ES2306666T3 - Procedimiento de exploracion de cuerpos por rayos x y aparato para su puesta en practica. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para examinar un cuerpo mediante rayos X, mediante la exploración de dicho cuerpo con un haz vertical plano preconformado de radiación X de baja intensidad haciendo pasar dicho cuerpo por un plano horizontal en relación con el haz de radiación X estacionario, la recepción de la radiación X transmitida por el cuerpo, la conversión de dicha radiación X en radiación de luz visible que, se convierte asimismo en señales electrónicas, y la generación y el análisis de la imagen en forma electrónica, en el que dicho cuerpo se desplaza en un dispositivo de apoyo a través de un soporte, siendo definido dicho soporte por un primer bastidor sustancialmente vertical para sujetar un receptor de radiación, un segundo bastidor sustancialmente vertical para sujetar un colimador, un elemento conectado entre dichos bastidores verticales, presentando cada uno de dichos bastidores verticales y dicho elemento un eje largo, siendo cada eje largo mutuamente coplanar; en el que dicho haz de radiación X se sitúa de tal forma que la fuente de radiación X se halla entre un 20 y un 50 por ciento más elevada que el nivel del dispositivo de apoyo y de tal forma que la superficie superior de dicho dispositivo de apoyo intercepta dicho haz con un ángulo de 2 a 5 grados.

Description

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Procedimiento de exploración de cuerpos por rayos X y aparato para su puesta en práctica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la física de ingeniería, en particular, a la técnica para detectar radiación X, y puede utilizarse en fotometría y dosimetría, así como en la medición de las características de energía espacial de los campos de radiación óptica e ionizante, con el objetivo de realizar exploraciones de cuerpos por rayos X, en particular, exploraciones de cuerpos humanos, para detectar en los cuerpos o dentro de los mismos objetos o sustancias no deseadas en aplicaciones médicas y de seguridad (por ejemplo, para impedir robos y actos de terrorismo y para proteger edificios de viviendas y otro tipo de edificios situados en aeropuertos, bancos y otras áreas de alto riesgo).

Técnica anterior

Actualmente, los problemas de la exploración por rayos X de cuerpos y de cuerpos humanos, en particular, para detectar sobre o dentro de los cuerpos objetos o sustancias no deseadas adquieren una importancia especial. Esto puede estar relacionado, por ejemplo, con la necesidad de efectuar un diagnóstico precoz de diversas enfermedades graves, tales como los tumores o la tuberculosis. Las aplicaciones de seguridad pueden comprender, entre muchas otras cosas, la prevención contra el robo de drogas, piedras preciosas y metales, así como la provisión de seguridad para aviones, bancos, embajadas, centros de energía nuclear y otras áreas de alto riesgo.

El examen del equipaje por rayos X (introinspección) en los aeropuertos constituye actualmente la forma más eficaz de proporcionar seguridad para los vuelos. Los sistemas de examen de equipaje por rayos X (véase el folleto de EUROPE SCAN COMPANY) están diseñados como cintas transportadoras que pasan a través de una estructura rectangular, provista de una fuente de rayos X instalada en la parte superior y un receptor de rayos X instalado en la parte inferior situada debajo de la cinta transportadora. El aparato que se ha descrito no es apto para explorar pasajeros, debido al alto nivel de irradiación de la fuente de rayos X que se utiliza para incrementar la resolución del aparato.

La exploración de pasajeros para detectar la presencia de objetos metálicos ocultos debajo de la ropa se realiza con ayuda de estructuras electromagnéticas y detectores de metales. Para realizar este tipo de examen, no se utilizan procedimientos de rayos X debido al peligro que conllevan para la salud.

Últimamente, se han llevado a cabo una serie de intentos para utilizar la exploración por rayos X en dosis pequeñas que podría aplicarse al examen de personas sin poner en riesgo la salud de éstas.

