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SERAM 2012 / S-1551
Técnicas de postprocesado de las imágenes (TC y RM): Qué, como, cuando y porqué.
This poster was originally presented at the SERAM 2012 meeting, May 24-28, in Granada/ES. Este póster ha sido presentado originalmente en el congreso de la SERAM 2012, 24-28 de mayo, en Granada/ES. www.seram.es
Congress: SERAM 2012
Poster No.: S-1551
Type: Presentación Electrónica Educativa
Keywords: Aplicaciones informáticas, TC, RM, TC-Angiografía, Aplicaciones informáticas-3D, Aplicaciones informáticas-General, Aplicaciones informáticas-Detección, diagnóstico
Authors: A. Espinosa Pizarro, J. Garcia Villanego, C. Garcia Villar, C. Sanchez de la Orden, J. M. Fernández Peña; Cádiz/ES
DOI:10.1594/seram2012/S-1551

Revisión del tema

UN POCO DE HISTORIA

 

Aunque la palabra postprocesado nos suene como un término modernoesto sea probable debido a lo poco que se usa en nuestro medio. Haciendo una simple búsqueda bibliográfica podemos descubrir que llevamos conviviendo con ella sin saberlo desde hace mucho tiempo. Uno de los artículos que motivó este poster fué "Volume Rendering versus Maximum Intensity Projection in CT Angiography: What Works Best, When, and Why"

Fig. 1
References: Radiodiagnóstico, Hospital Universitario Puerta del Mar - Cádiz/ES

.

 

De hecho el título de este póster se inspira en aquel artículo del radiographics. Este artículo del 2006 explica perfectamente en que se basan el MIP y el VIP, explicando las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas. Si nos paramos a leer los artículos que citan a este, comprobaremos que ha sido citado repetidas veces y en muy distintas áreas de la radiología, demostrado así que el interés del postprocesado despierta en nuestra especialidad. Pero si nos vamos a su bibliografía vemos que recoge hasta un artículo de 1989 "Drebin RA, Magid D, Robertson DD, Fishman EK. Fidelity of three-dimensional CT imaging for detecting fracture gaps. J Comput Assist Tomogr 1989;13:487– 489."

Fig. 2
References: Radiodiagnóstico, Hospital Universitario Puerta del Mar - Cádiz/ES

.

 

 

Esto demuestra que no estamos hablando de una simple novedad, sino que llevan conviviendo  con nosotros mucho tiempo, hace más de 20 años, y como veremos a continuación ha venido para quedarse.

 

Podemos imaginarnos como los resultados de las reconstrucciones de aquellos años poco tienen que ver con la calidad de las imágenes obtenidas hoy en día. Esto se debe a que la fidelidad de las imágenes vendrá dada por la velocidad en la adquisición de las imágenes, y sobre todo en los estudios arteriales, los llamados angio-TC, en los que es necesario que todo el campo estudiado sea en un corto espacio de tiempo para estar en un la misma fase de realce vascular. Es en estos estudios es imprescindible disponer de al menos de 16 coronas, siendo recomendable 64. En el caso de que sean estudios sin contraste podemos ser menos exigentes con la velocidad del equipo, pero necesitaremos que el paciente colabore y estudiar un área no afectada por el movimiento respiratorio podremos también realizar buenas reconstrucciones.

 

Pasemos ahora a ver la situación en el hospital en el que nos encontramos.

 

 

EN NUESTRO HOSPITAL

 

Contextualizando este tema aplicándolo a nuestro medio, a nuestro servicio, no pudimos disponer de la posibilidad de realizar reconstrucciones algo aceptables hasta la adquisición de TC helicoidal de 2 coronas de detectores, el primer TC multicorte del que dispusimos en nuestro servicio en el año 2003(

Fig. 3
References: Radiodiagnóstico, Hospital Universitario Puerta del Mar - Cádiz/ES

).

 

Este TC vino a sustituir a uno helicoidal pero de una sola corona. Tal es así que todavía hoy se le sigue llamando multicorte cuando convive día a día con un TC mucho más moderno y con muchas más coronas. 

 

En el 2005 es adquirido un nuevo TC helicoidal multicorte de 4 coronas.(Figura 5).

 

En 2006 es cuando es publicado el artículo al que hacía referencia al inicio del póster comentando que había sido uno de los artículos que me motivó en la elaboración de este póster  "Volume Rendering versus Maximum Intensity Projection in CT Angiography: What Works Best, When, and Why".  

 

En 2008 es cuando se adquiere el TC más moderno que disponemos actualmente.(Figura 6). 

 

Se trata de un TC helicoidal multicorte de 64 coronas, ha sido entonces cuando gracias a su velocidad en la adquisición de las imágenes, la calidad de estas y las herramientas de software asociada, hemos podido apreciar un salto en la calidad de las imágenes y realizamos a diario reconstrucciones multiplanares, angioTC, 3D y otras posibilidades que pasaré a comentar a continuación. Es importante recalcar que las posibilidades del postprocesado aparecen sobre todo a partir de los TC multicorte de 64 coronas en adelante, si bien se podía realizar algo antes, es con estos cuando las reconstrucciones tienen la misma resolución en cualquier plano del espacio (resolución isométrica) y la posibilidad de capturar todo el campo con el contraste IV en la misma fase (angio TC)

 

 

¿QUÉ ES EL POSTPROCESADO?

