Explicación Sobre Detectores De Tac

By Author: Everett Holland
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Exploración por TAC se han diseñado para obtener imágenes de las estructuras internas del cuerpo. Estas proporcionan información anatómica detallada utilizando el principio de que los diferentes tipos de estructuras de los tejidos analizados se muestran en la imagen como diferentes tonos de gris. Métodos de contraste por vía intravenosa u oral pueden ser utilizados para mejorar aún más la diferenciación entre los tejidos.

Los componentes básicos de un TAC son el tubo de rayos X y un arco de detectores o una pantalla plana, montada sobre un "Gantry" con una abertura circular. A lo largo del eje longitudinal del paciente (Z), hay muchas filas de estos detectores, dando lugar al término de TAC multicorte.

TAC multi-detector es también un término de uso común. La extensión de la cobertura del paciente depende de las filas de detectores que en la actualidad oscila entre 12mm a 160mm, dependiendo del modelo de TAC.

La tecnología de TAC ha avanzado rápidamente en los últimos años, pasando a detectores más eficientes y estables, ingeniería, sistemas de adquisición de datos y electrónica perfeccionados, ...
... y un equipo de computadoras más rápido.

Estos desarrollos del TAC han sido en gran parte dirigidos hacia un escaneo más rápido de longitudes más amplias del paciente, utilizando cortes más finos. Como resultado, los exámenes de TAC han evolucionado de un sistema de diagnóstico por imágenes corte por corte a una imagen realmente volumétrica, donde las imágenes se pueden reconstruir en cualquier plano sin pérdida de calidad de imagen. Esto ha llevado al aumento del uso de modos de visualización multi-planos y 3D en el diagnóstico.

Sin embargo, también es importante reconocer que el rendimiento del TAC, en la práctica, depende del equilibrio entre la calidad de la imagen y la dosis de radiación. Como resultado de ello, cada sistema debe ser evaluado en términos de resultados clínicos, con una observación cercana de la dosis de radiación utilizada.

En general, los TAC multi-cortes cubren longitudes de entre 20mm y 40mm de por vuelta. Los nuevos TAC multicortes tienen capacidad de cubrir longitudes de hasta 160mm por rotación.

La longitud de la matriz de detectores de los equipos de TAC determina el número de rotaciones necesarias para cubrir la longitud total del examen y, en consecuencia, el tiempo de análisis general.
La capacidad de escanear una determinada longitud con menos rotaciones también ayuda a minimizar la carga de calor del tubo de rayos X, lo que permite un escaneo de mayor longitud.

Los detectores de un equipo de TAC se dividen en dos tipos: fijos y variables. Matrices fijas tienen detectores de eje z de igual dimensión en toda la extensión de la matriz, mientras que en matrices variables, la zona central se compone de detectores más finos. Con Matrices variables, el tiempo total de escaneo de una longitud determinada en los cortes finos es mayor, ya que la cobertura del eje z se reduce.

Todos los TAC con más de 64 cortes tienen matriz de adquisición fija.

La cobertura completa de un órgano ofrece ventajas tanto para la perfusión dinámica como para los estudios cardiológicos.
Las longitudes de la matriz de detectores del eje z de 64 cortes, que llegan hasta los 40mm, son suficientes para cubrir estos órganos en sólo unos pocos giros. Una longitud de 160mm por lo general permite la cobertura total de un órgano en una sola rotación, por lo que la función de todo el órgano se puede controlar a través del tiempo.

La evolución del diseño de TAC refleja las diferentes estrategias para adaptarse a futuros desarrollos y reducir los costos de producción. También es posible ahorrar con pequeñas dosis de radiación y mayor cantidad de detectores en los TAC de pocos cortes.

La resolución espacial es la capacidad de los equipos de TAC de crear la imagen de un objeto con el mejor enfoque. A menudo se describe como la nitidez de una imagen. Se puede explicar como objeto más pequeño que se puede distinguir, y como tal, se evalúa usando objetos de alto contraste donde relación señal/ruido es elevada y no influye en la percepción.

