el interpolador de alto orden: un medio para incrementar la resolución de las imágenes pulmonares...

21 Radiología 2002;44(3):103-111 103

Objetivos: Nuestro trabajo pretende demostrar que la aplicación deun interpolador de alto orden en la reconstrucción de las imágenes to-rácicas aumenta la resolución, independientemente del filtro de alta re-solución.

Material y métodos: Ocho observadores separados en dos grupos(de expertos y de inexpertos) valoraron (en dos lecturas separadas enel tiempo) la misma sección torácica reconstruida cuatro veces (st-st,st-xs, b-st, b-xs), combinando los filtros (estándar-st y alta resolución-b) y los interpoladores (estándar-st y alto orden-xs). Clasificaron lasimágenes de más a menos según la resolución percibida. Los resulta-dos se utilizaron para comparar tanto el grado de resolución introduci-do por el interpolador y el filtro, como la existencia o no de variabili-dad entre observadores y entre sus propias observaciones, influida o nopor la experiencia.

Resultados: Seis de los ocho observadores clasificaron la imagen b-xs como la de mayor resolución en la mayoría de las ocasiones. Ensegundo lugar se clasificó la imagen b-st. En tercero la imagen st-xs.En último lugar la imagen st-st. Los otros dos observadores (uno entrelos expertos y otro en los inexpertos) difirieron sólo en el orden de lasimágenes st-xs y b-st, que fueron clasificadas en segundo y tercer lugarrespectivamente. El grupo de expertos no mostró variabilidad intraob-servador aunque sí dos de los inexpertos.

Conclusiones: El interpolador de alto orden aumenta la resoluciónde las imágenes torácicas, independientemente de quien las evalúe, sinun aumento importante del ruido. Este hecho hace aconsejable su usoen las exploraciones torácicas con TC espiral (TCE).

Palabras Clave: Tomografía computarizada espiral. Interpolación.Alta resolución. Tórax. Pulmón.

The high-grade interpolator: a meansfor enhancing the resolution of helicalcomputed tomography images of the lung

Objective: The purpose of this study was to demonstrate that theuse of a high-grade interpolator in the reconstruction of images of thechest increases the resolution, independently of the high-resolution fil-ter.

Material and methods: Eight independent observers in twogroups (experts and nonexperts) assessed (two readings separated bya time interval) the same section of the chest reconstructed four times(st-st, st-xs, b-st, b-xs), combining standard (st) and high-resolution(b) filters and standard (st) and high-grade (xs) interpolators. Theimages were classified from greater to lesser in terms of the resolutionperceived. The results were used to compare the degree of resolutionintroduced by the interpolator and the filter and to determine whetheror not there existed variability between observers and between the ob-servations of each, and whether experience played a role in the fin-dings.

Results: Six of the eight observers assigned the b-xs image the hig-hest degree of resolution in the majority of cases, followed by the b-stimage, the st-xs image and, finally, the st-st image). The other two ob-servers (one expert and one nonexpert) differed only with respect tothe order of the st-xs and b-st images, which they assigned the secondand third places, respectively. The expert group showed no intraobser-ver variability, while two of the nonexpert observers did.

Conclusions: The high-grade interpolator enhances the resolutionof images of the chest regardless of who evaluates them, while it doesnot substantially increase image noise. Thus, its use is recommendedin helical computed tomography imaging of the lung.

Key words: Helical computed tomography, interpolation, high resolu-tion, chest, lung.

La tomografía computarizada (TC) es todavía hoy la explo-ración fundamental para los procesos patológicos de la ca-

vidad torácica. Esto es una realidad sobre todo en lo que se re-fiere al análisis de las enfermedades que afectan a la vía aérea yal parénquima pulmonar. La división asistencial de nuestro Ser-vicio de Radiodiagnóstico por Órganos y Sistemas ha implica-do, entre otras cosas, la aplicación de protocolos de exploraciónpor los técnicos especialistas sin que el radiólogo esté presente

ORIGINALES

El interpolador de alto orden: un medio para incrementar la resolución de lasimágenes pulmonares obtenidas mediantetomografía computarizada espiralJosé María García-Santos* • Silvia Torres del Río* • Ana Blanco* • Reme Rodríguez* • Manuel Canteras** • Elena Parlorio* • Antonio García* • Enrique Girela* • María Dolores Hernández*

*Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital General Universitario «J. M.a Morales Meseguer». Murcia. **Departamento de Bioestadística. Facultad de Medicina.Universidad de Murcia.