 

Si bien es cierto que a mi me gusta "enredar" con la consola de trabajo, la idea no es "enredar” sino usar las herramientas que tenemos a nuestra disposición. Y así como un mecánico tiene que conocer sus herramientas y saber como y cuando usarla, vamos ahora a presentar nuestras herramientas de postprocesado, porque explicando en que consisten, podremos entender los beneficios que nos ofrecen y así saber cuando, como y porqué usarlas.

 

Si bien en la práctica clínica la mayoría de los radiólogos experimentados desprecian las posibilidades, ya en el 2002 el artículo del radiographics dirigido a la formación del residente que habíamos comentado antes ya aportaba referencias bibliográficas (principalmente el AJR y el radiology) demostrando que nos eran útiles, artículos que correspondían a 1998, 1998 y 2001. Lo cual nos vuelve a demostrar que estas herramientas llevan con nosotros mucho tiempo.

 

Antes de explicar estas habría que aclarar unos conceptos distintos que en la práctica se confunden 

 

Cuando realizamos un TC obtenemos una serie de datos brutos y se realiza un reconstrucción primaria en el mismo plano que en el que se han adquirido las imágenes con un cierto grosor, normalmente el axial, que son las que clásicamente usamos para la interpretación del estudio. Posteriormente se realiza una reconstrucción secundaria de un menor grosor que nos servirá para realizar un análisis volumétrico, y es este último bloque de imágenes con el que nosotros jugamos para realizar reformateos, que no incorrectamente llamamos  habitualmente reconstrucciones, en otros planos del espacio distintos, renderizaciónes volumétricas  o cualquier otro postprocesado que deseemos. Es decir, tenemos una reconstrucción primaria de un cierto grosor para la interpretación inicial y luego una reconstrucción secundaria de cortes más finos para poder realizar los reformateos o renderizaciónes que deseemos. Estos términos (reconstrucciones, reformateos y renderizaciónes) suelen confundirse y usarse indistintamente de forma equivocada.(Figura 7).

 

 

¿CUÁLES SON LAS POSIBILIDADES?

 

Vamos a agrupar las técnicas de postprocesado de la siguiente forma:

 

  • Clásicas.
    • MPR
    • Oblícuas
    • Curvas
  • Avanzadas.
    • AIP
    • MIP
    • MiniMIP
    • VIP
  • Volumétricas / 3D.
    • SR
    • VR
    • Herramientas de recorte

 

Iremos viéndolas una por una.

 

 

TÉCNICAS CLÁSICAS

 

Vamos a dividirlas en tres tipos. Las primeras que vemos son las llamadas básicas, las he llamado así dado que son con las que llevamos conviviendo más tiempo. Luego tendríamos unas que podríamos llamar avanzadas, lógicamente su nombre venerado por el hecho de que son técnicas más desarrolladas respecto a las previas. Y finalmente dispondríamos de las que podríamos denominar 3D, ya que consisten en la capacidad de representar imágenes con una sensación de profundidad. Si bien las llamadas 3D tienen un nombre que claramente se corresponde con lo que nos permiten hacer, la distinción entre básicas y avanzadas se trata de una distinción realizada por mí como una intención meramente didáctica, ya que las básicas de radiólogo está acostumbrada a realizar las y la entiende perfectamente cuál es su base, sin embargo las avanzadas suelen venir denominadas mediante una siglas y no es habitual encontrarnos con profesionales que les cuesta más en tener cuál es su funcionamiento.

 

Vamos a comenzar hablando de las técnicas de procesador básicas. Las ramas clasificar en:

- MPR (Multi Planar Reconstruction)

- Oblicuas.

  • Curvas.

 

 

MPR

 

Cuando nosotros realizamos un TC obtenemos una información volumétrica del paciente que se traducen en voxels. La información sobre ser obtenida en el plano axial simplemente por el hecho de la disposición del paciente con respecto al tubo de rayos X que gira alrededor del mismo. 

 

Figura 8

 

Esta información nosotros podemos reforma crear la en otros planos del espacio y así poder visualizar regiones anatómicas cuyo estudio es más cómodo mediante esta técnica, es lo que llamamos recontrucciones multiplanares (MPR). 

 

Figura 9

 

En esta imagen tenemos un dibujo que nos representa lo que está sucediendo. En un mismo vóxel que nos es mostrado mediante un pincel, representa un volumen del paciente, vóxel, el cual contendrá distintos tejidos con distintas densidades pero nosotros sólo queremos el pincel que represente la densidad media de todas estas. Dependiendo del grosor con el que hayamos realizado los cortes axiales, obtendremos imágenes en otros planos coronales y sagitales de menor o mayor calidad. Cuando los cortes axiales ha sido realizados muy finos obtendremos una reconstrucciones en nosotros planos de gran calidad, lo cual es conocido como "iso métricas", lo que estamos consiguiendo es poder desmenuzar ese vóxel inicial y poder discriminar mejor los distintos tejidos dentro de este proceso inicial.

 

Figura 10

 

OBLICUAS

 

Reconstrucciones clásicas tipo oblicuas.

 

En este caso, lo que buscamos no es un plano axial, coronal o sagital estricto, sino una mezcla de ellos. En ocasiones la intención es precisamente la de obtener uno de los planos clásicos de forma correcta ya que por limitaciones del paciente o técnicas las imágenes obtenidas inicialmente no son las axiales puras, y eso se traducira en que cuando revisemos los reformateos coronales y sagitales tampoco obtenemos un adecuado plano de estudio. Mediante esta técnica podemos resolver esas situaciones. En otras ocasiones obtener un tando oblicuo espiándonos del plan inicial nos permite estudiar mejor algunas estructuras (páncreas, vía biliar…).(Figura 11)

 

Fijaros en el detalle de que la imagen(Figura 12)  de la izquierda tiene unos límites más desdibujados, peor definidos que la imagen de la derecha, a su vez en la imagen de la derecha las estructuras tiene una densidad más heterogénea, lo cual se debe a que son cortes más finos que se ha traducido en una mejor definición de sus bordes pero la peor definición de su densidad, es decir, a cortes más finos mejor resolución espacial pero menor resolución de contraste.

