Valores de densidad en la escala de grises en Tomografía Computarizada de Haz Cónico: alcances y limitaciones / Grayscale Values in Cone Beam Computed Tomography: Scope and Limitations

ABSTRACT: Cone-beam computed tomography (CBCT) is a 3D imaging technique widely used in maxillofacial diagnosis. The grayscale value (GSV) is a number that represents the amount of attenuation of the X-ray beam by the material contained in each voxel or structural unit of the tomographic volume. Similarly, in computed tomography (CT) used in medical radiology, the attenuation values are standardized in the Hounsfield Unit (HU) scale. Although GSV may have interesting potential applications in maxillofacial diagnosis, it is essential to know that HU differ from GSV. The latter are susceptible to multiple technical factors during the tomographic acquisition, so their value can vary among different CBCT scanners or when technical parameters are modified. Hence, GSV should not be extrapolated between different CBCT machines, and their use should be cautious while more investigation is available considering various equipment and acquisition protocols.

RESUMEN: La tomografía computarizada de haz cónico (CBCT, por sus siglas en inglés) es una técnica de imagen 3D ampliamente usada en diagnóstico maxilofacial. El valor de densidad en la escala de grises (DEG) es una cifra que corresponde al grado de atenuación de los rayos x del material representado en cada vóxel o unidad estructural de la tomografía. De forma similar, en los sistema de tomografía computarizada de uso médico (CT) el valor de atenuación está estandarizado en las Unidades Hounsfield (UH). Aunque los valores de DEG pueden tener interesantes usos potenciales en el apoyo de diagnóstico en el área dentoalveolar, es importante conocer que los valores UH no son los mismos a los valores DEG, y que los valores de DEG son susceptibles a múltiples factores técnicos durante la adquisición de la tomografía, por lo que se pueden obtener resultados distintos entre equipos y al variar parámetros técnicos en las tomas. Por lo tanto sus valores no deben extrapolarse entre equipos y su uso debe ser cauteloso mientras se realiza mayor investigación específica para cada equipo y para cada protocolo de adquisición.

Comportamiento dosimétrico de un sistema de planificación mediante curvas de calibración de densidades electrónicas relativas / Dosimetric behaviour of a planning system through calibration curves of relative electron density

En esta investigación se planteó como objetivo la verificación del comportamiento dosimétrico del Sistema de Planificación de Tratamiento (TPS) de Radioterapia mediante las curvas de calibración de Densidades Electrónicas Relativas (DER). Este estudio se realizó en el Hospital de la Sociedad de Lucha Contra el Cáncer (SOLCA) Núcleo Loja, usando un fantoma antropomorfo CIRS 062M y un tomógrafo Toshiba Activion 16. Para determinar la nueva curva de calibración DER se tomaron los valores de densidades electrónicas especificadas en el manual del fantoma y las Unidades Hounsfield de la imagen tomográfica. Se realizó controles de calidad dosimétricos y verificación dosimétrica en tres casos clínicos: tórax, pelvis y cráneo; para realizar las pruebas dosimétricas se utilizó un acelerador CLINAC CX, cámara de ionización PTW tipo Farmer con volumen sensible de 0,6 cm3 y un electrómetro PTW UNIDOS E. Los resultados mostraron que las medidas para cada inserto del fantoma en ningún caso excedieron los límites establecidos de ± 20 UH, para el tomógrafo y el TPS; las pruebas de control de calidad no superaron el límite máximo de desviaciones en el cálculo de dosis absorbida por el TPS y la obtenida por medición de ± 4 % establecida por la IAEA y las verificaciones dosimétricas en tórax, pelvis y cráneo, determinaron que las desviaciones en el cálculo de la dosis absorbida por el TPS y la obtenida por medición no superaban la tolerancia del ± 5 % establecida por la ICRU.

In this research, the aim was to verify the dosimetric behavior of the Radiotherapy Treatment Planning System (TPS) using the Relative Electron Density (DER) calibration curves. This study was carried out at the SOLCA (Society of Fight Against Cancer) hospital in Loja, using an CIRS model 062M anthropomorphic phantom and a Toshiba Activion 16 tomograph. To determine the new DER calibration curve, the values of the electron densities specified in the manual of the phantom and the Hounsfield Units of the tomographic image were taken. Dosimetric quality controls were made in the location of three clinical cases: thorax pelvis and skull; used a CLINAC CX accelerator was used to perform the dosimetric tests, PTW ionization chamber type Farmer with sensitive volume of 0.6 cm3 and a PTW UNIDOS E electrometer. The results showed that the measurements for each insert of the phantom in no case exceeded the established limits of ± 20 UH, for the tomograph and the TPS; the quality control tests did not exceed the maximum limit of deviations in the calculation of dose absorbed by the TPS and the one obtained by measurement of ± 4% established by the IAEA and the clinical planning in the thorax, pelvis and skull, determine that the deviations in the calculation of the dose absorbed by the TPS and that obtained by measurement, they do not exceed the tolerance of ± 5% established by the ICR.