Los detectores de panel plano son una clase de dispositivos de radiografía digital de rayos X de estado sólido similares en principio a los sensores de imagen utilizados en la fotografía y el vídeo digitales. Se utilizan tanto en radiografía de proyección como como alternativa a los intensificadores de imágenes de rayos X (II) en equipos de fluoroscopia .
Los rayos X pasan a través del sujeto que se está fotografiando y golpean uno de dos tipos de detectores.
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 centelleadora hay un conjunto de detectores de silicio amorfo fabricado mediante un proceso muy similar al que se utiliza para hacer televisores LCD y monitores de ordenador. 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 fina, forman una cuadrícula estampada en 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 centelleadora delante del píxel. Las señales de los fotodiodos se amplifican y codifican mediante electrónica adicional situada en los bordes o detrás del conjunto de sensores para producir una representación digital precisa y sensible de la imagen de rayos X. [2]
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 electrón-hueco a través del efecto fotoeléctrico interno. Un voltaje de polarización aplicado a la profundidad de la capa de selenio atrae los electrones y los huecos a los electrodos correspondientes; la corriente generada es, por lo tanto, 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 los fotones ópticos, reduciendo así la borrosidad 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 de a-Se pueden proporcionar una alta resolución espacial. Esta alta resolución espacial, junto con la relativa 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]
Los detectores de panel plano son más sensibles y rápidos que los de película . Su sensibilidad permite una dosis menor de radiación para una calidad de imagen dada que la de 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 imágenes 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 radiología general , se pueden lograr ahorros de 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 las FPD de conversión directa superan a las tecnologías de película e 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 cáncer de mama . [14] [15]