Como escolher um detetor de painel plano

Um detetor plano, também dito detetor de painel plano ou detetor “flat panel”, é constituído por uma matriz de semicondutores e efetua a aquisição de imagens radiográficas digitais. Esta tecnologia tem vindo a substituir o tradicional filme de raios X utilizado na radiologia convencional, tornando o processo mais simples.

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  • Quais as vantagens e desvantagens do detetor plano em relação ao filme de raios X?

    O detetor plano apresenta diversas vantagens em comparação com o sistema de filme (ou película), como maior sensibilidade e reprodutibilidade, mas também algumas desvantagens, como o custo mais elevado e a menor resolução espacial. Detalhamos, em seguida, as principais vantagens e desvantagens dos detetores planos.

    • Vantagens:
      • Maior sensibilidade: a sensibilidade corresponde ao valor mínimo mensurável da variação de absorção de raios X. O detetor plano é mais sensível do que o filme, permitindo assim reduzir a dose de raios X necessária para efetuar uma radiografia.
      • Redução do tempo necessário à aquisição da imagem.
      • Redução dos custos operacionais: permitem poupar em consumíveis, como os filmes de raios X e os produtos químicos utilizados na radiologia convencional, começando a compensar ao fim de 2 a 3 anos, no mínimo.
      • Eficiência: maior reprodutibilidade do processo.
      • Possibilidade de processamento digital: podem ser utilizados softwares de tratamento de imagem, de deteção de contornos ou ainda de auxílio ao diagnóstico.
      • Facilidade de armazenamento das radiografias: os detetores geram imagens digitais de apenas algumas dezenas de megabytes. Deixa, assim, de se colocar o problema do espaço físico necessário para guardar as radiografias em filme.
      • Portabilidade: mais práticos e fáceis de utilizar fora do ambiente hospitalar, os detetores planos são particularmente úteis em radiologia móvel e em radiologia veterinária.

     

    • Desvantagens:
      • Custo: para um uso pouco frequente, um detetor plano sairá mais caro do que o tradicional sistema de filme.
      • Obsolescência: certas tecnologias tornam-se obsoletas e, quando tal acontece, deixam de ter assistência técnica.
      • Menor resolução espacial: a resolução espacial do filme é de cerca de 10 pl/mm (podendo chegar a 20 pl/mm em mamografia), enquanto a de um detetor digital se situa entre 2,5 e 3,5 pl/mm.
      • Artefactos na digitalização do sinal.
      • Dose creep: ao contrário das radiografias em filme, as digitais apresentam uma boa qualidade de imagem em caso de sobreexposição. Já a subexposição afeta a radiografia digital, conferindo‑lhe um aspeto granulado. Assim, a fim de evitar o ruído provocado pela subexposição da imagem, os técnicos de radiologia podem ter tendência a aumentar a dose de exposição à radiação, um fenómeno designado “dose creep”.
  • Quais os critérios de escolha de um detetor plano?

    Detetor plano portátil wireless da Canon

    Detetor plano portátil wireless da Canon

    Quando procura um detetor plano, para poder fazer a melhor escolha possível, importa ter em conta vários critérios, como a qualidade de imagem, o uso previsto, as dimensões, entre outros, conforme detalhamos em seguida.

    • Qualidade de imagem: deve procurar-se a melhor relação contraste-ruído, ou seja, um aparelho capaz de gerar imagens com bom contraste e pouco ruído.
    • Uso previsto: os detetores planos podem ser utilizados para diferentes tipos de exames radiológicos. Existem, nomeadamente, detetores planos para mamografia, detetores planos para radiologia digital convencional, para radiologia digital intervencionista (em particular, para angiografia) e para radiologia móvel/em espaços exteriores (como os detetores planos para radiologia veterinária).
    • Dimensões: os detetores estão disponíveis em vários tamanhos, incluindo 14×14 polegadas, 17×14, 11×11, etc.
    • Custo
    • Durabilidade / Fragilidade
    • Opções disponíveis: existem, por exemplo, detetores móveis e detetores portáteis, detetores wireless, detetores resistentes à água, etc.
  • Qual o tempo de vida útil dos detetores de painel plano?

    Por se tratar de um equipamento relativamente recente, é difícil saber exatamente como o desempenho dos detetores planos será afetado pelo uso prolongado, embora já tenham sido publicados alguns estudos sobre a matéria.

