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Mejoramiento digital, monocromático de imágenes radiológicas.

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(1)

al.

vaial 1

ia LMSvar Hinman!

(2)

BRSOUBNRN de Ja Vesis de Jests Fidel Sosa Urias presentada como

requisite

parcial para Ja obtencion del grado de

MANSTRO

RN

CIRNCIAS con opeiean er OPTICA.

Ensenada, Baja California, México, Abri] de 1987.

MEJORAMTENTO DIGITAL MONOCROMATICO THE IMAGENES RADTOLOGTICAS

Resumen aprohade:

---4----Dr. Danijel Malacara Herndndes Birector de Tesis

Se

describe

Jas

bases tebricas

e

implementacion

de

algunos de los merbodos y teanicas de procesado digital de

imagenes

que han

wostrado

ser

de

gran

beneficio

en

el

mejoramiento de imagenes radioeréficas médicas peneradsas por

transmisidn con propositos de diagnostica,

Hi sistema de procesado digital de imAgenes a través

del

cual se han realizado las diversas operaciones consta

de

una

computadora [PDP 11/70] Ja cual se encarga

de

controlar

los

procesos,

siendo

empleada

wna

camara

de

television

digitalizadora para la adquisicion de jlas imagenes de entrada y una interfase de video en conjunction con un monitor

visualisador

de graficos para la presentacion de la imagen de

Dentro de las principales operaciones que se han Ilevado

a

cabo

estan

Jas gue procuran la

apreciacidan

de

detalles

'

(3)

fonda tanto an el plana aspactal como freaneneial, ast cameo agqnuend las Cre: infentarn un mejorambenhbo an base A la

(4)

CENTRO DE INVESTIGACION CIENTIFICA Y DE

EDUCACION SUPERIOR DE ENSENADA

DIVISION Dl RISITCA APLICADA

DEPARTAMENTO DE OP'TTICA

MRIORAMTRENTO DIGTTAI MONOCROMATTCO Di TMAGENES RADTOLOGI CAS

TESTS

que para caubrixr parcialmente Jos requisites necesarios

para Oobbaver el grada de MARSTRO HN CTANCLAS presenta

JNS08 FIDL SOSA URTAS

(5)

TESIS APROBADA PARA SU DEFENSA POR:

AL7—

M,C. Martin /uistelaya Barragan , DISerer deT CORTES (Suplente)

M.C. Fernando Favela Vara, Mienbro del Comité,

M.C. Diana Tentori Santacruz, Miembro del Comite.

WAsey

M,C, wi

Yama

Shinoda,

Fe mterine del Departamento de Optica.

AL

M.C. Martin/iuis (Playa Barragan, Director de la Division de Fisica

Apli-CCNaw. B.

M.C. Cuauhtémoc Nava Button, Director Académico Interino,

(6)
(7)

Ti. it

MITES POSS OC wy

ES

(8)

FP a

(9)

wy

oP AEh

Tei a ee

(10)

AGRADECIMIENTOS

Ww autor desea agradecer al De. Daniel Malacara Hernandeas quien Pungio como director de tlesig, su colaboracion para ola dispontbilidad j nmediata del equipo necesario, Susi ecansejos btéenteos para que este trabajo tomara su forma esenclal final, pero sobre todo su aliento y paciencia a lo

largo de la realinzacion del mismo,

pe agradece isualnente al M.C. Martin Celaya Rarragan se ecolaboracian eu la correcton final de este trabajo asi como SU Apoyo econemicn persoual para la presentacion del mismo,

We de hacerse un sefalamiento especial en este sentido al M.G. Zacarias Malacara Hernandex por sas consejos béenieos y Golahoracion en Ja disponibilidad del centro de compute del

“Canbro

de

Investigaciones

en

Optica"

en

donde

fue

desarroljada este trabajo (atin en horas uo-habtles), al Dr. tnrique hangrave Manjarres por el tiempo que en int trabajo eomo btéeenico me cedid y que hizo posible la realizacion de esta bLesis, asi como al MLC, Arguimedes Morales por 4u

disposicion

para

la

correccion final de este estudio

y

Ja

fachlitacion del material fotografico empleado aqui,

(11)

Chaves quien obtorgdo inapreciable ayuda en la insbalacton y

puesta

en Puncionamiento del sistema de procesado digital

de

im@avenes ampleade. A los Sres. Garlos Achurera y Kort sinvan

Morales quienes colaboraron en algunos dibugos de esta

Lasis,

(12)

CONTENTDO

INTRODUCCION

T.- PROCESANDO DE IMAGENES RADIOLOGICAS

Le

i.-en I

Introduccion

Aspectos Generales

Técnicas Importantes

Algunas Bases Matemaéaticas

Generacion de Imagenes Radioldgicas

!

I.5.1.-

Produccitn de Rayos-X

I.5.2.- Absorcion de Rayos-X

I.5.3.- Sistema de Transmision

I.5.4.

Grabado de la Imagen Radiograéafica

Peliculas y Sistemas Radiograficos Pelicula-Pantalla

I.6.1.- Constitucibn y Composiciodn de una Pelicula Radiografica

I.6.2.- El Proceso Fotografico

I.6.3.- Sensibilidad de la Pelicula

Radiografica

I.6.4.- Pantallas Intensificadoras de Radiografias

I.6.5.- Ley de Reciprocidad

I.6.6.- Pardmetros Técnicos Tmeortantes de

Peliculas y Pantallas

II.- SUSTRACCION DE IMAGENES CON PELICULAS

Tis,

- Introduccion

(13)

CONTENIDO (Cont. )

Pagina

II.2.- Generalidades Sobre Sustraccidén de

Imagenes Radioldégicas

46

JTI.3.- Relaciones y Suposiciones Basicas

49

IT.4.- Sustraccion de Primer Orden

51

TI.5.- Sustraccion de Segundo Orden

61

II.6.~ Adiciodn de Color

|

67

IITI.-ALGUNAS TECNICAS DE REFORZAMIENTO

68

Tit. 1.- Introduccion

68

III.2.- Sistema para Procesado de Imagenes

Digitales

68

ITI.3.- Modificacitn de Histogramas y

Manipulacioén del Contraste

70

IJI.4.- Reforzamiento de Frecuencias Altas

75

TII.5.- Sustraccion Digital

84

IV.- RESTAURACION DIGITAL DE IMAGENES RADIOLOGICAS

92

IV.1.- Introduccion

|

92

IV.2.- Generalidades Acerca de la Restauracion

de Imagenes

92

IV.3.- Filtrado Inverso

.

93

IV.3.1.- Teorta

93

IV.3.2.- Implementacion Digital

97

IV.4.- Filtrado Homomdrfico

.

104

IV.4.1.- Teoria

104

(14)

CONTENIDO (Cont. )

CONGLUS TONES

LITERATURA CITADA

GLOSARTO

APENDICE I.- Indice de Programas Implementados

APENDICER II,.- Programa "Emparejador"

de Imégenes de Histogramas

Pagina

114

115

118

(15)

LISTA DE FIGURAS

Figura

1

10

aL

12

14

15

16

Lt

Generacion por Transmision de una Imagen Radiografica

Generacion de Rayos~X

Produccion de Fotones de Rayos-X en Relacion a su

Rnergia

Tubo Tipico en la Generacion de Rayos-X

Corriente de Hlectrones Hacia el Anodo en Relacion

al Voltaje en un Tubo Generador de Rayos-X

Modos de Pérdida de Energia de los Rayos-X

Relacion de la Intensidad de Rayos-X

Transmitida

por un Atenuador de Aluminio y el Espesor de Este

Coeficientes de Atenuacion de Masa para Varios

Tejidos

Seccion Transversal de Pelicula Radiografica Tipica en Trabajos Médicos

Esquema del Proceso Fotografico

Sensibilidad Relativa Como Funcion de la Energia

de la Radiacion Para una Pelicula Radiografica

Seccion Transversal de un Sistema Radiografico Pelicula-Pantalla

Factores de Absorcion Como Funciodn de la Energia de los Rayos-X Para Varios Tipos de Pantallas

Esquematizacion del "Fracaso de la Ley de

Recipro-cidad"