Se conoce un procedimiento y un aparato para la exploración por rayos X (nombre del producto: Body Search, véase el folleto de American Science and Engineering). El individuo se explora con un haz de radiación X de intensidad suficientemente baja, mientras que la radiación transmitida por el cuerpo del individuo se convierte en una imagen que se utiliza para evaluar la presencia de objetos ocultos. Los aparatos para la implementación del procedimiento comprenden una cabina con una fuente de rayos X de baja intensidad, unos medios para conformar el haz de rayos X y un detector de la radiación X transmitida. En la proximidad de la cabina, se halla un dispositivo de apoyo móvil que está abierto por tres lados. La persona que va a ser explorada se sitúa de pie sobre el dispositivo de apoyo cerca de la cabina, con la cara o la espalda orientada hacia esta última. Una fuente de rayos X situada aproximadamente a la mitad de la altura de la persona emite un haz de rayos X divergente de baja intensidad en forma de abanico que, cuando se transmite a través de la ropa, se refleja desde la superficie del cuerpo de la persona. La radiación X reflejada es atrapada por el detector para crear una imagen del contenido de la superficie del cuerpo, la ropa o la ropa de la parte del cuerpo orientada hacia la cabina. Para un examen completo, es necesario realizar la exploración en dos posiciones: con la cara frente a la cabina y con la espalda frente a la cabina. Con este procedimiento, no se examinan las cavidades internas del cuerpo que en la actualidad son utilizadas frecuentemente para ocultar drogas y piedras preciosas.

Además, la radiación más intensa afecta a los órganos más sensibles de las personas, localizados en la parte media del cuerpo humano, mientras que los pies y especialmente los zapatos, que también pueden ser utilizados para ocultar material de contrabando, quedan fuera de la vista del examinador.

También se conoce un procedimiento y un aparato para la exploración de cuerpos mediante rayos X (patente US nº 5404377, concedida con fecha 04-04-1995), por medio de los cuales se realiza la exploración de dichos cuerpos con un grupo plano preconformado de haces planos de radiación X de baja intensidad desplazando el cuerpo y la fuente de rayos X uno con respecto del otro, la recepción de la radiación X transmitida a través del cuerpo, la generación de una imagen óptica a partir de esta radiación X, la posterior transmisión e intensificación de la imagen óptica, la generación de una imagen electrónica y el análisis de ésta última.

El aparato descrito está provisto de una fuente de rayos X, un colimador de diseño especial y un receptor que adopta la forma de un conjunto de detectores de radiación X fijados en un soporte que se desplaza en relación con un cuerpo inmóvil. Cada uno de los detectores de radiación X contiene los dispositivos para generar una imagen óptica a partir de la radiación X transmitida a través del cuerpo, elementos de acoplamiento de fibra óptica, ampliadores de imágenes ópticas y medios para convertir las imágenes ópticas en imágenes electrónicas. Los medios de presentación visual comprenden dicho receptor y dichos medios para procesar dichas imágenes electrónicas.

Puesto que la transmisión de información en forma de imagen óptica habitualmente va acompañada de pérdidas significativas, es necesario realizar una intensificación intermedia de la imagen. Para generar una imagen que pueda convertirse correctamente en una imagen óptica, se requiere un grupo (pila) de haces de radiación X, siendo dichos haces de una altura definida. Con un soporte de gran tamaño y los dispositivos que comprende no es posible realizar un desplazamiento suficientemente rápido. La provisión de una dosis baja recibida por el cuerpo en condiciones de desplazamiento relativamente lento de la fuente de rayos X, junto con la provisión de una intensidad de radiación X transmitida por el cuerpo suficiente para generar una imagen óptica plantea ya de por sí un problema complicado.

Se conoce un detector de radiación utilizado para el registro y la fotometría de la radiación óptica (Whitson G 500 IC Implementation Circuits, traducido del inglés, M.: Mir, 1992, p. 278 y p. 88).

Un detector comprende un fotodiodo que, en el caso más sencillo, está conectado en paralelo con la carga o en serie con la fuente de tensión de polarización y con la carga, mientras que, como carga, se utiliza un circuito de entrada corriente de un amplificador de corriente o carga.