 

 

CURVAS

 

Este tipo de reformateo creo es algo más difícil de comprender, aunque con la imagen de laFigura 13que es muy ilustrativa y nos ayuda a entender. Se trata de un plano obtenido a partir de una serie de puntos que nosotros le hemos ido marcando en uno de los planos previos explicados. Lo que tenemos es un plano curvo, el cual es como si lo estirasemos para poder convertirlo en un plano bidimensional. Esta técnica es ampliamente usada en los estudios dentales (recordándonos a la imagen obtenida en una ortopantomografía), para valorar la luz de una arteria por ejemplo en los estudios coronarios. Esta técnica resultó poco laboriosa debido a tener que ir dibujando el plano quedamos a querer reconstruir, exigiendo los dedicarle un cierto tiempo para que los resultados sean óptimas.

 

Algujos ejemplos de los resultados de imágenes con reconstrucciones curvas(Figura 14 y 15).

 

Con esto finalizamos las técnicas de pos procesado que denominado básicas. Pasamos ahora a las avanzadas.

 

 

TÉCNICAS AVANZADAS

 

Esas técnicas nos exigen un mayor esfuerzo de compresión, son algo menos usadas pero no por ello carecen de importancia, sino que resulta muy importante conocer las entender en qué se basan para poder saber cómo usarlas adecuadamente y obtener el mayor beneficio de ellas.

 

La clave de todas las técnicas de esta sección se basan en que representan no un fino corte del paciente, sino una suma de cortes, dándole un cierto grosor a la imagen resultante(Figura 16).

 

AIP (Average Intensity Project) - Proyecciones de intensidad media.

 

Sin ser conscientes es la técnica de pos procesado que usamos constantemente, ya que se trata simplemente de la representación de los píxeles con la densidad media de los voxeles incluidos en el espesor del corte seleccionado. La particularidad es que esta técnica nosotros podemos sumar varios cortes y así obtener una representación plana de un mayor grosor. El pixel mostrado tendrá un color que representa la media de las densidad Hounsfiel de los voxel a los que representa(Figura 18).

 

En estafigura 12De la izquierda vemos como los límites de las estructuras están muy bien definido pero la densidad de las mismas tiene ruido, sin embargo en la imagen de la derecha las densidades del hígado, interior del estómago… son más homogéneas, pero a su vez los bordes de las estructuras están un poco desdibujados. Lo que ha sucedido es que en la imagen de la derecha como le hemos dado un mayor grosor y hemos seleccionado el modo AIP. 

 

En este nuevo ejemplo(figura 19), en la imagen de izquierda se observan dos nódulos en el parénquima pulmonar y la cisura, en la imagen de la derecha le hemos asignado un mayor grosor y lo hemos seleccionado el modo AIP, esto nos va a permitir comprobar cómo los nódulos que antes veíamos aislados del parénquima pulmonar ahora vemos que se corresponden con estructuras vasculares los cuales se ven mejor en esta imagen, pero a la vez, la línea de la cisura se ha desdibujado. Esto nos demuestra que esta técnica no es que sea mejor y peor que las demás, sino que correctamente usada nos permite ver mejor una estructura, pero a la vez debemos tener en cuenta que podemos mover otras.

 

MIP (Maximun Intensity Proyect) - Proyecciones de máxima intensidad.

 

Para entender este concepto vemos apoyarnos en anterior. En el caso anterior las proyecciones eran de intensidad media, en este caso para ser intensidad máxima, es decir, que el pincel que nos muestre no va a ser la media de los vóxel es seleccionados en el grosor del corte sino aquel que tenga la mayor densidad de todo el grosor. Como vemos inicialmente se basa en lo mismo, escoger un mayor grosor del corte inicial, sólo variando la forma en la que nos muestra esta información pasando de la densidad media a la densidad máxima (de ahí la diferencia en la denominación). (Figura 20).

 

Este tipo de pos procesado resulta especialmente útil en la valoración de los nódulos pulmonares, ya que nos permite apreciar mejor que corresponde con nódulos y que son vasos, no sólo con mayor precisión diagnóstica sino en un menor tiempo (como ha sido comprobado en diversos estudios). En esta figura 21 Tenemos tres imágenes comparativas la de la izquierda tiene un grosor de 0,5 mm, la del medio de 3 mm, y la de la derecha de 7 mm. Fijémonos en las diferencias como en la imagen de la izquierda de menor grosor se nos pueden pasar desapercibidos esos pequeños nódulos milimétricos confundiéndolos con estructuras vasculares, mientras que la imagen de la derecha son claramente llamativas con un patrón centrolobulillar. 

 

En este nuevo ejemplo la imagen(figura 22)de la izquierda se observan dos pequeños nódulos, que al aumentar el uso de la imagen como es la de la derecha compramos que se corresponden con estructuras vasculares. 

 

Otro uso que podemos darles es para mostrarnos de un solo vistazo cuál es la distribución de las lesiones como por ejemplo en esta imagen(figura 23)nos permite ver una distribución de pequeños nódulos predominando en lóbulos medios y superiores. 