García-Santos JM, Torres del Río S, Blanco A, et al. El interpolador de alto or-den: un medio para incrementar la resolución de las imágenes pulmonares obteni-das mediante tomografía computarizada espiral. Radiología 2002;44(3):103-111.

Correspondencia:

JOSÉ MARÍA GARCÍA-SANTOS. Servicio de Radiodiagnóstico. HGU,«Morales Meseguer». C/ Marqués de los Vélez, s/n. 30008 Murcia. E-mail [email protected]

Recibido: 30-VIII-2001.Aceptado: 21-III-2002.

en el momento de la prueba. Las peculiaridades de cada casoson valoradas por los radiólogos antes de que se lleve a cabo elestudio solicitado, pero, salvo que existan circunstancias queimpliquen un control directo de la exploración, las imágenesson analizadas cuando el paciente ya ha salido de nuestroDepartamento. Por ello, todos los medios que incrementen laresolución de las imágenes pulmonares sin aumentar la dosisde radiación pueden ser importante tanto para la detección delesiones, como para facilitar su interpretación. Esto puede ayu-dar a clasificar más adecuadamente aquellos pacientes que de-ban ser explorados con tomografía computarizada de alta reso-lución (TACAR) o incluso obviar la necesidad de esta pruebaen otros.

Desde el año 19871, cuando en las imágenes pulmonares obte-nidas mediante TC se quiere aumentar la resolución espacial, seaplica un algoritmo de ventana de alta resolución que, habitual-mente, es el filtro de hueso (bone). Con la introducción de lossistemas de tomografía computarizada espiral (TCE), utilicen ono la técnica multicorte, se ha hecho obligatoria la utilización deun proceso matemático complejo que permite la construcción deuna imagen bidimensional a partir de datos que no correspondenexactamente a un plano del espacio. Este proceso se denominainterpolación. En nuestros sistemas de TCE, aunque variandoentre las diferentes casas comerciales, es posible disponer de va-rios interpoladores distintos. Pero lo habitual es utilizar el inter-polador estándar que se introduce por defecto en los protocolosradiológicos de las máquinas. Sin embargo, y desde un punto devista teórico, el uso de interpoladores diferentes al estándar tam-bién puede tener un efecto sobre la resolución de la imagen2. Adiferencia de este interpolador estándar, que es un interpoladorlineal de 180 grados (utiliza los datos obtenidos en una vueltacompleta del tubo), los de alto orden son interpoladores lobares,que utilizan los datos volumétricos obtenidos durante más deuna vuelta completa del tubo (para el lector interesado publica-mos en este mismo número un artículo dedicado a las bases de lainterpolación3).

La intención de este estudio es valorar el efecto sobre la reso-lución pulmonar de un interpolador de alto orden, enfrentándoloal interpolador estándar de uso común, así como comparar losgrados de resolución introducidos por el interpolador de alto or-den por un lado, y el algoritmo de alta resolución por otro.Finalmente, aprovecharemos los datos obtenidos para investigarla variabilidad inter e intraobservador (VIO-VEO) en la evalua-ción de la resolución introducida tanto por el interpolador comopor el filtro, utilizando para ello dos grupos de radiólogos con ungrado de experiencia diferente.

MATERIAL Y MÉTODOS

Nuestro estudio se basa en el análisis de las imágenes de ungrupo de 80 pacientes. De los 80 se escogieron 20 en los que lasimágenes no estaban alteradas por ningún factor externo o pormovimientos del paciente. Con ello se pretendía eliminar distor-siones en la evaluación que pudiesen interferir en la impresiónvisual de cada observador. Todos los casos correspondían a ex-ploraciones torácicas efectuadas con TCE convencional(TCETC), con un sistema Picker PQS (Marconi MedicalSystems). En cada uno de ellos la colimación fue de 10 mm y elpitch factor 1,5. Las imágenes habían sido construidas utilizandoun interpolador estándar, y se les había aplicado el algoritmo ofiltro de ventana habitual (algoritmo estándar). Con estas imáge-nes ya obtenidas, se seleccionó una de las secciones torácicas de

cada paciente. Utilizando los datos volumétricos (raw data), sereconstruyó a posteriori cada una de las secciones seleccionadasutilizando un interpolador de alto orden que obtiene datos duran-te tres vueltas completas del tubo (high-order interpolator-Picker x-sharp interpolator). Puesto que los algoritmos de ven-tana son básicos para el aumento de la resolución en las explora-ciones pulmonares a ello dirigidas (TACAR), al margen de estasdos imágenes, diferentes en cuanto al interpolador utilizado, sereconstruyeron otras dos a las que se aplicó un filtro de alta reso-lución óseo (bone). En una de ellas el interpolador fue el están-dar. En la otra, el de alto orden. De este modo la misma secciónse imprimió en una sola lámina radiográfica, utilizando la venta-na estándar para el parénquima pulmonar (1.600ww, –300wl),con cuatro procesados distintos:

