MÁSTER OFICIAL INTERUNIVERSITARIO EN
INGENIERÍA BIOMÉDICA
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA
UNIVERSIDAD DE VALENCIA
Diseño y desa ollo de bioma cado es de
imagen en ías aé eas
T abajo inal de más e
Julio 2016
Au o a
Lucía Apa ici To ajada
Di ec o es
Gus a o Juan Sampe
Depa amen o de Medicina
Uni e sidad de Valencia
Robe o Sanz Requena
Cuan i icación Qui ón
G upo Hospi ala io Qui ón
T abajo inal de más e Lucía Apa ici To ajada
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1. Ag adecimien os
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2. Resumen
En el p esen e p oyec o se p esen a un mé odo de análisis de imágenes de
Tomog a ía Compu a izada (TC) que pe mi e la e aluación del espeso de la
pa ed así como del á ea de la luz de la ía aé ea median e 3 pasos. En p ime
luga , se segmen a el á bol aqueo-b onquial y a pa i del mismo se aza la línea
cen al de las ías espi a o ias así como los pun os de bi u cación en cada
gene ación.
A con inuación, g acias al azado que desc ibe la línea cen al, se ealiza una
ex acción del plano pe pendicula a la di ección de la ayec o ia de la ía, de
mane a que la misma queda co ada de o ma ans e sal. Sob e es e plano
pe pendicula a la ía, se ealiza el cálculo del á ea de la ía así como del espeso
de la pa ed. Es e p oceso se epi e en cada en cada gene ación del á bol de la ía
aé ea.
Po úl imo, se gene an y p esen an 2 esquemas de la ía econs uida. Sob e
ellos se ep esen an sendos mapas pa amé icos, asignando dis in os colo es que
e lejan, en el p ime o de los mapas, el á ea con enida en la ía, y en el segundo, el
espeso de la pa ed de la ía aé ea.
Pa a el es udio p elimina , el mé odo p opues o ha sido aplicado sob e
dis in os suje os, an o sanos como pa ológicos. Pa a los suje os en e mos se han
elegido pacien es diagnos icados de una pa ología conc e a, asma g a e, ya que se
conside a que la alo ación del es ado de es as a iables en las ías aé eas de es a
pa ología es de in e és clínico. En los casos p esen ados puede ap ecia se que es e
nue o en oque es p ác ico, bas an e p eciso, au omá ico y muy isual pa a la
es imación del g oso de la pa ed y del amaño del lumen de la ía aé ea.
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Índice
1. In oducción .......................................................................................................... 6
1.1. Mo i ación .......................................................................................................... 7
1.2. Obje i os .............................................................................................................. 8
1.3. Escena io clínico: Las ías aé eas y el asma ................................................... 9
1.3.1. Ca ac e ís icas de las ías aé eas ............................................................... 9
1.3.2. Pa ología de las ías aé eas obse able median e imagen ........................ 9
1.3.3. Ca ac e ís icas del asma y su elación con la ía aé ea ............................ 10
1.3.4. Asma de di ícil a amien o ...................................................................... 12
1.3.5. In e és clínico en ex acción au omá ica de ca ac e ís icas de la ía aé ea13
1.4. La Tomog a ía Compu a izada ..................................................................... 15
1.4.1. P incipios ísicos ....................................................................................... 15
1.4.2. A qui ec u a del sis ema .......................................................................... 16
1.4.3. Medida de la densidad de los ejidos ....................................................... 20
1.4.4. TC, TCMC y la TCAR ................................................................................... 22
1.4.5. TC en el es udio de la ía aé ea. ............................................................... 24
1.4.6. TCAR en el es udio de la ía aé ea ........................................................... 24
1.4.7. Reque imien os de adquisición pa a la ca ac e ización de la ía aé ea .. 25
1.5. Es ado del a e écnico..................................................................................... 26
1.5.1. Boncoscopia .............................................................................................. 26
1.5.2. E aluación de imágenes de TC de ías aé eas ......................................... 28
1.5.3. Segmen ación de la ía aé ea ................................................................... 29
1.5.4. Cuan i icación de la ía aé ea ................................................................... 30
2. Me odología ........................................................................................................ 32
2.1. Adquisición de las imágenes .......................................................................... 32
2.2. Esquema gene al de la me odología p opues a pa a la pa ame ización de
la ía aé ea ................................................................................................................ 32
2.3. P ep ocesado de las imágenes ....................................................................... 34
2.3.1. Segmen ación inicial ................................................................................. 34
2.3.2. Análisis de componen es conec adas ...................................................... 34
2.3.3. Ex acción de la ía ................................................................................... 35
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2.4. Ex acción línea cen al ................................................................................... 36
2.5. Cálculo del plano pe pendicula a la ía ...................................................... 39
2.5.1. Adap ación del ec o pe pendicula a la ía al olumen de imágenes
o iginal 43
2.6. Cálculo de los pa áme os de in e és ............................................................ 45
2.6.1. Cálculo del á ea ........................................................................................ 45
2.6.2. Búsqueda del á ea más adecuada ............................................................ 46
2.6.3. Calculo del espeso ................................................................................... 48
2.7. Rep esen ación de las medidas ...................................................................... 53
3. Resul ados ........................................................................................................... 55
4. Conclusiones ....................................................................................................... 60
5. Líneas u u as ..................................................................................................... 61
6. Bibliog a ía .......................................................................................................... 63

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1. In oducción
La p esen e esina inal de más e se ha desa ollado g acias a la colabo ación
en e la unidad de I+D+i del Hospi al Qui ón de Valencia y el Depa amen o de
Medicina de la Uni e sidad de Valencia. El obje i o común del p oyec o es la
implemen ación de un mé odo basado en el análisis de imagen médica pa a la
ob ención de un bioma cado de a iaciones mo ológicas de las ías aé eas.
El mé odo se basa en el análisis de una secuencia de imágenes adqui idas en
equipos de Tomog a ía Compu a izada (TC), que añada in o mación al in o me
adiológico habi ual en pacien es pa a los que se ha solici ado ya una p ueba en
es os equipos.
Robe o Sanz es ingenie o doc o en la Unidad de I+D+i especí ica de
Valencia den o del G upo Hospi ala io Qui ónsalud (GHQ). La unidad de
Ingenie ía Biomédica es á cen alizada en Valencia y es á o mada po ingenie os.
Desde su c eación, la unidad ha cen ado g an pa e de sus es ue zos en el
diseño de mé odos pa a la ob ención de bioma cado es que si an como apoyo al
diagnós ico en di e sos ámbi os médicos, como son el ca ílago, el ce eb o, el
hueso abecula o el hígado ( e [1]-[5]). En el ámbi o de las en e medades
pulmona es, iene amplia expe iencia en la cuan i icación de imágenes de TC de
ó ax pa a e alua en e medades espi a o ias y ca dio ascula es.
Po su pa e, el D . Gus a o Juan es Je e de sección e in es igado del
Se icio de Neumología del Hospi al Gene al Uni e si a io de Valencia, además
de p o eso i ula e in es igado en la Unidad Docen e de Medicina de la
Uni e sidad de Valencia.
En los úl imos años su abajo e in es igación se cen an en el a amien o de
dis in as causas que ienen como consecuencia la insu iciencia espi a o ia, como
son la ib osis pulmona , la En e medad Pulmona Obs uc i a C ónica (EPOC),
asma e hipe ensión a e ial pulmona , en e o as (Ve [6]-[8]). Además, es
miemb o de la Sociedad Española de Pa ología Respi a o ia, de la Eu opean
Respi a o y Socie y así como de la Ame ican Tho acic Socie y en e o as.
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1.1. Mo i ación
La TC es una écnica de adquisición de imagen que ac ualmen e pe mi e
ob ene una g an can idad de in o mación de odo el apa a o espi a o io, dados
los g andes a ances expe imen ados en cuan o a esolución espacial (imágenes
o ácicas po debajo de 1mm), y su excelen e con as e en e el pa énquima
pulmona , el ejido de la ía aé ea y el ai e con enido en la misma [9].
En la ac ualidad, el es udio de las en e medades de las ías aé eas se apoya
habi ualmen e en p uebas uncionales, las cuales no son capaces de de e mina el
ni el de lesión del ejido a ec ado. Así, se equie e de o as p uebas pa a la
ca ac e ización de las lesiones, algunas de las cuales, como la b oncoscopia son
in asi as y esul an muy incómodas pa a el pacien e. Pa a es a ca ac e ización de
la pa ología es habi ual ealiza p uebas de imagen, en las que an o adiólogos
como neumólogos es ablecen, de o ma bas an e subje i a y, en ocasiones, poco
epe ible, las ca ac e ís icas de las dis in as lesiones como son, en el caso de las
ías aé eas, el eng osamien o de la pa ed de la ía así como el es echamien o de
la luz.
Además, po el hecho de se una alo ación subje i a en muchas ocasiones
no es ácil diagnos ica es as al e aciones en cie as ías, po ejemplo las más
dis ales, po lo que dependiendo del g ado de la al e ación puede no se ácil su
ap eciación. Es a alo ación es limi an e si se p e ende p opo ciona medidas
cuan i a i as de es as al e aciones así como su ubicación, las cuales son muy
ele an es pa a de e mina de o ma más p ecisa la e olución de los pacien es así
como el ipo de a amien o más adecuado.
Desde el pun o de is a de las Tecnologías de la In o mación, es e p oblema
es un e o impo an e que p opo ciona ía obje i idad y apidez en la ob ención de
medidas, que se i ían de apoyo al diagnós ico po la imagen, así como al
diagnós ico gene al de la en e medad de cada pacien e conc e o. No obs an e, es
necesa ia la segmen ación p e ia de la es uc u a ana ómica a e alua , así como la
ob ención de planos pe pendicula es a la misma en cada pun o de su eco ido, lo
que plan ea un impo an e e o pa a el desa ollo de es e p oyec o, con i iéndolo
en uno de los pun os p incipales de in es igación y desa ollo.