Curvas Caracteristicas Tipicas de Peliculas

Radiograficas

Espectro Wiener Para una Pantalla Radiografica

Intensificadora Tipica (Tipo Alpha 8)

(16)

LISTA DE FIGURAS (Cont. )

Figura

18

19

20

21

22

23

24

26

av

28

29

30

31

32

33

34

Configuracion Para Formacioén de Radiografias

Configuracién de Impresidén Fotografica por Contacto

Descripcidon Simbélica del Proceso de Sustracecidén

Fotografica de Primer Orden

Generacion de una Mascarilla de Sustraccion

Demostracion Rsquematica del Proceso de Sustraccion

de Primer Orden

Resultados de la Realizacidén de Sustraccidén de Primer Orden

Descripeion Simbdlica del Proceso de Sustracciodn

Fotografica de Segundo Orden

Comparacion

de las Capacidades de Supresion

del

“Fondo” por Sustraccion de Primer y Segundo Orden

Facilidades Tenidas Para Procesar Digitalmente

Imagenes

Demostracion de Algunas Técnicas de Modificacion de

Histogramas y Manipulacion del Contraste

Original y Resultado de la Realizacidén de la Técnica de Igualacién de Histogramas

Imagenes Resultantes de la Realizacidén de las Técnicas de Hiperbolacién y Recortamiento

Perspectiva de Rotacién y Seccidn Transversal de la

[MTF] de un Sistema Formador de Radiograftas Tipico

Original y Resultado de la Realizacién de Enfasis de Frecuencias Altas

Efecto de un Filtro Pasa-Altas

Original e Imagen Resultante de la Realizacidén de Filtraje Pasa-Altas con Enfasis de Frecuencias Altas Operaciones Realizadas Para Generar Digitalmente una Imagen de Sustraccioén

(17)

LISTA DE FIGURAS (Cont. )

Figura

35

36

37

38

40

41

42

43

44

45

46

AT

48

49

Imagenes Radioldégicas Originales Empleadas Para

Sustraccion Digital

Imégenes Finales Generadas Desde el Proceso de Sustraccion Digital

Curva Caracteristica de Pelicula Radiografica Tipo [RP] Empleada sin Pantalla Intensificadora

Esquema de Formacién de Imagenes

Técnica de Filtrado Inverso

Perspectiva Tridimensional y Seccion Transversal

de Funcién de Transferencia Modelada Para Sistema

Formador de Im&genes

Perspectiva Tridimensional y Seccion Transversal de Funcién de Transferencia de Filtro Inverso

Original "Normal" y Resultado de la Realizacioén

de Filtrado Inverso Gaussiano

Original “con Tuberculosis" y Resultado de la

Realizacién de Filtrado Inverso Gaussiano

Modelo de la Estructura de una Imagen Empleado

Para Filtrado Homomérfico

Reproduccién de la Intensidad de una Imagen Desde la Transmisién de Luz a Través de una Concentracion de Plata Amorfa

Técnica de Filtrado Homomérfico

Perspectiva Tridimensional y Seccidon Transversal de Funcidon de Transferencia de Filtro bineal Empleado con el Método Homombdrfico

Original y Resultado de la Realizacion de Filtraje

Homomérfico

(18)

INTRODUCCION

La manipulacion de iméagenes enviadas desde el espacio exterior por vehiculos no tripulados con propodsitos de

correceion,

ha sido uno de jos factores mas importantes en el

desarrollo (desde aproximadamente la segunda mitad de la

década

de los 60’s) de métodos y técnicas para

el

procesado

de imagenes radioldgicas.

Hablando en forma amplia existen dos tipos de procesado de imagenes que pueden ser relizados por una computadora

digital.

Mediante

uno de ellos el fin es extraer informacion

de

una

imagen sin necesidad de presentarla en

la

forma

de

esta,

tal

como las técnicas de reconocimiento de patrones en

que

el

resultado

es

solamente

una

indicacidn

de

cuales

patrones

estuvieron

presentes. A través

del

otro

tipo

de

procesado

y

que en general se suele llamar

mejoramiento

de

imagenes, el objetivo es modificar una imagen de modo que el

foto

interpretador humano pueda encontrar mas

fadcilmente

lo

que

él

busca,

lo

cual no necesariamente significa

que

la

imagen sea fotométricamente mejor, tenga mejor resolucion, etc. El propbsito de este trabajo es mostrar algunas de las

formas

en

que

el

procesado digital

puede

aplicarse

para

mejorar “monocromaticamente" imagenes radiograficas desde el punto de vista de un fotointerpretador que busca informacidén

util para diagndostico médico, en donde aqui nos referimos

por

“monocromatico"

al hecho de trabajar con solamente niveles de

(19)

aqui tendra ese sentido al manos que se indique lo cantraria). Se hace una expagician formal de lage agpectas gqenerales del pracegada de imagenes radiqlégicas, remarcanda en _ For met

especial

las

factores

que caracterizan la generacian

—y

el

qrabada d@ una imagen radiagrafica tipica dada que algunos de Los parametras inmiscuidas en @lla san introducidas para

reapaldar

lai

teorla

de las técnicas tratadas

en

capitulos

poster i aes.

Se presenta @l desarrollo de la tearla de sustraceian “monaeranatica" mediante peliculas a primer y segunda arden, asi cama dade aquella bagada en adician de calor (Capitule

TT). Se muestran resultadas de la implementacian hecha de la técnica de primer arden para un angiagrama craneal, noatandose obvie mejarfia en e@l contraste de los vases sanguineos sabre

toda de aquellos mas oabstruidos por informacian no relevante.

Se @expanen diversas técnicas de reforzamiento tales coma la de iqualacian @ hiperbolacidan de histagramas de niveles cde eis, "recor taniento" po eur et marnipulacian de Corker ask e& y filteadas pagavraltas y de @nfasis de altas frecuencias, asf cama la implementacian digital de sustraccidn de imagenes

(Captiteula Tth), mostrandase resultados claras acerca de su uti laicdact. Aad mi ene ee degceribe la pagteriar re@alizacian de reetauraci an de imagenes radiograficas médicas mediante filtrada inversa gaugssiario y homamngeficoa (Capitulo IV).

(20)

nyt

Luba Comput ache& REDF Li/7O7 de las diversas tecnica desarrolladas en este trabajo se@ presenta en el LApeéndice TI. Ademas se prraparctora una descripcian detallada de la tearia,

usa

oy funcionamienta de uno de estos programas que produce el

(21)

T.- PROGRSADO DE TMAGENES RADTOLOGTCAS

T.J.> Inbroduceton

Rn

asbe

capitulo se dan aspectos gonerales acerca

del

procesada de imagenes radiogralicas generadas con ol proposti be de ayndar an @) diavnostleo madico, asl como las bases fisicas ort hey foneracion y egrabado de ellas. He hace menalon del porguea da oda tmporhancia del procasado del ganeroa de IMaACaANnes vntbes indlealas y sobre sus; corrientes de astudio priucitpalas. Acad Lambien se hace referencia a algunas lLeantieas euyos beneficlos oon su aplicacian a imagenes radiolopicas ya han sido comprobados. Se dan las definiciones matemalicacas hasicas en esbhe trabado, otorgandosele una consideraciton especial a Los faeblores y paramelvros que determinan en eseneta la calidad de ana imagen radiologiaé tipioaa. fh) tratamiento es enalitabive, introduci@éndose solamente las relaciones

mabemabieas

basicas

yy

pepraficas caracterisaticas

de

ciertos

procesos chando es necesario, Lo deserito aqui servird para reforsar aleunos de los planteamientos tanto tedrrices come experimentales en captlulos posberiores.

I.2.- Aspectos Generales

Tn general una imagen radiolopica contiene una cantbidad

considerable de iuformacion.

Kn diagnastico,

que es para

lo

eual oes mas empleadao este Lipe de imagenes, el macdico

geaeralmente

seleceiona

solo clerta parle de la

informacion

(22)

radioerafieos, Sin embargo mucha informactan no es obvia a simple vista en la mayoria de los casos v es necesario hacer Qna modificactou adecuada de la imagen para obtenerla. Ws por

ello que ha tbomado un eran auge e importancia @) procesado

de

imagvgenas radtoe@rafieas ent medteiua.