Filtro estándar-interpolador estándar (st-st)

Filtro estándar-interpolador de alto orden (st-xs)

Filtro de alta resolución-interpolador estándar (b-st)

Filtro de alta resolución-interpolador de alto orden (b-xs)

La intención era valorar: 1) si el interpolador suponía real-mente un aumento de la resolución en las imágenes torácicas, y2) si, en el caso de que aumentase la resolución, este aumentoera mayor o menor que el introducido por el filtro de alta resolu-ción. Para ello, cada lámina radiográfica fue evaluada por sepa-rado por ocho observadores que, analizando las imágenes dis-puestas de forma aleatoria en cada placa, las clasificaron de ma-yor a menor resolución (una a cuatro) según su percepciónvisual. Los observadores pertenecían a dos grupos diferentes.Cuatro de ellos eran radiólogos con experiencia (grupo 1). Losotros cuatro, residentes con poca experiencia (grupo 2). Cadaobservador llevó a cabo dos lecturas separadas por un mes, conel fin de valorar la VIO. Los resultados de la primera lectura fue-ron utilizados para evaluar la VEO y establecer si existía una va-riabilidad individual o bien una diferencia determinada por laexperiencia. Los resultados fueron tratados estadísticamente. Enun primer momento se efectuó una estadística descriptiva de losresultados, obteniéndose las medias, desviaciones típicas y elerror estándar de la media. Posteriormente se procedió con unacomparación entre grupos, las cuales se efectuaron mediante unanálisis de varianza de medias repetidas correspondiente a un di-seño factorial ortogonal y jerarquizado. En este proceso, se con-sideró que intervenían como factores principales los observado-res y las imágenes. Como factor secundario se consideraron lospacientes. Los análisis se complementaron con análisis de igual-dad de pares de medias con el método de la mínima diferenciasignificativa (LSD).

En una última evaluación, se valoró de forma subjetiva elgrado de ruido de la imagen en la ventana de partes blandas(mediastino) en cada una de las reconstrucciones. De un modosimilar al utilizado para la resolución, se clasificaron las imáge-nes st-st, st-xs y b-st en función de la impresión que sobre elruido el observador tenía. Para ello se utilizó una única lectura.Con la evaluación de estas tres imágenes se pretendía utilizarcomo estándar de ruido a la representación habitual, y compararcon ella el ruido inducido por el interpolador de alto orden (xs)y el filtro óseo (bone). Nuestra intención no estuvo aquí en va-lorar si había o no diferencias entre observadores en la percep-ción del ruido en las imágenes. Por ello, sólo una parte de losobservadores del grupo uno (observadores dos y cuatro) efec-tuaron conjuntamente esta evaluación. No se procedió con untratamiento estadístico de los resultados que de esta valoraciónse obtuvieron.

García-Santos JM, et al. El interpolador de alto orden: un medio para incrementar la resolución de las imágenes pulmonares obtenidas mediantetomografía computarizada espiral

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RESULTADOS

Los datos y los resultados porcentuales

La resolución

Los resultados de las dos lecturas pueden apreciarse en las ta-blas 1 y 2. En ellas, los números en cada casilla indican las vecesque cada observador asignó a la imagen en cuestión una puntua-ción del uno (mayor resolución) al cuatro (menor resolución).Entre paréntesis figuran los porcentajes. Comentaremos estos re-sultados reconstrucción por reconstrucción:

• Imagen st-st. Según puede desprenderse de las tablas, todoslos radiólogos (grupo 1) clasificaron la imagen st-st en el úl-timo puesto en al menos el 75% de ocasiones. Esto se repi-tió con los residentes (grupo 2), excepto en el caso del ob-servador ocho. Aun en este caso, la imagen st-st era la depeor resolución como mínimo en el 50% de casos.

• Imagen b-xs: En el otro extremo de la clasificación, la ima-gen reconstruida utilizando el algoritmo de alta resolución yel interpolador de alto orden (b-xs) fue clasificada por losobservadores del grupo uno como la de mayor resoluciónen, al menos, el 90% de casos. Los observadores del grupodos lo hicieron por encima del 70% de casos, aunque es dedestacar que dos de ellos la eligieron en primer lugar en el100% de ocasiones. El aumento del ruido respecto a la ima-gen b-st fue muy poco llamativo.