    Sabe‑se, no entanto, que a sensibilidade dos detetores com cintilador diminui com o tempo, dependendo principalmente do número de radiografias realizadas.

    Os detetores da SwissRay, por exemplo, têm uma vida útil mínima de cinco anos. Os detetores da Canon, por seu lado, têm garantia de 210 mil imagens e sete anos de vida útil.

  • Quais os diferentes tipos de tecnologia usada nos detetores de painel plano?

    O princípio de funcionamento de um detetor plano consiste na conversão da radiação X, com 20 a 120 KeV de energia, num sinal elétrico, que é depois digitalizado. Os detetores planos podem ser de conversão direta ou indireta. Os primeiros convertem os fotões de radiação X em sinal elétrico numa única etapa, ao passo que os segundos o fazem em duas etapas. Estes detetores funcionam com base em três tipos principais de tecnologia.

    • Detetores planos de conversão direta com selénio amorfo e matriz TFT:
      • Etapa única: o material fotocondutor, neste caso o selénio amorfo, converte diretamente os fotões de raios X em sinal elétrico. Este sinal elétrico é transmitido, sem qualquer outro tipo de conversão, a uma matriz de transístores TFT e, posteriormente, digitalizado, podendo então ser transformado numa imagem digital.

     

    • Detetores planos de conversão indireta com CsI e fotodíodos (1.º tipo):
      • Etapa 1: a camada cintiladora de iodeto de césio (CsI) converte os fotões de raios X em fotões de luz.
      • Etapa 2: os fotodíodos de silício amorfo convertem os fotões de luz em sinal elétrico, que é então lido pela matriz de transístores TFT, permitindo a formação de uma imagem digital.

     

    • Detetores planos de conversão indireta com CsI e matriz CCD (2.º tipo):
      • Etapa 1: a camada cintiladora de iodeto de césio (CsI) converte os fotões de radiação X em fotões de luz.
      • Etapa 2: os fotões de luz são, em seguida, convertidos em cargas elétricas pelos sensores CCD.

     

    Atenção, neste guia de compra não são apresentados os seguintes dispositivos:

    • Os sistemas CR: a conversão dos raios X em sinal elétrico não é imediata. Os fotões de raios X formam uma imagem latente no material cintilador, que pode depois ser revelada através da estimulação com um raio laser.
    • Os fotomultiplicadores: são utilizados para a intensificação de imagens. Encontram-se, por isso, com frequência em intensificadores de imagem.
  • Quais as vantagens e desvantagens de cada tecnologia?

    Cada uma das três tecnologias acima mencionadas apresenta vantagens e desvantagens, conforme vamos ver.

    • Detetores planos de conversão direta com selénio amorfo e matriz TFT:
      • Vantagem: excelente resolução espacial.
      • Desvantagens: baixa absorção de raios X pelo selénio (exceto em mamografias, em que a absorção é superior a 90%); não é adequado a exames dinâmicos (pois o selénio armazena energia residual, que deve ser eliminada entre duas exposições); risco de deterioração da matriz de transístores TFT se se tentar aumentar a dose para compensar a baixa absorção de raios X pelo selénio.

     

    • Detetores planos com cintilador de CsI e fotodíodos:
      • Vantagens: boa absorção dos raios X pelo cintilador na radiologia convencional; não armazenamento de energia residual pelo detetor; baixo custo e baixo consumo de energia em comparação com os detetores com CCD (a matriz de transístores e fotodíodos contém, geralmente, sensores CMOS, uma tecnologia mais barata do que os sensores CCD e que consome dez vezes menos energia).
      • Desvantagem: aquecimento significativo do detetor (devido a uma frequência de leitura muito rápida, necessitando assim de arrefecimento).

     

    • Detetores plano com cintilador de CsI e matriz CCD:
      • Vantagens: detetores muito rápidos (úteis para exames dinâmicos, como a angiografia); boa sensibilidade (redução da dose de radiação necessária); boa linearidade entre resposta e intensidade; os CCD captam bem a luz emitida pelos cintiladores e são menos sensíveis ao ruído (em comparação com os CMOS).
      • Desvantagens: pequeno tamanho dos CCD em comparação com os CMOS, e consequente perda de alguns fotões de raios X quando é necessário um campo de visão maior.
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