Weisten cuatro sub-areas de estudio en eal procesado de Hides radioprabhiaas medileas en las que se encuenbran Lanbe tos AV ANCES mas importantes como Los problemas mas

inboresarnbes ;

eslas

sort

(J)Reforsamiento

de

detalles,

(foysupresiaon

de

inlormactan

trrelevante,

(3)deatecetau

dea

debalbteas, y (4delasificaciean automatica, las ouates se han

deasarroltlacdoa primnordialmente para propasitos de diagrnasbiaa.

i | procasada de imagenes radioldégicas se ha realinaado a braves, cle meacddosi fotograftiaos, digitales, elecbranieos (analagioos), Aaplicos, e hibridos de ellos. hos medios digitales huan sobresalido por su gran efictencia y versabilidad, annandose ai ello el hecho de que dia aie dia

Lienen costos raszonablemente mas accesibles.

I.3.- Téenicas Importantes

Wxisten diversas Lécnicas empleadas para el procesado de

imapenes

radiografvicas

médicas

que

por

su

ubilidad

(ya

ecomprobada) merecen que se Jes mencione.

Para

propasitos

de reforszamiento

de

detalles

tienen

(23)

MA pea a Uta imagen oon color en base a los bres primarioas aad, verde, y rojo (Andrews, H.C., Tescher, A.G., y Kruger, oR. , L972), y dae modifleacion de histogramas come agquellas que lo hacen uniforma o hiperbdélicao (Tall, Wol., obras, L97L); este thbimo tipo da becanicas es propio del proeasade aon compubadoras digitalas,

Sin

dada alguna dla téenieca mas importante por el

grado

de mejoramiento que se suele obtener con ella es Jai de sustraceton, eon dla cual se traba da oblener supresian de

tnformacion ma stenilicaliva pava el dtagnastbiow., Mate tipo ce

procesada se lleva a eaho tipiesmente entre dos imagenes

axpuestas

a la radiacion anbles y despues de La adnintsabracion

de oun macdtia radtoropaco (para inereamentar el conbtraste), Aunque inicialmente y durante largo tiempo la tLacnica en

consideracion

fue

realisada solo a travas

de

procesamienta

fotografico (Hardstedt, Ch., vy Welander, U., 1975; Hardstedt, Cho, Rundelius, B., y Welander, U., 1976; Ort, M.G., y Gregg, hey, L975), debido a su gran poder en el reltorsantento de detalles de muy bajo contraste en imagenes radielselana ha motivado que sea inplementada a travas de otros madtos, Cone por compubadoras digitales (Chow, COR. , Wilal,S.Kk., y Niebuhr, Kk.E., 1973; Seleer, RWH., 3966), a través de video (Schumm, C., 1972), y con sistemas opbico-digitales (Ovitt,

T.W.,

vy

otros,

1978).

La implementacion de sustraceian

de

(24)

senstibilidad ai pequetios cambios de conbraste (hasta 8 vaces

mayor

que

por medios

folografices),

ahorro

de

tiempo,

y

facilidad para la automatinacion, aun y cuando por su costo

redlabivamente

bajo Jos medios fotografieos siguen siendo

muy

empleados an axainenes Gliniecos.

Aunque no existe un metodo "universal" para definir lo que oes an detalle en una imagen dada, para la deteccion de

aquellos cuya decision de si existen o no

en la imagen es

de

suma

importancia

para

el diagnostico

se

han

implementado

diversas Lacnioas, las onuales dependiendo del problema particular han btenido éxito variante., Tin bre las Léonicas

Vlevadas

a

Ja

practica para la extraceion

de

detalles

en

imagenes radjiologicas se encuentran algunas que hacen uso de medidas de la bLextura de Ja jmagen (Hall, H.L., Kruger, R.P., y ‘Turner, A.F., L974), obras que emplean métodos hibridos aptico-digitales implicando transformada Fourier optica (Kruger, R.P., Thompson, W.B., y Turner, A.F., L974), y

algunos

procesamientos

secuenciales

basados

en

encontrar

puntos vacinos a un punto de partida cualquiera cuyos niveles de gris difieran del de este en por lo menos un umbral dado, y

enlouces continuar enconutrando “vecinos" para estos

"vecinos"

encontrados (Ballard, D.W., y Sklansky, J., 1976). Aunque se pueden emplear procesos analogos a estas técnicas para lz nantipulacion de imagenes conbinuas los mayores beneficios se obtienen cuando se tLrabaja con imagenes digitales.

(25)

médicas

se

realiza

principalmente en base

ai

efunciones

de

diseriminacion derivadas cde teorjla de decision estadistica,

Lanto para el problema de dos clases normal-anormal como para

el de diaguosis diferencial o sea la posterior division de La

clase anormal en sub-clases de enfermedades (Kruger, RP. ,

Wall, Wet., y Turner, A.P., 1977).

T.4.7- Algunas Bases Matematicas

La generacion y procesamlento de imagenes puede verse

como operaciones que Lransforman imagenes en imagenes. Por su

sdinplicidad y gran poder para el procesada cde imagenes

resaltan

las

denominadas operaciones 7 ineales.

Sea FOP]

un

operador que toma imagenes para dar imagenes, entonces se dice

gue es Lineal st

OP{ar ia + ap ja 2... + ain in } = as OP{j1} + az OP{ia} +

ea» © an OPf{in} ( 1)

donde [i1, ABs an » inj] son imagenes y Lat, az, ... , an]

constanbes.

Como es sabido,

eu el analisis de formacion de imagenes

el coneepto de Fuente puntual es muy util, dado que si se

considera la distribucien de energia luminosa entrando al

sistema como una summa de fuentes puntuales, enbonces

conoclendo Ja respuesta del sistema a una fuente puntual es

posihle determinar la imagen que generarad. iin btérminos

matematicos una fuente puntual suele ser modelada por la

(26)

genevalmentea por IS]. St [h€x,y)] es la salida obbenicda al aplicar un operador Jineal [OP] a una funcion Lmpul se

IS(x,v)}, 0 Bea

OP IG(x.y)} = hexsy)

(2)

La anual comtnmentea sea denomina funcien respuesta impulsa del operador, se diee que [OP] es invariante en esS8pacia (oa ivnvariante a traslado) si

OP RS(2=x% .y-y J] = h(x’ ,y-y')

(3)

oO sea gue al trasladur la entrada [x J] y [vy ] en Las direcalones [x] yy [vy] respeativamente, se obtbiene que la

salida tambien se trastada en lo mismo,

sea [f£Ox,y)] una funeion de dos variables independientes

fx}

vy

fy]5

entonces su transformada Fourier

[F(u,v)]

esta

definida par

0

F(u,v) =

f(x,y) exp{-j2mwiux + vy)} dx dy,

(4)

a)

siendo que [PF] es en general una funcion con valores complejos

ran

a

cual

representa

ala function [ff]

como

una

combinaciean

ineal

de funeiones elementales

de

tla forma f[exp{-j2tOux

+

vy) fd.

Rn

cGorrespondencia

a

Jo

anterior

se

define

la

transformada Fourier inversa de [F(u,v)] como

+@

(27)

10

Una

operacian

de

enorme tmportaneta en el

trate

con

sistemas

Jlineales

y

en

particular

sumamente

Util

en

el

procesadoa digital de imagenes (por ej., en el filbtrado

espacial): es Ja de aonvolucion, la cual eutre dos funciones

| ra | y [fa] de Jas varlables independientes [x] y [yy] esta

deafinida por

+0D

f1 +4 0% =

fi (a, B) Pa (xe y~ By da, 1B

(6)

0D

[.5,.- Generaeion.de Imagenes Radiologiaas

ba eonfiguracieaon que muestra el principto de la

Beneracion por transmision de una imagen radiografica médica

se muestra en [Figura 1].

fl principio se puede dividir en dos partes,

la primera

eorresponde a la generacien de la imagen de radiacion

inmediatamente después del paciente (distribucién espacial

de

dosis de vadiacion a la entrada del sistema de transmision) y,

da segunda aola econversien de esa imagen de radiacian

invisible en una imagen radiografiea visible.

fi =6ola generacieén de una imagen radiografica tipica

intervienen cuatro factores importantes que son: (1)

Produceion de los rayos-X, (2) absorecion de la radiacion por

el especimen, (3) sistema de transmission y, (4) el grabado de

la imagen. A continuacion se da una breve deseripeian de los

aspectos mas impartantes de cada uno de ellos.

