Tecnología de Detectores en Radiología Digital: Funcionamiento y Resolución de Imagen

Funcionamiento de los Detectores CCD en Radiología Digital

La superficie está cubierta por componentes eléctricos y cableado que no son sensibles a la luz emitida por el fósforo de CsI (Yoduro de Cesio). Solo el 80% de la radiación contribuye a la imagen (factor de ocupación); el 20% restante interactúa con los componentes electrónicos que no contribuyen a la formación de la imagen.

Funcionamiento de los CCD

Esa carga eléctrica que se produce en los CCD se debe al efecto fotoeléctrico. La luz incide y se transforma en corriente eléctrica. La cantidad de electrones (e-) generados es proporcional a la de fotones incidentes. La sensibilidad del CCD depende de la eficiencia del chip y de la cantidad de fotones incidentes.

• A menor tamaño del CCD, mayor resolución espacial tiene la imagen.
• Sin embargo, posee un menor campo de interacción, por lo que hay que aumentar la dosis.
• Con píxeles pequeños, el factor de ocupación disminuye, por lo que ha de recibir más dosis (más mAs) para compensar la pérdida de radiación.

La resolución espacial en Radiología Digital (RD) está limitada por el tamaño del píxel.

Resolución Espacial y Resolución de Contraste

Resolución Espacial

Se define como el grado de borrosidad o la capacidad para distinguir dos objetos que se encuentran juntos. Para mejorarla, se recomienda usar:

• Foco fino del tubo de rayos X (rx).
• Grosor de corte fino.
• Películas de grado fino.
• Pantallas intensificadoras con velocidad lenta.

Resolución de Contraste

Es la habilidad para detectar cambios en las densidades ópticas de la imagen. Se mejora mediante:

• Detectores con alta sensibilidad.
• Cortes más gruesos.
• Incremento de los mAs.
• Estructuras delgadas.
• Uso de kV bajo.

Detectores de Panel Plano (Flat Panel)

También llamados Flat Panel (FP) o Flat Panel Detector (FPD). Permiten obtener imágenes digitales pasados solo unos segundos desde que se hizo el disparo de rayos X y sin tener que manipular ningún chasis. Los detectores de panel plano recogen información del disparo de rayos X a través de una matriz activa, la digitalizan y el ordenador almacena el fichero de los datos recibidos desde el detector (la imagen digital).

Tipos de Detectores de Panel Plano

Los detectores usados en estos sistemas pueden ser de dos tipos:

1. Conversión directa: Utilizan selenio amorfo (a-Se).
2. Conversión indirecta: Utilizan silicio amorfo (a-Si) y una pantalla intensificadora.

En ambos casos, el detector ocupa la superficie completa del campo de radiación y está formado por el propio sistema de detección de los rayos X, acoplado a una matriz activa de transistores de película delgada (TFT).

Detalles de la Conversión

• Conversión indirecta: Está compuesto por una pantalla intensificadora de yoduro de cesio y una matriz de TFT de a-Si (fotodiodos que transforman la luz en electrones).
• Conversión directa: El haz de rayos X incide sobre la capa de a-Se generando electrones. La carga generada es recolectada aplicando un campo eléctrico superior e inferior de la capa de selenio. La carga es leída por una matriz activa de TFT en contacto directo con la superficie de selenio.

Esquema de Método y Tecnología

• Indirecto: CR.
• Directo (Conversión Indirecta): Detector CCD y detector de panel plano con TFD/TFT de a-Si.
• Directo (Conversión Directa): Detector de panel plano TFT de a-Se.