Unidades Hounsfield y Atenuación en TC

La unidad Hounsfield (UH) es la escala estandarizada que utiliza la tomografía computarizada para expresar la intensidad con la que un tejido atenúa los rayos X. Se ancla de modo que el agua mide 0 UH y el aire mide aproximadamente -1000 UH, lo que proporciona a cada vóxel un número calibrado que vincula la imagen en escala de grises con una propiedad física del tejido.

Definition

La unidad Hounsfield es una transformación lineal del coeficiente de atenuación lineal de rayos X medido de un vóxel, normalizada de modo que el agua se define como 0 UH y el aire como -1000 UH, utilizada para cuantificar la radiodensidad tisular en tomografía computarizada.

Scope

Este tema explica la base física del contraste de la imagen de TC: cómo se mide la atenuación de los rayos X, cómo se normaliza a la escala Hounsfield y cómo los números de TC resultantes se correlacionan con la anatomía. También aborda cómo los medios de contraste yodados aumentan la atenuación medida. Es una descripción de referencia de por qué las estructuras aparecen brillantes u oscuras en la TC, no una guía sobre la selección de la exploración o la administración de contraste.

Core questions

• ¿Qué cantidad física representa un número de TC?
• ¿Por qué el agua y el aire son los puntos de referencia de la escala Hounsfield?
• ¿Cómo se sitúan la grasa, el tejido blando, la sangre y el hueso en la escala?
• ¿Cómo el contraste yodado cambia la atenuación medida?
• ¿Por qué la configuración de ventana y nivel cambia la apariencia de la imagen sin alterar los números subyacentes?

Key concepts

• Coeficiente de atenuación lineal de rayos X
• Escala Hounsfield (agua = 0, aire = -1000)
• Radiodensidad de grasa, tejido blando, sangre y hueso
• Ancho de ventana y nivel de ventana
• Realce con contraste yodado
• Promediado de volumen parcial

Mechanisms

A medida que un haz de rayos X atraviesa el tejido, se atenúa por absorción y dispersión, cuantificado por el coeficiente de atenuación lineal, que depende de la densidad del tejido y del número atómico efectivo. La reconstrucción de TC estima este coeficiente para cada vóxel y lo reescala en relación con el agua para producir un valor Hounsfield: los tejidos más densos o que absorben más rayos X que el agua son positivos, los tejidos menos absorbentes son negativos. El yodo, con su alto número atómico, atenúa fuertemente los rayos X, por lo que los medios de contraste yodados elevan el valor Hounsfield de la sangre y el tejido perfundido donde se distribuyen. Debido a que el ojo no puede percibir el rango numérico completo a la vez, se eligen el ancho y el nivel de la ventana para mapear una banda de valores de UH en la escala de grises visible.

Clinical relevance

Los valores Hounsfield permiten a la TC distinguir grasa, líquido, tejido blando, calcio y estructuras realzadas con contraste, lo que subyace a la interpretación de la anatomía seccional en la TC. Esta entrada describe cómo la atenuación produce contraste en la imagen y no constituye una base para umbrales diagnósticos o decisiones de dosificación de contraste en pacientes individuales.

Evidence & guidelines

La escala y su calibración se derivan de la descripción original de la tomografía computarizada de Hounsfield de 1973 y están codificadas en textos de física de imágenes médicas como los de Bushberg y colaboradores. Las revisiones de la tecnología de TC y de los agentes de contraste de rayos X describen cómo han evolucionado la medición de la atenuación y el realce yodado.

History

La descripción de Hounsfield de 1973 del escaneo axial transversal computarizado introdujo tanto la TC clínica como la escala numérica de atenuación que ahora lleva su nombre, basándose en las matemáticas de reconstrucción asociadas con Allan Cormack. Las décadas posteriores trajeron escáneres más rápidos y de menor dosis y una química de contraste dedicada de alto número atómico, pero la escala calibrada referenciada al agua sigue siendo la base del contraste en TC.

Key figures

• Godfrey Hounsfield
• Allan Cormack

Seminal works

• hounsfield-1973

Frequently asked questions

¿Por qué se define el agua como 0 unidades Hounsfield?

La escala se normaliza al agua como una referencia estable y reproducible; los tejidos que atenúan los rayos X más que el agua toman valores positivos y aquellos que atenúan menos toman valores negativos, con el aire cerca de -1000.

¿Por qué el contraste yodado hace que los vasos aparezcan brillantes en la TC?

El yodo tiene un alto número atómico y absorbe fuertemente los rayos X, por lo que donde el agente se distribuye en la sangre y el tejido perfundido, la atenuación medida, y por lo tanto el valor Hounsfield, aumenta.

¿Cambiar la configuración de la ventana modifica los números Hounsfield?

No; el ajuste de ventana solo cambia cómo el rango fijo de valores Hounsfield se mapea a la escala de grises mostrada, no la atenuación medida subyacente.