I.5.1.- Produecion de Rayos-X

(28)

TUBO

DE

RAYOS-X

PACIENTE

PLANO

DE

LA

IMAGEN

DE

RADIACION

SISTEMA

DE

TRANSMISION

GENERACION

DE

LA

IMAGEN

DE

RADIACION

IMAGEN

RADIOGRAFICA

VISIBLE

| |

|

CONVERSION

DE

LA

IMAGEN.

DE

RADIACION

Figura

1.-Generacion

por

Transmisién

de

una

Imagen

Radiografica

(29)

material fal cued. nas referirvrenas en lo sucesivoa cana el "Dlhamca') , de Peg goes FT SL COs Cyd

preocduce ddr cle maeyege 3% peuecder oeuaeie. Ey uurrers chee @ cree OF

{Figura Mado oun electrdn rapida é

raviacda

y

ce

eer acdc

cerca del onuelea por la interaceiGr ce gigs campos @lé@ahkrei ces lo cual produce una pérdida de energla cinética del electron en forma cde un fata de rayoage-X denaninadags "cde frenada'. Gi La interacciaon e@lectrdém-nbeleo es suficientemente fuerte «4 — @lectran puede ceder la totalidad de gu enarqila @nm furma cde ur fotan cde rayogeX, En el equunda oprocegea (Figura hb) un electrén enerqética coaligiona y rex Cle ut Ged bea atu @lectran del material "blanco" dejanda una vacante, cde tal

manera Que cuanda @ata @s llenada por un electrdan de una

capa

exterior se genera un fotan de rayos-X "caracteristicoa" del atamea "blanca™ can una energtia igual a ja diferencia de energqias de enlace en anbas Grbhitas.,

Le eneraqla de log @lectranes que inciden en @l material "hlanca” em eu mayor pamte produce una @excitacian simple cde laos abtoamos, que la pierden en farma de calar cedida al media circuncdanrtes: el regsta es caonvertida en rayos-xX. Un haz de

electranes incidentes can energta pramediao par electran de loo

kev dicipa el 29% de su enerqia en calar y el L% en forma de

rayoee-X.

EL poarcentaje de convergian a radiacian "de frenada”

Se

ancrementa

can la energia de las electroanes incidentes

y

(30)

f@

ELECTRON

/

CON

MENOS

ENERGIA

StreTRON

_

5

(ew

Mi

(a)

ENERGETICO

(31)

14

deneas tienen menos electranes par grama de material y estan WAS ligados al nudclec. En CRigura 31 se muestra LUT AR

dietedbucian tipica del nuaimera de fotanes de rayageX generacdas

(OES CS

come

ura

funedarn

cde su eneratha,

eienda que

en

perticular el “hance! fuer burg amc aperaca a &7 k¥p. Se puede oabservar cue la radiacian "de frenado”" ge incremanta canfarme decrece dla energta, sola que se ve reducida «4 energias pequefias por e@l efecto de filtrada de. la cCaparazdan de) tubo que ercierra al "blanca". Tambica se muesteran Linea

ead

Geractaerigticags-K (debidas al llenada de vacantes en celda-k),

das CUales ge enc wentrean BC CH DL tel SUES te @nm SG kev y 66 kerva sa ha encarkrada que en realidad cada una de @ptas lingag san das, @l par (37.9 kev, S9.35 kev) y @l par (47,2 kev, 69,1 kev) respectivanente,

En CFiquea 4] se esquematiza la confiquracidan de un tuba(| C]

de rayose<X tipico mogtranda tadoas los componentes egenciales

para lea praducci@n de rayag-% carn fines médicas. El prapaéeita del otulkka @e praducie y controlar una coreiente de @glectranes de altas energias que incida en @l "blanco" para generar los Mayen he

El campartamnienta de la caorriente del tuba (Cfluja de

(32)

~ |

\.

SIN

FILTRADO

“N

Ny

7 7 1

2

Ke

RaAYOS-X

"CARACTERISTICOS

DEL TUNGSTENO 1 ww N

RADIACION "DE

FRENADO”

1 1 oO °o a =

(<O1) SOGISNGOUd SANOLOA 3Q OUAWNN

(33)

"BLANCO

u

DE

TUNGSTENO

ANODO

DE

COBRE

iy,

DISPOSITIVO DE ENFOQUE

\

ABASTECEDOR DE

POTENCIA

/

DEL

FILAMENTO

FILAMENTO CALENT

ADO

(cATODO)

fiyifii

VOLTIMETRO

MILIAMPERIMETRO

Figura

4.—

Tubo

TIpico

(@)

“en

la

Generacién

de

Rayos-x

anaae

a)

(34)

TEMPERATURA DEL FILAMENTO INCREMENTADA VOLT AJE DE SATURACION

LIMITADA POR

EFECTO

DE

"CARGA

ESPACIO

(v4) OGNl 18d AaLNaIWYOD

(35)

18

que

se

da cuando no siendo suficiente la atraccidén hacia

el

anodo

muchos electrones se quedan circundando

el

filamento,

impidiendo que electrones sacados de el posteriormente lleguen

a

el

anodo

a

menos

que

su

energia

térmica

sea

lo

suficientemente alta para vencer la repulsion de aquellos. Una

Vez

alcanzada

la

regién

de

saturacioén

la

corriente

es

relativamente

independiente del potencial del tubo,

a

menos

que

la

temperatura

del

filamento

varie.

La

descripcion

detallada

de

los

aspectos

técnicos

de

construccién

Vy

operacién

de tubos de rayos-X para fines médicos se deja para

otros lugares (Coulam, C.M, y otros, 1981).

I.5.2.- Absorciotn de Rayos-X

La

intensidad

de

los rayos-X se reduce

al

viajar

a

través de cualquier material.

En general,

preponderantemente

la

absorcidn

y

luego

la

dispersion

son

los

fendmenos

principales

causantes

de

tal

efecto.

La

capacidad

de

atenuacion

de

rayos-X

generalmente

es

diferente

para

materiales distintos, y enello reside su utilidad para la

(36)

19

Ces |

antes, por lo cual es dificil digstinguir unas de otras en

una radiografia canvencional., Los modas principales en que un foobar cle: ray “X puede perder enerqhai sar ee] efacta fotoelé@ctrica, efe

he

Canpberny

oy praduce dan de

paceg,

los

cuales se han @egsquematizgade en CFiqura 1.

Se

ha

encontrada

que la

atenuacian

de

las

rayaw-X

manoenergeticos debida a los materiales, en general tiene un

canportanienta

aproximadamente

e@xpanenci eal g

co

BPE y

ee

Sabistace

Lo Je @xpt-~axd , (7)

dande C10 @s la intensidad transmitida, Cle] la intensidad del

(37)

_

RAYO-X

(a)

Ravo-X

FOTON

A

ELECTRON

DISPERSADO

:

RAYO-X DE

ALTA

ENERGIA

ELECTRON

:

i

__¢b)

te)

Figura

6.—

Modos

de

Perdida

de

Energla

de

~~.