Así, en es e p oyec o se p e ende ealiza una cuan i icación obje i a de las
medidas en cada pun o del eco ido de las ías aé eas, an o del espeso de la
pa ed como de la luz de la ía. Pa a ello, se plan ea ealiza una segmen ación
adecuada de las ías y sus ami icaciones, desa olla un algo i mo de ob ención
de cada plano y cuan i icación de la ía en el mismo y p esen a las a iables
ob enidas de la o ma más in ui i a posible p opo cionando la in o mación de
o ma ú il pa a el clínico.
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1.2. Obje i os
El obje i o gene al del p esen e p oyec o es el diseño y e aluación p elimina
de un bioma cado que p opo cione una segmen ación au omá ica de la ía aé ea
a pa i de imágenes de TC, así como una ep esen ación g á ica sob e el mismo de
la in o mación del espeso de la pa ed de la ía y del amaño de la luz en cada
pun o de su ayec o.
Sin pe de la pe spec i a de es e obje i o p incipal, se plan ean una se ie de
obje i os pa ciales, cuya consecución de mane a p og esi a pe mi i á a anza en
el log o del obje i o an e io . Es os obje i os especí icos son:
1. Implemen a un algo i mo capaz de gene a una línea que de e mine cada
pun o cen al de las ías a lo la go de su eco ido.
2. Ex ae odos los planos pe pendicula es a la ía a lo la go de la línea
cen al de e minada.
3. Calcula an o el amaño de la luz de la ía como del espeso de la pa ed de
la misma en cada plano ex aído.
4. Gene a mapas pa amé icos que pe mi an una ácil in e p e ación de los
esul ados del p ocesado de la imagen.
5. Tes eo del algo i mo en dis in os casos.
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1.3. Escena io clínico: Las ías aé eas y el asma
1.3.1. Ca ac e ís icas de las ías aé eas
Vías Aé eas es el nomb e más común con el que se conoce a los conduc os que
con o man el á bol aqueo-b onquial, una de las pa es más impo an es del
cue po humano, pues nu e de ai e a los pulmones pa a que es os puedan ealiza
el in e cambio de gases que p o ee de oxígeno al es o de ó ganos. En ellas, el ai e
en a a a és de la na iz o la boca a la a inge y es conducido has a los pulmones a
a és de la áquea y sus bi u caciones.
Las ías aé eas se o ganizan como una ami icación de ubos que pa en de la
áquea y se an haciendo más es echos, co os y nume osos a medida que
pene an en los pulmones. La geome ía de es as di isiones es ap oximadamen e
bipodal, es deci , cada ama se di ide en 2 nue as amas en cada di isión.
En p ime luga la áquea, de un diáme o ap oximado de 1-2 cm en adul os
no males, se di ide en 2 amas p incipales, los b onquios de echo e izquie do, que
en an en los espec i os pulmones. Dos di isiones después de es os, los
conduc os pasan a llama se b onquiolos y su diáme o es de en e 1 y 5 mm.
Con inua án denominándose b oquiolos has a la gene ación núme o 17 con ando
desde la áquea. A pa i de es a gene ación pasan a denomina se conduc os
al eola es y inalizan en los sacos al eola es o al eolos [10].
La sang e que ci cula cons an emen e po los capila es al eola es cap a el
oxígeno del ai e al eola y le en ega CO2, libe ándose así de es e gas que se
p oduce como desecho de la espi ación celula y ca gándose de nue o de O2,
necesa io pa a lle a a cabo la misma.
Vía aé ea pequeña
El é mino “ ía aé ea pequeña” se e ie e a las ías aé eas que ienen un
diáme o in e io a 2 mm e incluyen a los b onquiolos e minales, b onquiolos
espi a o ios y duc os al eola es. Exis en di e en es clasi icaciones de las
en e medades de las ías aé eas pequeñas basadas en c i e ios his ológicos,
clínicos e incluso adiológicos. El é mino “en e medad de la ía aé ea pequeña”
puede u iliza se pa a desc ibi los di e en es p ocesos in lama o ios que a ec an
p incipalmen e a los b onquiolos y que, a pesa de se di e en es, desde un pun o
de is a clínico-pa ológico p esen an mani es aciones adiológicas simila es. En
algunas en e medades, como el asma y la b onqui is c ónica, ambién se a ec an
los b onquios de mayo amaño.
1.3.2. Pa ología de las ías aé eas obse able median e imagen
Tan o la áquea como las ías aé eas más pequeñas pueden es a a ec adas
de o ma ocal o di usa po un amplio espec o de pa ologías [11]. La
sin oma ología de la a ec ación de la ía es gené ica e inespecí ica y se de i a de la
obs ucción de la misma: disnea, insu iciencia espi a o ia aguda, sibilancias,
es ido , neumonías ecu en es, b onquiec asias, a elec asias… Den o de las
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Los alo es de a enuación de los ayos X pa a las di e en es p oyecciones (co es o
slices) son almacenados en o ma ma icial.
Es os alo es se de e minan en unidades Houns ield (UH), nomb e u ilizado
en hono al in en o de la TC. Dichas unidades oscilan en e los alo es nega i os
ep esen ados po el ai e (–1.000 UH) y los alo es posi i os ep esen ados po el
hueso (+1.000 UH). En e es os dos ex emos se si úan los alo es densi omé icos
co espondien es a las di e en es es uc u as del o ganismo. Po ejemplo, la g asa
iene un alo de a enuación nega i o si uado en e –10 y –40 UH.
Una de las mejo es cualidades de es a écnica es que es capaz de
p opo ciona con una sola inspi ación un olumen de planos axiales en 3D
comple o del ó ax. Es o ha incen i ado el desa ollo de écnicas au omá icas y
semiau omá icas pa a el pos p ocesado de las imágenes de TC de ó ax que
p opo cionen he amien as que pe mi an la alo ación y cuan i icación de las
dis in as pa ologías pulmona es du an e su seguimien o e olu i o pa a ayuda a
su diagnós ico y a amien o clínico.
1.4.2. A qui ec u a del sis ema
Equipamien o
Los equipos de TC disponen de un cue po e ical edondeado con una
abe u a cen al denominada gan y en el cen o de la cual se si ua á el elemen o o
pa e del cue po que se desea es udia . En el in e io del gan y se encuen an
odos los elemen os necesa ios pa a la adquisición de las imágenes[25]. Todos
es os elemen os son con olados desde la consola del ope ado y du an e el
anscu so de la p ueba ansmi en da os pa a el análisis y p oducción de la
imagen de TC.
Pues o que los egis os an a ealiza se en di e en es di ecciones angula es,
el conjun o de es os elemen os es á mon ado en un sopo e gi a o io de mane a
que odos es os elemen os gi an solida iamen e con el sopo e [26]. El suminis o
eléc ico al conjun o o a o io se lle a a cabo ípicamen e median e con ac o po
a os deslizan es (slip ing echnology). Los pe iles de p oyección egis ados se
ansmi en gene almen e a un o denado po medio de ecnologías de
comunicación inalámb ica.
El Gan y
Como hemos comen ado, se llama gan y al cue po e ical de la unidad que
p esen a un o i icio cen al. Posee una se ie de con oles con los que se ealiza el
cen aje y posicionamien o del pacien e y o os pa a angula el conjun o ubo-
de ec o es, de al o ma que se puede inclina pa a adap a se a la angulación de la
pa e co po al bajo es udio. El eje e ical del gan y puede inclina se ±30º, pa a
adop a di e sas incidencias sob e el en e mo, según la explo ación que ha de
ealiza se [27].
Con el in de coloca al pacien e se conec a una luz en el gan y pa a indica
la zona del cue po ba ida; esa luz se u iliza no sólo pa a la localización de los
co es indi iduales, sino ambién con el in de coloca al pacien e pa a ealiza el

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es udio de una egión co po al comple a, po ejemplo, el ó ax o el abdomen. Pa a
ello, el écnico emplea pun os de e e encia ex e nos, como la esco adu a yugula ,
la apó isis xi oides o la sín isis púbica.
El gan y con iene odos los elemen os necesa ios pa a la adquisición de las
imágenes:
 El ubo de ayos X
 El gene ado de al a ensión
 El sis ema de colimación
 La ma iz de de ec o es
 Los disposi i os elec ónicos asociados (sis ema de e ige ación…)
 Sis ema de adquisición de da os (DAS, po sus siglas en inglés)
El ubo de ayos X y el gene ado
El ubo de ayos X (con ánodo de wol amio) y el gene ado de al a ensión
se u ilizan pa a p oduci el haz de ayos X ( adiación ionizan e) a pa i de
alimen ación eléc ica. Los ubos u ilizados ienen amaños de oco a iable según
las necesidades de calidad de imagen.
Los ayos X se o iginan al colisiona elec ones acele ados (con mucha
ene gía ciné ica) con la ma e ia. Pa a ello, el ubo de ayos X es á o mado po los
siguien es elemen os básicos:
- Una uen e de elec ones: ilamen o, que se encuen a en el cá odo.
- Un luga de choque: blanco o zona me álica donde se p oduce la
in e acción de los elec ones, que se localiza en el ánodo. El ánodo es de
ipo gi a o io, con un pun o ocal pequeño y un sis ema po en e de
disipación del calo ( e ige ación).
Es os componen es del ubo se encuen an den o de una en ol u a de
c is al, que es una especie de ampolla de id io. Es ela i amen e g ande, de 30 a
50 cm de longi ud y 20 cm diáme o. En la ampolla de id io es á el acío pa a
e i a obs áculos que enen los elec ones.
