Algoritmo de rayos X puede reducir dosis de radiación

La radiografía de contraste de fase (PCI) puede mejorar la visibilidad de los tejidos blandos en un orden de magnitud o más en comparación con las radiografías convencionales, según un nuevo estudio.

Investigadores de la Universidad de Monash (Melbourne, Australia), el Instituto de Investigación de Radiación con Sincrotrón de Japón (JASRI; Sayo, Japón) y otras instituciones, intentaron mejorar el contraste de la imagen mediante el uso de cambios de fase (refracción) de los rayos X para aumentar la relación señal/ruido (SNR) en hasta dos órdenes de magnitud, en comparación con la tomografía computarizada (TC) convencional a la misma dosis de radiación, y sin pérdida de la calidad de imagen. Los resultados revelaron que a medida que la dosis de radiación disminuye, la mejora relativa en la SNR aumenta.

Los investigadores encontraron que la mejora puede ser intercambiada por una reducción en la dosis mayor que el cuadrado de la ganancia en la SNR. Por lo tanto, la reducción de la dosis en 300 veces dio como resultado la SNR recuperada en fase que todavía era casi 10 veces mayor que los datos de contraste de absorción. Según los investigadores, es posible la posibilidad de factores de reducción de dosis en decenas de miles sin pérdida en la calidad de imagen, lo que tendría un profundo impacto en las aplicaciones en imagenología médica e industrial. El estudio se publicó el 21 de noviembre de 2017 en la revista Nature Scientific Reports.

“Se puede lograr la TC con una SNR alta y resolución espacial con menos dosis que una sola imagen basada en absorción-proyección. Por lo tanto, recomendamos utilizar un gran número de proyecciones de dosis muy bajas, junto con la recuperación de fase antes de la reconstrucción de la TC”, concluyeron el autor principal Marcus Kitchen, PhD, de la Universidad de Monash, y sus colegas. “Esto dará como resultado imágenes con una SNR alta, que mantendrá una alta resolución espacial y minimizará cualquier artefacto de reconstrucción debido a ángulos de proyección insuficientes en la TC”.

PCI es un término general para los métodos técnicos que usan información sobre los cambios en la fase de un haz de rayos X que pasa a través de un objeto para crear sus imágenes. Mientras que las técnicas estándar de imágenes de rayos X como la TC dependen de una disminución de la intensidad del haz, en la PCI el desplazamiento de fase del haz de rayos X no se mide directamente, sino que se transforma en variaciones de intensidad, que luego se pueden registrar. Cuando se aplica a muestras que constan de elementos con números atómicos bajos, la PCI es más sensible a las variaciones de densidad que las imágenes de rayos X convencionales basadas en la transmisión, con lo que se mejora el contraste de los tejidos blandos.