FOTOELECTRON

FOTONES DE ANIQUILACION

los

Rayos-X

(38)

(%) VOILINSNVYL OVGISNALNI |

75

50

25

O

2

4

| |

ESPESOR

DEL

ATENUADOR

(mm

DE

ALUMINIO)

.

|

Figura

7.-Relacien

de

la

Intensidad

de

Rayos-X

Transmitida

por

un

Atenuador

de

Aluminio

y

el

Espesor

de

Este

(39)

aise tae

“pelicramatica’; por ila que la aterusacian de Le ultima ef Mena Que laH ch a pt SI i i ci iT zat ih oe wi it ae o 3

e 1 GProOpOoSsi bo o& moder commer ar

Cidades de abenmuacianm ce

se ha definida @1 parametra

fan = a,

(B)

denaminada coeficiente® de atenuacia de maga, rmcdcy ip: Le densidad de masa del material. Este coefficients enfatiza que la masa @8 la responsable principal de la atenuacion de las rayos-%. En Figura G1 se maestran curvas de los coeficientes de atenuacian cde aga de qgrasag, misculas, Mueeas, yoda, y plan coma un& funciam de la eneraia de das raycrs-X. Terk

natarse Chules aT base & la masa todos Los Pedidos ahenuan

apraximadamente lo misma arriba de oD kev, y gue e€l yado es mejor abearvedar cue @l plano en @l inteérvala de BO kev a FO

1.5.3.7 Sistema de Transmisian

El 81¢tema de transmisicn @s @] que canvierte la imagen de racdiaciaGn invisible @m une Imagen racdicgrarica viginle. Eri

mtallas

noeMar tal furcidri pe gener ad gar emir eacdcs

TEM &&

sistemas intensificadores electro-dpticas., EL uso ce pantailtas

SSCcencs &

. o why pe i ~

imbensificadoras basadas em el fenamena ¢

fabearcian de un fatadn y emisian de atra de menor energia er

: e : ps z Fi

(40)

100

|

T

o

YODO

|

xE

vo

a orf =

w

:

|

=

Ww PLOMO

“a

Z |

5 |

2 |

< |

2

a

|

lJ

Ee

|

.

|

WW i

oO |

Ww

|

E

uw 1.0 = — |

2

|

iL |

WW |

Q

|

MUSCULO

|

GRASA

0.1

I

|

0 50 100 150

ENERGIA DE KAYOS-X& (kev)

(41)

radilagraticas bienen LUGE

foot vty

Pecguc r @ry ge gar, mecca che

SORT embarga

le

@xoosician cir

Blgue emoleanda en aquellas

end er mec

que 6 stechar Gl grada ce

Afarthums he al qunas Cerra

han Yenida

peliqrosas pracedimiente

oe ear doeicn detallada acerca de | CH BLCLan yo proaniedacdes

Ficsic de las pantall diogratics

Canpanente principal t

Lracdsaticas

intensificadar braves del

mud lao distribucian cle scores ets

‘Lida

eno una distribucian de 1

dande @1

numera

che electranes lkliberados -a&1l vacta ©€S preaparcilonal a la

"Sidad ce la racdiacicadmn. Line ankidad 2 regs

evaeluar la tranemisiGrn Ge wma ame

acoida} eas La Furic) ar cle Pei

eLlegkema, La los efectos gue bLieme es

el dominia frecuencial de la

I,5.4,~- Grabado de la Imagen Radiagrafica

Lae pelicula eg @l media tipaica de grabada

we. nq tu HH " “i ei %

(42)

Las oe arrollan em este trabhaio

& iSaCP ECL ar ce

Yo proaniecectdes $i ely Cenc: oe:

parntealiles anbteneificadccr

> a pet 0 a

Con dUNc an Ssuelen eine

I.6.7- Feliculas y Sistemas Radicgraficas Felicula-Fantalla

- s :

de la Lmfarmecian tdiebridbucian

Pare el

intensidad) emergente de un paciente que ha sida irradiada

urn ee Cuasic-uniforme de rayas-xA (que es en

examen radiagratica btipice), generalmente sei peliou

racdiagraticas las cuales Sug Le agrugar @m doe cahegear

s las intenhificadaras

fa

que ona. La compasician y cometrucciam cde

ecloa em @1] eapesar de haéeicanente la milena, diferencianda

emule) ar emeibive oy la cantidad en que se

CCAP CAPES TEs

La Furic éa che las oo. panbailas Lritere ificada

lea de comvertir une distribuciaGn

raci ag

de rayosi-X & una amna&laga de raciacian vii

intensidac wm

coanmeervanda la nformacian,

T.4.4.- Canetitucian y Composician de una Felicula Radiagraé

ca

Er CF i quieeé So se

pelicula racdiografica tipica,

base de@ la pelicula ya sea vidriag ao una hoje che acet

las

i

a OF

Poet

ce

tile

(43)

fi-ab

yoy

(

2—\

>.

ESTRATO ADHERENTE (2.5 X 10 “°m)

EMULSION (10 X 107°m)

BASE (200 X 10m)

-%

CUBIERTA (5 X 10° m)

)

j

Figura 9.—- Seccion Transversal de Pellcula Radiografica

(44)

e@muleianm yo la ow she mci

latina, OGase, Wy

Wlhimos antes de gue la emuileiar

cubierta se coleca con el fin de

fades wg

cantera

dahoes

Hi

fisicos

como

abra

SLM, Leneianry, calor, ¥

generalmente comesiste de gelatina Sim aAlgqums& ined.

1.6.2.7 El FProacesa Fotografica

Fry {od ¢

MUSE

foboararica, Durante la é

Luz er

de ple

miu Prien racida en los

nea Yoda de hilemmag acgecuacda La

oct

lLamenhke

(45)

LUZ

GRANOS DE

HALURO DE PLATA EMULSION

|

8S 25583 Fo, 2, 20° 09° O,9O 9000859 20,0 |

oO Oseoo oO é 8 |

eRthCorta

O%se? 0%

4

0 (\°

WAS 06 eho Nye 8

tee nee S “Og “05209 “0 oS 05 oes eO's sa co

7 BASE 7

PELICULA DURANTE EXPOSICION

D max 2.0 (TIPICA)

D fog = 9.04 (TIPICA)

GRANOS DE PLATA

reaoF38,‘ate SeTe7@8% Bytom ie Tie aeee

LZ

D hase 0-01

/

PELICULA DESPUES DE REVELADO

(46)

ce] Las Sadure mira mea 2 i LeQn Be

del arden cle

Sensibild pedderu Fokeg ; Cu tocss precdaminanternente Debido 2 éabome “hlanmca™, preferentemente regiones

(GS GFanas ma reducidas son removidos desde

4 om, paw pete, eo] pus Geen pase,

Le c ae manmhiene

mms

SEE LCS

& densiga:

i

Do= Lodaoti/T) CG)

i t msarrpesmi bh ari. 2 é ag ed 13 fF p = oT by mary

(A CPAP EMICAMCLa, Y Ge Lite, i CAML G ari

estes" la mayarta de los grangas de

dejanda solamente oun mivel

co fog" cuya densidad Gmbtica es la mas baja

O.O04),

dad de la Felicula Radiagrafica

i

Lager ati maepobes

que

raficas ordinarias paar Yarioas cGrdenes

gar @l hecha de que en acquellas

Ste (he ademas la bace

Le pecar’

Alen poheracktian

miaka Yo bccn en Le EW

Leesfo

Leae x

CHige

mr

CreSse ie

electran

mayor peas los

y che

CHL

las fokores

(47)

& las de elics ae bhiene

tinkca compu

ke ty ea thi a _ fu te hi 2 tt “, a Sj fc

cominmente

ge ila enaergia de |i

4 Sensibilidad para rayas-x monrcenera

lines punte@adasy en estas Curvas Mester a ademas el efecta de

llos de absarcianmk ¢ plate y bromo. La linea continua es tla

- at

j

i

Wy

n

a i or Bee e we Ootos ths ra “4Ne, fg* ai haces de rayos-x% de diversas Llaongitudes de

CUCUPU & onmediente

Mla pocer ade

i| Ge referencias

PenetraciLan em oun materia

T.6.4.- Fantallas Intensificadoras de Radiografias

cea den CP ane ver sal coe Bary

Lao CFigwuea

a

Sletema bLipica oeldeculacnf : PaecdLagre af yzz

em wradicloagia, amypie ce

e prac hk feat,LC

cles eats LAr

&t Cnc de jas canmehi tuyentes

caneideracian suelenm ser oe mimera Atomica alta com el fin de

incrementar la absorcianm de los

(48)

¥YAILVI3Y avVGINisisNnss

|

|

|

10

100

1000

ENERGIA

DE

RAYOS-X

(keV)

Figura

11.-—

Sensibilidad

Relativa

Como

Funcion

de

la

Energla

de

la

Radiacion

Para

una

Pelicula

Radiografica

(49)
(50)

embaur ac actual mente

paerntali de CiG@rracrara, por

@l hecho de cue los filos de ahbeoreian-k lartarncn CAS kev)

yy del gadelinio (80 kevi que san los cameeanentes determinantes

Tr “Fy os tt iw!a pee) ue

a, Ge encuentran mas Cerca

Bnerara temtre 49 hey y GO kev) de la mayoria de las fa

em oun has de rayos-K camlnmente empleada para diagneaéstica que

@l filo ce absarciaém ~ Eo del tungstena (59.5 fev), debice a la

la G@gcurrencia del efecta fotaeléctrica tla

pr ck

que dimmolica un incrementa en la sengibilidad de la pantalla.

