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Calidad de imagen y control de calidad

1. Cómo definir la calidad de imagen y obtener una alta calidad de la misma

No existe una definición objetiva de la calidad de imagen, es más bien cuestión del juicio subjetivo del observador. En medicina nuclear, la base de la calidad de imagen es la capacidad del sistema de imagen para detectar diferencias de captación de un radiofármaco entre una zona de lesión y las zonas adyacentes. Por lo tanto, una imagen de alta calidad es aquella que puede visibilizar este contraste para lograr un diagnóstico correcto.

No obstante, existen varios factores que degradan la calidad de la imagen, algunos de los cuales se deben a las propiedades inherentes al sistema de imagen, tales como la resolución espacial, la resolución de energía, la falta de uniformidad o la distorsión. Hay otros factores que dependen del paciente y de la ubicación del órgano a examinar. En un paciente de gran tamaño, la dispersión de los fotones aumentará. Un órgano situado en una parte profunda del cuerpo se solapará con otros tejidos, lo que hará aumentar el fondo en la imagen. Los movimientos del paciente y de los órganos también degradan la calidad de imagen.

Por último, algunos factores importantes dependen del manejo del equipo y por tanto los puede controlar el operador. Estos factores son, por un lado, la resolución espacial, que se puede optimizar manteniendo el detector a la menor distancia posible del paciente, y por otro lado, el ruido, que se reduce mediante la selección del tiempo de exploración y el tamaño de la matriz más adecuados. La radiación dispersa se puede reducir mediante el ajuste apropiado del analizador de la altura del pulso.

Izquierda: Simulación de la distribución real de la actividad de un radiofármaco.

Derecha: La misma imagen, pero degradada por la atenuación de los fotones, por la adición de los fotones dispersos y por el ruido.

(Cortesía: M. Ljungberg, Lund, Suecia)


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2. Cómo aplicar la optimización en medicina nuclear diagnóstica

La optimización de la protección en medicina nuclear consiste en asegurar que la exposición de los pacientes sea la mínima necesaria para lograr el objetivo del diagnóstico (BSS), para lo cual es necesario alcanzar un equilibrio entre la exposición de los pacientes, y por lo tanto el riesgo de la radiación, y la exactitud del diagnóstico. La relación entre la actividad del radiofármaco y la exactitud diagnóstica dependen en gran medida del tipo de examen. También es importante saber si el diagnóstico se basa en la información cuantitativa o en la evaluación visual. Tanto en una simple medición de captación como en el diagnóstico por imagen, la actividad que se necesita dependerá del tipo de equipo que se utilice y de la constitución corporal, de las características metabólicas y del estado de salud del paciente concreto.

Se debe desaconsejar que se administren cantidades considerablemente mayores que la óptima, para obtener una mejora marginal de la calidad de los resultados obtenidos.

Se deben operar los equipos dentro de los límites y condiciones establecidos en las especificaciones técnicas y en los requisitos de la licencia, garantizando así el correcto funcionamiento del mismo en todo momento, tanto en lo que respecta a las tareas a realizar como a la seguridad radiológica.

Se deben seleccionar los parámetros de toma de datos de tal manera que se optimice la calidad de imagen. El tipo de colimador, la ventana de energía, el tamaño de la matriz, el tiempo de adquisición, el ángulo del detector, los parámetros de SPECT o PET, y el factor de magnificación se deben seleccionar cuidadosamente para obtener una calidad de imagen óptima. En estudios dinámicos, la selección del número de cuadros, el intervalo de tiempo y otros parámetros debe ser la adecuada para optimizar la calidad de la secuencia de imágenes.

El paciente debe estar plenamente informado acerca del examen. Para optimizar el examen, se deben tener en cuenta aspectos tales como la edad, la patología y el tamaño del paciente.

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3. Cómo optimizar la calidad de la imagen en un examen con gammacámara

La optimización, en general, también quiere decir optimizar las técnicas de exploración con el fin de lograr la mejor calidad de imagen posible con el equipo disponible. La calidad de la imagen depende tanto de factores técnicos como de factores relacionados con el paciente, como la edad, el tamaño y la patología. Entre los factores técnicos se incluyen las propiedades de los equipos utilizados, el protocolo de exploración, el procesamiento de las imágenes, el ruido de la imagen, la resolución espacial y la radiación dispersa. Para asegurar el mejor uso posible de los recursos disponibles, se deben optimizar los diversos factores técnicos de la exploración de medicina nuclear, para cada tipo de examen.