• Imagenes b-st y st-xs: En la clasificación de estas imágeneses donde se aprecia una mayor disparidad. Todos los obser-vadores las sitúan predominantemente en los puestos se-gundo o tercer. Tres de los observadores del grupo uno per-cibieron una mayor resolución en la imagen construida uti-

lizando un interpolador estándar y el filtro de alta resolu-ción (b-st) cuando ésta se comparaba con la que utilizabaun filtro estándar y un interpolador de alto orden (st-xs).Estos radiólogos clasificaron la imagen b-st en segundo lu-gar en, al menos, el 75% de casos. Esto se repitió en el casode dos de los residentes (observadores seis y siete), que laclasificaron en segundo lugar en, al menos, el 90% de lasocasiones. Otro de los residentes (observador cinco) perci-bió una mayor resolución en la imagen b-st, pero la clasifi-có en segundo lugar sólo en el 45% de los casos inicial-mente, para hacerlo en el 75% en la segunda lectura. El ra-diólogo restante (observador uno) percibió aparentementeuna mayor resolución en la imagen que utilizaba el interpo-lador de alto orden - st-xs (que clasificó en segundo lugaren el 55% de casos) que en la que utilizaba el filtro de altaresolución (b-st), la cual fue clasificada en tercer lugar en,al menos, el 65% de las veces. Esta inversión en el orden sedio también en las lecturas del observador ocho, pero deforma mucho más acentuada. Los radiólogos dos, tres ycuatro, y los residentes seis y siete, situaron la imagen st-xsen tercer lugar en, al menos, el 70% de casos. El observa-dor cinco lo hizo en el 40% de casos en la primera lectura,para aumentar al 65% en la segunda. Sin embargo, los ob-servadores uno y ocho la situaron en segundo lugar en, almenos, el 55% de las ocasiones. El ruido de la imagen st-xsfue claramente inferior a la de la imagen b-st, y solo discre-tamente mayor al de la imagen st-st.

El ruido

Los dos observadores coincidieron en sus apreciaciones sobreel grado de ruido de las imágenes. En 17 ocasiones de las 20, laimagen reconstruida con el interpolador xs mostraba un mayor


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TABLA 1

PUNTUACIONES ASIGNADAS A LAS COMBINACIONES DE FILTRO-INTERPOLADORRESULTADOS DE LA LECTURA DE LOS RADIÓLOGOS (GRUPO 1)

Observador 1 Observador 2 Observador 3 Observador 4

1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura

st-st4 17 (85) 17 (85) 16 (80) 17 (85) 17 (85) 15 (75) 16 (80) 17 (85)3 1 (5) 1 (5) 4 (20) 3 (15) 2 (10) 3 (15) 4 (20) 3 (15)2 2 (10) 2 (10) 0 (0) 0 (0) 1 (5) 2 (10) 0 (0) 0 (0)1 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)

st-xs4 3 (15) 3 (15) 4 (20) 3 (15) 3 (15) 4 (20) 4 (20) 3 (15)3 5 (25) 6 (30) 16 (80) 17 (85) 15 (75) 15 (75) 16 (80) 17 (85)2 11 (55) 11 (55) 0 (0) 0 (0) 2 (10) 1 (5) 0 (0) 0 (0)1 1 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)

b-st4 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (5) 0 (0) 0 (0)3 14 (70) 13 (65) 0 (0) 0 (0) 3 (15) 2 (10) 0 (0) 0 (0)2 6 (30) 7 (35) 19 (95) 19 (95) 15 (75) 17 (85) 19 (95) 19 (95)1 0 (0) 0 (0) 1 (5) 1 (5) 2 (10) 0 (0) 1 (5) 1 (5)

b-xs4 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)3 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)2 1 (5) 0 (5) 1 (5) 1 (5) 2 (10) 0 (0) 1 (5) 1 (5)1 19 (95) 20 (100) 19 (95) 19 (95) 18 (90) 20 (100) 19 (95) 19 (95)

Los números en cada casilla indican las veces que cada observador asignó a la imagen en cuestión una puntuación del uno (mayor resolución) al cuatro (menor resolución). Entre paréntesis figuranlos porcentajes.

ruido que la st-st. La imagen b-st siempre mostró un mayor nivelde ruido que las otras dos combinaciones.