 

Y en esta última imagen(figura 24)de esta técnica en MIP, nos va a permitir poner de manifiesto un patrón en vidrio deslustrado que nos resulta más útil cuando Visualizamos cortes de grosor fino.

 

mIP - MiniMIP (Minimum Intesity Project) - Proyecciones de mínima intensidad

 

Entendiendo las dos técnicas de pos procesado anteriores nos resultará fácil comprender esta. Partiendo de la misma base de obtener un mayor grosor de corte, la diferencia que radica en el píxel mostrado, que en este caso va ser el de menor densidad de todo el grosor. 

 

Figura 25

 

El resultado va a ser imágenes más oscuras, en la cual las estructuras de menor densidad son las que predominan islas a las cuales podemos ver una cierta continuidad. Veamos algunos ejemplos. 

 

 

En este caso(figura 26), por ejemplo, al izquierda tenemos un corte normal, mientras a la derecha es la reconstrucción en sagital obteniendo una imagen de 5,2 mm de grosor mediante miniMIP, en la cual se puede observa perfectamente el trayecto de los principales bronquios. 

 

 

En este nuevo ejemplo(figura 27), a la izquierda vemos un imagen con 1 a de fibrosis postuló basal, y en la imagen de la derecha reconstruido mediante miniMIP con un grosor de 7,2 mm obtenemos un imagen muy bonita y muy ilustrativa -dos dibujar con gran claridad la aparente reducción bronquiolar el área de fibrosis. 

 

 

En esta figura(figura 28)en miniMIP nos permite destacar las áreas de Consolidaciones y obtener en una sola imagen una clara idea de la distribución, permitiéndonos quedar patentes aquellas imágenes sutiles de condensación y además dar una referencia anatómica clara en una sola imagen.

 

VIP (Volumen Intensity Project) - Proyecciones de intensidad de volumen

 

Esta técnica es algo más desconocida pero sólo está presente en cualquier consola de trabajo de TC. Partido nuevamente en imagen con un cierto grosor, en este caso no queremos es darle una mayor densidad (blanco) a aquellas estructuras que tengan una mayor densidad pero combinado con su situación espacial dándole preferencia a las estructuras localizadas cercanas al punto de vista estemos usando, lo cual le permite dar una perspectiva a la imagen. En la imagen que tenemos ejemplo permite ver la retracción está causando sobre los estructuras broncovasculares y las áreas de enfisema.

 

Figura 29

 

COMPARACIÓN DE LAS DISTINTAS TÉCNICAS AVANZADAS

 

Para poner entender mejor estas cuatro técnicas "avanzadas" vistas vamos a compararlas.

 

 

Tenemos 3 imágenes, cada una de ellas viene a representar lo que sucede con las distintas técnicas que acabamos de ver: AIP(figura 30), MIP(figura 31)y miniMIP(figura 32). 

 

La cuadrícula de la izquierda representa una matriz y cada cuadrito representa un vóxel. Como vemos, cada vóxel tiene un distinto tono de gris que viene representar una distinta atenuación Hounsfield. La matriz tiene cuatro líneas y siete columnas, cada columna representa a  un espesor con elmás fino que hemos obtenido. Lo que sucede en este diagrama es que estamos sumando las siete columnas (siete cortes), al igual que cuando ampliamos el grosor de corte en las técnicas que acabamos de ver. A la derecha viene representada una única columna pero con cuatro filas, cada cuadrado tiene un color distinto en relación con la atenuación Hounsfield. En la primera imagen de la izquierda representa la técnica AIP, y como podemos ver en la columna de la derecha el cuadradito contiene un color que representa la media de la suma de su fila. En el dibujo de en medio representar lo que sucede cuando usamos la técnica MIP, y como vemos en la columna de la derecha el color de los cuadraditos es el más blanco de los de la fila de su izquierda, es decir, que no se ha calculado el color medio sino sólo ha escogido el más blanco de toda la fila. En la imagen de la derecha finalmente tenemos representado la técnica miniMIP, la columna de cuadraditos de la derecha está representando el color más oscuro de la fila de su izquierda. Veamos esto explicado en imágenes.

 

 

En lafigura 33podemos ver tres imágenes. La de arriba a la izquierda se trata de una reconstrucción en plano coronal mediante técnica mini MIP. La arriba la derecha es la reconstrucción coronal mediante técnica AIP. Y finalmente la de abajo a la derecha es la técnica de reconstrucción MIP. De esta forma podemos observar las diferencias existentes entre ellas tomando como patrón la arriba derecha (AIP) en donde las densidades se suman y se calcula la densidad media. En la imagen mediante miniMIP podemos ver cómo lo que podemos destaca más claramente son las estructuras de menor atenuación, es decir, las vías respiratorias rellenas de aire y a su vez el área de enfisema localizado en el lóbulo superior derecho. En la imagen mediante técnica MIP (abajo a la derecha) lo que nos destaca son las estructuras vasculares realzadas mediante contraste intravenoso. Como podemos ver que existen unas claras diferencias entre todas ellas aunque el paciente sea el mismo y la reconstrucción coronal tiene el mismo grosor.

 

 

Aquí tenemos(igura 34)otro ejemplo de las diferencias en las imágenes que podríamos obtener usando estas dos técnicas. En la imagen de la izquierda mediante reconstrucción MIP nos permite ver el estrechamiento que sufre la porta, la cual tiene una alta densidad realizada por el medio de contraste. En la imagen de la derecha mediante técnica miniMIP lo que destaca es la dilatación de la vía biliar intrahepática manifestado por su menor densidad, que es lo que nos va destacar en esta técnica. Además al ser la masa de menor densidad que su entorno nos permite hacer una mejor estimación del tamaño.