También se conocen los fotodiodos unidimensionales o bidimensionales y los conjuntos de fototransistores (Zolotarev, V.F. Nonvacuum Prototypes of CRTs, M.: Energía, 1972, p. 216; Semiconductor Image Signal Formers, revisado por P. Jespers, F. Van de Ville y M. White, traducido del inglés, M.: Mir, 1979, p. 573) y asimismo receptores de imágenes en los que se emplean dispositivos de carga acoplada (CCD) (Charge Coupled Devices, traducido del inglés/revisado por D.F. Barb., M.: Mir, 1982, p. 240). Estos dispositivos permiten el registro de las características de la energía óptica en campos de radiación óptica.

Se conocen detectores de radiación ionizante utilizados en el registro, la dosimetría y la espectrometría de la radiación nuclear (Tsytovich A.P., Nuclear Electronics, M.: Energoatomizdat, 1984, p.p. 5-33). El esquema de conexiones de estos detectores es análogo al de los detectores de radiación óptica, siendo los fotodiodos sustituidos por cámaras de ionización, contadores proporcionales, detectores semiconductores, contadores de escintilación o fotodiodos que se utilizan en combinación con escintiladores (Tsytovich).

Se conocen detectores de radiación ionizante (IRCD) sensibles a las coordenadas para el análisis unidimensional y bidimensional utilizado en la técnica nuclear experimental para registrar trazas de partículas elementales y medir la distribución espacial del flujo de partículas nucleares (Zanevsky, U.V. Wire Detectos of Elementary Particles, M.: Atomizdat, 1978; Klenner P., Silicon Detectors. Nuclear Technique Abroad, 1986, N. 6, p.p. 35-40). Estos detectores presentan un conjunto de electrodos de alambre situados en un volumen de gas común o un conjunto de electrodos de cinta formados por evaporación superficial en cristal de silicio, estando acoplados dichos electrodos de cinta a un dispositivo de lectura electrónica de información de coordenadas.

De la diversidad de detectores de radiación conocidos, el detector descrito por Whitson, G resulta ser el más estrechamente relacionado con el presentado desde el punto de vista del objeto técnico. Este detector comprende un fotodiodo conectado en paralelo o en serie con la carga y una fuente de tensión de polarización, mientras que un circuito de entrada de un amplificador de DC o de carga hace las funciones de la carga. Este detector está diseñado para el registro de la radiación óptica y, cuando se combina un fotodiodo con un escintilador, también puede utilizarse para el registro de radiación de ionización. La desventaja de dicho detector es su baja sensibilidad, debida en gran medida al ruido y la deriva del cero del amplificador DC utilizado como carga de dicho detector.

Sumario de la invención

Uno de los objetivos de la presente invención es diseñar un procedimiento y un aparato que, además de ser seguros y eficaces, permitan realizar exploraciones completas de los cuerpos con una alta precisión.

Otro objetivo que se pretende alcanzar se refiere a la eliminación de la influencia de los cambios del entorno en una de las modificaciones del aparato.

Otro objetivo de la presente invención es diseñar un aparato para convertir radiación de luz visible en una señal electrónica que presente un nivel de ruido reducido junto con una sensibilidad y una precisión incrementadas para el registro de la intensidad de la radiación X, así como un rango dinámico ampliado de los valores de intensidad de la radiación X registrados, que permitan la implementación del

\hbox{procedimiento y el aparato
presentados  de la forma más ventajosa.}

Los objetivos de la presente invención se alcanzan mediante el procedimiento según la reivindicación 1 y el aparato según la reivindicación 11.

El haz plano de radiación X se conforma como un haz vertical.

En este caso, los haces planos de radiación X se conforman preferentemente con el ángulo de dispersión situado en el plano de 37 a 43º.

El colimador se realiza en forma de por lo menos un par de placas paralelas, y los detectores se disponen en posición vertical.

Preferentemente, uno de los bastidores del soporte contiene un receptor lineal fijado al mismo.

