Avance en la radiografía de tórax con campo oscuro
Los desarrolladores alemanes de la radiografía de tórax con campo oscuro parecen haber superado una limitación técnica de la tecnología, ajustando la dispersión de fotones causada por interferómetros utilizados en el sistema experimental.
Esta dispersión es captada por el detector del sistema (llamado “crosstalk del detector”) y conduce a artefactos no deseados en las radiografías de tórax de los pacientes, señaló la líder del estudio y candidata a doctorado Theresa Urban, de la Universidad Técnica de Munich, y colegas.
En última instancia, el grupo describió un método para corregir el fenómeno y producir mejores imágenes. “Con las correcciones presentadas aquí… la señal de campo oscuro obtenida se debe a la microestructura del tejido, y las diferencias entre la señal de campo oscuro de diferentes pacientes pueden atribuirse a su condición pulmonar en lugar de artefactos de dispersión o crosstalk”, escribió el grupo. El artículo fue publicado en IEEE Transactions on Medical Imaging.
Los resultados iniciales de estudios clínicos actualmente en curso sugieren que la radiografía de tórax con campo oscuro puede ser útil para detectar y cuantificar el enfisema pulmonar, y para evaluar la neumonía por COVID-19, escribieron los autores.
La tecnología utiliza tres interferómetros en el camino de un haz de rayos X de un sistema convencional para enfocar fotones en los alvéolos pulmonares, o estructuras microscópicas ubicadas al final del árbol respiratorio. Sin embargo, la dispersión de fotones y el crosstalk del detector causan artefactos en la imagen de radiografía de tórax con campo oscuro, lo que afecta la apariencia de la imagen y evita un análisis cuantitativo de la señal de campo oscuro, escribió el equipo. Para superar esta limitación, los investigadores desarrollaron un método de corrección basado en deconvolución para los artefactos inducidos.
En resumen, Urban y sus colegas desarrollaron un método para calcular lo que se conocen como “núcleos de dispersión”, o descripciones matemáticas de cómo los fotones se dispersan cuando interactúan con moléculas. Estos núcleos se utilizaron luego como entrada para un algoritmo que los corrigió en la salida, en otras palabras, afilando en última instancia la resolución de la radiografía de tórax, explicaron.
Con la física aclarada, los investigadores validaron el método de corrección con un fantoma de agua y finalmente obtuvieron una corrección exitosa en imágenes de tórax humano con campo oscuro.
“Esto garantiza una evaluación cualitativa sin obstrucciones y permite una evaluación cuantitativa de las radiografías de tórax con campo oscuro”, escribieron Urban et al.
La radiografía de tórax con campo oscuro ha sido traducida recientemente al ámbito clínico y su valor diagnóstico está siendo investigado actualmente con un prototipo clínico, escribieron los autores. Señalaron que la dispersión general que llega al detector depende del espectro del haz y la distancia desde el haz de rayos X hasta el objetivo, y la influencia de los cambios en estos parámetros requerirá más investigaciones, escribieron.
“Sin embargo, los conceptos generales detrás de las correcciones presentadas aquí son aplicables para todos los sistemas de radiografía basados en rejillas, incluso para el sistema de TC con campo oscuro clínico presentado recientemente”, concluyeron los investigadores.
Para acceder al artículo completo, puede visitar IEEE Transactions on Medical Imaging.
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