Componentes de una gammacámara: colimador, cristal de centelleo y tubo fotomultiplicador

Resumen

El documento describe los componentes principales del cabezal detector de una gammacámara: el colimador, el cristal de centelleo y el sistema de fotocátodo y dínodos. Explica la función de cada uno, sus tipos y características, así como el analizador de posición y el analizador de amplitud de impulsos. Es un resumen útil para repasar el funcionamiento técnico del equipo de medicina nuclear.

Puntos clave

El colimador de plomo o tungsteno selecciona los fotones útiles y filtra la radiación dispersa; según su energía se clasifica en baja, media o alta.
Orificios más estrechos y largos mejoran la resolución, mientras que orificios más anchos aumentan la sensibilidad.
Los septos paralelos dan una imagen real, los convergentes una imagen ampliada y los divergentes una imagen reducida.
El cristal de centelleo de yoduro de sodio activado con talio convierte los fotones gamma en luz; es muy higroscópico.
El tubo fotomultiplicador convierte la luz en corriente eléctrica en el fotocátodo y la amplifica en los dínodos con unos 1000 voltios.
El analizador de posición calcula las coordenadas x e y mediante la lógica de Anger, y la energía del fotón como coordenada z.

Ponte a prueba

Colimador

Definición: Dispositivo de plomo o tungsteno con un número variable de orificios separados por septos (paredes).

Función: Seleccionar, orientar y filtrar los fotones de radiación dispersa que proceden del paciente.

Energía: Se diferencian por el grosor del colimador y de los septos:

Baja energía: Filtran fotones hasta una energía de 200 keV.
Media energía: Filtran fotones de entre 200 y 300 keV.
Alta energía: +300 keV.

Resolución y sensibilidad:

Resolución: Definición de la imagen (orificios más estrechos y largos).
Sensibilidad: Capacidad para detener fotones (orificios más anchos).

Orientación de los septos:

Paralelos: Ofrecen una imagen real del órgano diana (o del paciente).
Convergentes: Imagen ampliada del órgano diana.
Divergentes: Imagen reducida del órgano diana.

Pin hole: 1 solo orificio, ofrece una imagen invertida y muy ampliada.

Cristal de Centelleo

Definición: Parte del cabezal detector que convierte los fotones de radiación gamma en fotones de luz. El cristal absorbe radiación ionizante de alta energía y emite un brillo de luz. Una misma energía SIEMPRE genera la misma intensidad de brillo.

Composición: Yoduro de sodio activado con Talio.

Características:

Más finos: Mejor resolución espacial.
Más gruesos: Más eficientes a la hora de absorber.

Campo de visión (FOV): Determinado por el tamaño del cristal.

Inconveniente: Muy higroscópicos (sensibles a la humedad).

Fotocátodo y Tubo Multiplicador

Tubo Fotomultiplicador (TFM): Dispositivo al vacío que se sitúa detrás del cristal de centelleo y abarca toda su superficie.

Doble función:

Fotocátodo: Convierte la luz emitida por el cristal en una pequeña corriente eléctrica de manera proporcional.
Dínodos: Amplían la señal eléctrica generada gracias a una diferencia de potencial de unos 1000 voltios. Los electrones chocan con distintos dínodos y arrancan electrones. El cabezal detector genera un impulso eléctrico.

Analizador de Posición

Función: Determinar el lugar exacto en el que ha impactado el fotón en la superficie del cristal para añadir esa información a la matriz de adquisición.

Cálculo de la posición: Logaritmos denominados lógica de Anger. Proporciona 2 coordenadas (x, y) en un eje cartesiano y una tercera coordenada (z) que es la energía del fotón incidente.

Analizador de Amplitud de Impulsos

analiza la altura del impulso electrico recibido y lo compara con la altura que deben tener los impulsos en funcion del radionuclido con el que estemos trabajando

" CUENTA" son todos los fotones que contribuyen a formar la imagen final"

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre resolución y sensibilidad en un colimador?

La resolución define la nitidez de la imagen y se consigue con orificios más estrechos y largos. La sensibilidad es la capacidad de detener fotones y aumenta con orificios más anchos.

¿Qué composición tiene el cristal de centelleo?

El cristal está compuesto por yoduro de sodio activado con talio. Es muy higroscópico, por lo que es sensible a la humedad.

¿Qué función cumple el tubo fotomultiplicador?

Su fotocátodo convierte la luz del cristal en una pequeña corriente eléctrica y los dínodos la amplifican gracias a una diferencia de potencial de unos 1000 voltios.