El dispositivo de apoyo donde se coloca el cuerpo está dotado de la capacidad de desplazamiento entre los bastidores del soporte transversalmente a su superficie y está provisto de un motor separado y de unos bastidores, así como de un dispositivo de protección para todo el conjunto.

La fuente de radiación X está situada en el lado externo de dicho segundo bastidor, entre un 20 y un 50% más alta que el nivel del dispositivo de apoyo. El colimador se sujeta dentro de dicho segundo bastidor del soporte. El espacio entre la fuente de radiación X y el segundo bastidor está ocupado por un alojamiento adicional en forma de pirámide, cuya base se sitúa muy cerca de dicho bastidor y cuyo ángulo superior es igual al ángulo de dispersión más grande del haz de rayos X, y que contiene por lo menos un colimador adicional dispuesto verticalmente que adopta la forma de por lo menos un par de placas paralelas.

El receptor puede comprender por lo menos dos partes, abarcando la parte superior entre el 60 y el 70% de la altura total del receptor y formando un ángulo de 4 a 6º con respecto al plano vertical en la dirección del dispositivo de apoyo para situar el cuerpo.

Para eliminar la influencia de los cambios del entorno, la barra superior entre los bastidores verticales adopta la forma de cuatro varillas que atraviesan los respectivos orificios de las esquinas de las cuatro placas rectangulares planas dispuestas en parejas, aproximadamente a un tercio de la longitud de las varillas, en cada uno de los extremos y a distancias iguales desde el extremo de la varilla, siendo utilizados los extremos de las varillas para la sujeción con los bastidores verticales.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista global de un aparato que no está dentro del alcance de las reivindicaciones.

La Figura 2 ilustra un esquema operativo del aparato de la Figura 1.

La Figura 3 representa el concepto geométrico de un sistema impulsor.

La Figura 4 es una vista global de la presente invención según la forma de realización preferida.

La Figura 5 ilustra esquemáticamente un concepto operativo del aparato de la Figura 4.

La Figura 6 representa la estructura de una barra transversal del aparato de la Figura 4.

La Figura 7 ilustra esquemáticamente el movimiento a través del aparato de la Figura 4.

Las Figuras 8, 9 y 10 ilustran las tres modificaciones de un circuito básico de la primera forma de realización del detector presentado, en el que se emplean fotodiodos como elementos sensibles.

Las Figuras 11, 12, 13 y 14 ilustran las cuatro modificaciones de un circuito básico de la segunda forma de realización del detector de radiación presentado, en el que se emplean diversos tipos de elementos sensibles que funcionan en presencia de una tensión de polarización, incluida una alta tensión.

Las Figuras 15 y 16 representan las dos modificaciones de un circuito básico de la tercera forma de realización del detector de radiación presentado, en las que se utilizan diversos tipos de elementos sensibles que funcionan en presencia de una tensión de polarización.

Descripción detallada de la invención

La presente invención puede tener un gran número de aplicaciones diversas y se describirá con referencia a una aplicación no médica ilustrada mediante el aparato de las Figuras 4 a 7.

En la Figura 1, se representa un aparato médico que no se halla dentro del alcance de las reivindicaciones y que comprende un soporte 1, encima del cual se han instalado un colimador 2 y un receptor 3, una fuente 4 de radiación X de baja intensidad, un dispositivo de apoyo 5 para situar el cuerpo 6 y un dispositivo de procesamiento de señales 7 (véase la Figura 2). El receptor 3 adopta la forma de un conjunto vertical de detectores de radiación X 8, cada uno de los cuales contiene un dispositivo 9 para convertir radiación de luz visible en una señal electrónica digital, estando situado dicho dispositivo muy cerca de un dispositivo 10 que convierte la radiación X transmitida por el cuerpo en radiación de luz visible que probablemente sea de tipo centelleante.

El colimador 2, que adopta la forma de por lo menos un par de placas paralelas, y el receptor 3 están dispuestos verticalmente.

