DICCIONARIO MÉDICO
Rango dinámico
El rango dinámico es la relación entre el valor más alto y el valor más bajo que un sistema, biológico o tecnológico, es capaz de detectar o representar, ya se trate del oído humano, un ecógrafo o un sensor de laboratorio. El concepto nació en la ingeniería de audio y en la fotografía, dos campos en los que interesa saber cuánto se separan la señal más débil que un aparato puede captar sin perderse en el ruido de fondo y la más intensa que puede procesar sin distorsionarse. Esa distancia, expresada casi siempre en decibelios o, en los sistemas digitales, en bits, es el rango dinámico. Cuanto mayor es, más matices caben entre esos dos extremos. La medicina heredó el término sin cambiarlo apenas. Un dispositivo médico, lo mismo que un micrófono o una cámara, tiene que captar señales que varían enormemente en intensidad: desde el susurro más tenue hasta el sonido que provoca dolor, desde la señal eléctrica minúscula de un potencial evocado hasta la descarga de un desfibrilador. En imagen digital, el rango dinámico determina el número de tonos de gris que un sistema puede representar. Cuantos más bits de profundidad tiene cada píxel, mayor es ese número y más matices caben entre el negro y el blanco puros. Ajustar el rango dinámico en ecografía equivale, en la práctica, a decidir cuánto contraste tiene la escala de grises de la imagen: un rango amplio suaviza la imagen y permite distinguir ecogenicidades muy parecidas entre sí, mientras que uno estrecho la endurece y separa con más nitidez estructuras de densidad muy distinta. No conviene confundir el rango dinámico con el contraste en imagen. El primero describe la capacidad del sistema para captar un intervalo de señales. El segundo, el resultado visual final, la diferencia perceptible entre estructuras vecinas. Uno es causa; el otro, consecuencia. El oído humano percibe sonidos desde el umbral de audición, fijado convencionalmente en 0 decibelios, hasta el umbral del dolor, situado en torno a los 120 o 140 decibelios: una diferencia considerable para un solo órgano sensorial. En audiología, sin embargo, «rango dinámico» tiene un sentido más estricto: la distancia, en una frecuencia dada, entre el umbral mínimo de audición y el umbral de disconfort, el punto en el que un sonido deja de resultar tolerable sin llegar todavía a doler. En un oído sano ronda los 80 decibelios. Ese margen se estrecha en algunas formas de hipoacusia de origen coclear. El umbral de audición empeora, pero el de disconfort apenas se mueve, y el resultado es un fenómeno conocido como reclutamiento, en el que sonidos moderados se perciben, de pronto, como excesivamente fuertes. Los monitores que registran constantes vitales (presión arterial, saturación de oxígeno, actividad eléctrica del corazón) necesitan un rango dinámico amplio, porque esas variables pueden moverse, en cuestión de segundos, entre valores muy bajos y muy altos. En el laboratorio, el rango dinámico de un equipo analítico marca la horquilla de concentraciones que puede cuantificar con fiabilidad. Por debajo de su límite inferior, la señal se confunde con el ruido; por encima del superior, el detector se satura y deja de responder de forma proporcional. De la ingeniería de audio y de la fotografía, donde se usa desde hace más de un siglo para describir la distancia entre la señal más débil y la más intensa que un sistema puede manejar. La medicina lo adoptó tal cual, sin necesidad de reinventarlo. No. El rango dinámico es una propiedad del sistema de captación; el contraste es el resultado visible en la imagen final. Un sistema con mucho rango dinámico puede, de hecho, producir imágenes de bajo contraste si comprime la señal. Porque necesita distinguir tanto un susurro como una alarma sin dejar de funcionar en ninguno de los dos extremos. Ningún micrófono comercial iguala hoy esa capacidad. No siempre. En audio y en acústica sí, pero en imagen digital suele expresarse en bits de profundidad, y en química analítica, directamente como una relación de concentraciones. El margen entre lo que se oye con comodidad y lo que ya resulta molesto se estrecha. Es el fenómeno del reclutamiento, típico de la hipoacusia coclear, y explica por qué algunas personas con pérdida de audición toleran mal los sonidos moderadamente fuertes.Qué es el rango dinámico
Rango dinámico en el diagnóstico por imagen
Rango dinámico auditivo
Rango dinámico en monitorización y laboratorio
Preguntas frecuentes
¿De dónde viene el concepto de rango dinámico?
¿Es lo mismo rango dinámico que contraste?
¿Por qué el oído tolera un rango tan amplio de intensidades?
¿Se mide siempre en decibelios?
¿Qué ocurre cuando el rango dinámico auditivo se reduce?
Referencias
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Infografías realizadas con https://BioRender.com
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