Los resultados estadísticos

En la tabla 3 pueden consultarse los datos estadísticos. Para suinterpretación, debe tenerse en cuenta que para una P < 0,05, ellímite de significación estadística (LSD) era de 0,2449. Valoressuperiores a esta diferencia indican que existe una variación sig-nificativa entre las observaciones. Por ejemplo, en el caso delobservador uno, los valores de las imágenes st-st y st-xs difierenen 1,2. Esto es claramente significativo e indica que el radiólogodistingue claramente las dos imágenes, y a la st-xs le otorga una

mayor resolución. Sin embargo, la diferencia entre las imágenesst-xs y b-st es de 0,125, y no alcanza la diferencia estadística.Aunque este observador otorga mayor resolución a la imagen st-xs más a menudo que a la b-st, no las diferencia con una signi-ficación estadística. Del mismo modo, puede medirse la diferen-cia entre observadores. Así, la diferencia en la valoración de laimagen entre st-st de los observadores uno y dos es de 0,075.Esto indica que los dos clasifican igual las dos imágenes. Pero ladiferencia entre las imágenes st-xs entre estos dos mismos obser-vadores es de 0,625, variación significativa que indica que existeuna VEO a la hora de ordenar esta imagen. En fondo negro sedestacan los valores que adquieren una variación estadística cla-ra respecto al resto. En fondo gris el valor en el límite de la sig-nificación estadística.

Los resultados porcentuales que hemos comentado reflejan loque es una concordancia estadísticamente significativa de laslecturas de todos los observadores (excepto el observador ocho)en lo que respecta al orden que establecieron para las imágenesst-st y b-xs. Los observadores dos, tres, cuatro, seis y siete tam-bién concordaron en la evaluación de las imágenes st-xs y b-st.La variabilidad estadística entre observadores (VEO) aparecióen la clasificación de las imágenes st-xs y b-st por parte de losobservadores uno, cinco y ocho. Los tres percibieron de formadiferente la resolución de estas imágenes respecto al resto, perotambién con claras diferencias entre ellos. El observador cincoestableció el mismo orden en las imágenes que los observadoresdos, tres, cuatro, seis y siete, pero para él, la diferencia de reso-lución entre las imágenes st-xs y b-st se hizo mucho menor quepara aquéllos. Así su percepción sobre la resolución de la ima-gen st-xs difirió significativamente de la de esos observadores, yla de la imagen b-xs se situó en el límite de la significación esta-dística. Sus resultados indican, no obstante, que, para él, la ima-


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TABLA 2

PUNTUACIONES ASIGNADAS A LAS COMBINACIONES DE FILTRO-INTERPOLADORRESULTADOS DE LA LECTURA DE LOS RESIDENTES (GRUPO 2)

Observador 5 Observador 6 Observador 7 Observador 8

1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura 1.a lectura 2.a lectura

st-st4 15 (75) 17 (85) 17 (85) 17 (85) 16 (80) 15 (75) 11 (55) 10 (50)3 3 (15) 2 (10) 1 (5) 2 (10) 4 (20) 4 (20) 7 (35) 6 (30)2 2 (10) 1 (5) 2 (10) 1 (5) 0 (0) 1 (5) 1 (5) 3 (15)1 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (5) 1 (5)

st-xs4 4 (20) 3 (15) 3 (15) 3 (15) 4 (20) 5 (25) 3 (15) 3 (15)3 8 (40) 13 (65) 17 (85) 17 (85) 14 (70) 15 (75) 1 (5) 1 (5)2 5 (25) 3 (15) 0 (0) 0 (0) 2 (10) 0 (0) 14 (70) 11 (55)1 3 (15) 1 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (10) 5 (25)

b-st4 1 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 6 (30) 7 (35)3 8 (40) 5 (25) 2 (10) 1 (5) 2 (10) 1 (5) 10 (50) 9 (45)2 9 (45) 15 (75) 18 (90) 19 (95) 18 (90) 19 (95) 4 (20) 4 (20)1 2 (10) 0 (0) 0 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)

b-xs4 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)3 1 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (10) 4 (20)2 4 (20) 0 (5) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (5) 2 (10)1 15 (75) 19 (95) 20 (100) 20 (100) 20 (100) 20 (100) 17 (85) 14 (70)

Los números en cada casilla indican las veces que cada observador asignó a la imagen en cuestión una puntuación del uno (mayor resolución) al cuatro (menor resolución). Entre paréntesis figuranlos porcentajes.

