Receptor de imágenes digitales – Conversor de analógico a digital

Los sensores son los receptores de la imagen digital, en lugar de la película digital. Existen dos tipos de sensores o receptores de la imagen digital: placa de estado sólido (Imagen 3) y placa de fósforo fotoestimulable (PSP, por sus siglas en inglés) que es similar a la película radiográfica flexible (Imagen 4). La tecnología de estado sólido utiliza diferentes detectores semiconductores: 1) dispositivo de acoplamiento de carga (CCD), 2) CMOS, y 3) panel plano.5,9

Imagen 3. Componentes de un Sensor de Estado Sólido Directo.
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Fuente de la Imagen: XDR Radiology, Los Angeles, CA.
Imagen 4. Diferentes tamaños de Sensores PSP Indirectos
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Fuente de la imagen: Gendex Dental Systems, Hatfield, PA.

Los receptores intraorales de estado sólido contienen un dispositivo de acoplamiento de carga con un circuito electrónico dentro del sensor digital (Imagen 5). El detector con chip de silicona convierte los fotones de rayos X en una carga eléctrica. Los electrones producidos se depositan en pequeñas cajas llamadas píxeles, los cuales son el equivalente de los cristales de haluro de plata en la película tradicional. Los píxeles ofrecen múltiples tonos de grises para generar un mejor contraste que la película tradicional de rayos X.

Imagen 5. Equipo de Rayos X intraoral
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Fuente de la imagen: Gendex Dental Systems, Hatfield, PA.

El chip de imágenes semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS por sus siglas en inglés) es sensible a la luz y provee pequeños detalles en la imagen de rayos X al aislar cada pixel de los píxeles cercanos. De forma similar al CCD, se generan pares de huecos de electrón dentro de los píxeles en relación al monto de energía de rayos X que se absorbe. Esta carga se transfiere al transistor como un pequeño voltaje. La pantalla centelleadora dentro del sensor está fabricada con materiales tales como el yoduro de cesio que convierte la radiación en luz visible y guía la luz a través de una estructura microcolumnar. Las fibras ópticas transmiten la luz hacia el sensor de la superficie, lo que permite que se genere una alta relación señal/ruido que da como resultado imágenes detalladas. El CMOS proporciona una resolución visible más alta, un contraste más alto y menor ruido, por lo cual es posible realizar un mejor diagnóstico. Algunos fabricantes pueden presentar 16.000 tonos de gris al usar un conversor analógico-a-digital de 14 bits. Esto permite una mayor variación de densidades que el profesional dental puede identificar. El CMOS también logra una eficiencia cuántica mejorada, que crea imágenes más consistentes dentro de un rango de ajustes de exposición. Este rango dinámico provee una amplia variedad de exposiciones, dado que el control de calidad es un aspecto importante en la imagen digital. La eficiencia cuántica mejorada de algunos sensores puede compensar las variaciones de radiación con los tiempos de exposición. La tecnología CMOS se ha estado utilizando desde los años sesenta en muchos productos de consumo tales como cámaras digitales, cámaras de video, equipos de fax, microscopios y telescopios.1,5,6,7,9

Los detectores de panel plano se utilizan con unidades de toma de imágenes médicas e imágenes intraorales. El fotoconductor está fabricado con selenio para lograr una absorción más eficiente de los rayos X. Las pantallas intensificadoras consisten en una capa de circuitos de fotodiodo de silicona amorfa, y de un dispositivo semiconductor denominado transistor de capa delgada (TFT). Cuando los fotones de rayos X llegan al centelleador, se emite una luz visible, que luego es registrada por un conjunto de fotodiodos, y se convierte en cargas eléctricas. Los detectores producen grandes áreas matriciales con píxeles pequeños y generan una imagen digital directa de las áreas más grandes del cuerpo. La ventaja de los detectores de panel plano es que necesitan un tiempo de exposición corto, de 10 segundos o menos. Su desventaja es que el tamaño es mayor y no puede usarse para tomar imágenes intraorales.5,9

Los sensores de estado sólido tienen un cable de fibra óptica o sensores inalámbricos que funcionan con baterías y transmiten la información por ondas de radio. Estas opciones permiten alternar entre USB con cables y WiFi inalámbrico, por lo cual el personal puede cambiar de sala de tratamiento sin necesidad de transportar los sensores directores con los cables de fibra óptica. Los fabricantes ofrecen diferentes longitudes de fibra óptica, según el tamaño de las salas de tratamiento del consultorio dental (Imagen 6). Este procedimiento se denomina toma de imágenes digitales directas, ya que los sensores duros no requieren escáneres.

Imagen 6. Diferentes tamaños de sensores de estado sólido directos.
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Fuente de la imagen: Schick fr Sirona, Sirona Dental, Inc., Long Island City, NY.