 

 

TÉCNICAS 3D

 

Nos adentramos ahora en las técnicas llamadas 3D. Estas técnicas son las más modernas y exige un equipo con la suficiente potencia para poder mover estos gráficos. El mecanismo mediante el cual el ordenador genera estas imágenes resulta un poco más complejo, intentaré explicarlo a continuación. 

 

 

SR (Surface Rendering) - SSD (Shaded Surface Display) - RENDERIZACIÓN DE SUPERFICIE - SUPERFICIE SOMBREADA

 

Podríamos traducir estos términos como "renderizacion de superficie" o "renderizacion de superficie sombreada", ya que en lo que consisten estas herramientas es de precisamente realizar una renderizacion (también se podrían conocer a las técnicas de postprocesado 3D como técnicas de renderizaciones) de la región explorada limitándose a su superficie y partiendo de un valor de unidades Hounsfield que se establece como umbral. De forma que las estructuras que tengan una menor atenuación que este umbral desaparecerán, y las que superan este umbral si serán mostradas. Esta explicación también se podría aplicar a la técnica de postprocesado VR (Volumen Rendering) que veremos en el siguiente punto. La particularidad es que en el SR las estructuras que son mostradas tienen todas el mismo aspecto.

 

Para conseguir una sensación de perspectiva se realiza un sombreado de esta superficie (de ahí su nombre).Esta técnica también puede ser conocida omo "Thresholding" o "Binary". Estos dos términos están en rcon lo propiamente dicho, ya que o se representa o no se representa (carácter binario) en base a un umbral de unidades Hounsfield (Thresholding) que nosotros podemos elegir.

 

Esto que acabamos de explicar se entiende mejor mediante ejemplos. Veamos algunas  imágenes explicativas

 

Fijaros en estafigura 35como tiene un imagen arriba y la gráfica abajo. En en este histograma la línea vertical sólo puede tener dos valores, cero o 100. El cero es negro, no se representa en la imagen. Mientras el 100 es el blanco absoluto, lo que sí vamos a ver. En la línea horizontal se representa una escala de valores de atenuación en unidades Hounsfield, que en el caso del ejemplo parece que se ha determinado que a partir de 500 unidades Hounsfield . Además fijaros en la particularidad de que la imagen ha sido representada junto con un foco de luz, este foco de luz es lo que nos da una cierta perspectiva esta imagen (de ahí su nombre de renderizacion de superficie sombreada).

 

Figura 36.La determinación de este valor de umbral es lo que nos va a determinar a partir de cuándo se nos muestren lasestructuras. En lafigura 36podemos ver como en la imagen de la izquierda se ha determinado como valor de umbral 100 unidades Hounsfield, mientras que la figura de la derecha ha sido 200. La diferencia que se establece entre ambas es que la figura de la derecha se nos representan menos estructuras, ya que aquellas que se encontrasen entre 100 y 200 han desaparecido respecto a la figura de la izquierda.

 

Comprender el funcionamiento de esta técnica es fundamental para no cometer errores de interpretación durante la práctica de la radiología y sacarle el mayor provecho a esta técnica. Debemos de ir modificando el umbral de manera que eliminemos aquellas estructuras que no nos interesan pero teniendo cuidado de que no desaparezcan aquellas que sí nos interesan.

 

En lafigura 37tenemos otra renderizacion de superficie, sin embargo en este caso la particularidad viene dada por el hecho de que estamos simulando un imagen endoscópica. Esta técnica es la que se usa en la colonoscopia virtual (también puede ser usada  en otras endoscopias virtuales). En este caso lo que nos muestra es la luz del interior del del colon, mientras que lo que vemos es la mucosa.

 

En lafigura 38vemos como también puede ser realizada esta técnica para navegar por interior de los vasos.

 

En lafigura 39podemos ver cómo se le ha aplicado un color rosa a la mucosa. El hecho de que tenga un color no debe confundirnos con la densidad de esta estructura, ya que realmente la aplicación del color es meramente artificial, podría ser verde azul amarillo… adquiera en nosotros escojamos (aunque esto suele venir predeterminado a la hora de escoger la aplicación). En este caso se le ha aplicado un color rosa por el simple hecho de estar simulando una colonoscopia, pero como estamos en una renderizacino de superficie este color no traduce en una densidad determinada, simplemente que supera el valor que nosotros hemos determinado como umbral, que a su vez es un valor completamente arbitrario y elegido por nosotros mismos. En esta imagen podemos ver cómo esta técnica se puede usar combinándose con las técnicas previamente descritas.

 

En lafigura 40podemos ver una nueva reconstrucción de superficie que en este caso se corresponde con una colonoscopia virtual, aunque el hecho de aplicarle un color blanco nos recuerda al enema opaco. 

 

Fijaros en lafigura 41,se le ha aplicado un efecto de transparencia, aunque se sigue basando en una renderizacion superficie. A su lado tenemos la imagen de TC axial a partir de la cual se están obteniendo estas imágenes, las cuales tienen un papel fundamental y no debemos olvidarnos de ellas para hacer el análisis.