TABLA 3

VARIABILIDAD ENTRE OBSERVADORES

Standard Standard Bone BoneStandard x-sharp Standard x-sharp

Observador 1 3,75 2,55 2,675 1,025Observador 2 3,825 3,175 1,95 1,05Observador 3 3,725 3,1 2,125 1,05Observador 4 3,825 3,175 1,95 1,05Observador 5 3,725 2,775 2,325 1,175Observador 6 3,775 3,15 2,075 1Observador 7 3,75 3,175 2,075 1Observador 8 3,325 2,175 3,125 1,375

Los valores que se observan en la tabla hacen referencia a las medias de las puntuaciones asig-nadas a cada combinación de imágenes por cada uno de los observadores. Como se expresa enel texto, para una P < 0,05, el límite de significación estadística es de 0,2449.

gen b-xs tenía una resolución significativamente mayor que la st-xs. El observador uno no diferenció claramente las dos imáge-nes entre sí, y su percepción varió significativamente respecto ala del grupo principal de observadores. El observador ocho sídistinguió las dos imágenes, pero clasificándolas al revés que losobservadores dos, tres, cuatro, cinco, seis y suete. En general, elobservador ocho mostró una diferencia significativa en todas suslecturas frente al resto. No obstante, sí diferenció significativa-mente la resolución de las imágenes, de modo que clasificó co-mo el resto de observadores las imágenes st-st y b-xs, y, como elobservador uno, invirtió el orden de las otras dos reconstruccio-nes. Sus resultados indican que no percibió tanta resolución en laimagen b-xs como los demás, ni consideró tan falta de resolu-ción la imagen st-st como el resto de participantes. Pero aun eneste caso, su percepción de la resolución de cada imagen estuvoclaramente definida, con significación estadística entre todasellas. Ninguno de los radiólogos, ni los residentes seis y siete,mostraron una VIO. Dos de los residentes (cinco y ocho), mos-traron VIO al comparar sus dos lecturas.

DISCUSIÓN

Hasta el momento, el protocolo aplicado para las exploracio-nes TCE torácicas en nuestro Servicio ha sido el estándar. Esteprotocolo consiste en la obtención de datos utilizando un grosorancho del haz de Rx (entre 8 mm y 10 mm) y un pitch factoramplio (entre 1,5 y 2). Posteriormente, las imágenes se recons-truyen automáticamente con un interpolador estándar (lineal de180 grados) y un filtro de ventana estándar. Según algunos estu-dios anteriores, para conseguir un aumento de la resolución enlas imágenes conseguidas de este modo hay dos posibilidades: 1)la aplicación de las reconstrucciones MIP (maximum intensityprojection) o el mIP (minimum intensity projection)4-6, y 2) eluso sistemático del algoritmo óseo de alta resolución7. Las re-construcciones tienen el inconveniente de que destacan los pro-cesos del intersticio a costa de suprimir los datos correspondien-tes a la vía aérea, los espacios aéreos y todo aquel componenteaéreo del proceso patológico en cuestión (MIP), o bien, al con-trario, resaltan el aire a costa del intersticio (mIP)8. Además, ysalvo que se disponga de sistemas avanzados y automatizados demanipulación, el conseguirlas supone también un gasto de tiem-po. Implican, en definitiva, una pérdida de información y unconsumo de tiempo. La aplicación del algoritmo óseo es una al-ternativa interesante para las imágenes torácicas estándar. El fil-tro incrementa la resolución de la imagen en el plano axial, real-zando los bordes de las estructuras y las lesiones. Pero su incon-veniente es el aumento significativo del ruido de la imagen en elmediastino. Esta degradación de la imagen mediastínica no esexcesivamente importante para algunos autores7, y, en todo caso,siempre existe la posibilidad de efectuar una doble reconstruc-ción de la imagen, con el filtro óseo para la ventana pulmonar, ysin el filtro para el mediastino. Este doble procesado tiene denuevo el inconveniente del aumento del tiempo de trabajo deltécnico especialista, aunque sensiblemente inferior al que se ne-cesita para las reconstrucciones MIP y mIP. Nuestra investiga-ción se ha dirigido hacia un tercer método de incrementar la re-solución pulmonar con una menor degradación de la imagen me-diastínica, que consiste en la utilización de un interpolador dealto orden (Picker x-sharp interpolator). A diferencia del inter-polador estándar, que se vale de los datos obtenidos de una vuel-ta del tubo de rayos x, el interpolador x-sharp utiliza los datosobtenidos con tres revoluciones del tubo para después potenciaraquellos que más se aproximan al plano del espacio que se desea

reconstruir2. Gracias a ello, el interpolador de alto orden consi-gue, con un pitch factor de hasta 1,5, que no se modifique signifi-cativamente la resolución en el eje z2. Esto quiere decir que elgrosor final de la imagen no difiere llamativamente de la del hazde radiación utilizado, y con ello, pese a la aparición de artefactosfácilmente reconocibles3, disminuyen los fenómenos de volumenparcial. Sin embargo, con un pitch factor 1,5 y un interpoladorestándar, el aumento del grosor final de la imagen es un hecho2.