Lao eficiencia de canversian de energta para fluaorescencia

definida cama la fraccian de energta (de rayas-K en

absaorvida ala enerqia luminosa emitida, e286 bastante mayor

para panteallas de tilerra-rara (Centre iS4% y LE%) gue para las

sept

de tungsteng de calcia fentre 2% y SH). Pare oantallas del

misma material la sensibilidad se incrementa canforme es mayor

This

Py aurmque cama con e@lla tambie 3 ne Gn if thi a a g y

20 buc iam dieminuye. La Furncian de

le cCubierta reflectora @6 Girigir la dus retlroemitida porrm e1

rer? ores ar Le

F luce e roe Nacia le emuleian para

1AS frecuentemnente

mas fFreeciuertbement

ach s wang ae Los mater

Shida de hitaric.,

Gheo factor que afecta la eficiencia de Veiiilidad de una

(51)

eh

3

Sry entre la luz emitida por ila pantalla »y Le

pet t i ies. ta beet fli ri ee ~ cs iu

aut 1tae

esensibilidad espectral de ila peliculas por ejemplea, lé

ol.

peanteallas de tierracrara que emiten orimaeriamente lus ver

tlean cam pelicul th if

mtida man eficiemtes «al

B07) Ef Gate

acostumber a Sitamente sensibles al Yercle. Actualmente se

Sqgredar tintes a las pantallas con @1 fin de tener absarcicdan

preferencial de esa ilux que de oatra manera Vila jiaria

lateralmente y dieminuiria la agudeza tresaiucian), Tambien se

ee acastumbranda intraducitm en peliculas que $@ usam can

pantallas intensificadaras un tinte abecrbedar de dus entre

la emul ei ar yy da base: esta cam @@1 fin de reducir oun

efecto cdenominacda "de paca’, @1 cual ee precuce cuanda la luz

au

que praviene dela pantalla frantal mo @8 absearbida par i

emulsiam frantal y atraviesa la hase para ger abearhida por la

emulsiarm posterioar, G Cuanda lus precducida por lla pantalla

posterior cdeanues de moa ger absarbida por Ja enmleian

steriar oy de atraveger la be earbide par ola e@emulei én

frantal, la cual trae por cansecuencia un decrementao en la

Erm qemeral los factore@s criticas pare conpernse

adecuadamente la gensibilicdad y resolucianm de una pantalla san

@] esmecar del cabo flucrescente, @] tinte agregadd, y el

tamatiac ce grana. En da [Fiqura LAD ge nm factores cde

“Ko peeve veurias bipos de CCC! LAP et

a@abecre der cee racy Fa

funciaén de Su ene@raia.

1.6.5.7 Ley de Recipracidad

ph

(52)

(A®%) K-SOAVY 30 NOIDy¥OSEV CaWOg ( MATERIAL FLUORESCENTE TIPICO )

Gdp

OS

|

Yp

02S

r

PANTALLAS

DE

TIERRA

-RARA

100 ne ~ Laz 02S

\

Ly

\

(53)

oh

wine pelicula fatagrafica esta determinada por la exposicidn

integra de padiaciaon gue le lle yY @8 indenendiente de la

Petar com la cual se

cdeterminacde weliculsa 6 tantiene comstante la enera

exposed ca ary (oroaducta de la intenseided de la radiaciam y la

ICE a cCLear) em Cualesquiera das Perr E Cae

oe jo a, gent a hon, sel ait +

cur eci dri de la

ee} mi Sine Al

ei enegrecimiente ern ellos ser

ert orice

incumopblimienta de jlo antericar se le llama "fracasa de la tley

afortunadamente esata sucede de reciprocidacd"”, - y

peldeculas radiagraficas empleadas can pantallas fluorescentes

tanta em tiempos de exposician larqgas (del orden 19 sequidas a

Mae) Con Cuancda san may cartoas (del aeden 0.01 segundos «oa

THEETV CIES) tal oy come se muestra em [Fiqura 14). Er peliculas

suestas directamente a los rayor-X ce ha abservada que can

iT:

gran a@preaximacianm la ley mencicmada se cabiaface Sim importar

la duraciaén de la exposicidn.

1.4.6.7 Parametras Técnicas Importantes de Feliculas y

FPanta-ihe

Ge arLlc& es

eja de cinca factare

lifer bherrhe: Ger

ep, ome rice de

i t ns ie

(54)

OdWAIL X GVGISNSLNI

J

|

j

|

|

171000

17100

1710

i

10

TIEMPO

DE

EXPOSICION

(Seg)

_

Figura

14.-—

Esquematizacion

del

"Fracaso

de

la

Ley

de

Recipro-cidad"

(55)

represents su ye ree

cary La

peiiculae como une fumcian del logarihman thease do) ce la

esibilicdad

wp opaerntellas ce

megia (Bi y alta lage curveac CRI y CCd

CLL OM&&

thy

la migma forma general, imciecarce ce

” 4

grincipalmente de la pelicula,ii ademas de que la pendiente® se

decrements cansiderablemente #1 la pelicula S82 usa Sut

pantallas coma ¢e observa en curva [TAI.

samete uma pelicula

Lal @eXOOSiCian & los rayos-s a& que

em treabkaiaes mécdicas denende de la seccianm del cuerpa que

fresar ce le iF Gr e@rite

SLEMNCC Ex ami mace . er]

irradiadas, la opraoyecciGn ugeda, vy lose factaores tecnicos

implicadas en la preaduccian de los rayoe-xX y en @]l revelada ae

la pelicula, tales cama @1l potencial del tube, tipo de

Ceara lou, haempe oy temperatura de revelacda., La CRiCue d Cy Cues

Ooobimeas sar equellas para las cusles la densidad de la

pelicula este en é narte ce la Curva cCaracteristicg de mayor

pendi ente y rezoneblements recta, La

l.an

reg

Dos Y leg,e(S Ed) + 1.0, G4)

(56)

WINdII3d 3Q avdisn3ad

EXPOSICION

(mR)

Figura

15.-—

Curvas

Caracteristicas

Tipicas

de

Peliculas

Radiograficas

(57)

Ag

+ fag"), ys es la pendiente ge la curva

La

ele dis

er Gu porciam cde linea recta y a la

Gerinice camo @l reciproaoca

ft €) iT}

ee

ry CZ

fu

Ci cr declan

z in

ta

de la @xposicianm ten erg-am

&lias a ma)

1,0 arriba del nmivel

1.6.4. 2.7 Contraste

j os

Luega de 1 fir densidad Gptica son el cantraste ¥wal)

nm abitud tiratada pasteriarmente) los parametros tecnices que

mas anfluyen en tla interoretacian de la imagen. El cantraste

eS ura medida de la Nabilidad de la pelfcula ao combinacian

"a trasladar variacianes en @xposician «=

cambios en densidad G@outica. Generalmente ef

Lhe se define cama La CLF erencia EN

(Abi quae produce una determinada variacian de expasiciones

‘(AE YE) , tid)

ifewencianda CEa. (1099 v posleriarmente

Ye tae cr nhm ee msFH -! co Le if ih pe rm fp a Ha ~

ie eimamlificanc

Sipe pay ee - om ore geen vf eit pee,

Ciel hex Poa yarseraA es

OL—thi me

Peg cay

ida de es

ican pramedia CEJ

4.

