• Para la corrección del efecto del campo magnético terrestre sobre el intensificador, se utiliza el fichero de proyecciones de la cruz de centro de campo, junto con el fichero de corrección de isocentro, generado anteriormente. En esta fase se crea un vector de corrección que contiene
las coordenadas de la deformación que sufre el hilo horizontal de la cruz para cada posición angular del gantry, o lo que es lo mismo, para cada semiproyección. En la figura 5.13 reproduce de nuevo una de estas proyecciones en la que se ve claramente la deformación en forma de S que sufre el hilo. En condiciones ideales se debería ver una cruz geométricamente perfecta.
Figura 5.13. Deformación de la imagen
§ Para la corrección de respuesta del intensificador se utiliza una adquisición completa sin objeto bajo test que atenúe el haz de rayos X. Posteriormente se realiza un promedio de la respuesta del intensificador en todas las proyecciones, para generar otro vector de ecualización que proporcione una respuesta plana. En la figura 5.14 vemos una de estas proyecciones sin corregir, junto como un perfil de intensidades extraído con ATW. La corrección aplica una función inversa a la variación que se muestra en este perfil.
Perfil horizontal
Figura 5.14. Heterogeneidad del intensificador.
§ Sólo queda por describir la compensación del efecto del filtro en cuña. Como ya se ha comentado (§3.4), este filtro se utiliza para reducir el enorme rango dinámico de la intensidad de rayos X en la pantalla
primaria del intensificador de imagen, que de otro modo ocurriría inevitablemente debido a la forma del paciente. El filtro ideal sería aquel que consiguiera que las variaciones de intensidad medidas en el intensificador fueran debidas únicamente a diferencias en la densidad de los tejidos atravesados. Sin embargo, dado que las secciones del paciente son aproximadamente elípticas, este hecho no puede conseguirse para todas las orientaciones del gantry. Una solución de compromiso se consigue mediante el diseño de un filtro cuyo perfil compense la atenuación de un cilindro lleno de agua que ocupara todo el túnel de reconstrucción. De este modo se dispone de una atenuación suficiente para todo el haz de rayos X que incide sobre el detector.
Los datos necesarios para el cálculo de la forma del filtro son los siguientes:
• Coeficiente de atenuación lineal del material del filtro.
• La distancia desde el foco del tubo al soporte en el cual se va a colocar el filtro.
• La distancia fuente-intensificador (DFI + DII). En el caso de que se fuera a utilizar más de una distancia (más de un tamaño de túnel de reconstrucción), se especificará la mínima, que se correspondería con el mayor diámetro de túnel de reconstrucción.
• El ancho de corte máximo, para determinar el espesor transversal del filtro.
Una vez obtenidos todos los ficheros de corrección necesarios, vamos a ver el orden en el cual aplicar dichas correcciones, así como la forma de generar una semiproyección numérica a partir de las imágenes capturadas.
En cada fichero de capturas tenemos las 360 imágenes digitalizadas procedentes de la cámara de TV-escopia. Estas imágenes contienen toda la información de proyección necesaria, pero en un formato poco adecuado para su tratamiento digital posterior. De cada una de las proyecciones debemos obtener una única línea de datos que simule un conjunto de detectores discretos ficticio, es decir, debemos generar por programa los valores digitales
que nos suministrarían esos detectores discretos. Para conseguirlo, se utilizan las imágenes de 64*512 píxeles obtenidas en cada posición angular, junto con la información de corrección de isocentro, corrección magnética y anchura de corte. De este modo se empieza a generar los valores a partir de la posición de isocentro, a lo largo de una curva que coincide con la deformación magnética para esa posición angular, sumando el valor de tantos píxeles por arriba y por abajo como semianchura de corte se haya seleccionado. Esto se observa mucho mejor gráficamente (figura 5.15):
ISOCENTRO i-ésimo
PROYECCIÓN i
Figura 5.15. Corrección de las deformaciones del intensificador.
Las pequeñas marcas verticales pretenden ilustrar el proceso de suma de valores en función del ancho de corte. De este modo generamos una matriz de datos de determinado tamaño y que son los datos en bruto iniciales del proceso de reconstrucción.
Tras las correcciones efectuadas, la longitud final de la semiproyección corregida L resultó ser de 26.77 cm. Con este valor se puede calcular el diámetro de reconstrucción D que se obtendrá, a partir de la ecuación 3.4, resultando de D=37.55 cm, lo que a su vez nos permite calcular el tamaño de píxel de la reconstrucción que para imágenes resultantes de 256x256 es de 1.47 mm.
La calibración en números Hounsfield (en densidades relativas a la del agua) no es posible en este prototipo, ya que el generador no es adecuado para ello. Para conocer el coeficiente de atenuación lineal µ de un material, a partir de la atenuación exponencial de la radiación en el medio
( ⋅ = µ ⋅ = −µ T x T I I x e I
I 0 ; 1 ln 0 ), sería necesario monitorizar en todo
momento la magnitud de la intensidad incidente Io, lo que no ha sido posible
multiplicativos a la hora de realizar los cálculos, que sí que deberían considerarse si pretendiéramos obtener una imagen en densidades reales de tejido. Este hecho no le resta utilidad a las imágenes obtenidas, puesto que los planificadores son capaces de trabajar con densidades medias de tejido, permitiendo realizar cálculos de precisión aceptable.
La secuencia de correcciones se realiza de la siguiente manera:
Corrección Isocentro y Magnética Corrección de fondo y respuesta intensificador Corrección geométrica Corrección del efecto del filtro
en cuña
T
I
I0
ln
Ya tenemos pues las semiproyecciones preparadas para ser utilizadas en el algoritmo de reconstrucción. Como ya se ha visto en la sección 5.1 y apéndice II, una vez que ya se dispone de las proyecciones, sólo queda filtrarlas mediante una función h(t) y efectuar la backprojection a lo largo de las semiproyecciones en abanico, teniendo en cuenta la especial geometría presente en el simulador de radioterapia. Los detalles técnicos de la implementación del algoritmo de backprojection se pueden encontrar en [Sanmartin-1998].
El programa de reconstrucción se encuentra en versión ejecutable en el CD-ROM adjunto al Libro 2 de esta Tesis, junto con una serie de ficheros proyecciones para su evaluación.