La tomosíntesis , también llamada tomosíntesis digital ( DTS ), es un método para realizar tomografías de ángulo limitado de alta resolución a niveles de dosis de radiación comparables con la radiografía de proyección . Se ha estudiado para una variedad de aplicaciones clínicas, incluidas las imágenes vasculares, las imágenes dentales, las imágenes ortopédicas, las imágenes mamográficas, las imágenes musculoesqueléticas y las imágenes de tórax. [1]
El concepto de tomosíntesis se derivó del trabajo de Ziedses des Plantes, quien desarrolló métodos para reconstruir un número arbitrario de planos a partir de un conjunto de proyecciones. Aunque esta idea fue desplazada por la llegada de la tomografía computarizada, la tomosíntesis ganó interés más tarde como una alternativa tomográfica de baja dosis a la TC. [2]
Los algoritmos de reconstrucción por tomosíntesis son similares a las reconstrucciones por TC , en el sentido de que se basan en la realización de una transformada inversa de Radon . Debido al muestreo parcial de datos con muy pocas proyecciones, se deben utilizar algoritmos de aproximación. Se han utilizado tanto algoritmos de retroproyección filtrada como de maximización de expectativas iterativos para reconstruir los datos. [3]
Los algoritmos de reconstrucción para la tomosíntesis son diferentes a los de la TC convencional porque el algoritmo de retroproyección filtrada convencional requiere un conjunto completo de datos. Los algoritmos iterativos basados en la maximización de expectativas son los más utilizados, pero requieren un uso intensivo de recursos computacionales. Algunos fabricantes han producido sistemas prácticos que utilizan GPU disponibles comercialmente para realizar la reconstrucción en unos pocos segundos.
La tomosíntesis digital combina la captura y el procesamiento de imágenes digitales con un simple movimiento del tubo/detector como el que se utiliza en la tomografía computarizada (TC) convencional. Sin embargo, aunque existen algunas similitudes con la TC, es una técnica separada. En la TC moderna (helicoidal), la fuente/detector realiza al menos una rotación completa de 180 grados sobre el sujeto obteniendo un conjunto completo de datos a partir de los cuales se pueden reconstruir imágenes. La tomosíntesis digital, por otro lado, solo utiliza un ángulo de rotación limitado (p. ej., 15-60 grados) con un número menor de exposiciones discretas (p. ej., 7-51) que la TC. Este conjunto incompleto de proyecciones se procesa digitalmente para producir imágenes similares a la tomografía convencional con una profundidad de campo limitada . Debido a que el procesamiento de imágenes es digital, se puede reconstruir una serie de cortes a diferentes profundidades y con diferentes espesores a partir de la misma adquisición. Sin embargo, dado que se necesitan menos proyecciones que la TC para realizar la reconstrucción, se reducen tanto la exposición a la radiación como el costo. [4]
La tomosíntesis digital de mama ( DBT ) [5] está aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para su uso en la detección del cáncer de mama . [6] Se ha debatido el beneficio para la detección, [7] pero se está llegando a un consenso de que la tecnología está mejorando la sensibilidad en comparación con la mamografía digital de dos vistas a costa de una especificidad ligeramente reducida (tasas de recuperación incrementadas). [8] Debido a que los datos adquiridos tienen una resolución típica de 85 a 160 micrones, mucho más alta que la TC, la DBT no puede ofrecer los anchos de corte estrechos que ofrece la TC (normalmente 1-1,5 mm). Sin embargo, los detectores de mayor resolución permiten una resolución en el plano muy alta, incluso si la resolución del eje Z es menor. Otra propiedad interesante de la tomosíntesis de mama es que la calidad de la imagen puede variar sustancialmente a través del volumen de imágenes. [9] Los tiempos de lectura de la DBT son mucho más altos, en comparación con la interpretación de la mamografía . [10]
Se ha investigado la tomosíntesis mamaria por conteo de fotones [11] y se han investigado aplicaciones de imágenes espectrales , como la medición de la densidad mamaria y la caracterización de lesiones [12] [13] en esa plataforma.
La tomosíntesis tiene una profundidad de campo mucho más limitada que la TC. Por este motivo, es probable que no pueda reemplazar a la TC para la evaluación de los órganos más profundos del cuerpo. Sin embargo, dado que los huesos suelen estar cerca de la piel, se han estudiado múltiples aplicaciones musculoesqueléticas de la tomosíntesis, la mayoría de las cuales se han utilizado principalmente en investigación con un uso limitado en la práctica diaria.
La tomosíntesis se ha comparado con la radiografía y la TC para evaluar la curación de fracturas, especialmente en presencia de material. En un estudio de pacientes con fracturas de muñeca, se demostró que la tomosíntesis digital permite detectar más fracturas que la radiografía y, al mismo tiempo, proporciona menos artefactos metálicos que la radiografía. [4]
La tomosíntesis se ha comparado con la radiografía digital , con la TC como estándar, para la detección de erosiones asociadas con la artritis reumatoide . La dosis de radiación de la tomosíntesis digital fue muy cercana a la de la radiografía digital. Sin embargo, la tomosíntesis mostró una sensibilidad, especificidad, precisión, valor predictivo positivo y valor predictivo negativo del 80%, 75%, 78%, 76% y 80%, en comparación con la radiografía digital que fueron del 66%, 81%, 74%, 77% y 71%. [14] El ligero beneficio de la tomosíntesis digital en esta aplicación puede o no justificar el costo ligeramente mayor de la modalidad en comparación con la radiografía digital.
La tomosíntesis también se utiliza para la inspección por rayos X de componentes electrónicos, [15] en particular, ensamblajes de placas de circuitos impresos y componentes electrónicos. La tomosíntesis se utiliza generalmente cuando se requiere un corte de TC con gran aumento, donde la TC convencional no permitiría ubicar la muestra lo suficientemente cerca de la fuente de rayos X.
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