Reduccion de ruido en ct

Ramírez J.C. et al. Reducción de ruido en TC usando un filtro bilateral

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Revista Ingeniería Biomédica

ISSN 1909-9762, volumen 4, número 7, enero-junio 2010, págs. 55-62
Escuela de Ingeniería de Antioquia-Universidad CES, Medellín, Colombia

Reducción del ruido en imágenes de tomografía
computarizada usando un filtro bilateral anisotrópico
Juan Carlos Ramírez Giraldo1,2,Ψ, Joel J.Fletcher1, Cynthia H. McCollough1
CT Clinical Innovation Center, Department Radiology, Mayo Clinic, Rochester, MN, EE.UU.
2
Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic, Rochester, MN, EE.UU.
1

Recibido 3 de abril de 2010. Aceptado 22 de junio de 2010

Noise reduction in computed tomography images using an anisotropic bilateral filter
Resumen— En este trabajo sepropone el uso de un filtro bilateral anisotrópico (FBA) para reducir el ruido en imágenes de
tomografía computarizada. El FBA fue implementado en una versión tridimensional que permite ajustar los parámetros del filtro
dependiendo de la resolución de las imágenes en cada uno de los ejes. La utilidad del FBA se demostró con un fantoma estándar,
que se escaneó, inicialmente, utilizando una dosis deradiación referencia de 240 mAs, y, seguidamente, con dosis del 50 % y
25% de la de referencia. Asimismo, se procesaron y analizaron dos casos clínicos correspondientes a una tomografía abdominal y
otra de tórax, ambas utilizando una inyección intravenosa de medio de contraste. Se encontró que el FBA permite mantener una
mejor relación entre el ruido, la resolución espacial y la detectabilidadde bajos contrastes, cuando se le compara con el método
tradicional de retroproyección filtrada que utilizan los escáneres de tomografía clínicos. Los resultados del fantoma, sugieren que
es posible reducir las dosis de radiación hasta en un 50% sin afectar la resolución espacial o la detectabilidad de bajos contrastes,
cuando se le compara con la dosis de referencia. Los estudios clínicos,revelaron que el FBA puede disminuir el ruido de las
imágenes y aún garantizar una calidad adecuada para el diagnóstico. Estudios clínicos prospectivos, son necesarios para demostrar
que la disminución del ruido puede permitir una reducción significativa de las dosis de radiación.
Palabras clave— Filtro bilateral, Radiación ionizante, Rayos X, Reducción de la dosis de radiación, Reducción delruido,
Tomografía computarizada.
Abstract—This work proposes the use of an anisotropic bilateral filter (ABF) to reduce the noise in computed tomography
images. The FBA is implemented in the tridimensional space, allowing the adjustment of filter parameters depending on the image
resolution in each axis. The utility of the FBA was demonstrated using a standard image quality phantom which wasscanned
using a 240 mAs reference dose, and subsequently with 50 % and 25 % of the reference dose. Additionally, two clinical cases
were processed, corresponding to routine clinical, intravenous contrast-enhanced abdomen and thorax scans. The phantom study
found that the FBA keeps a better tradeoff between noise, spatial resolution, and low contrast detectability, when it is compared to
traditionalfiltered backprojection reconstructions, routinely employed by current computed tomography scanners. Hence, results
in the phantom suggest it is possible to reduce radiation dose by at least 50% without affecting spatial resolution or low contrast
detectability. The clinical studies revealed that the FBA can decrease image noise and still provide enough information for adequate
diagnosis.Prospective clinical studies are necessary to demonstrate whether or not the observed noise reduction would allow a
significant decrease in radiation dose.
Keywords— Bilateral filter, Ionizing radiation, X-rays, Radiation dose reduction, Noise reduction, Computed tomography.

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Dirección para correspondencia: ramirezgiraldo.juancarlos@mayo.edu

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