La apa ición de los equipos mul ide ec o ha pe mi ido un uso más e icien e
de la po encia del conjun o gene ado - ubo. Se han p oducido inno aciones en la
ecnología de los ubos de ayos X, ales como la in oducción de la cáma a
gi a o ia de acío ( o a ing acuum essel) o el desplazamien o del pun o ocal
( lying ocal spo ), que han pe mi ido aumen a la po encia máxima y mejo a la
esolución espacial. La ingenie ía de es os componen es del escáne es complicada,
ya que se mon an en la pa e gi a o ia del gan y y ienen que se diseñados pa a
sopo a las ue es ue zas G ( ue za cen í uga) que se p oducen du an e la
o ación ápida del conjun o. El iempo de o ación, y la co espondien e
esolución empo al de TC, es án limi ados debido al ue e inc emen o de las
ue zas G en iempos de o ación más co os. En equipos de TC ápidos, con
iempos de o ación del o den de 0.35 s, las piezas gi a o ias es án expues as a
a ias decenas de ue zas G [26].
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Fil ación y colimación
Los colimado es son aquellos medios écnicos que se emplean pa a
dia agma el haz de adiación X. El haz gene ado en el ubo debe se
dia agmado o colimado pa a adap a lo a las dimensiones deseadas.
En gene al, en la TC es necesa io u iliza la colimación po las mismas
azones po las que se usa en adiología con encional, que son dos:
 Pa a disminui la dosis que ecibe el pacien e al disminui el á ea de
ejido i adiado. Con es o con olamos el g oso del co e-
 Pa a mejo a el con as e de la imagen al disminui la adiación dispe sa.
En adiología con encional exis e un único colimado mon ado en la ca casa
del ubo de RX, en el equipo de TAC suele habe 2 colimado es.
Colimado p epacien e
Suele es a colocado en la ca casa del ubo o ce ca de ella y si e pa a limi a
la zona del pacien e a la que llega el haz ú il. Po lo an o, de e mina:
- El g oso del co e, que puede i desde secciones de 1mm has a de 10mm
- La dosis que ecibe el pacien e
Es e colimado es á o mado po a ias láminas, pa a consegui un haz de
RX casi pa alelo. Dando a un haz muy ino de g oso y en o ma de abanico. Si
es e colimado es á mal ajus ado se á esponsable de la mayo pa e de la dosis
innecesa ia que ecibe un pacien e du an e la explo ación de TC.
Colimado p ede ec o o pos pacien e
Se coloca en la ma iz de de ec o es, de al o ma que siemp e hab á el
mismo núme o de colimado es que de de ec o es, ya que cada de ec o iene
asignado su colimado y su alineamien o debe se muy p eciso pa a pode ob ene
una imagen de calidad.
Es e colimado es inge el haz de ayos que alcanza al de ec o , aumen ando
la ni idez de la imagen. Es e colimado educe la adiación dispe sa que incide en
el de ec o y si es á co ec amen e ajus ado con el colimado p epacien e ayuda a
de ini el g oso de la sección examinada.
Po o a pa e, además de la il ación ca ac e ís ica de odos los equipos de
ayos X, los escáne es de TC inco po an “ il os de o ma” (bow ie il e s) pa a
c ea un g adien e de in ensidad del haz de ayos X en el plano axial en la
di ección pe pendicula al ayo cen al. Pa a log a mejo el g adien e deseado los
il os se mon an ce ca del ubo de ayos X. El obje i o del g adien e y de los il os
de o ma que lo p oducen es la educción del ango dinámico de la señal que iene
que se egis ada en el sis ema de ec o [26].
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Figu a 3 Imagen ep esen a i a de un sis ema de adquisición de TC
De ec o es
Los de ec o es son los elemen os que ecogen los o ones de ayos X emi idos
po el gene ado . Miden la ene gía deposi ada en ellos después de se impac ados
po los o ones que han a a esado el cue po del pacien e. Es a ene gía la
ans o man en co ien e eléc ica que llega á al o denado y se á cuan i icada po
un sis ema elec ónico.
Los equipos ac uales de TC inco po an de ec o es de es ado sólido que
o ecen una mejo e iciencia de de ección en compa ación con los de gas a p esión
u ilizados an e io men e. En es os de ec o es casi odos los o ones que llegan son
abso bidos. Gene almen e se u ilizan de ec o es de cen elleo con o odiodos
adosados en la pa e pos e io del mismo pa a con e i la luz en una señal
eléc ica. Delan e del de ec o hay una ejilla an idi uso a que cons a de pequeñas
láminas de ma e ial muy abso ben e (wol amio, po ejemplo) alineadas con el eje
longi udinal (eje z) del escáne (1D), aunque la combinación de esa ejilla con o a
alineada pe pendicula men e (2D) o ece una educción mayo de la adiación
dispe sa.
Las ca ac e ís icas ísicas esenciales de los de ec o es son, además de una
buena e iciencia de de ección, una espues a ápida (con poca luminiscencia
esidual, a e -glow) y buena anspa encia pa a la luz gene ada pa a ga an iza su
de ección óp ima po los o odiodos.
Los sis emas de ec o es ac uales de TC cons an de miles de elemen os
de ec o es de es ado sólido, sepa ados po un sep o pa a impedi que la luz
gene ada en cada elemen o de ec o , sea de ec ada po el o odiodo de un
elemen o ecino. Tan o las láminas que o man el sep o como los elemen os que
o man la ejilla an idispe sión deben ene el meno amaño posible, ya que
Gene ado
de X
Tubo de X
Colimado
De ec o es
DAS
Colimado
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educen el á ea e ec i a de de ección y po an o, la e iciencia absolu a de
de ección de ayos X.
El amaño de los de alles que se pueden esol e en las imágenes
econs uidas a ía en unción del núme o y el amaño de los elemen os de ec o es
p esen es a lo la go del a co de ec o , del amaño de los elemen os a lo la go del
eje z y del núme o de ángulos en los que se han egis ado las p oyecciones en la
adquisición.
La in oducción de ilas múl iples de de ec o es en los equipos ha sido
decisi a pa a mejo a la cobe u a longi udinal. El núme o de ilas ha ido
aumen ando a lo la go del iempo pasando de escáne es con 4 ilas de de ec o es
ac i os, 16,64 y llegando has a 320 ilas. Como es lógico, con la mejo a de la
cobe u a longi udinal del sis ema de ec o las explo aciones se e ec úan en menos
iempo y se puede econs ui en secciones más delgadas ( e Figu a 4).
Figu a 4 E olución de la cobe u a de los equipos mul ide ec o con el aumen o de las ilas
ac i as disponibles.
Sis ema de adquisición de da os
Con o me se comple a cada ba ido de la ana omía del pacien e a es udia , el
sis ema de adquisición de da os (DAS) con ie e las señales p oceden es de los
de ec o es en da os digi ales y las ansmi e al o denado .
Pa a la econs ucción de la imagen es necesa io que el o denado eciba
múl iples señales después de explo a al pacien e en di e en es ángulos.
El o denado es capaz de in eg a la in o mación en iada po el DAS y
econs ui las imágenes de o ma casi ins an ánea.
1.4.3. Medida de la densidad de los ejidos
Pa iendo de los abajos publicados en 1967 po Allan M. Co mack,
descub ido de la TAC, Si God ey Newbold Houns ield di igió el equipo que
consiguió el p ime p o o ipo aplicable de es e apa a o, siendo po an o el
in en o del escáne aplicado a la medicina.
1x5 4x1 16x0.5 64x0.5 320x0.5
<1998 1998 2001 2004 2007
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G acias a ello, ue posible de ini una escala cuan i a i a pa a desc ibi los
di e en es ni eles de adiodensidad de los ejidos humanos. A es a escala se la
denominó “Escala Houns ield” en hono al mencionado P emio Nobel.
Es a escala se mide en Unidades Houns ield (símbolo HU del inglés
‘Houns ield Uni s’). Es as unidades son el esul ado de la ans o mación de los
coe icien es de a enuación lineal de los ayos X en una nue a escala en la cual el
alo de a enuación del agua des ilada en Condiciones No males de P esión y
Tempe a u a (CNPT) se de ine como 0 unidades de Houns ield (HU), mien as
que la adiodensidad del ai e en CNPT se de ine como -1000 HU, ex endiéndose
más allá de las 1000 HU asignadas al ni el de abso ción del hueso compac o [28].
Ampli ud y ni el de en ana
El é mino en ana hace e e encia a la gama de densidades con la que se
ep esen a una imagen de TC. La ampli ud de en ana hace e e encia al g ado de
con as e o alo medio de a enuación de la imagen y el ni el de en ana esponde
al g ado de luminosidad de la misma. Los alo es de es os pa áme os a ec a án
di ec amen e a la apa iencia y amaño de las es uc u as es udiadas [29].
Las a iaciones de en ana deben ese a se pa a a eas indi iduales, po
ejemplo, alo es de ampli ud de 2000 UH se án ú iles pa a e alua al e aciones
pleu o-pa enquima osas. Va ia es os alo es de o ma u ina ia y en cada
pacien e no mejo a la p ecisión diagnós ica al compa a lo con los alo es ijos de
e e encia.
Figu a 5 Izqda: Ven ana de medias ino. Ampli ud 400HU; Ni el 40HU. Dcha: Ven ana de
Pa énquima Pulmona . Ampli ud 1600HU; Ni el -550HU.
La denominada en ana de pulmón empleada pa a es udia el pa énquima
maneja unos alo es es ánda es en e los 1000 y 1600 UH de ampli ud y en e los –
500 y –700 UH de cen o o ni el. Es impo an e emplea alo es ijos (ampli ud y
ni el de en ana) pa a homogeneiza los c i e ios diagnós icos y op imiza la
imagen. Po su pa e, la en ana de medias ino emplea unos alo es de ampli ud
en e las 350-400 UH y un ni el de 0-50 UH (Figu a 5).