El dispositivo de procesamiento de señales 7 (véase la Figura 2) contiene una unidad de interfaz 12 y un dispositivo 13 para procesar la información recibida, consistiendo probablemente dicho dispositivo en una estación de trabajo controlada por el ordenador del operador. La unidad de interfaz 12 está diseñada para controlar todas las unidades del aparato, comprobar sus operaciones, realizar la conversión y realizar el procesamiento primario de la información. Dicha unidad también se utiliza para permitir la comunicación con el dispositivo 13 de procesamiento de la información, así como para asegurar la posibilidad de disponer el dispositivo 13 sustancialmente alejado de la fuente de radiación X 4 con el objetivo de disminuir la dosis del personal de servicio.

El aparato presenta un pilar 14 en el que se instala horizontalmente un soporte 1 que puede moverse en el plano vertical y en paralelo consigo mismo, en relación con un dispositivo de apoyo que permanece fijo 5 y sobre el cual se coloca el cuerpo 6 (probablemente, un paciente). El soporte 1 contiene unos bastidores horizontales 15 que permiten el movimiento de un receptor 3 a lo largo del soporte mediante un mecanismo impulsor proporcionado por el motor paso a paso 16, y unos bastidores 17 que permiten el movimiento de un colimador 2 a lo largo del soporte mediante un mecanismo impulsor proporcionado por el motor paso a paso 18. Una fuente de radiación X, como la representada en la Figura 3, está montada sobre una bisagra 19 que permite la rotación alrededor del eje vertical y está acoplada al colimador 2 mediante una barra telescópica 20.

El aparato anterior está provisto de la unidad de control 21 para mantener la relación entre las velocidades de rotación de dichos motores paso a paso, y de la unidad de fuente de alimentación 22 con conexiones (no representadas) para aplicar las tensiones necesarias a las unidades del aparato.

El procedimiento presentado se implementa, en el aparato descrito, de la forma indicada a continuación.

El cuerpo 6 que se explora (probablemente un cuerpo humano), denominado "paciente" en el caso descrito, se sitúa encima del dispositivo de apoyo 5. El soporte 1 se desplaza en el plano vertical para alcanzar la posición adecuada del colimador 2 y el receptor 3 en relación con la parte del cuerpo que se desea reconocer del paciente 6, dependiendo de la altura de éste. El colimador 2 y el receptor 3 se sitúan con gran precisión, de tal forma que el haz plano de radiación X vertical incide siempre en el conjunto vertical de detectores de radiación X 8 comprendido en el receptor 3. Una vez activados los motores paso a paso 16 y 18, se inicia el movimiento sincrónico del colimador 2 y del receptor 3 a lo largo de los respectivos bastidores horizontales 15 y 16. La fuente de radiación X 4 emite un grupo de haces, que el colimador 2 conforma como un haz plano vertical con ayuda de dos placas verticales 11. El movimiento del colimador 2 y del receptor 3 se sincronizan de tal forma que el haz plano incide siempre en el receptor 3.

La Figura 3 ilustra el concepto de sincronización del sistema impulsor. Durante la exploración, el receptor 3 y sus respectivos detectores de radiación X 8 se desplazan a velocidad constante desde el punto A hasta el punto B. El colimador 2 se desplaza sincrónicamente con el movimiento de dicho receptor desde el punto E hasta el punto F, de tal forma que la proyección de la sombra de la ranura del colimador 2 del flujo de radiación X emitida desde el punto O incide siempre en los detectores 8.

La fuente de radiación X 4 se sitúa en el punto O. La dirección de su radiación máxima, que es sincrónica con la exploración del receptor 3 y la ranura del colimador 2, se cambia de tal forma que siempre se sitúa en la línea OC.

Puesto que el movimiento del colimador 3 se efectúa siempre a velocidad constante a lo largo de la cuerda de la circunferencia con el centro en el punto O, la velocidad de rotación angular de la fuente 4 en el punto O puede cambiarse. El funcionamiento sincrónico del sistema de movimiento se consigue gracias al hecho de que, de forma simultánea con el movimiento del colimador 2, la barra telescópica 20 de la fuente 4, que está conectada rígidamente con el colimador 2, gira alrededor del punto O con el centro de radiación X situado en el mismo lugar.

