Los detectores de panel plano son una clase de dispositivos de radiografía digital de rayos X de estado sólido similar en principio a los sensores de imagen utilizados en fotografía y video digitales. Se utilizan tanto en radiografía de proyección como como alternativa a los intensificadores de imágenes de rayos X (II) en equipos de fluoroscopia .
Principios
Los rayos X atraviesan el sujeto que se está fotografiando y golpean uno de los dos tipos de detectores.
Detectores indirectos
Los detectores indirectos contienen una capa de material centelleador , normalmente oxisulfuro de gadolinio o yoduro de cesio , que convierte los rayos X en luz. Directamente detrás de la capa de centelleo hay una matriz de detectores de silicio amorfo fabricada mediante un proceso muy similar al utilizado para fabricar televisores LCD y monitores de computadora. Al igual que una pantalla TFT-LCD , millones de píxeles de aproximadamente 0,2 mm, cada uno de los cuales contiene un transistor de película delgada, forman una cuadrícula con un patrón de silicio amorfo sobre el sustrato de vidrio. [1] A diferencia de una pantalla LCD, pero similar al chip sensor de imagen de una cámara digital, cada píxel también contiene un fotodiodo que genera una señal eléctrica en proporción a la luz producida por la parte de la capa de centelleo frente al píxel. Las señales de los fotodiodos se amplifican y codifican mediante componentes electrónicos adicionales colocados en los bordes o detrás de la matriz de sensores para producir una representación digital precisa y sensible de la imagen de rayos X. [2]
FPD directos
Los generadores de imágenes de conversión directa utilizan fotoconductores , como el selenio amorfo (a-Se), para capturar y convertir los fotones de rayos X incidentes directamente en carga eléctrica. [3] Los fotones de rayos X que inciden sobre una capa de a-Se generan pares de agujeros de electrones a través del efecto fotoeléctrico interno. Un voltaje de polarización aplicado a la profundidad de la capa de selenio atrae los electrones y los agujeros a los electrodos correspondientes; por tanto, la corriente generada es proporcional a la intensidad de la irradiación. Luego, la señal se lee utilizando la electrónica de lectura subyacente, generalmente mediante una matriz de transistores de película delgada (TFT). [4] [5]
Al eliminar el paso de conversión óptica inherente a los detectores de conversión indirecta, se elimina la dispersión lateral de fotones ópticos, reduciendo así el desenfoque en el perfil de señal resultante en los detectores de conversión directa. Junto con los pequeños tamaños de píxeles que se pueden lograr con la tecnología TFT, los detectores de conversión directa a-Se pueden proporcionar una alta resolución espacial. Esta alta resolución espacial, junto con la relativamente alta eficiencia de detección cuántica de a-Se para fotones de baja energía (<30 keV), motiva el uso de esta configuración de detector para mamografía , en la que es deseable una alta resolución para identificar microcalcificaciones . [6]
Ventajas y desventajas
Los detectores de pantalla plana son más sensibles y más rápidos que la película . Su sensibilidad permite una dosis de radiación más baja para una calidad de imagen determinada que la película. Para la fluoroscopia , son más livianos, mucho más duraderos, de menor volumen, más precisos y tienen mucha menos distorsión de imagen que los intensificadores de imagen de rayos X y también se pueden producir con áreas más grandes. [7] Las desventajas en comparación con los II pueden incluir elementos de imagen defectuosos, costos más altos y menor resolución espacial. [8]
En radiografía general , se pueden ahorrar tiempo y costos en comparación con la radiografía computarizada y (especialmente) los sistemas de película. [9] [10] En los Estados Unidos , la radiografía digital está en camino de superar el uso de la radiografía computarizada y la película. [11] [12]
En mamografía , se ha demostrado que los FPD de conversión directa superan a la película y las tecnologías indirectas en términos de resolución [ cita requerida ] , relación señal-ruido y eficiencia cuántica. [13] La mamografía digital se recomienda comúnmente como el estándar mínimo para los programas de detección de mamas . [14] [15]
Ver también
- Detectores de rayos x
Referencias
- ^ Kump, K; Concedentes, P; Pla, F; Gobert, P (diciembre de 1998). "Tecnología de detector de rayos X digital". RBM-News . 20 (9): 221-226. doi : 10.1016 / S0222-0776 (99) 80006-6 .
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- ^ Conversión directa frente a conversión indirecta. Archivado el 2 de enero de 2010 en Wayback Machine.
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enlaces externos
- Fluoroscopia de rayos X con generador de rayos X portátil