 

En lafigura 42podemos ver una resonancia magnética de abdomen con contraste en el interior del colon, en el cual es de postprocesado se ha usado esta misma técnica de renderizacion de superficie. Aunque en casi todos los ejemplos que estamos viendo es el TC el punto de partida inicial para el posterior postprocesado de las imágenes, también estas herramientasd pos procesado pueden aplicarse a la resonancia, aunque es menos frecuente.

 

En lafigura 43podemos ver esta técnica aplicada a análisis de la vía aérea, apreciándose una estenosis a nivel traqueal.

 

En lafigura 44volvemos a ver la combinación de las técnicas previamente descritas, en concreto reconstrucciones multiplanares junto a técnicas más modernas como en este caso la broncoscopia virtual mediante SR.

 

VR (Volulmen Rendering) - Renderización de volumen

 

Ahora pasamos a ver la técnica llamada VR (Volumen Rendering). Para entenderla resulta crucial haber comprendido la anterior pues consiste en una pequeña vuelta de tuerca al SR.

 

Fijaos en lafigura 45. En esta podemos ver un histograma en donde la línea horizontal esta representada una horquilla de unidades Hounsfield que van desde el -200 hasta el +150. Fijaos como en esta ocasión no se ha determinado un valor umbral a partir del cual se nos van a mostrar las estructuras, sino que en lugar de ello se ha realizado una rampa que se inicia en el valor -100 y mantiene una inclinación constante hasta alcanzar el valor +50 unidades Hounsfield, encontrándose el punto medio en aproximadamente -25. En la imagen se le llama "level" a este punto de -25. Y le llama "width" a los límites marcados por la rampa. Se trata de los mismos conceptos que aplicamos cuando estamos visusalizando un TC y empleamos ventana del parénquima, ventana del pulmón, ventana ósea… es decir, vamos modificando estos valores (width y level)  para poder mostrar las estructuras que nos interesa en cada momento. Aquello que tenga una atenuación por debajo de -100 va a desaparecer y aquello que tenga más de  +50 se va a mostrar con un color sólido. Pero aquello que se encuentre entre estos márgenes se va a mostrar con un espectro de colores que nosotros mismos podemos escoger. 

 

En la siguientefigura 46podemos ver cómo se ha manipulado estas rampas. En este caso adquieren una forma trapezoidal, por esto mismo se le llaman rampas y trapecios. Esta herramienta resulta más compleja de usar y por eso suelen venir preajustes con el software para facilitarnos la tarea. Así cuando nos interese usar una renderizacion 3D para valorar el hueso, pondremos elegir directamente de ajuste de hueso y no tener que manipular estas ventanas. Aunque venga ya diseñados los ajustes, resulta especialmente importante ya que nosotros podemos seguir manipulandolos hasta obtener un resultado óptimo, para lo cual resulta imprescindible entender cómo funcionan.

 

En lafigura 47podemos ver cómo se puede ir complicando esta herramienta. 

 

Lafigura 48tienen un especial interés explicativo ya que en ella podemos ver representada varias rampas de distinto color, y no sólo de distinto color sino incluso en escalas de colores dentro de una misma rampa. Esta imagen recuerda a la que vimos cuando estábamos comentando la técnica SR(figura 35). La gran diferencia entre esta técnica VR y la anterior se encuentra precisamente en este histograma que estamos viendo en estafigura 48, porque como vemos en el se aplican diversas trampas y/o trapecios para que cada estructura con su atenuación se nos represente de diferente color. A todo esto se le acaba aplicando una fuente de luz artificial para dar una imagen de profundidad.

 

Veamos ahora algunos ejemplos.

 

En lafigura 49vemos como a la izquierda se encuentra un imagen de una arteriografia cerebral, en la cual hay diferentes colores: rojo, blanco, y violeta. En la imagen de la derecha vemos como se le han asignado un trapecio a cada color. Cada trapecio engloba unos límites de densidades. De forma que el trapecio de color rojo que corresponder con las densidades en torno a 100 va representar a  los vasos, mientras que las densidades que van desde cero y sobrepasan hasta llegar al 1000 va a tener un color blanco y van a corresponder con el hueso lógicamente. Sin embargo nos fijamos hay un trapecioue se encuentra por encima de los 2000 unidades Hounsfield y que se va corresponder lógicamente con los clips quirúrgicos, ya que es el único material para poder tener densidades tan altas.

 

En lafigura 50podemos ver cómo las estructuras arteriales tienen un color rojo, mientras que las estructuras venosas tienen un color azulado. Nada más lejos de la realidad se trata de la  aplicación de colores de forma completamente artificial. El radiólogo le ha asignado unos valores de atenuacion diferentes a cada trapecio, de forma que el trapecio rojo tendrá una densidades mas altas que el trapecio azul, pensando en que en la fase arterial del estudio las arterias van a ser las que tengan la mayor cantidad de contraste y van a adquirir las densidades más altas que las venas. Estas imágenes son muy espectaculares y facilitan el entendimiento de la anatomía. El problema de esto es como decíamos antes exige un cierto conocimiento de esta herramienta para poder manipularlos y que para radiólogo realmente no tiene gran valor. Quien más apreciara este tipo de reconstrucciones es el el cirujano.

 

En lafigura 51podemos observar seis imágenes que se corresponden con la misma estructura con la única diferenecia quese han modificado los trapecios de cada una. Fijamrs cómo se puede llegar a ver de múltiples maneras la misma imagen, lo importante es saber lo que queremos hacer y saber hacerlo.