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1.4.4. TC, TCMC y la TCAR
Tomog a ía Compu a izada
Como ya hemos is o, la Tomog a ía Compu a izada (TC) es una écnica de
diagnós ico po imagen que pe mi e la isualización de co es omog á icos de los
planos ana ómicos del o ganismo a pa i de múl iples de e minaciones de
abso ción de ayos X [25].
En es a écnica, la adquisición de la imagen se limi a a co es ans e sales o
axiales pe pendicula es al eje longi udinal del cue po aunque la econs ucción
inal de la misma puede ob ene se en cualquie plano del espacio (co onal, sagi al
y oblicuo) median e la econs ucción de los mismos a pa i de la in o mación
adqui ida. Po ello, lo que su an e io denominación de TAC que hacía e e encia
únicamen e al plano axial se ha sus i uido po TC.
La econs ucción mul iplana (mul iplana econs uc ion – MPR) pe mi e la
econs ucción en los di e en es planos deseados según la sospecha clínica a pa i
de la in o mación adqui ida en el plano axial. Desde la in oducción de los
equipos mul ico e es a econs ucción se ealiza de o ma u ina ia pa a la
in e p e ación de es udios.
Es o es posible g acias a la ele ada esolución espacial y a que la ecnología
mul ico e adquie e imágenes p ác icamen e iso ópicas, lo que pe mi e ob ene
imágenes de g an calidad diagnós ica independien emen e del plano de
econs ucción.
TC Mul ico e
En la ac ualidad nos encon amos en la que se conside a la sép ima
gene ación de equipos de TC. T as la in oducción del desplazamien o con inuo
de la camilla de los TC Helicoidales de la an e io gene ación, con el consiguien e
aumen o en la elocidad de adquisición, la no edad más impo an e in oducida
ha sido la posibilidad de ealiza múl iples co es de un solo dispa o.
Es os equipos se denominan TC mul ico e (TCMC, Mul isliced Compu ed
Tomog aphy - MSTC) y pe mi en ob ene más de un co e (ac ualmen e 16, 64 y
has a 128 co es) en cada gi o [25]. Su inno ación undamen al eside en el diseño
de las bandejas, capas o a ay de de ec o es múl iple, que consis en en una ma iz
o mada po miles de elemen os de anchu a ija o a iable (según el ab ican e).
Así, encon amos 2 g andes ipos de TC mul ico e:
 Ma iciales: son aquellos que p esen an de ec o es del mismo g oso
en elación a una longi ud de e minada del eje z.
 Adap a i os: son aquellos que p esen an de ec o es con di e en e
anchu a y g oso , ípicamen e más es echos en la egión cen al.
Mien as que en el TC Helicoidal exis e una sola ila de en e 500 y 900
de ec o es, en el TCMC exis en múl iples ilas cuyo núme o no iene po qué
coincidi con el núme o de co es posibles en ese equipo.
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T es han sido las mejo as écnicas que han pe mi ido el desa ollo del TC
mul ico e: el desa ollo de una ecnología que pe mi a el mo imien o con inuo
del ubo sin al e aciones en la ecogida de da os en el de ec o a a és del anillo
deslizan e o slip ing, el desa ollo de ubos de al a ene gía con g an capacidad de
disipación del calo y el desa ollo de la in e polación (p oceso ma emá ico que
pe mi e ob ene una imagen de una sección co po al a pa i de un conjun o de
da os que no se adqui ie on en el plano en el que se mues an).
Además el haz de ayos iene o ma cónica (cone beam) pe mi iendo ecoge
da os de a ios co es simul áneamen e educiendo el núme o de o aciones
necesa ias pa a cub i una egión ana ómica especí ica.
TC de Al a Resolución
A pa i de los pun os an e io es se puede a i ma que el a ance écnico más
impo an e en la ac ualidad es la TC helicoidal do ada con múl iples co onas de
de ec o es (TCMD). Es a écnica acili a la adquisición de has a 40 imágenes po
segundo, lo que mejo a de un modo muy signi ica i o la calidad de la
econs ucción espacial de és as [24]. Una ez ob enidos los da os y median e la
aplicación de p og amas de posp oceso, podemos ealiza econs ucciones
co onales y sagi ales del ó ax, econs ucciones idimensionales (3D),
olumé icas axiales y es udios de b oncoscopia i ual.
La TC de Al a Resolución (TCAR) se emplea p incipalmen e en el es udio del
ó ax, e in en a op imiza la ep esen ación ana ómica pulmona . Es o se log a con
unas ca ac e ís icas écnicas di e en es a las u ilizadas en la TC o ácica
con encional: g oso de co e muy ino, algo i mo de econs ucción de al a
ecuencia espacial, iempo de co e muy b e e, ele ado miliampe aje... Se ealiza
gene almen e e ec uando co es únicos a in e alos espaciados y po an o no se
explo a la o alidad del ó ax. La TCAR de u ina se ob iene du an e la plena
inspi ación suspendida, aunque ambién puede e ec ua se como complemen o en
espi ación o zada pa a iden i ica zonas pulmona es con a apamien o aé eo. Po
lo gene al en la TCAR no se u iliza con as e.
La di e encia en e un es udio TC con encional y una omog a ía
compu a izada de al a esolución (TCAR) adica en el g oso de co e y el
algo i mo de econs ucción de las imágenes. En la TC con encional se u iliza un
g oso de co e de 8-10 mm, mien as que en la TCAR el g oso de co e puede
alcanza alo es has a de 1-2 mm [31]. G acias a su g an esolución se consiguen
isualiza b onquios y b onquiolos cuyo diáme o es al menos 2 o 3 mm, así como
sus a e iolas acompañan es.
La TCAR se u iliza undamen almen e pa a es udio de en e medades di usas
pulmona es in e s iciales, alo ación de b onquiec asias de pequeño calib e y pa a
el diagnós ico de pacien es con una en e medad obs uc i a.
Es po ello que la TCAR, que posee una sensibilidad de 95% y una
especi icidad ce cana al 100%, puede a menudo p o ee más in o mación que la
Rx de ó ax o que la TC con encional.
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1.4.5. TC en el es udio de la ía aé ea.
La emodelación de la ía aé ea es ex emadamen e impo an e en la
isiopa ología de algunas en e medades, como la que compe e a es e abajo. En
los úl imos iempos nume osos in es igado es han dedicado sus es ue zos a la
búsqueda de mé odos pa a medi de o ma no in asi a las dimensiones de la
pa ed de las ías espi a o ias. La apa ición y p oli e ación de la TC ha pe mi ido
a los in es igado es a anza en el campo de la cuan i icación de los cambios en la
es uc u a del pa énquima pulmona en pacien es con en isema [32], ampliamen e
es udiado en la ac ualidad.
Más ecien emen e la a ención se ha cen ado en la medida de las
dimensiones de las ías espi a o ias y odo lo ela i o a las mismas. Sin emba go,
mien as que la densidad pulmona es ela i amen e ácil de cuan i ica , se ha
demos ado que la ob ención de medidas iables de las ías espi a o ias es mucho
más compleja. No obs an e, los ecien es a ances en la ecnología del TC y los
nue os algo i mos de cuan i icación de imagen p opo cionan una nue a isión a
los in es igado es pa a la ob ención de la medida de las ías aé eas a pa i de
imágenes de TC, y se espe a que se puedan esol e muchos de los ac uales
p oblemas pa a la ob ención de es as medidas de las ías.
La medida de las dimensiones de la pa ed de las ías espi a o ias es
impo an e po que se sabe que la limi ación c ónica del lujo aé eo puede se
causada po una combinación de las ías espi a o ias y de cambios en el
pa énquima, po lo que conoce el es ado de las ías puede ayuda en la
o ien ación an o del diagnós ico como del a amien o de los pacien es.
Los p ime os abajos en el es udio de las dimensiones de las ías aé eas
implicaban el azado manual de la ía. Como se puede in ui , es e p oceso no sólo
esul aba muy labo ioso y es aba suje o a g andes e o es in e e in aobse ado ,
sino que además dependía en g an medida de los pa áme os de isualización de
la imagen de TC [33].
1.4.6. TCAR en el es udio de la ía aé ea
Las écnicas de imagen son he amien as diagnós icas muy ú iles en el
es udio de las en e medades de la ía aé ea. Sin emba go, a pesa de se
di e en es, desde un pun o de is a clínico-pa ológico, las en e medades de la ía
aé ea pequeña p esen an mani es aciones adiológicas simila es.
La TCAR es muy ú il pa a es udia las complicaciones asociadas al asma
(aspe gilosis b oncopulmona alé gica) o pa a alo a los p ocesos que
clínicamen e son muy simila es, como la neumoni is po hipe sensibilidad. En los
pacien es asmá icos, la TC con mul ide ec o es (TCMD) pe mi e es ablece una
co elación di ec a en e los sín omas clínicos, el eng osamien o de la pa ed de la
ía aé ea y el g ado de obs ucción al lujo aé eo. La TCMD es ambién ú il pa a
alo a cuan i a i amen e el g ado de a apamien o aé eo en los pacien es con
en isema.
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La TCAR es la écnica de elección pa a es udia las en e medades di usas y
las de la ía aé ea pequeña. Un complemen o del es udio de al a esolución son los
co es ob enidos en espi ación (dinámicos) y u ilizados pa a demos a posibles
cambios en la a enuación pulmona que sugie an la exis encia de a apamien o
aé eo. Las en e medades de la ía aé ea pequeña debe án es udia se con TCAR y
co es complemen a ios espi a o ios [24].
Sob e la base de los hallazgos de la TCAR, las en e medades de la ía aé ea
pequeña se di iden en dos g andes g upos:
1. Las que p esen an signos mo ológicos di ec os de a ec ación b onquiola .
2. Las que p esen an signos indi ec os de a ec ación b onquiola
(a apamien o aé eo/pa ón “en mosaico”).
