Conversatorios de protección Radiológica de América Latina y el Caribe. ¿Qué es la Escala de Grises y las Unidades de Hounsfield?

4 de febrero de 2022

Conversatorios de protección Radiológica de América Latina y el Caribe ¿Qué es la Escala de Grises y las Unidades de Hounsfield? 

Por :  CEO Serofca. MsC. Omar Arias

En esta oportunidad trataremos el tema: ¿Qué es la Escala de Grises y las Unidades de Hounsfield?  con Omar Arias  

Omar Arias inicia el tema abriendo una presentación donde muestra una primera lámina sobre las medidas de protección laboral contra la Covid – 19.

Luego en una segunda lámina nos comenta sobre la cantidad de exposiciones médicas a nivel mundial, cifras del UNSCEAR 2008, en diagnóstico, para ese momento se tenían  unos 400.000.000 procedimientos, 35.000.000 procedimientos en medicina nuclear y 8.000.000 tratamientos con radioterapia.  Continúa diciendo que hay un incremento del alrededor del 15 %  anual de estudios de Tomografía Computarizada (TC).

La TC tiene una ventaja mayor que los rayos x convencional, en los rayos x convencional se ve una escala de grises desde el punto vista cualitativa, pero no hay una cuantificación de esa imagen, además la TC nos permite una imagen tridimensional.

La Tomografía proviene gracias a los músicos The Beatles a través de la compañía EMI music, con los recursos generados por estos músicos crearon  un área de ciencia y tecnología, donde fabricaron el primer Tomógrafo. En 1972 Hounsfield desarrolla el primer Scan CT aunque comienza a trabajar desde el año 1951 e integra todo el conocimiento adquirido para lograr la Tomografía.

Figura 1. The Beatles impulsadores de la Tomografía

La primera tomografía fue una imagen del cerebro y dos años después se hace sobre el cuerpo entero.

En 1979 le otorgan el premio Nobel a Hounsfield y Cormack por la Tomografía computarizada

Figura 2. Primer tomógrafo para imagen a cuerpo entero, premio Nobel 1979

En la Tomografía se tiene un tubo de rayos x, al paciente con toda la complejidad de los tejidos  o de diferentes densidades y se tiene un anillo de detectores. El tubo de rayos x gira alrededor del paciente y se van obteniendo los datos, si se hace de manera axial, se dispara y luego avanza la camilla o en  la helicoidal se dispara continuamente mientras avanza la camilla, obteniéndose los cortes. Finalmente se obtiene una imagen 3D a partir de imágenes transversales 2D.

Figura 3. Adquisición de datos

La imagen CT es una imagen Digital que proviene de una matriz de pixeles, parte del proceso de reconstrucción es el cálculo de los valores CT para cada pixel de la imagen, mientras mayor sea la matriz o mayor cantidad de pixel posea,  tendrá una mejor resolución y se observara mejor la estructura. Cada pixel tendrá un valor de unidad de Hounsfield o unidades CT, el valor del pixel es la medida de la atenuación de los rayos x en el correspondiente elemento de volumen o voxel. Es el volumen de atenuación de la materia,

Figura 4. Matriz de la imagen

Originalmente se hicieron mapas del coeficiente de atenuación másico , sin embargo para hacerlo más entendible los valores de  se comparan con los del agua, sustancia que pasa a ser una referencia, de esta manera se introduce el número CT  o unidad de Hounsfield (UH) como:

Así el agua tiene número CT igual a cero, un coeficiente de atenuación mayor que el agua tendrá un número CT positivo y un coeficiente de atenuación menor que el agua tendrá un número CT negativo.

Figura 5 escala en unidades de Hounsfield, ventana pulmonar y abdominal

En el  centrado de la ventana se puede regular la escala de grises. Esta escala  va desde -1000 UH hasta +4000 UH, desde los huesos hasta el aire pasando por cero que corresponde al agua. Por ejemplo si estudiamos una ventana abdominal o tejido blando, se centra la ventana cerca del agua, toda la escala de grises se compacta en el ancho de la ventana, se puede diferenciar densidades cercanas a la del agua, se puede diferenciar por ejemplo pared abdominal y  músculos.

Cuando comparamos la escala de grises de una radiografía, así esta sea digital, es muy limitada cuando se compara con la escala de grises de una Tomografía Computarizada. Con la  TC se pude diferenciar mejor lo que  es hígado, sangre o lo que es tejido graso, se pueden distinguir estructuras con densidades muy similares.

Figura 6. Comparación entre una imagen de radiografía y una imagen de TC.

Finalmente Omar Arias muestra un caso de estudio  en radioterapia donde se muestra unas imágenes tomografícas de la zona de interés, y manipula en la consola la ventana y el nivel o centrado para mostrar la diferencia en la escala de grises en la imagen, por ejemplo para el caso del pulmón coloca un nivel de -300 y una ventana de -1700.

Figura 7. Venta pulmonar

Omar Arias Comenta que la Unidad de Hounsfield si se analiza de manera estadística,  en el caso de patologías como el cáncer se convierte en un indicador de la patología, por otro lado comenta que la imagen en TC es una imagen estructural a diferencia de una imagen de medicina nuclear que es una imagen funcional.