 

En lafigura 52vemos la misma imagen pero con dos patrones de colores distintos. No hay ningún estudio que demuestre que la aplicación de un color sea mejor a otro simplemente recae en el gusto del radiólogo que la reconstruye, aunque lo lógico es intentar imitar aspecto natural de esta estructura, usándose habitualmente el rojo para reconstrucciones arteriales, el rosa para colonoscopias, transparencias para las vías aéreas…

 

En lafigura 53podemos apreciar cómo las posibilidades son enormes y manipulando los parámetros podemos ir "desnudando" al paciente.

 

Figura 54. Aunque la mayoría a los ejemplos que estamos viéndo son para hacer reconstrucciones arteriales y óseas, también puede aplicarse perfectamente para valoración del parénquima pulmonar con resultados muy espectaculares aunque probablemente la utilidad sea menor en este caso de cara a su influencia en la planificacion quirurgica.

 

No asociemos los colores al volumen rendering. También puede aplicarse simplemente una escala de grises a esta técnica. Mientras en el SR sólo había dos opciones (si o no, blanco o negro, lo muestro o lo oculto), en esta técnica VR ahí toda una graduación de posibilidades, ya sea representada en escala de colores con escala de grises. En la imagen de lafigura 55vemos como manipulando la ventana podemos ir transparentando las estructuras, y como en la imagen de la derecha en la que se ha transparentando el riñón en herradura nos permite valorar arterias de mayor atenuación que se encuentran en un plano posterior.

 

En lafigura 56la presencia de una tumoración en la corteza renal destaca debido a una mayor atenuación de esta que se traduce por un mayor intensidad del color en la imagen 3D.

 

En lafigura 57vemos un ejemplo de que no sólo se trata de realizar una simple renderizacion de superficie sino que tenemos que combinarlo con herramientas de recorte de las estructuras para poder ir eliminando lo que nos molesta y quedarnos con lo que nos interesa. En la imagen de la izquierda aunque se trate de una reconstrucción tridimensional se le ha realizado un corte en sagital, pudiendo ver la aorta y el interior de la arteria mesentérica inferior junto con un plano sagital medio de la columna vertebral. En la imagen de la derecha se ha seleccionado un círculo para rápidamente poder prescindir del resto de las estructuras.

 

De este modo en las reconstrucciones tridimensionales juegan un papel fundamental las herramientas de recorte. Debemos de conocer y saber usarlas porque nos facilita enormemente el estudio de las imágenes para seleccionar aquello que nos interesa y prescindir de lo que "molesta". Fijaros en lafigura 58como se puede seleccionar un cubo imaginario, que en las imágenes es mostrado mediante una línea discontinua, y nos permite delimitar rápidamente el campo estudiar. En la imagen de lafigura 59vemos como se ha combinado la selección de este cubo junto con una herramienta de recorte manual para eliminar las costillas y quedarnos exclusivamente con la columna vertebral, que es lo que nos interesaba en este estudio. Familiarizarnos con estas herramientas nos podra ahorrar muchísimo tiempo.

 

Después de todas estas posibilidade que hemos ido comentando en la que he intentado resumir todas las posibilidades que nos ofrece el postprocesado de las imágenes, vamos a hacer un pequeño resumen para saber cuándo usar cada técnica.

 

 

INDICACIONES

 

Las reconstrucciones multiplanares (MPR), incluyendo aquí coronales, sagitales y oblicuas, son conocidas ampliamente por la mayoría de los radiólogos y y se recurre a ellas cuando las imágenes axiales nos suficientes y queremos complementarlas. Especialmente su útiles en ciertas ocasiones como por ejemplo en la valoración del TC facial el plano coronal, así como en el TC de oídos…

 

Las reconstrucciones curvas, son especialmente útiles en la valoraciones arteriales (coronarioTC, angioTC…) y en estudios dentales.

 

Respecto a las técnicas algo más avanzadas, en las que vimos que se trataba de aumentar de grosor del corte y elegir la densidad que queríamos que el píxel nos representase. El AIP suele usarse para poder tener una mejor resolución de contraste aunque como desventaja vamos a perder resolución espacial. En líneas generales podemos recurrir al MIP cuando estemos buscando estructuras hiperdensas, como por ejemplo en cualquier estudio con contraste intravenoso nos va a resaltar aquello que haya realizado, lesiones hipervasculares, arterias…. siendo especial utilidad en la detección de nódulos pulmonares de pequeño tamaño para distinguirlos de la trama vascular subyacente. El miniMIP nos ayudara cuando queramos ver estructuras con baja atenuación, ya sea aire (valoración del árbol traqueobronquial, áreas de enfisema o vidrio deslustrado sutiles, neumoperitoneo, neumatosis intestinal…) o líquido (por ejemplo para ver la dilatación del árbol biliar, Wirsung …). El VIP, que quedaria a medio camino con las técnicas de renderizacion 3D, su mayor interés recae en el estudio de patología pulmonar valorando áreas de retracción y fibrosis… siendo su principal ventaja el resultar más rápida de que un 3D

 

El SR es claramente inferior al VR puesto que sólo nos va a discriminar entre dos densidades y esto nos va a limitar mucho el campo a estudiar. La única situación en la que el SR seria preferible respecto al volumen rendering sería en el caso del que ordenador disponga de poca potencia (ya que el VR es mucho más exigente) y en el caso de endoscopias virtuales.