En el pa énquima pulmona , la al e nancia de á eas con di e en es alo es de
a enuación (á eas neg as y blancas) p oduce isualmen e un pa ón adiológico
desc i o como “pa ón en mosaico”. Es e pa ón es inespecí ico y puede e se
an o en las en e medades in il a i as di usas como en las en e medades de la ía
aé ea pequeña o en en e medades pulmona es de causa ascula .
En los indi iduos no males, cuando se ealizan co es espi a o ios, la
densidad del pa énquima pulmona aumen a de modo uni o me debido a la
disminución isiológica del ai e in apulmona . El aumen o uni o me de la
densidad pulmona no exis e en las en e medades pulmona es en las que hay
a apamien o aé eo.
En la TCAR dinámica, los cambios an o de la densidad pulmona , como del
á ea seccional du an e las ases inspi a o ia y espi a o ia, se u ilizan como índices
de la en ilación pulmona . La p esencia de a apamien o aé eo es un hallazgo
adiológico indi ec o de en e medad pulmona obs uc i a y se asocia
ecuen emen e a las en e medades con a ec ación de la ía aé ea pequeña
(b onquioli is/asma). Los pacien es con sospecha clínica de en e medad de la ía
aé ea pequeña en los que el es udio omog á ico inspi a o io sea no mal deben
es udia se siemp e con co es de TC complemen a ios en espi ación pa a desca a
de ini i amen e la exis encia de a apamien o aé eo.
1.4.7. Reque imien os de adquisición pa a la ca ac e ización
de la ía aé ea
Pa a una co ec a ca ac e ización de la ía es necesa ia una al a esolución de
las imágenes que se desean p ocesa , pues o que cuan o mayo es la esolución,
mayo es la can idad de in o mación que con ienen y pod emos di e encia mejo
los dis in os ni eles de in ensidad de los ejidos. Asimismo, es imp escindible que
el ancho de los co es sea lo mínimo posible. Un ancho de co e demasiado
ele ado end ía como consecuencia que lesiones con á ea pequeña pudie an no se
de ec adas.
Po odos es os mo i os, pa a el es udio ealizado en es e abajo se conside a
que las imágenes deben se adqui idas median e un TCAR y es necesa io que el
algo i mo de econs ucción sea de al a ecuencia. En cuan o a las especi icaciones
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2. Me odología
2.1. Adquisición de las imágenes
Las imágenes u ilizadas pa a el desa ollo de es e abajo han sido adqui idas
con un escáne TC de 64 canales (Philips B illiance 64, Phillips Heal hca e, The
Ne he lands) en la sala de adiodiagnós ico del Hospi al Qui ónsalud de Valencia.
El p o ocolo de es udio de es as imágenes de TC consis ió en adqui i odo el
ó ax, si uando al pacien e escaneado en posición decúbi o supino y some iéndolo a
una inspi ación máxima, pa a e i a a e ac os de uido po mo imien o en las
imágenes adqui idas. Las imágenes ue on econs uidas median e algo i mo de
al a esolución p opo cionando un ancho de píxel de 0.66mm, un amaño de co e
de 3mm y un espaciado en e co es de 1.5mm. Todos los es udios se almacena on
en o ma o DICOM, de mane a que la in o mación de la adquisición con enida en las
cabece as de es e o ma o pudiese se u ilizada pos e io men e en el algo i mo de
p ocesado.
El il o de econs ucción empleado ue es ánda , con una en ana de
econs ucción de medias ino, con una ampli ud de en ana de 360HU y un ni el
de en ana de 60HU.
Han sido u ilizados un o al de 12 suje os pa a la implemen ación y es eo de
odo el bioma cado , 10 de ellos suje os sanos y 2 pa ológicos diagnos icados de
asma g a e. De odos ellos, 3 casos ue on u ilizados pa a el desa ollo de la
me odología mien as que los demás se u iliza on en la ase de es eo.
2.2. Esquema gene al de la me odología
p opues a pa a la pa ame ización de la ía aé ea
En la Figu a 8, se mues a el esquema seguido en el desa ollo de es e
abajo. Aunque cada uno de los bloques que componen es a me odología se á
desc i o con mayo ni el de de alle en los apa ados siguien es, siguiendo la
secuencia p opues a, ealiza emos a con inuación una b e e desc ipción de los
mismos pa a ene una p ime a idea de los bloques de que se compone el
algo i mo.

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Figu a 8 Es uc u a de la me odología p opues a.
Pa a la ob ención del bioma cado de las ías aé eas, y as la adquisición de
las imágenes con las ca ac e ís icas desc i as en el apa ado 2.1, se ealiza án un
p ep ocesado a las imágenes que cons a á de una segmen ación inicial, un análisis
de componen es conec adas y un úl imo p ocesado pa a consegui la
segmen ación de las ías aé eas, sepa ando la in o mación de las mismas de los
ejidos adyacen es.
A con inuación, se ob end án los pun os que desc iben la línea que pasa po
el cen o de la ía y a pa i de es os pun os y los ec o es desc i os po los
mismos, se ob end á el plano que c uza ans e salmen e a la ía y que
denominamos “plano pe pendicula a la ía”.
Dicho plano se gene a inicialmen e sob e una ma iz de pun os equidis an es
en e sí. Como hemos comen ado en el apa ado de adquisición (2.1) la sepa ación
en e óxeles en el mismo plano sí es equidis an e (0.66mm), pe o la sepa ación
en e óxeles de un co e al siguien e es dis in a (3mm). Po an o, se á necesa io
ealiza una adap ación de es e plano gene ado a la ma iz olumé ica o iginal
con pun os no equidis an es pa a pode ex ae el plano de in e és.
Sob e es e plano se ealiza á el cálculo de los pa áme os deseados. Si el á ea
dis a demasiado del á ea del co e an e io , puede que exis a un plano que sea más
pe pendicula a la ayec o ia de la ía, po lo que si se da es e caso se a a á de
encon a un plano más adecuado en el que calcula los pa áme os.
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Una ez ob enidos se ep esen a án sob e un mapa pa amé ico de o ma
que sea más ácil la in e p e ación de los da os ob enidos.
2.3. P ep ocesado de las imágenes
La segmen ación de la ía es un equisi o básico pa a pode ealiza análisis
cuan i a i os del á ea de ejido a ec ado. Es a segmen ación ha sido desa ollada pa a
es udios p e ios del g upo de cuan i icación de Qui ón pa a la cuan i icación de o o
ipo de en e medades que a ec an al pa énquima pulmona .
A con inuación se ealiza á una desc ipción de en qué consis e es a
me odología de ex acción pa a ene una isión gene al de la me odología que
iene como consecuencia los olúmenes de imágenes que se án u ilizados en el
ac ual desa ollo.
En p ime luga se ealiza una umb alización del olumen de imágenes TC, pa a
aumen a el con as e de las imágenes y di e encia mejo los pulmones y las ías
aé eas del es o de ejidos y es uc u as. A con inuación, se ealiza un análisis de
componen es conec adas a ni el 3D [50], pa a segmen a la egión pulmona
(pulmones y ías aé eas) del es o de es uc u as que apa ecen en el olumen de
imágenes TC. Po úl imo, se p ocede a la ex acción de las ías aé eas.
2.3.1. Segmen ación inicial
En p ime luga , se emplea la écnica de umb alización pa a de e mina
inicialmen e odos los píxeles del olumen de es udio que pe enecen al pa énquima
pulmona y ías aé eas, disce niéndolos del es o de ejidos. Hay que ene en cuen a
que en es e paso de umb alización se ob end án las másca as bina ias esul an es de
la umb alización, las cuales inclui án a los ejidos deseados pe o ambién los píxeles
co espondien es al ai e ex e no al pacien e.
Es a écnica emplea un alo umb al pa a ob ene una nue a imagen, en donde
los píxeles que cumplen la condición del umb al son e ique ados con un alo
di e en e a los píxeles que no cumplen al condición. Así pues, se ob iene una imagen
bina ia B(x,y), calculada a pa i de la imagen o iginal I(x,y) según el alo umb al
es ablecido, U pa a sepa a unos píxeles de o os:
𝐵(𝑥,𝑦)=0 𝑠𝑖 𝐼(𝑥,𝑦)>𝑈
1 𝑠𝑖 𝐼(𝑥,𝑦)≤𝑈
En es e abajo, se conside a que con un umb al de -400 UH es su icien e pa a
sepa a co ec amen e ai e, ía aé ea y pa énquima pulmona del es o de ejidos del
olumen de es udio (hueso y es o de ejidos blandos).
2.3.2. Análisis de componen es conec adas
T as es a p ime a umb alización, se p ocede a ealiza la segmen ación de la
egión pulmona , que con end á los pulmones y las ías aé eas. Pa a ello, se
ealiza un análisis de componen es conec adas a odo el olumen de imágenes TC.
Es a écnica consis e en asigna e ique as a los óxeles pe enecien es a egiones
conec adas en el olumen bina io de imágenes de TC. La conec i idad en e dos
óxeles con la misma e ique a se da cuando exis e un camino de uno al o o a
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a és de óxeles ecinos con la misma e ique a. La ecindad, es deci , los óxeles
que an a se conside ados ecinos, es un pa áme o que debe especi ica se pa a el
p oceso de análisis de componen es conec adas.
En es e caso, se emplea la unción “bwlabeln” de Ma lab pa a conoce la
conec i idad en e óxeles en el olumen de imágenes de TC a segmen a . Pa a
ello, el usua io debe á indica un pun o sob e la áquea, en un co e donde la
áquea se isualice de o ma cla a y los pulmones se ap ecien sepa ados (cí culo
ojo en Figu a 9). Es e pun o se i á pa a iden i ica la e ique a asociada a los
óxeles co espondien es a las es uc u as de los pulmones y las ías aé eas. Como
los pulmones es án conec ados con las ías aé eas, la unción de ol e á la misma
e ique a pa a ambas es uc u as. Todo es e p oceso puede isualiza se de o ma
esquemá ica en la siguien e Figu a 9.