TAC modernos deberían ser capaces de lograr una resolución isotrópica: una resolución del eje z que es igual o cercana a la resolución del plano de exploración, ya que esto es esencial para la reconstrucción de alta calidad, multi-planos y en 3D.

Es útil recordar que el precio de la alta resolución espacial del TAC está en gran cantidad de ruido en la imagen o en una alta dosis de radiación del paciente, cuando la corriente del tubo se eleva para reducir el ruido de la imagen.

La resolución de contraste de TAC es la capacidad de diferenciar un objeto de su entorno, cuando las condiciones del TAC son similares. Se define a veces como la detectabilidad en bajo contraste. La capacidad de detectar un objeto depende de su contraste, el nivel de ruido de la imagen y su tamaño. La resolución de contraste se indica habitualmente como el tamaño mínimo del objeto con una diferencia de contraste dada, que puede ser detectado por un conjunto específico de cortes.

La resolución temporal del TAC se define como el tiempo necesario para adquirir un segmento de datos para la reconstrucción de la imagen.

En la TAC, la resolución temporal es generalmente considerada en el contexto de la exploración cardiaca. El objetivo de la TAC cardíaca es reducir al mínimo los artefactos de la imagen debido al movimiento del corazón. Esto se puede lograr con técnicas de ECG-gating (monitorización del impulso en sincronía con el ciclo cardiaco) tomando imágenes del corazón durante el período de menor movimiento en el ciclo cardíaco, lo que permite requisitos de resolución temporal de períodos más cortos, en comparación con el ciclo cardíaco natural.

Hay una combinación óptima de tono, tiempo de rotación del gantry, y el número de segmentos para cada determinado ritmo cardíaco.

Los detectores de TAC de capturan el haz de radiación del paciente y la convierten en señales eléctricas, que se convierten posteriormente en información en código binario para su transmisión a un sistema informático para su procesamiento.

Los detectores del TAC deben ser capaces de responder con velocidad extrema a una señal, sin demora, deben rápidamente descartar la señal, y prepararse para el siguiente. También deben responder en forma consistente y ser de tamaño pequeño. Los detectores deben tener alta eficiencia de captura, absorción y conversión. Estos tres parámetros se llaman eficacia de la dosis del detector.

La eficiencia de captura es cuan efectivos son los detectores en recibir fotones del paciente. Esta es controlada principalmente por el tamaño del detector y la distancia entre los detectores.

Eficiencia de absorción cuan efectivos son los detectores en convertir la entrada de fotones de rayos X. Está se determina principalmente por los materiales utilizados, así como el tamaño y el grosor del detector.

La eficiencia de conversión está determinada por la capacidad del detector de convertir la información de los fotones absorbidos en una señal digital para el ordenador.

En TAC fabricados recientemente, toda la matriz de detectores se compone de grupos de detectores, cada grupo se conoce como un módulo de detectores, el cual está conectado a una placa base (motherboard) del sistema de detección.

Detectores de pantalla plana (flat panel) se han desarrollado para su uso en radiografía y fluoroscopia, con el objetivo definido de sustituir las películas de rayos X, sistema pantalla-película (SPP) e intensificadores de imagen por un avanzado sistema de censores en estado sólido.
La tecnología de pantalla plana proporciona detectores de alta gama dinámica, reducción de la dosis, y rápida conversión digital - pero manteniendo un diseño compacto. Parece lógico emplear el mismo diseño en TAC.

El uso de detectores de pantalla plana en TAC proporciona una manera muy eficaz de detección de rayos X y acústica. La pantalla plana de detectores proporciona alta resolución espacial. Sin embargo, hay también algunas desventajas: eficiencia relativamente baja de la dosis, campos más pequeños y resolución temporal baja.

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