Fundamentos y Tecnologías de la Imagen en Radiografía Digital

Este documento explora los principios y componentes clave de la radiografía digital, detallando los procesos de adquisición de imagen, las tecnologías de detección y los conceptos fundamentales que definen la calidad de la imagen radiológica.

Componentes y Procesos Clave en Radiografía Digital

Adquisición de la Imagen

• La imagen que se obtiene es: Almacenada en la memoria del ordenador y visualizada en monitores especiales.
• El término "Radiografía Digital" incluye:
  • Radiografía Computarizada (CR) indirecta.
  • Radiografía Directa (DR) mediante:
    • Sensores de dispositivo de carga acoplada (CCD).
    • Detectores de panel plano (FPD) de Selenio o Silicio.
• Se refiere a: Las placas de fósforo fotoestimulable (fluorohaluros de bario activados con impurezas de europio).
• Los electrones quedan atrapados: Por debajo de la energía mínima de la banda de conducción. Los electrones libres caen a la banda de valencia, emitiendo luz visible.
• ¿Qué recoge la luz de la placa? Una guía de luz de fibra óptica la lleva a un tubo fotomultiplicador que convierte la señal luminosa en señal eléctrica.

Procesamiento de la Señal

• El conversor analógico-digital: Cuantifica la señal eléctrica.
• Haz láser fino: Recoge luz de la zona más pequeña del fósforo, lo que permite más puntos y, por tanto, una mayor resolución.

Borrado de Imagen

• Borra la imagen de la placa: Un barrido del fósforo con luz intensa.
• ¿Qué produce un fotón de luz? La pérdida de energía.

Tecnologías de Detección en Radiografía Digital

Fósforo Fotoestimulable (CR)

• Limitación de la Radiografía Computarizada (CR): Capacidad limitada para registrar estructuras pequeñas con alta resolución.
• El incremento de la resolución implica: Un mayor tamaño de la imagen, lo que dificulta su archivo y comunicación.

Detectores de Panel Plano (FPD)

Los detectores de panel plano recogen la información del disparo de Rayos X a través de una matriz activa.

Detectores de Selenio Amorfo

• Convierten directamente los fotones de Rayos X en carga eléctrica.
• Producen una imagen nítida con alta resolución espacial.

Detectores de Silicio

• Convierten los fotones de Rayos X en fotones de luz visible, y estos, a su vez, en carga eléctrica.
• Una lámina fluorescente de yoduro de cesio emite luz al absorber los Rayos X.
• Resulta en una mayor eficiencia de detección de la radiación.
• Mejor adaptación para la obtención de imágenes dinámicas.
• Rápida regeneración.

Ventajas de los Paneles Planos

• Imagen inmediata.
• Reducción de costes y manipulación.
• Alta calidad de imagen.
• Contraste superior al convencional.

Limitaciones de los Paneles Planos

• Técnica limitada asociada a la resolución espacial.
• Degradación del panel con coste elevado.
• Puede dar lugar a artefactos específicos.

Conceptos Fundamentales en Calidad de Imagen Digital

Resolución Espacial

Medida de la capacidad de un sistema para representar en la imagen detalles finos del objeto. Depende del contraste de dichas estructuras o bordes. Se expresa como una función que, para cada frecuencia espacial, da la relación de contraste entre la imagen y el objeto original.

Contraste

Capacidad para distinguir estructuras con un grado de atenuación similar para los Rayos X, es decir, el porcentaje de contraste entre ellas que es posible distinguir en la imagen.

• Ventaja frente a la radiografía convencional: Permite actuar para desplegar contrastes locales mucho mayores utilizando técnicas de postprocesado.

Ruido

Variaciones en la intensidad como consecuencia del número de fotones que llegan al receptor y su comportamiento. En la película convencional, el ruido está asociado a las características de la película, el chasis y el revelado.

Eficiencia Cuántica de Detección (DQE)

Parámetro digital que relaciona los valores de resolución espacial, contraste y ruido. Es una medida de lo eficiente que es un sistema para recoger la información que transporta el haz de Rayos X incidente. Depende de la frecuencia e intensidad de la señal (dosis).