Figu a 9 P ocedimien o pa a la ex acción de la egión pulmona y las ías aé eas.
2.3.3. Ex acción de la ía
Dado que nues a es uc u a ana ómica de in e és son las ías aé eas, el
siguien e paso de la me odología p opues a implica á la ex acción de las mismas y el
desca e de las egiones de ejido pulmona , a pa i del olumen de imágenes TC
ob enido as segmen a la egión pulmona ( e Figu a 9).
Ap oximadamen e, las ías aé eas p esen an un o al de 23 di isiones en e
la áquea y los sacos al eola es, y es án compues as po el lumen (ai e), y la pa ed
de las ías aé eas. En las imágenes de TC, es a es uc u a apa ece como un ubo
oscu o odeado po una pa ed b illan e. El en oque más común pa a su
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segmen ación es el uso de la écnica de c ecimien o de egiones [51]-[54], ya que su
inalidad es esal a egiones con ca ac e ís icas simila es. Pa a que se p oduzca el
c ecimien o, se equie e un pun o semilla inicial y una se ie de c i e ios que
de e minen la unión en e egiones.
En nues o caso, se emplea la a iación del ni el de g is en e egiones como
c i e io pa a el c ecimien o de la egión ( ías aé eas), denominada ole ancia.
Du an e el desa ollo, se es ablece un alo expe imen al de 40 y como pun o
semilla se escoge el pun o sob e la áquea, indicado po el usua io en el p oceso
de segmen ación de la egión pulmona (Figu a 10, cí culo ojo). La écnica se
aplica en 3D a odo el olumen de imágenes TC ob enido as la segmen ación
desc i a en los apa ados 2.3.1 y 2.3.2. Como esul ado, se ob iene olumen de
imágenes TC co espondien e a las ías aé eas como se desc ibe en la Figu a 10.
Figu a 10 P oceso de ex acción de las ías aé eas
2.4. Ex acción línea cen al
Es e apa ado es el p ime o pe enecien e a la me odología desa ollada pa a
el p oyec o ac ual. Pa imos, po an o, de 2 olúmenes de imágenes. El p ime o
de ellos, el olumen de imágenes o iginal, en el que se almacenan co e a co e las
imágenes o iginales econs uidas del pacien e. El segundo, el olumen de
imágenes bina ias que ep esen an la luz de las ías aé eas y que con ienen una
másca a de las mismas, es deci , una ep esen ación en el que los píxeles de alo
1 pe enecen a la zona de in e és, en nues o caso la ía aé ea, y el es o de píxeles
oman alo 0.
Pa a la ob ención de la línea cen al de la áquea, ue on p opues os
di e sos mé odos que se desc iben a con inuación. Todos ellos pa en del olumen
de imágenes bina ias de la másca a de la ía.
El p ime o de ellos, consis ió en ealiza una e osión de es as imágenes
median e la unción “ime ode” de Ma lab. El mé odo de la e osión se undamen a
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en, a pa i de una imagen bina izada, educi los píxeles con alo 1 (blancos) que
limi an con los de alo 0 (neg os). Pa a ello, se u ilizan unas imágenes
p ede inidas que nos p opo cionan la o ma de la e osión.
En la imagen que se mues a a con inuación (Figu a 11), se ha u ilizado como
imagen p ede inida el cí culo pa a ealiza el p oceso de e osión. En p ime luga
se ha e osionado con un amaño de cí culo g ande pa a que la educción uese
más ápida y después se ha u ilizado un amaño de cí culo más pequeño has a
llega a un solo píxel ele an e, el cual conside a emos como el pun o cen al de la
ía.
Figu a 11 Izqda. Imagen o iginal. Cen o: Imagen e osionada con ci culo de amaño g ande.
Dcha: Imagen e osionada con ci culo de amaño pequeño.
Es e mé odo ue desca ado p incipalmen e po que se obse ó que e a ácil
que se desca asen amos de la ía debido a que no se consiguiese un solo pun o o
unos pocos que de e minasen el cen o, sino que se eliminase po comple o los
amos de alo 1 al e osiona . En la Figu a 12 se obse a que el mé odo de e mina
los amos de mayo sección pe o no los de meno sección.
Figu a 12 Izqda: Imagen o iginal. Cen o: Sección b onquial de echa encon ada. Dcha:
sección b onquial izquie da encon ada.
Se ealizó una a iación del mé odo, e osionando p ime o igual que en la
e sión an e io , median e una o ma ci cula g ande y en segundo luga
median e amos de línea de educido amaño, pe o de igual mane a se p oducían
pé didas de algunas secciones.
En la segunda ap oximación p opues a, se ealizó una búsqueda de los
cen oides en cada uno de los co es axiales, de mane a que uese ácil de ec a

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más de una sección con enida en la misma imagen axial, pe mi iendo así de o ma
sencilla de ec a bi u caciones. La unción de Ma lab empleada pa a ealiza es a
de e minación es “ egionp ops”, median e la opción ‘cen oids’. En la Figu a 13 se
ap ecia la de ección de es os cen oides.
Figu a 13 De ección de cen oides a dis in os ni eles del ó ax.
El úl imo mé odo p opues o ue el de esquele onización de las imágenes.
Pa a ello, se u ilizó la unción “bwmo ph” de Ma lab, u ilizando la ope ación
“ hin” y el pa áme o N con alo ”in ” de mane a que se eliminen los píxeles
in e conec ados en e sí has a deja el azo mínimo posible. Sob e es a imagen
educida, se uel e a aplica la misma unción, es a ez con la ope ación “spu ”
que elimina los pun os inales de cada línea sin elimina la línea po comple o ( e
Figu a 14.
Figu a 14 Izqda: Imagen o iginal. Cen o: Ap oximación al pun o cen al (opción ‘ hin’ de
‘bwmo ph’). Dcha: De e minación pun o cen al (opción ‘spu ’ de ‘bwmo ph’)
El c i e io de pa ada u ilizado pa a es e mé odo es que el núme o de unos de
la imagen sea igual al inmedia amen e an e io , ya que es o signi ica á que la
ope ación “spu ” no ha p o ocado ningún cambio en la imagen, po lo que el
núme o de píxeles, y po an o de amos de áquea, es el mínimo posible.
Se ha de e minado que la mejo solución en iempo de cómpu o así como en
ap oximación a los alo es más adecuados es la segunda, es deci , median e la
búsqueda de los cen oides de la imagen de másca a.
Al aplica es e mé odo a odos los co es, la línea cen al de la ía queda
de e minada po la sucesión de pun os a lo la go de odos los co es axiales.
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2.5. Cálculo del plano pe pendicula a la ía
En es e apa ado se explica á el mé odo pa a la ob ención del plano que co a
a la ía de mane a ans e sal, plano a pa i del cual se pod á calcula el á ea eal
de la misma así como el espeso .
Un plano se puede desc ibi de mane a analí ica, en e o as o mas,
median e el ec o pe pendicula al mismo, al que llama emos 𝑛
󰇍
= (𝐴,𝐵,𝐶), y un
pun o con enido en el plano 𝑃(𝑥0,𝑦0,𝑧0). Es a desc ipción se mues a en la Figu a
15.
Figu a 15 Plano de inido po un ec o no mal al mismo y un pun o que pasa po él
A endiendo a es a desc ipción, se puede ob ene el plano que co a a una ía
a pa i de los cen oides calculados según el p ocedimien o del apa ado an e io .
Pa a ello, supond emos que el cen oide de un de e minado co e es á
con enido en el plano que deseamos calcula y, en consecuencia, co esponde con
el pun o P.
El ec o pe pendicula al plano se puede ob ene a pa i de los cen oides
de una de e minada ía en dos co es consecu i os, al y como se mues a en la
Figu a 16. Como se puede obse a , el ec o pe pendicula al plano deseado es
aquél que iene como o igen el cen oide del co e que es amos analizando y como
des ino el cen oide del co e an e io .
Figu a 16 En azul dis in os pun os de cada co e axial. En ojo los que se han de e minado
como cen oides. El in e io co esponde con el del plano ac ual y el supe io con el del
plano an e io . La lecha oja ep esen a el ec o pe pendicula al plano deseado.
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Si de inimos un pun o gené ico 𝑋(𝑥,𝑦,𝑧) con enido en el plano (que se
denomina á plano 𝜋), como se desc ibe en la Figu a 15, sabemos que el ec o que
o man ambos pun os del plano 𝑃𝑋
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
(𝑥 −𝑥0,𝑦 −𝑦0,𝑧−𝑧0) es á con enido en el
mismo, po lo que se á pe pendicula al ec o 𝑛
󰇍
y po an o su p oduc o escala
debe se 0. Desa ollando es a ecuación ob enemos la ecuación del plano (1):
𝑃𝑋
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
·𝑛
󰇍
= 0
(1) 𝐴(𝑥 −𝑥0)+𝐵(𝑦−𝑦0)+𝐶(𝑧−𝑧0)= 0
𝐴𝑥 +𝐵𝑦+𝐶𝑧 = 𝐴𝑥0+𝐵𝑦0+𝐶𝑧0
La ecuación (1) suele exp esa se en é minos más gené icos como la ecuación
(2):
(2) 𝜋:𝐴𝑥 +𝐵𝑦+𝐶𝑧 = 𝐷
Así pues, se dispone de la in o mación necesa ia pa a la ex acción del plano
de in e és 𝜋. Sin emba go, la solución p esen ada en es e abajo no se basa en el
cálculo de la ecuación analí ica de dicho plano y la ex acción de los pun os.
Pues o que se dispone de una ma iz disc e a en una he amien a como Ma lab, se
elige una al e na i a op imizada pa a es e ipo de es uc u as basada en la
solución p opues a en [55]. Es e algo i mo ob iene, a pa i de una ma iz
olumé ica, la in o mación de los pun os pe enecien es a un de e minado plano,
omando como en adas un pun o y un ec o di ec o , lo que co esponde con la
p oblemá ica a esol e en es e pun o del p oceso.