Entre otros muchos factores, el tipo de colimador de la cámara y la distancia entre el mismo y el paciente son los que más afectan a la calidad de imagen. La imagen de la izquierda se obtuvo con la distancia más corta posible y la imagen de la derecha, con una distancia de 15 cm.


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4. Cómo manejar el problema del ruido de la imagen

La principal fuente de ruido es la distribución aleatoria de fotones por cada elemento de imagen detectados por la gammacámara. El nivel de ruido en medicina nuclear es, en general, más alto que en otras modalidades de formación de imagen. Un alto nivel de ruido hace que el contraste sea menos visible y reduce la calidad de la imagen, lo que se traduce en un diagnóstico menos exacto. En una imagen de escala de grises, el ojo humano no puede detectar contrastes inferiores al 10%, incluso en ausencia de ruido.

Para reducir el ruido, se ha de aumentar el tiempo de exploración o la actividad administrada. Si se aumenta la actividad administrada aumenta también la exposición de los pacientes. Se puede alargar el tiempo de exploración, pero el número total de fotones detectados que se necesitan para formar la imagen es el resultado de un compromiso entre el tiempo de exploración y la capacidad del paciente para permanecer inmóvil durante el examen.

Otra forma de reducir el nivel de ruido es aumentar el tamaño del píxel. Cambiar de una matriz de 256x256 píxeles a otra de 128x128 píxeles, por ejemplo, reduce el nivel de ruido a la mitad. Sin embargo, el tamaño del píxel no debe ser demasiado grande para que no influya en la resolución espacial de la imagen.

Por último, también se puede reducir el nivel de ruido y aumentar el contraste, mediante el procesamiento de la imagen, tal como la sustracción de fondo y el filtrado digital.

Un alto nivel de ruido reduce la capacidad 
de detección de pequeño contraste.

La reducción del número total de detecciones registradas en la imagen hará aumentar el nivel de ruido. 
Imagen de la izquierda: 1 millón de registros. 
Imagen de la derecha: 100,000 registros.

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5. ¿Se puede prescribir una actividad más alta con el fin de reducir el tiempo de examen o con otros fines?

Sí y no. Para ilustrarlo, a continuación se da una lista de preguntas y sus respuestas.

  • ¿Aumentar la actividad en los pacientes ancianos y pacientes con dolores para reducir el tiempo de exploración? Sí, esta es una opción justificable ya que para las personas mayores el riesgo de la radiación es mucho menor que para los adultos en general.

  • ¿Aumentar la actividad para todos los pacientes con el fin de aumentar el número de pacientes atendidos? No. Por lo general, esto no se considera justificado. La opción más indicada es aumentar el tiempo de utilización del equipo o aumentar el número de equipos de imagen. Sin embargo, si estas opciones quedan descartadas por razones económicas y sociales, y de no aceptar el aumento de actividad el paciente podría quedar sin examinar, la respuesta podría ser afirmativa.

  • ¿Aumentar la actividad a los pacientes pediátricos con el fin de evitar la sedación o anestesia general? Sí y no. Es necesario que el niño permanezca inmóvil durante el examen. La primera alternativa en caso de niños muy pequeños es, por supuesto, conseguir que duerman de forma natural, por ejemplo, dándoles de comer justo antes del examen. Una película o un cuento pueden ser útiles para distraer a los niños mayores. En ambos casos se pueden utilizar dispositivos de inmovilización. También se puede utilizar algún tipo de sedación suave. Si las únicas opciones para realizar el examen son la anestesia general o el aumento de la actividad, esta última puede estar justificada.

  • ¿Aumentar la actividad a pacientes con cáncer que van a recibir radioterapia? No. Se debe optimizar cada examen por separado, independientemente del número de exámenes de otro tipo o de sesiones de radioterapia que necesite el paciente.

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6. ¿Es realmente necesario el programa de control de calidad para una gammacámara completamente nueva?

Sí. El objetivo del control de calidad (QC) es mantener el buen desempeño de los equipos, independientemente de su antigüedad. El control de calidad comienza con la prueba de aceptación inicial, que consiste en un protocolo de control de calidad para evaluar si el equipo cumple con las especificaciones.

Se deben realizar las mediciones normales de control de calidad a intervalos periódicos o después de las reparaciones, las actualizaciones por parte del fabricante, o los cambios de componentes importantes. Estas mediciones se deben especificar, realizar, registrar y evaluar CUIDADOSAMENTE, ya que son esenciales para mantener un rendimiento estable durante toda la vida útil del equipo.

Arriba: falsos positivos óseos causados por la contaminación del colimador de la gammacámara. 
Abajo: Falsos positivos en un estudio de miocardio debidos a un colimador defectuoso.

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