Dos estudios anteriores llevados a cabo por Hopper et al9,10

han utilizado el interpolador de alto orden como una forma deaumentar la resolución pulmonar. Nuestro trabajo es similar alprimero de ellos9. En éste, cinco observadores experimentadosanalizaron las mismas secciones pulmonares reconstruidas detres formas diferentes (st-st, b-st y st-xs). Sus resultados les lle-van a concluir que el interpolador de alto orden aumenta la reso-lución cuando se asocia al filtro óseo, y por ello sugieren que de-be aplicarse sistemáticamente en la reconstrucción de las imáge-nes torácicas, asociado al algoritmo de alta resolución. En elestudio posterior10, los autores concluyen que el interpolador dealto orden y el filtro de alta resolución deben introducirse cuan-do se reconstruyan las imágenes para evaluar el parénquima pul-monar. Sin embargo, estiman que es conveniente reconstruir lasimágenes con el interpolador y el filtro estándar para la visióndel mediastino. Ya en su primera publicación habían comentadoque aunque para ellos el ruido de la imagen b-xs no alteraba lla-mativamente la interpretación en las partes blandas, para otrosautores el filtro óseo no era aceptable en el mediastino. Los re-sultados de nuestro trabajo indican, al igual que los de Hopper etal, que la asociación del filtro óseo y el interpolador de alto or-den proporciona claramente la mayor de las resoluciones posi-bles en las imágenes obtenidas con un protocolo estándar deTCE. Esta conclusión es la misma para todos los observadores,independientemente del grado de su experiencia. Para un máxi-mo de 320 veces (40 veces por observador), la asociación b-xsfue elegida como la de mayor resolución en 298 ocasiones. Tansólo fue elegida una de las otras en primer lugar en 22 casos.Además, es precisamente en la clasificación de la imagen b-xsdonde se produce el mayor grado de acuerdo entre ellos. Estopuede apreciarse en la figura 1. En él quedan plasmadas las elec-


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020406080

100120140160180200220240260280300320

st-st

st-xs

b-st

b-xs

4º 3º 2º 1º

Fig. 1.—En este gráfico se representan la selecciones mayoritarias decada asociación filtro-interpolador. En el eje de las x se representan laspuntuaciones. Como se describe en el texto, en cada columna de pun-tuación la barra hace referencia a la combinación de imágenes que másfue puntuada con dicha puntuación. En el de las y están representadas

el número de observaciones efectuadas.

ciones mayoritarias de cada asociación filtro-interpolador. Así,para st-st se representa su elección en cuarto lugar, para st-xs laelección en tercero, para b-st la segunda posición, y para b-xsla primera. El gráfico de barras muestra rápidamente que entretodas las alecciones mayoritarias, la asociación b-xs es la queconcita un mayor acuerdo. Así, de un máximo de 320 veces, estaasociación fue colocada en primer lugar en 298. La segunda en concitar el acuerdo (st-st) fue colocada en cuarto lugar en 250ocasiones. b-st se puso en segundo lugar 227 veces y st-xs entercer lugar 193.

Pero, a diferencia de Hopper et al9, hemos ido un poco más alláal comparar directamente interpolador y filtro óseo, así como elíndice subjetivo de ruido introducido por el interpolador. En la fi-gura 2 se representa gráficamente el estudio comparativo entrelas imágenes b-st y st-xs. Teniendo en cuenta que ninguna de lasdos imágenes fue valorada como la de mayor resolución en losresultados globales, su distribución en los puestos dos y tres de-termina que los observadores percibieron una mayor resoluciónen las imágenes b-st que en las st-xs. Esto es un hecho lógico te-niendo en cuenta que el filtro aumenta la resolución en el planoaxial frente al aumento en el eje z determinado por el interpola-dor. De los resultados de esta comparación puede inducirse que elfiltro es realmente el que introduce la alta resolución tal como laentendemos desde el punto de vista de la sensación visual subjeti-va, pero que cuando se le asocia el interpolador de alto orden, seincrementa la percepción de resolución. Este efecto puede no re-saltar en una inspección rápida (fig. 3), pero la rotundidad con laque la imagen b-xs fue clasificada en primera posición ha puestode manifiesto que los observadores diferenciaron con claridadcuándo el interpolador de alto orden había sido aplicado. De he-cho, la disparidad detectada entre algunos observadores a la horade clasificar las imágenes en las que sólo el interpolador de altoorden o el filtro óseo habían sido utilizados, vuelve a apoyar quelos dos están produciendo un aumento de la resolución. Y para al-gunos esta resolución puede ser mayor con el interpolador quecon el filtro, pese a que lo habitual es que la percepción de reso-lución sea mayor con la aplicación del filtro.