Pa a la ex acción del plano, se ealiza una co espondencia, pun o a pun o,
en e el plano z=0 (que con iene el pun o (0,0,0) y iene como ec o no mal el
(0,0,1)), y el plano con pun o y ec o no mal hallados an e io men e a pa i de
los cen oides. Es os planos se denomina án X y 𝜋 espec i amen e.
Una ez calculada la elación de ans o mación en e los planos X y 𝜋, se
puede compone la imagen co espondien e al plano deseado eco iendo los
pun os del plano X (z=0), y asignando pa a cada pun o el alo almacenado en
una de e minada posición de la ma iz olumé ica o iginal. Es a posición
conc e a se ob iene a pa i de la ecuación de ans o mación calculada.
Así pues, en p ime luga , se gene a una es uc u a donde se almacena á la
elación en e los alo es x,y,z de un de e minado plano. La can idad de pun os de
x e y de la es uc u a co esponde án con el amaño del plano axial de la ma iz
olumé ica de la imagen o iginal, pues o que el plano de pa ida de la
ans o mación X es á desc i o po la ecuación z=0 y es á cen ado en el pun o
(0,0,0).
Pa a que exis a una co espondencia en e el plano z=0 (X) y el deseado (𝜋),
se debe o a el plano X, de al mane a que su ec o no mal (0,0,1) coincida con el
del plano inal deseado al y como se mues a en la Figu a 17, en 2 dimensiones, y
en la Figu a 18, en el espacio olumé ico. Es a ope ación equie e an o un ángulo
de gi o, como un eje de e olución al y como se mues a en la Figu a 19.
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Figu a 17 Rep esen ación en 2 dimensiones del gi o del plano z=0, un ángulo 𝛼 de al
mane a que enga la misma o ien ación que el deseado (𝜋).
Figu a 18 Rep esen ación de la p oblemá ica del gi o de una ma iz espacial cen ada en el
pun o (0,0,0) y con ec o no mal (0,0,1).
Tal y como se mues a en la 0, el eje de e olución es pe pendicula an o al
ec o no mal del plano X, como al ec o no mal del plano 𝜋. Pues o que ambos
ec o es son conocidos, la ope ación ec o ial que pe mi e calcula un ec o
no mal a o os dos dados co esponde con el p oduc o ec o ial de es os dos
úl imos. De es e modo, se aplica el p oduc o ec o ial no malizado de es os
ec o es pa a calcula es e eje.
El ángulo de o ación, co esponde con el ángulo que o man es os dos
ec o es, y es e ángulo se puede calcula a pa i del p oduc o escala de dichos
ec o es al y como se mues a en la Figu a 19.
Vec o pe pendicula
al plano deseado
α
α
Vec o (0,0,1)
pe pendicula al
plano z=0
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lo que se decidió elimina es e lími e in e io , ya que la p obabilidad de acie o en
la medida del á ea mejo a con la eliminación de es e lími e.
Una excepción al c i e io gene al de pa ada se p oduce en los planos más
p óximos a las bi u caciones, donde la ía iende a amplia su amaño. Po an o,
se aumen a á el c i e io del lími e supe io acep able en los co es ce canos a la
misma.
O a de las excepciones se p oduce pa a los p ime os co es. En ellos, si el
ec o es á demasiado inclinado, al a a de ex ae el plano pe pendicula és e
co a á la ía y no pod emos calcula lo, como se mues a en la Figu a 23. Po
an o, como gene almen e la áquea en los p ime os co es a ía poco su di ección
con o me a anza en su eco ido, pa a es os p ime os co es, si no es posible
ob ene un plano adecuado, elegi emos el á ea axial.
Figu a 23 Izqda: Pun o po el que iene que pasa el plano. Cen o: Plano de ex acción
calculado a pa i del cen oide y el ec o pe pendicula . Dcha: plano ex aído; Po se
un co e inicial el olumen de imágenes ha e minado y el plano ha co ado a la ía.
2.6.3. Calculo del espeso
Una ez ex aído el plano más adecuado pa a el cálculo del á ea, se u iliza
es e mismo plano pa a el cálculo del espeso ya que, al igual que con el á ea,
oma emos la sección del mismo de mane a adecuada en el plano que co a
ans e salmen e a la ía, y no en cualquie o o.
Así, pa a el cálculo del espeso , omamos una sección del plano cen ada en
el cen oide y de e minamos 16 pun os al ededo de la ía a pa i de los cuales
azamos ejes adiales con espec o al cen oide de mane a que a a iesen la
pa ed. Es os ejes de e minan los píxeles de in e és que u iliza emos pa a dibuja el
pe il de in ensidades de cada eje. Como se ap ecia en la Figu a 24, el pe il de
in ensidades nos de e mina la in ensidad de los píxeles que a a iesa un eje
pa iendo del cen o, a a esando la pa ed de la ía así como los dis in os ejidos y
e minando en el ex emo de e minado más dis al al cen o de la ía.
Como se comen a en el apa ado 1.4.3, el ai e iene una in ensidad muy baja
en las imágenes de econs ucción del TC, po lo que la g á ica del pe il de
in ensidades comenza á al ededo de las -1000HU. Po o a pa e, el pe il del

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pa énquima pulmona ambién se á bas an e bajo, ya que con iene g an can idad
de ai e, p opo cionando alo e en ono a las -700HU [28]. Po an o, es ácil
deduci que un ejido como la pa ed, end á mayo in ensidad que sus ejidos de
al ededo , dibujando un pe il simila al de la Figu a 24.
Figu a 24 Mues a del pe il ideal pa a la de e minación del espeso de la pa ed. Izqda:
Imagen del plano ex aído; pun os de e minan es de los ejes (Rojo), eje ac ual ( e de),
pun os que de e minan la pa ed (ama illo). Dcha: G á ica del pe il de in ensidades a lo
la go del eje ac ual.
Pa a de e mina el espeso de la pa ed explica emos p ime o cómo se
de e mina el pun o de inicio y in en el caso más gene al, en el que comenzamos
en el cen o de la ía, pasamos al ejido de la pa ed y e minamos en el pulmona y
más adelan e algunos casos de excepción.
En el caso gene al, en cada eje elegimos como pun o de inicio de la pa ed
aquel píxel donde comienza a inc emen a se la in ensidad y, como inal de la
misma, aquel en el que comienza a descende . Es ácil en ende que al pasa del
ai e con enido en el in e io del conduc o a un ejido, el inc emen o se á muy
ele ado. Po es o, la de e minación del pun o de inicio es sencilla. Se ha
de e minado que el pun o de in de la ía es el de máxima in ensidad an es de
comenza de nue o el descenso debido a que los píxeles que de e minan el
descenso de in ensidad en la g á ica ya pe enecen a la zona de pa énquima
pulmona como se obse a en la Figu a 25 y Figu a 26.
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Figu a 25 Dos secciones dis in as. Izda: en o no a la ía se obse a que la in ensidad de la
pa ed es mayo a la de los ejidos adyacen es (medias ino); pun os seleccionados como
inicio y in de la pa ed (Ama illo). Dcha: pe il de in ensidades co espondien es a las
imágenes de la izquie da; pun os seleccionados como inicio y in de la pa ed (Ama illo).
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Figu a 26 Plano a ni el del pa énquima pulmona . A iba Izqda: Plano ex aído. A iba
Dcha: ampliación del plano; pun os seleccionados como incio y in de la pa ed
(Ama illo). Abajo: pe il de de in ensidades; pun os seleccionados como inicio y in de la
pa ed (Ama illo).
Como e a de espe a , amos a encon a dis in as excepciones a es e pe il
gene al. En p ime luga , hay ejidos que pueden es a muy ce canos a la ía y
cuya in ensidad sea mucho mayo , como huesos o asos sanguíneos, como se
obse a en la Figu a 27. Sabemos, que la di e encia de in ensidad en e es os
ejidos y la ía es bas an e ele ada. Po ello, como p ime a medida pa a halla el
espeso de mane a co ec a, desca a emos las in ensidades mayo es de 200HU.
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Figu a 27 Mues a de pe iles de in ensidad muy ele ados. El pe il a a iesa hueso (cí culo
ojo).
En segundo luga , en las zonas de las ías al as, el pe il no sigue el mismo
pa ón ya que oda ía no se ha llegado a la zona donde apa ece el ejido
pulmona . Po an o, el pe il se á dis in o, como se e en la Figu a 28 y en la
Figu a 25 (abajo).
Sin emba go, sí exis e cie a di e encia en e la in ensidad de los ejidos
adyacen es a la áquea y la pa ed de la misma. Una ez explicado el caso gene al,
es ácil en ende que se de e mina á como in de la ía el p ime máximo que se
encuen e, como se ap ecia en la Figu a 28.
Figu a 28 Izqda: Imagen del plano ex aído en la zona de la áquea. Dcha: pe il de
in ensidades a lo la go del eje de e minado. En ambas, en ama illo pun os
co espondien es con el inicio y in de la ía.
Una ez hallados los 16 alo es de espeso de e minados adialmen e pa a
los dis in os pun os de la ía, se han p opues o dis in os mé odos pa a de e mina
el alo más ce cano a la ealidad.
El p ime o consis e en ealiza la media de es os alo es. Es e mé odo iene
dis in os p oblemas, pues en algunos co es pueden exis i zonas de la ía donde
se hayan omado alo es más ele ados, que no co esponden con la ealidad, y en
o os co es, po el con a io pueden de e mina se algunos pun os más pequeños
que la ealidad. Es as medidas alsea án los esul ados al ealiza la media, sob e
odo si ha sucedido en más de un pun o de los 16 y o si el alo dis a mucho del
eal.