 

El VR tiene un especial interés dada la gran informacion anatomica que da, al ofrecer imágenes en 3D en las cuales no solo proporciona informacion anatomica sino a la vez funcional (permite valorar las zonas de mayor realce), si a lo que sumamos la posibilidad de "jugar" con los parámetros y con las herramientas de recorte podemos ir realizando cambios hasta obtener la imagen deseada. Posiblemente el mayor inconveniente esta técnica radique en que es precisamente la más difícil de entender y manipular, aunque esa sea su principal, aunque para esto los fabricantes ofrecen ajustes automatizados que nos facilitan la tarea pero si nos limitamos a ella nos perdemos gran parte de sus posibilidades. En ocasiones se recurre al MIP cuando VR sería superior, probablemente se trate de una costubre debido al mayor tiempo que llevamos conviviendo con el MIP. Además el MIP ofrece imágenes que recuerdan mucho a la angiografía con sustracción digital, por lo que nos resultan más familiares y puede que por ello nos encontremos más cómodos. Sin embargo no nos ofrece la información de profundidad que nos da el VR, causando artefactos por superposición vascular así como sobreestimaciones de estenosis, además de exigir una mayor edición de las imágenes debido a la superposición de estructuras de mayor densidad en el campo estudiado. La unica ventaja clara que representa el MIP respecto VR ver de sería la posibilidad discriminar vasos de menor calibre aunque la calidad del VR.

 

Veamos algunas imágenes aclaratorias:

 

En lafigura 60podemos apreciar tres imágenes que corresponden a la misma estructura. La imagen de la izquierda se trata de una reconstrucción tipo MIP, la imagen del medio es una tipo SR y la imagen de la derecha es la reconstrucción VR. Podemos observar claramente como la que más información nos proporciona es la VR ya que nos discrimina el hueso del fondo del vaso localizado en un primer plano, además nos permite distinguir la complicada estructura tridimensional vascular. La imagen en medio en SR, si bien nos permite hacernos una idea tridimensional del vaso, nos permite distinguir que el fondo se trata de una estructura ósea. Mientras que la imagen de la izquierda tipo MIP no podemos distinguir la anatomía vascular, a superponerse el aneurisma con el vaso normal.

 

En lafigura 61podemos apreciar como no tenemos porque limitarnos a una única técnica sino que podemos combinarlas todas ellas y visualizar al mismo tiempo imágenes multiplanares, endoscópicas y 3D. Además una especial ventaja de esto es que podemos ir marcando en uno de las imagenes y poder ver la correlación con los otros planos y en la imagen tridimensional.

 

En lafigura 62podemos ver reconstrucciones de gran calidad en 3D del oído interno mediante resonancia magnética. Con unas pocas proyecciones tridimensionales del oído interno podemos hacernos una clara idea de su estado, mientras que antes a lo que se recorría eran reconstrucciones tipo MIP en las cuales exigía un análisis de mayor cantidad imágenes. Hoy en día el análisis del oído interno mediante MR con reconstrucciones 3D ha desplazado al MIP.

 

En lafigura 63podemos observar una comparativa entre imágenes coronales corte fino (arriba izquierda). Al ir aumentando de grosor del corte pasaríamos a la imagen B, C, D, E y finalmente F. En estas últimas imágenes con mayor grosor y reconstrucciones tipo MIP podemos comprobar como se produce un artefacto por superposición de estructuras de alta densidad y la aorta abdominal realzada con contraste se los confunde con los cuerpos vertebrales focalizados un plano posterior. Esto nos permite apreciar cómo las acusaciones tipo MIP pueden dar lugar a error. Si observasemos estas imágenes mediante reconstrucciones 3D, como podemos apreciar en lafigura 64, en donde tenemos una comparativa entre la imagen de la derecha tipo MIP y la imagen de izquierda en 3D nos hacemos conscientes de que el MIP superpone las estructuras mientras que el 3D nos permite dar una profundidad la imagen y distinguir planos. Esto da lugar a que el MIP lleve asociado una mayor edición de las imágenes sin análisis más minucioso teniéndole que dedicar un mayor tiempo para evitar cometer errores diagnósticos.

 

En lafigura 65podemos apreciar mediante volumen rendering como podemos hacer una edición avanzada eliminando las estructuras de alta densidad como serían la escayola, apreciar la piel con un detalle de gran calidad, e ir "desnudando" por capas hasta observar la vascularización y apreciar una zona de mayor atenuación que corresponde con un area de celulitis. Esto es un claro ejemplo de cómo el 3D ofrece un información más allá anatómica.

 

En lafigura 66podemos apreciar reconstrucciones de angioTC torácicos. En las imágenes de arriba tenemos reconstrucciones tipo MIP y abajo reconstrucciones 3D. En ambas podemos observar cómo tienen un gran calidad, pero también podemos apreciar cómo en el tipo MIP llegamos a alcanzar a ver vasos de pequeño calibre más distales que en la reconstrucciones tipo MIP.

 

En lafigura 67tenemos otra comparativa de imágenes tipo MIP (a la izquierda) con 3D (a la derecha).  Queda patente que en el MIP podemos caer en el error de sobreestimar la zona de estenosis, mientras que en el 3D podemos girar la imagen y poder distinguir exactamente la localización del calcio y así ver que realmente se está superponiendo al vaso y no causa una estenosis tan marcada como nos podría creer la imagen MIP.

 

 

En lafigura 68podemos observar como el tipo MIP exige una gran edición de las imágenes para ir eliminando la escayola el hueso… mientras que en el tipo 3D obteniendo dos imágenes en planos opuestos podemos apreciar directamente huesos, vasos y la relación entre ellos. El tipo MIP nos va a traer asociado una gasto de tiempo en edición imágenes además de poder caer en errores de interpretación.

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