Las imágenes obtenidas en radiografías
convencionales se basan en la exposición y el procesamiento de películas. Por
ende, la resolución espacial y los niveles de grises son valores análogos. El
rango dinámico o latitud de la película está limitada por la máxima densidad
óptica que la película puede producir. La radiografía digital no tienen esta
limitación, utilizan una matriz discreta de valores numéricos para representar
una imagen. La matriz es un área rectangular o cuadrada dividida en filas y
columnas como un tablero de ajedrez. Al elemento más pequeño de una matriz se
lo llama píxel (derivado de “picture element”, elemento de la imagen). La
ubicación de cada píxel en una matriz está codificada por su fila y número de
columna (x, y). Cada píxel de la matriz se utiliza para almacenar un número
binario con un rango de 8-16 bits (bit es menor en el caso del dígito binario).
Ocho bits permiten el almacenamiento de valores enteros entre 0 y 255; 16 bits
permiten valores entre 0 y 65.535. Los rangos pequeños de nivel de gris de 8
bits se utilizan para ultrasonido o impresión de película con sensores de
imágenes láser, y se utilizan de 10 a 14 bits para fluoroscopía o radiografía
digital. Estos valores numéricos están vinculados con los niveles individuales
de gris de una imagen. El contraste de una imagen digital está representado por
la diferencia en los valores de píxel numéricos en diferentes áreas de la
imagen.
Antes de entrar en el tema hay que
aclarar que bajo el término de radiología digital se incluyen sistemas de
adquisición de imágenes en los que el proceso físico que se realiza para
obtener la imagen digital es muy diferente de unos a otros. Para mayor claridad
se seguirá la clasificación más habitual: agrupar los diferentes sistemas de
radiología digital en dos tipos
·
Sistemas de radiografía computarizada,
basados en fósforos fotoestimulables (CR).
·
Sistemas de radiografía directa, basados en
paneles planos.
RADIOLOGÍA COMPUTARIZADA (CR)
El nombre es un término comercial tras
el cual hay un sistema tecnológico, como se verá no excesivamente complejo, que
suministran diferentes fabricantes. Para obtener un sistema CR basta sustituir
en un equipo de RX convencional, el chasis radiológico de película fotográfica
con sus cartulinas de refuerzo, por un chasis que tiene en su interior una
lámina de un fósforo foto-estimulable, El equipo se ha de completar con un
lector del nuevo tipo de chasis e impresoras adecuadas conectadas al lector de
chasis. El fósforo de la cartulina CR, a diferencia de los fósforos de las
cartulinas de refuerzo de los chasis de la radiología analógica, no emite
instantáneamente la mayor parte de la energía que el haz de RX le depositó al
interaccionar con él, sino que la almacena durante cierto tiempo y hay que
estimularlo para que la emita antes de que decaiga de forma espontánea. La
razón de ello es que el fósforo de estas placas suele ser una mezcla de
fluorohaluros de bario activados con impurezas de europio.
Cuando se coloca ese dispositivo en el
lugar del chasis con la placa clásica y se expone a un haz de rayos X, la
intensidad de radiación que llega a cada punto del fósforo estimula el material
de manera proporcional, dando lugar a una imagen latente. Esta imagen latente
sigue siendo en lo esencial una imagen analógica distribuida por toda la
superficie del fósforo.
Dado el carácter fotoestimulable del
material que contiene la imagen latente, es posible utilizar un estrecho pincel
de láser (normalmente, de luz infrarroja) para extraer la información relativa
a dicha imagen. La señal luminosa emitida por el fósforo al desexcitarse tiene
una intensidad extraordinariamente pequeña en comparación con la del láser
estimulador por lo que, para que resulte útil, es preciso proceder a un cuidadoso
filtrado que la separe. Luego un tubo fotomultiplicador recoge la señal
luminosa y la convierte en señal eléctrica. Un conversor analógico-digital
cuantifica esa señal, normalmente con una profundidad de 12 bits, lo que
permite un despliegue en 4096 niveles discretos. Cada una de esas lecturas de
la señal produce el valor de exposición correspondiente a un píxel de la imagen
y el barrido con el pincel láser a lo largo y ancho de toda la superficie dará
lugar a una lista de números proporcionales a la cantidad de radiación que
llegó a cada zona del fósforo, lista de números que constituye la imagen
digital.