Como es evidente, del concepto de similitud se deduce que, para obtener una proyección constante del colimador 2 sobre los detectores 8 dentro del rango de exploración completo, basta con permitir el movimiento al mismo tiempo de ambos componentes conforme a una única e idéntica regla. Este concepto de diseño permite implementar el sistema de movimiento con unos medios relativamente exhaustivos, puesto que para obtener un movimiento sincrónico basta con permitir el movimiento del colimador 2 y del receptor 3 a velocidades constantes.

El movimiento sincrónico del colimador 2 y del receptor 3 sólo puede conseguirse en este caso si la relación entre sus velocidades se mantiene con gran precisión. Puesto que la velocidad de rotación de los motores paso a paso viene definida al fin y al cabo por la frecuencia de conmutación de sus devanados, el objetivo del movimiento sincrónico se confina a la síntesis de las dos frecuencias con la relación rigurosamente definida, mientras que es necesario disponer de la posibilidad de cambiar esta relación con incrementos muy pequeños. Además, para incrementar la suavidad del movimiento del colimador 2 y del receptor 3, así como para mejorar la sincronización de sus operaciones, los pasos de los motores se han dividido en 8 tiempos, con el consiguiente respectivo incremento de la frecuencia de conmutación de los motores en 8 tiempos.

Teniendo en cuenta que, por ejemplo, las velocidades de rotación angular del colimador 2 y del receptor 3 abarcan respectivamente 10 y 2 rotaciones por segundo, el número de pasos por rotación es igual a 200 y el factor de división es igual a 8, las frecuencias de cálculo para controlar los motores serán iguales a 16000 Hz y 3200 Hz, respectivamente, es decir, los motores paso a paso 16 y 18 abarcan 12800 y 3200 pasos divididos por segundo, respectivamente, mientras que con un tiempo de exploración de 4 segundos el colimador 2 y el receptor 3 abarcan 6400 y 12800 pasos, respectivamente. Puede calcularse con facilidad que el valor del paso del receptor 3 con un número de pasos igual a 12800 y el ciclo de servicio de 600 mm es igual a 50 \mum aproximadamente, es decir, para obtener el sincronismo deseado del ciclo de servicio con una precisión de 50 \mum, es necesario mantener el número de pasos durante el período de exploración con la precisión de un paso, hecho que a su vez significa que las frecuencias deben mantenerse con una precisión no inferior a 1/12800. También debe disponerse de la posibilidad de cambiar las frecuencias para realizar el muestreo deseado de sus relaciones con los mismos incrementos (1/12800).

Parece factible resolver este problema con unos medios de hardware relativamente exhaustivos, debido al hecho de que las dos frecuencias de control difieren mucho entre sí (aproximadamente en cinco veces). Esto ha permitido diseñar un circuito de sincronización electrónica de la manera descrita a continuación. La unidad 21, junto con un programador adecuado, realiza la síntesis de la frecuencia de rotación de referencia del motor del colimador 18 (frecuencia más alta) que es igual a 2000 Hz aproximadamente. La precisión del muestreo de esta frecuencia no es tan crítica pues no está relacionada con la coherencia del movimiento, sino sólo con el período de exploración. Se efectúa una interrogación en secuencia de cada impulso de la frecuencia de referencia en la matriz de memoria, donde se ha registrado previamente la frecuencia de exploración inferior del receptor 3. El volumen de esta matriz de memoria comprende 65536 bytes, es decir, supera ligeramente el número de pasos del colimador 2. Por consiguiente, es posible calcular la posición dentro de la totalidad del área de exploración y registrarla en la memoria con la precisión de un paso. La matriz que se va a almacenar se calcula basándose en los datos recibidos en la etapa de ajuste y de alineación del sistema. La matriz almacenada es individual para cada dispositivo y se copia automáticamente en la memoria de la unidad 21 sin la ayuda del operador, justo después de haberse encendido el aparato.