SOeSici ar. El comtraute- cde ure

ce &

Comtr a

yea

6a

alteranda la calidad del

haz

de

(58)

idetermimn par @)L yvoltaje del anode del tuba de rayos-X yy

por el filtradea que se le hace)

: .

Gom LY asce Oetpn, SxGPGSrlianoye i ae fe pee, s, moi anda iy (determinada oor el]

bipoa de pelicula y par las condiciones cde

en particular y La

general emncorecem par la oo leper Sebee

grabadar de la imagen, por lo cual

aL

frecuentement & ad emp lec che:

amplificsciGn para reducir tales efectos megatia x ono ivi *

1.6.6,3.- Latitud

La Jabitud de una pelicula racdiografica es une mec i che

del intervala de detalles anatamicas que pueden ai

vVigualizadas simualtaneamente en ella.

Consideranda cue @1l intervala &til cde deneidace er

radiagrati narmales es Ee ha agefinida

chanmtitativarnente & Jla dJlatitud de tla pelicula coma la

aritimic io)

Varlacian d@ @xposicianes em unidades

MECC SS srl & Par tener oun cambio en densida

Oy WU CELE Gay & Lamers radi

Cry cle

ary La pce

caracte LiCa, Yo? i ee CaM

SLC) Ces CHL es preacducem dengidades de 0.2% y wie 0)

ge biene de la

CLiVamente ,

a ac (&

(59)

lo cual «=ERS COhLene due

thi “et o ay “4 ee Be a a itl

ted

Gaoke - logioE, = ===,

a

Ls es la @xpresiacm para la lbatitud de la pelicula.rv }

waco ue Le laritucd de la peliculas © indemendiente de

~ thi pantalla can la cual se

och Hy

rayoseX Que anciden sotre em el

absorciadn de rayvogs-k uae Lie fe Ww

ge lux

conparada can la

De jas [EEce., tll) y Bie PW!

cantraste y la latitud estan en relacian inverse, «4 ¢ea que

entre mas taja sea @] cantreaste, mas anche sera la latitud, yv

WICEGVversae. Leas Qo getivas del examen radioldgica sar Que

determinaran cama se deheran de pesar”’™ et inbervaila ae

oP anata ce

dekalle que

1.6.46.,4,- Resalucian

Uma caracher Liigecan t yte del funciomamienta de oun

hentia gradeacder cles radial Gad eu tabi bic Wghe” Gt

Lr erekee 1

Lelmente

tejicggs del cuerpo (pcr @j., una interface SOLS

camo de obe@bhas pegquelics my cambhiquas tocar Gia, los Vases

sanquinmecse @m our angiograma)., Clasicamente la calidad cde une

(60)

la distinguibilidad en @l aGrahada de

evalua CORGR ine a

paetrones ae entrada simples cama bar nivel] es

Quigg GM A

importantes el cantrashte y la densidad Optica pramecdia en La

regqicm vite Caracteriehicas del

receptar de la imagen Gaetan aquelias al] MOV ML Sta

crtelru oobjeta irradiada (par @ai., Su velacidad de movimienta ¥

eametria del sis

hLiempa cde exposician), » las de

las dimensiones de la fuente de rayas-X).tu

1.6.4.5.- Ruida Radiagrafica

Lae A@Darencia ruida de une imegen racialaqica erm ura

pelicula urifarmemente@ expuesta camprimida emtre das pants

intersificaderas radiagrafticas, 86 debe principalmente al

denaominada moteacda cuambica @l cual surge de las fluctuaciones

eenaciales aleatarias de las fotanes de rayas-A absarbideas par

lage pantallias y Loe fotane wi ge lus emitidoes por estas, asf

cana Ge la granvlaridad de la pelicula la cual @8 praducta de

pooh: oy has if

la distribucian aleataria de Years es

tiene entances que la variacian @earacial de la demeidad de la

pelicula @xpuestea entre un par de mantallas antlensiricadc

caneiete de un patram tosem caus cece ee)

E.On pe ero oun matrdan de aqrancs fimos cde la op

Perm rics CLAS macs ACS tune a en i lear Deg a PP Ooce Lormar LAP

descripeciGgn del compartamienta del ruiaa iT y el

(61)
(62)
(63)

;$8

Ii.- SUSTRACCION DE IMAGENES CON FELICULAS

TTl.4.- Introduccian

cuyo emplea es

Ge que Sirva cde rererencia ce racdioorat

Baie ps comaracian can la immlementaciom digital del meétacda

prabablemente el 4. +

LTD} «a Eahe meétoce am Ce

rare @l refarzamnienta de dehalles en imagenes

al metodo, se hace una referencia general de su

MeCanLenns a través cde lose cua se loaqra

pramagsi ba oy

Ete. Luege, em base a la caomfigurecianm tipica de generacicn

werametras ficicas nmecesarian radiografica $6 intraeducen

Sloe lores matematicas esenciales. Han Sida para hacer las de

Z “, —

gener adas LGSaQenes Que muestran en farma feaciente las

1

acidades de reforzamiento de detalles de La

ian de primer arden @m un angicagrama craneal.

fi ct 4 Shi rm q ae)

Py eee Tee he

E] desolieque ce las

-LET L al mesr er@ GG atcuerdga a une estructura Llodgicao-sistematica

en @l misma arden de

su

deductive, aboardancase |

appear bein Mistarica yYoerm forma cescendente el de SLA

inmpartencia er la practica racdialaas actual.

Iil.2.- Generalidades Sabre Sustracciaon de Imagenes

(64)

4?

de manipular

wy ri w G a t iff 7 rc 2M. omfu Li =a iT * tu

Tban ae

infarmactanm de dificil vigualizacian que aparece Solo em una

de ei] de ounme tercers en la cual ma an.

comin (Figura if), Cuanda ee trabaiva can rac

e abhienen & partir ge

Benes originales generalmente ¢

5 ot 7 a ae He fi

paciente & los rayae-2, ura

Chee Lam eR

1 ;

angicaramna) de la obra despues

ob jetivas

ANCL A Pradlacagac cr

PUGETG2" ge] forme

necificas al rea lieear eustracci én

Obstructoar regresentada por huesas y tejidas, i

de ingportancia para el

cambios de camtraskte debidas

liltime ce logra ittrimienda la

pelicula de mayor cantraste que ia

uve unm fonda unifarme ce densidad baja.

Loe orocedimientas que mas ay &

la suetraccian de imagenes radigicoicas mediante peliculas yy

PLP Enos Cone Lecnicas, some «t1)

Susaheaeceidn de gris

y (2) suetraccian por adicianm de calar.,

una cdescripe|e.

impoartancia especial a Cilid y [tS 7 por suo mayor Lez,

(65)

IMAGENES

ORIGINALES

Figura

17.-—-Esquematizacion

del

Imagenes

Método

de

Sustraccion

de

(66)

Loy

ITl.3.- Relacianes y

m1 bing de

{ se we a hi Cc. F hed

la enerata ce cian incicdente en

clamcde: [Eo $4

zt

secimen cama una fFunciaén de la energia mec

coeficilente de atenuacian

cada region del hudiag cama uma

Le.ean yt la

bLratamientas materabhicas que se

que la energta incidente em 2&1

diestribuida en yo oque Le

Yous

a lima

~ a 7 ih

Lame

FPeCUETCL &

(67)
(68)

t cs

WAC

ad se pee pe,

CCPL Prcal

ae

cee

VieeT ie

También

ringid

Por simplific

Lretrimdu

cicr.