DETECTOR DIRECTO DE PANEL PLANO
El flat panel de detector directo
convierte los fotones de RX que interaccionan con él directamente en carga
eléctrica que se almacena en el condensador asociado a cada píxel. El resto es
exactamente como en el detector de flat panel indirecto
Este tipo de dispositivos emplean un
detector constituido por una capa de selenio amorfo, material que presenta
propiedades muy peculiares cuando interacciona con los rayos X. Efectivamente,
la absorción de la energía de éstos da lugar a la aparición de pares
electrón-hueco, es decir, de parejas de cargas negativas y positivas. Si entre
la parte frontal y la posterior de la capa se establece un campo eléctrico de
intensidad suficiente, tales cargas migran al electrodo correspondiente. Uno de
los electrodos, el posterior, se constituye en electrodo recolector de cargas y
se le acopla la matriz de TFT. Cada uno de los elementos de esa matriz actúa
como un medidor de la carga recogida justamente sobre él, que es esencialmente
proporcional a la cantidad de radiación que ha incidido en esa pequeña área del
detector. Los paneles planos basados en el selenio amorfo son la forma más
directa de captura digital de imagen que se utiliza en la práctica actual, la
interacción de los rayos X da lugar a la aparición local de cargas eléctricas,
que son inmediatamente medidas también de forma local. Además, se suele
argumentar, el propio campo eléctrico encargado de recoger la carga, y su
propia distribución, garantiza que dichas cargas no se difunden lateralmente,
lo que contribuye a la nitidez de la imagen y a un incremento de la resolución
espacial.
DETECTOR
INDIRECTO DE PANEL PLANO
El detector indirecto de panel plano
posee una matriz activa cuyos elementos son sensibles a los fotones de luz
visible. Los paneles de silicio amorfo utilizan como detector una lámina
fluorescente, de yoduro de cesio (CsI), de sales de tierras raras o de otro
material equivalente., emiten luz con gran eficiencia al absorber radiación de
rayos X. Por detrás del detector en sí se coloca una capa de silicio amorfo
fotoconductor, cuya misión es transformar la luz producida en la lámina
fluorescente en cargas eléctricas. Tales cargas, del mismo modo que en el panel
de selenio, son medidas localmente por cada uno de los TFT que constituyen la
matriz electrónica activa, dando lugar a un valor, esencialmente proporcional a
la cantidad de radiación incidente. Los paneles de silicio amorfo no producen
carga eléctrica directamente a partir de la interacción de los rayos X con el
detector, sino que utilizan una fase intermedia en la que la energía absorbida
en dicha interacción se transforma en luz y, luego, ésta en carga. Por ello
suelen describirse como de detección indirecta. Evidentemente, ambos procesos
tienen lugar dentro del propio panel y son prácticamente instantáneos, de modo
que para el usuario resultan en muchos aspectos equivalentes.
sensor de panel plano digital
Antes de llevar el tema pensé que RC y radiología
digital eran lo mismo, para entender mejor el tema realice dibujos de acerca de
cómo es el Proceso físico de irradiación y lectura de una placa CR y de
los procesos físicos en los paneles
planos indirectos y directos, al esquematizar y leer información adicional aprendí
el tema.
La llegada de la radiografía digital ha
mejorado sin duda las técnicas radiológicas, cuyos beneficios tanto para los
pacientes como para los tecnólogos médicos marcará, seguramente, un antes
y un después en la radiología. Los modernos dispositivos para la formación de
imágenes mediante rayos X ofrecen una alta calidad, lectura y acceso inmediato
a las mismas; reducción, en muchos casos, de la dosis de radiación.
Adicionalmente, los radiólogos pueden procesar las imágenes para mejorar, el
contraste, ampliarlas y distribuirlas ágilmente a cualquier lugar.
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