce sesgos dependientes del canal y de la temperatura en la medida
del flujo de rayos X. Algunos detectores, especialmente los más antiguos, experimentan
también variaciones de ganancia en función de su historia anterior, los
cuales determinan una nueva fuente de falta de linealidad en el conjunto.
No pueden olvidarse las fuentes de inexactitud que residen en el propio
objeto radiografiado. Cuando se trata, como es el caso en la inmensa mayoría
de las aplicaciones clínicas, de un paciente vivo, los movimientos, voluntarios o
involuntarios, son inevitables. Como consecuencia de ello, las proyecciones obtenidas
en distintos instantes de tiempo no representan integrales de línea del
mismo objeto, lo que lógicamente contribuye a la inexactitud de la reconstrucción
y a la aparición de artefactos.
Todo este conjunto de fuentes de imprecisión y de sesgo en la adquisición
de datos hacen que el problema matemático de la reconstrucción de la imagen
se complique de manera considerable y se separe sensiblemente del caso
ideal. De hecho, este tipo de problemas, asociados a la necesidad de superar la
diferencia entre el caso ideal y el real, suelen abordarse en las fases de preprocesado
y postprocesado de los datos. En la figura 13 se muestra un diagrama
de las operaciones típicas en un sistema real. Los métodos de reconstrucción
ideal son, en muchos casos, públicos y pueden encontrarse en la bibliografía
especializada. Sin embargo, la parte del procedimiento, crucial en muchos
sentidos, relacionada con las operaciones de pre y postprocesado suele ser
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