Al margen de esta cuestión, el interpolador tiene básicamentedos ventajas frente al filtro. Por un lado, su efecto se producecon un aumento del ruido muy poco apreciable (fig. 4). Desdeluego, el ruido introducido por el interpolador es siempre muyinferior al que asocia la aplicación del filtro bone. Este hecho ha-ce que, a diferencia de lo que ocurre cuando se aplica el filtro de


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320

0st-xs b-st

1

2

3

4

Fig. 2.—En este gráfico se representa el estudio comparativo de laspuntuaciones asignadas a las imágenes b-st y st-xs. Del eje de las xparten las columnas que representan las puntuaciones de cada asocia-ción. Cada columna está segmentada en bloques que representan elporcentaje que corresponde a cada puntuación. En el eje de las y que-

dan representadas el número total de observaciones.

Fig. 3.—A) Imagen axial torácica reconstruida con un interpolador estándar y filtro de alta resolución (b-st). B) Imagen axial torácica reconstruidacon un interpolador de alto orden y filtro de alta resolución (b-xs). La apariencia de las dos imágenes es similar a simple vista. Su análisis detallado

en nuestro estudio demostró que, de media, la imagen 3b fue la de mayor resolución en más del 93% de los casos.

A B

alta resolución, una posibilidad sea utilizar únicamente el inter-polador de alto orden de forma sistemática en las imágenes deTCE torácica. Con ello puede conseguirse un aumento de la re-solución sin una distorsión de las partes blandas que obligue auna doble reconstrucción (parénquima y mediastino). Por otrolado, nuestra experiencia en la evaluación de estas imágenes nosdice que el incremento de la resolución en el eje z propiciada porel interpolador de alto orden hace que la detección de lesionesde pequeño tamaño se mejore más con el interpolador que con elfiltro3. Esto podría describirse de forma gráfica como que el in-terpolador facilita ver más que mejor, y el filtro mejor que más(fig. 5).

CONCLUSIONES

En definitiva, nuestro estudio apoya el uso sistemático de in-terpoladores de alto orden como medio de aumentar la resolu-ción de las imágenes torácicas obtenidas mediante TCE, inde-pendientemente de que se utilice un filtro de alta resolución ono. El escaso ruido que introduce no obliga necesariamente auna doble reconstrucción de las imágenes torácicas. Además, elaumento de resolución en el eje z propiciado por el interpola-dor de alto orden tiene ventajas respecto a la resolución axialinducida por el filtro óseo. La variabilidad entre observadoresha sido escasa en nuestra evaluación y, en todo caso, la direc-


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A B

C

Fig. 4.—A) Imagen axial torácica reconstruida con un interpolador estándar y un filtro estándar (st-st). B) Imagen axial torácica reconstruida con un interpolador estándar y un filtro de alta resolución(b-st). C) Imagen axial torácica reconstruida con un interpolador de altoorden y un filtro estándar (st-xs). Las imágenes demuestran que el filtroes el que introduce el ruido en la imagen. El ruido que aparece con laaplicación del interpolador de alto orden es sólo un poco mayor que enla imagen st-st.

ción en la que se produce esta desviación apoya aun más la in-troducción de este interpolador. La percepción de aumento dela resolución con el interpolador es constante en todos los ob-servadores, al margen tanto de su experiencia como de la varia-bilidad que dicha experiencia pueda introducir entre sus obser-vaciones.

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A B

Fig. 5.—A) Imagen axial torácica correspondiente a un TCAR, como re-ferencia para el resto de imágenes de esta figura. Se aprecia una lesión

con una doble cavidad en el lóbulo superior derecho, comunicadas ambas oquedades entre sí por una pequeña abertura de márgenes bien

definidos. La cavidad más medial es mucho menor que la externa, y tiene un pequeño receso anterior (flecha gruesa). B). Imagen axial

torácica espiral convencional reconstruida con un filtro de alta resolución y un interpolador estándar (b-st). C) Imagen axial torácica

espiral convencional reconstruida con un filtro standard y un interpolador de alto orden (st-xs). Comparando la lesión en las imágenes

5b y 5c, la reconstrucción st-xs define mejor la menor de las cavidades,su receso anterior, y los márgenes de la comunicación entre ellas

(flechas finas). Aunque la nitidez de la imagen 5b es mayor, la lesión sedefine mejor en la 5c. C

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el interpolador de alto orden: un medio para incrementar la resolución de las imágenes pulmonares...

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