El ciclo de servicio del receptor 3, es decir, la distancia entre el punto A y el punto B comprende 600 mm. El ciclo de servicio del colimador 2, es decir, la distancia entre el punto E y el punto F comprende 150 mm. La distancia H a lo largo del eje central OO' entre el centro de rotación O y el plano de movimiento del receptor 3 comprende 1600 mm. La distancia h entre el centro de rotación y el plano de movimiento del colimador 2 comprende 400 mm. La distancia h' entre el centro de rotación y el plano de localización del paciente (indicado mediante una línea discontinua) depende de la medición de las dimensiones del paciente y comprende entre 800 y 900 mm, es decir, se desvía del plano de movimiento del colimador 2 en una distancia de 400 a 500 mm. El factor de incremento geométrico del objeto K (factor de escala), que es la relación entre las dimensiones de la proyección de la sombra del paciente sobre el plano de movimiento del receptor 3 y las dimensiones reales del paciente será igual a:

K = H/h^{1} = 2

El tiempo de exploración del paciente T, durante el cual el receptor 3 se desplaza desde el punto A hasta el punto B puede tener cuatro valores fijos: 2, 4, 8 y 16 segundos. La modalidad de funcionamiento básica corresponde al tiempo de exploración de 4 segundos, siendo la velocidad del movimiento V del receptor 3 durante este tiempo igual a:

V = AB/T = 600/4 = 150\ mm/sec.

Y la velocidad del movimiento V del colimador 2 igual a:

V = EF/T = 150/4 = 37.5\ mm/sec.

En esta modalidad de funcionamiento (durante el tiempo de exploración de 4 segundos), el receptor 3 es sometido a una interrogación durante un tiempo de hasta t = 10 ms (0,01 s). En este tiempo, el receptor 3 se desplazará hasta una distancia igual a:

S = Vxt = 150\ x\ 0.01 = 1.5\ mm

Como es evidente, este valor (1,5 mm) se corresponderá con la resolución espacial de la imagen del paciente que se detecta en el plano del receptor a lo largo del eje horizontal. Teniendo en cuenta el incremento geométrico, la resolución espacial S en el plano del objeto será:

S = S/K = 1.5/2 = 0.75\ mm

Por consiguiente, con los valores de movimiento y la geometría del movimiento del sistema, se obtiene una resolución espacial de la imagen del objeto a lo largo del eje horizontal de 0,75 mm. La variación de la resolución espacial con la variación de la velocidad de exploración presenta una dependencia directamente proporcional, es decir, cuando se reduce la velocidad, aumenta la resolución espacial.

El receptor 3 también puede fabricarse como dos conjuntos verticales de detectores 8 de radiación X desplazados una distancia igual a la mitad del espaciamiento entre los detectores 8. Estos conjuntos pueden ser sometidos a interrogación de forma secuencial o en paralelo durante la exploración. El espaciamiento entre los detectores 8 es de 1,55 mm. La resolución espacial vertical sobre la superficie del receptor para el caso descrito será el doble de pequeña que el espaciamiento entre los detectores 8, es decir, de 0,8 mm aproximadamente. Teniendo en cuenta que la ampliación geométrica que experimenta el objeto es del doble (factor de incremento geométrico del objeto K = 2), la resolución espacial vertical sobre el plano de localización del paciente será de 0,4 mm.

Un haz de radiación X que es transmitido por el cuerpo del paciente 6 en un instante de exploración determinado incide en el dispositivo 9, que puede ser por ejemplo de tipo centelleante, y se convierte en luz visible. Esta luz que es atrapada por los dispositivos 10 situados muy cerca de los dispositivos 9 se convierte en señales electrónicas digitales. La interrogación del receptor 3 se realiza en un tiempo no superior a 10 ms como se ha indicado. Las señales electrónicas digitales de salida se introducen por medio de la unidad de interfaz 12 en el dispositivo 13 para el procesamiento de la información. La dosis recibida por el paciente durante un disparo es de 0,3 a 0,9 mRem.