Es po ello, po lo que se p opuso o o mé odo, que es en ealidad una
a iación del p ime o. Como hemos comen ado an e io men e, el espeso de la
pa ed en pacien es sanos suele es a en e 1 y 3 mm. Cuando la pa ed su e un
eng osamien o, puede aumen a su amaño has a cie o ni el, el cual es á
elacionado con el á ea de su luz ( e [56]). Po an o, se p opone es a a iación en
la que odas aquellas medidas que supe en es e alo se desca an, de mane a que
el esul ado al hace la media sea más ap oximado a la ealidad.
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Se p opone un e ce mé odo, que consis e en oma como alo del espeso
la mediana de los da os calculados. Si la mayo ía de los alo es se han omado de
mane a adecuada, el esul ado de la mediana se á muy ap oximado a la ealidad.
Es e esul ado se á álido siemp e que los alo es omados de o ma e ónea no
supe en el 50% de odos los alo es medidos.
Una ez e aluados los 3 mé odos en pacien es, se desca an los 2 p ime os y
se selecciona el e ce o al comp oba que siemp e es el que más se ap oxima a la
medida eal de la pa ed.
2.7. Rep esen ación de las medidas
Pa a la ep esen ación de las medidas se decidió ealiza dos mapas de colo ,
uno pa a la ep esen ación de las medidas de á ea y o o pa a las medidas del
espeso .
La idea inicial ue ep esen a en colo e de aquellos amos de ía en los
que el á ea u iese unos alo es den o de la no malidad, en ama illo aquellas
zonas en la luz hubiese su ido cie o es echamien o y en ojo aquellas zonas pa a
las que el es echamien o uese más p onunciado.
Rápidamen e nos dimos cuen a de que es a me odología al y como se
plan eó no esul aba álida, pues lógicamen e las á eas mayo es siemp e se
ep esen a ían como un á ea co ec a, las de zonas medias como un poco es echas
y las más dis ales se ían ep esen adas como á eas con es echamien o ( e Figu a
29).
Figu a 29 Rep esen ación inicial del código de colo es pa a el pa áme o de á ea ob enido.
Así, hubo que modi ica pa e del código de ex acción de las medidas
explicado en el apa ado 2.4 pa a que, además del pun o cen al y el an e io ,
almacenase en una a iable la gene ación a la que pe enece cada sección de la ía.
Pa a de e mina la gene ación, se ha u ilizado un código numé ico. Se
comienza en el p ime co e, asumiendo que las medidas ealizadas pe enecen a
la áquea y se le asigna el alo 1. Cada ez que se de e mina que ha habido una

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bi u cación, se asigna un alo mayo a las ami icaciones que han su gido de la
an e io . Po ejemplo, los b onquios end án un alo 2 en la a iable “gene ación”
po que son ami icaciones de la áquea, que iene alo 1. Y de es a misma
mane a se an asignando alo es en las sucesi as ami icaciones.
Aho a, eniendo en cuen a la gene ación, se pueden de e mina los lími es
máximos y mínimos de cada a iable (á ea y espeso ) en cada amo, pudiendo así
ene en cuen a los alo es desc i os en la bibliog a ía ( e [58]) pa a pacien es
sanos.
Como se ap ecia en la Figu a 30, pod emos ealiza una isualización de los
da os de mayo u ilidad, ya que aho a el colo en cada co e se de e mina
dependiendo del amo en el que se encuen a.
Asimismo, se añaden más colo es pa a de e mina además de zonas en que
haya es echamien os, ambién zonas en que la ía se haya podido ensancha . Los
colo es elegidos pa a es as zonas ensanchadas es án en la gama de los azules has a
el neg o.
Así, los dis in os colo es de e minan di e en es po cen ajes de a iación de
los pa áme os no males de la siguien e mane a:
 Rojo: meno que un 20% in e io al lími e mínimo
 Na anja: has a un 20% in e io al lími e mínimo
 Ama illo: has a un 10% in e io al lími e mínimo
 Ve de: Den o de los lími es
 Azul cla o: has a un 10% supe io al lími e máximo
 Azul oscu o: has a un 20% supe io al lími e máximo
 Neg o: mayo que un 20% supe io al lími e máximo
Figu a 30 Ejemplo explica i o de ep esen ación eniendo en cuen a la gene ación. Las zonas
en e de indican un á ea y espeso adecuados. Se obse an zonas en las que el á ea se ha
is o ensanchada (azul cla o, azul oscu o y neg o) y el espeso ha disminuido (ama illo,
na anja y ojo).
T abajo inal de más e Lucía Apa ici To ajada
Diseño y desa ollo de bioma cado es de imagen en ías aé eas
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3. Resul ados
T as odo el desa ollo siguiendo la me odóloga explicada en el capí ulo 2
( e Figu a 8), el esul ado gene al ha sido la ob ención de un bioma cado pa a la
ep esen ación de 2 pa áme os de g an in e és pa a el es udio del es ado de las
ías aé eas, como son el á ea de la luz de la ía y el espeso de la pa ed de la
misma, pa a cada plano ex aído a lo la go del eco ido de la misma.
Pa a consegui dicho esul ado gene al, se han desa ollado dis in os
algo i mos cuyo conjun o o ma el bioma cado plan eado inicialmen e. Pa iendo
de la adquisición de imágenes de TC álidas y el p ep ocesado de las mismas pa a
la segmen ación de la ía aé ea, se ha ealizado un algo i mo pa a la ex acción de
la línea cen al. Es a línea ha se ido de guía pa a el es o del desa ollo del
bioma cado .
A pa i de es a línea cen al se ha gene ado un algo i mo pa a el cálculo del
plano pe pendicula a la ía en cada co e, de mane a que el cálculo del á ea sea lo
más ajus ado a la ealidad posible. Se ha desa ollado un algo i mo pa a el cálculo
del á ea sob e dicho plano, así como un algo i mo pa a el cálculo del espeso de su
pa ed.
Po úl imo, se ha desa ollado un algo i mo de pa ame ización que
econs uye la o ma de la ía analizada. Sob e es a econs ucción se ep esen an
ambos pa áme os indicando, median e un mapa de colo , las ca ac e ís icas de
es enosis o ensanchado de la ía en el mapa del á ea así como las ca ac e ís icas de
es echamien o o ensanchado de la pa ed sob e el mapa de espeso
El mé odo ha sido e aluado en un o al de 12 suje os, de los cuales 10 son
suje os sanos y 2 pa ológicos. Ambos suje os en e mos han sido diagnos icados de
asma se e a po los mé odos u ilizados habi ualmen e en la p ác ica clínica.
Los sanos han sido de g an u ilidad pa a comp oba los esul ados del
algo i mo al u iliza los alo es que, según la bibliog a ía ( e [58]), indican que
los pa áme os es án den o de la no malidad y ajus a los lige amen e a nues os
casos conc e os.
Como ejemplo, en la Figu a 31 emos cómo se ep esen a ían los mapas
pa amé icos de ambas a iables analizadas en un pacien e sano.
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Diseño y desa ollo de bioma cado es de imagen en ías aé eas
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Figu a 31 Mapas pa amé icos de un pacien e sano.
Tomando como e e encia es os alo es adap ados, se han e aluado los
pa ológicos, comp obando que se ob ienen esul ados di e en es a los ob enidos
pa a los sanos como se obse a en los mapas pa amé icos de la Figu a 32.
Figu a 32 Rep esen ación de pacien es pa ológicos. Dcha: Á ea es enosada en ambos
pacien es. Izqda: espeso ensanchado en ambos pacien es.
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Diseño y desa ollo de bioma cado es de imagen en ías aé eas
57
Una de las bondades de es a nue a me odología implemen ada es que no
dependemos del esul ado de un co e pa a de e mina los lími es de la pa ed del
siguien e, como ocu e con o os mé odos, sino que cada co e se calcula de
mane a independien e a los demás, e i ando a as a e o es.
Es cie o que en el cálculo del á ea sí que se iene en cuen a el alo an e io
pa a de e mina uno de los lími es, pe o se decidió elimina el lími e in e io
p incipalmen e pa a e i a a as a un posible e o en alguno de los cálculos.
E i amos así lo máximo posible las consecuencias del enómeno de ugas o
uzzy, un enómeno desc i o en el apa ado 1.5.3 po el que se p oducen pé didas
en la de ección de la ía.
Po o a pa e, pues o que el bioma cado es á implemen ado en Ma lab y
econs uido en una igu a en 3 dimensiones, el p opio isualizado del p og ama
pe mi e gi a la imagen, pudiendo isualiza la desde dis in os pun os de is a.
Es o esul a de g an u ilidad, sob e odo pa a isualiza el ancho del á ea en las
zonas en las que el bioma cado indica un amaño inusual. Como se mues a en la
Figu a 33, el bioma cado indica zonas ma cadas en ojo en una sección en que la
is a sagi al ha ía pensa que la áquea es á ensanchada. Sin emba go al o a la
imagen has a la is a co onal, se ap ecia que el á ea es más pequeña de lo que
cab ía espe a .
Figu a 33 Izqda: Vis a sagi al del mapa pa amé ico del á ea. Dcha: is a co ola del mismo
mapa pa amé ico de á ea.
Un esul ado des acable es que el análisis se ealiza de o ma au omá ica.
Es o signi ica que, po las p opias ca ac e ís icas con que se ha desa ollado el
mé odo, an e una misma en ada siemp e se ob end á la misma salida. G acias a
es e esul ado, el mé odo no depende ni de las pa icula idades del o denado en
el que se ejecu a ni de la expe iencia del usua io que lo e ec úa.
Po an o, pa a el mismo olumen de imágenes de un pacien e,
independien emen e de la pe sona que lo ealice o del o denado en el que se
ejecu e, los esul ados que se ob ienen siemp e se án los mismos, haciendo del
algo i mo un mé odo 100% ep oducible. De es a mane a, conseguimos e i a
T abajo inal de más e Lucía Apa ici To ajada
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