TT.4.- Sustracciaénm de Frimer Order

ar cl

llamada

(69)

Tt ii i rv if th mi ry bet a 2 cL 1g

5

uu ra ma a pet ii n ~r “hi ryfo, tat ny iGpee ty vi

(generaimente la aobtenidsa antes de la Administracian del media

de 1 pr & + Ee cantacta

erm Figura iF)

Yri prod cbhiene ila

oe oS mpa f if: mG

Hh thy ah mM 4 a bet A)

Fonda chetructoar removido. lai i

forge Clee ure ee

cambraeste que

che camber 2

fut

mMueskr a Larne desearipciarn eim@bOGlica cde |

3

comsideracieén, em dande las flechas represe

impreeian Fabagrafica por cantecte y lag barras una

em la& GECAalAaA Ge Ggriges.

ft feet thi idm mahemébica come

Fo ar” Sk dar ure Fr eee

cl sur

scr ipeian anterioarmente deda, debe de enpezarse par re

une reqiar razvanablemente recta cde Lae Clue we

ttertetica de una pelicula fotogensible la densidad Gobkica

fe (7000, le cual puede @secribirese come

Ma cenetante daca pow

cande CDe4

ic ny*) i i $ —_ * 0 irs 2 ayo ry ~ + jee ® i" my Nat

a ‘ f 2 ~~ or “ty ia La ~ fh

(70)
(71)

SUSTRACCION

FOTOGRAFICA

DE

PRIMER

ORDEN

A,B

RADIOGRAFIAS

ORIGINALES

B—>B

MASCARA

DE

SUSTRACCION

A+B—>At+B

IMAGEN

FINAL

DE

SUSTRACCION

Figura

20.-—

Descripcion

Simbolica

del

Proceso

de

Sustraccion

Fotografica

de

Primer

Orden

(72)

Mas

ived

Sear

reenuectivas

Lasexits. madiaqreaty

media de cantr

abs tructiar Cleo

racian

Erp 40%, RY So 9

Entarne de £

Poy

introaduccice Ge

oroanarciarna

denende del

oe cenesidad dori ty

cv

. *

Lbhanmci a oe

una relacian

msible vy ila cian a la que

bina

de pelicula

y de

sada.

Ba Goyyd

Vor oayeccn d Gr che

Gil OP oce

v ‘4 reprecentacioames

coi cries atenueci an”

a y desmues de ila administracidan

asle. Ademas coaomsideremas que (Ba te,y?d es la

Voroyeccianes de abhenuacian” cebidas al FOmadc

que racdiagrafia

del al MeL

Media radiarapar ¥

tl ow

eG

(73)

o

radiagradtias originales ge enpled e1 fiemea bhipeer che

medicula oy que beja las miegmae condiciarie

itie ny ob bee ce c nae mmn is tt i ob Tri a nnu Mt 5 = -lane re th a ness ry a

me (150 ] y simplifis ee ghotiene que las tranemitancias

resultantes er las dae iméagenes racdiagraficak generacdas

y desmues de la adminietracian del media de conmtraste

4 2 a < ~ i i = ~ a 1 oy x 3 a < teat . i, i

=e?Path, y¥) = Tate yy) @xp oy pe Cy 2 3P e 5 ag of P53 5a 4 Spee Y by yoy

char ch ee pendiente de la curva sensitoamnetrica de Las

pebiculas racdicgraticas emnpleadas para el grabada de las

IMAQENGS OGriqinales Lek Cora’ indeterninad

Cooma lo seran

& ror ie

cigm tomada ce

Si ciue: se LETTER ftte Tar La pare

oe

LA Fadlagratia ge iqinal qeneracda de ta adminmnistracian

del maherial

(Figura 21),

la eneraia

de @xposician en

(74)

RADIOGRAFIA

ORIGINAL

"ANTES"

(yx)

PELICULA

PARA

MASCARA

(ym)

E2

Ea,m

(x,y)

—_—___

_—_

Ta(x,y)

Ta,m

(x,y)

Figura

21.-Generacion

de

una

Mascarilla

de

(75)

mr

ai la ene@ratse incidente en la racdiografia original.

CY Tee Sustituyenda fhe. (245) ] en

yo Glmpdlificanda

transmitancia resuiltante de la mascarillaii i if ct ts sra. tii a pm reyi 3 B = 4

Taymikay)

: =

corde CY representa la pendiente ten la seccian recta) ce

la Curva caracterteki & pelicula fotograftica enpleada

ariila.

neara hacer la mas

Saprencnienda la mascarilla y la radcdiocgrafia corigimal

Ghtenida después de la antraduccign en @€1l espécimen del agente

cde canteraste © iluminandolas uniformemente (Figura 22), 5 Er

tiene que ila energqia disponitle bara @xpeasicianm ern una

pelicula adjunta de gamma [Yel es

Em (hs y¥) = Es Tam lX ey) Tal yy) g ti)

elenda CEs] la energtia unifoarme@ aque incidge en @1 blaque.

bai hucyerices '

simplaificanda se tiene que

E we (x 4 y ) oo ETC7 at Ng ye a cnfs ash pe Yard' fx fo Dxsi f Pp: Mog YenPat fasi354

de donde la tran Lwea cam la ~ bel ff: FRE

PiGr hiene una tranemitan Gace cece

a a fad id qo —

T en Cx iy ) = Fay a7 ry Cx a ie ‘eo a Pons Gres fr t >: EP p« Ox 5 )

(76)

MASCARA

(Ym)

Es

Es

Ta,m

(x,y)

—>

—>

__Ta,m

(x,y)

Figura

22.—

Demostracion

Esquematica

del

Proceso

de

Sustraccion

RADIOGRAFIA

ORIGINAL

"DESPUES“

(yx)

r*

1Es

Ta,m(x,y)

Td

(x,y)

—>

Td

(x,y)

de

Primer

Orden

PELICULA

PARA

SUSTRACCION

(ys)

Ts

(77)

para la mascarilia can une gammes laquael a la

Gl erecta del fonda obebructar

misney e868 Facil ue 2 i MACE ume

ol ~~ fy

Positive

transmibancia rea cade pour

Tap (hay) = Es @xp YYPePe p* CX ay) > 4

dande [y,J es ila gamma de la pelicula empleada para

proapasita., Entane

ge hencraé cue

Fag (hay) = Key &

ep p we Oy) F

;

(a4)

la cual sigma fi & Que 66 ha @liminada perfe menbe eh Fonda

fal menos tLearicamente@), y le gueds dao releahive

APeMLLa

SAPSEst pe

&)o prec

foulea fy Glace Que aunque charge una posibiliceacd me

E

de redaucie @] farce rpouctoar, tambien incrementa @l rid

tos tecnicos tanta eeabre las ged foul

(78)

motenidas ery

peepee pk pe gee ine ae, pee

Gr Ger ClO

Cuya mee jorda

Pe Cyt Dries eh et 1k epSe

or

ce iournal

mobedle cam r

anitiliqad de peliculas

se trabaia

can los originales recducidas en pelicula technical-pan de 3mm

sienda lai imagen resultante de La sustraceian

Grabhada de igual manera.

Ii.,&.- Sustraccian de Segunda Orden

Este té@onice @& en e@sencia andloca & la de primer arcen,

quocdea mascarilla (llamada de

ex Cee ta Fear’ Cp utes Se Nace uma ¢

, de

esequoida arden). Em Figura S47 se describen simbalicamente |

pesas Lipicas del oracedimienta em camsic Gt, donde cra

flechas

me lagace

em CFigur

fobooratica por canmbacha oy Darras Uma er Le

La Ge Oris

quaricics

Shr aco ar

wert

4

A CDC Be ara Le mocline@aridad de

mer deny

pce ba Curva Careacteris

arillead, y la apcian para lograr alquma commerce

La ome

en que la ganma Ge la masecerilla de primer arden

(79)

(by

t

Flgura 23.- Resultados de la Realizaclon de Sustracclion de

Primer Orden

(80)
(81)

toys je bE

1aa er

une de [CS.0] en incrementos de foO.and, ny la figura menciomadsa se graficam las

medidas en las imagenes de sushraccian

arden, de La escala de grises calilbrada Sustraidga de® Sil misma, (Cale original.

over lea imagen de suetraccian de primer arden ma es che ois

Ge

unifoarmemnente gris, YY @8to es particularmente af mokenr be eer las regicanes dé la pelicula original mAs Tluminos

: ¥

ssi ilee yay yes cay wd pee, jr io ie: a

Wotica de (9, 5] a mas asociadas @& una denei

bat tu trm

CocaPER SS ay cen AP Cs imadanente

la Curva caracteriatica, que

(ierde Gu linealicad. mm cambica la imagen obtenida mediante suetreaccian de sequmnda arden, es (Cle mare muy

LUPE oP CHP ff Orig para toda densidad

oa lginal, corraiqgienes erm Cean

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