El movimiento del colimador 2 y del receptor 3, ambos de poco peso, puede realizarse prácticamente sin inercia con un amplio rango de ajustes de velocidad. La conversión directa de las señales de luz visible en señales electrónicas digitales elimina las pérdidas y permite realizar un examen eficaz mediante dosis de radiación X particularmente
bajas.

En las Figuras 4 a 7, se ilustra un aparato de aplicación no médica según una forma de realización preferida, designándose los componentes que son idénticos a los del aparato de aplicación médica por los mismos números de referencia.

En esta forma de realización, el soporte 1 adopta la forma de la letra \pi, se dispone verticalmente y está provisto de un receptor lineal 3 fijado al primer bastidor 23 del soporte 1 y de un colimador 2 fijado al segundo bastidor 24. El dispositivo de apoyo 5 de apoyo para el cuerpo está dotado de la capacidad de desplazamiento entre el bastidor 23 y el bastidor 24 del soporte 1 transversalmente al plano del soporte, y está provisto de un motor separado y de unos bastidores (no representados).

Existe una fuente de radiación X 4 instalada en el lado externo de dicho segundo bastidor 24 en una posición entre el 20 y 50% más alta que el nivel del dispositivo de apoyo 5 (como puede observarse más claramente en la Figura 5). El colimador 2 está sujeto dentro de dicho segundo bastidor 24 del soporte. El espacio entre la fuente de radiación X 4 y el segundo bastidor 24 está ocupado por un alojamiento adicional 25 en forma de pirámide, cuya base colinda con dicho bastidor 24 y cuya esquina superior es igual al ángulo de dispersión más grande del haz. Como se representa en la Figura 5, este ángulo es de alrededor de 43º.

Dentro del alojamiento adicional 25, se halla dispuesto verticalmente por lo menos un colimador adicional 26 que adopta la forma de por lo menos un par de placas paralelas.

El receptor 3 representado en la Figura 5 puede comprender dos partes, la superior de las cuales abarca entre el 60 y el 70% de la altura total del receptor y forma un ángulo de 4 a 6º con respecto al plano vertical en la dirección del dispositivo de apoyo 5.

La estructura de la barra superior entre los bastidores 23 y 24 se representa en la Figura 6. Dicha barra comprende cuatro varillas 27 que pasan a través de respectivos orificios 28 situados en las esquinas de las cuatro placas rectangulares planas 29. Las placas 29 se disponen por parejas a aproximadamente un tercio de la longitud de las varillas 27 desde cada una de las esquinas, a la misma distancia desde el extremo de la varilla. Los extremos de las varillas 27 se utilizan para permitir la sujeción a los bastidores verticales 23 y 24 a través de los medios de fijación habituales (no representados).

El dispositivo de apoyo 5 de apoyo para el cuerpo 6 está provisto de un dispositivo de protección 30.

El aparato contiene además el dispositivo de procesamiento de señales 7 que comprende una unidad de interfaz 12 y un dispositivo 13 para procesar la información recibida, adoptando probablemente dicho dispositivo la forma de una estación de trabajo controlada por el ordenador del operador. El aparato comprende también la unidad de fuente de alimentación (no representada) para aplicar las tensiones necesarias a las unidades del aparato.

A continuación, se describe cómo se implementa el procedimiento presentado en el aparato descrito.

En primer lugar, se genera un haz vertical plano de radiación X a partir de la radiación X emitida por la fuente 4 con ayuda de por lo menos un colimador adicional 26 que se halla dispuesto en posición vertical dentro del alojamiento adicional 25. Este alojamiento protege el haz impidiendo que atraviese accidentalmente algún objeto o cuerpo. A continuación, la forma vertical plana del haz es sometida a un conformado adicional con ayuda del colimador de base 2 sujeto al bastidor 23 del soporte 1. El haz de radiación X resultante adopta una forma con un ángulo de dispersión en el plano vertical comprendido entre 37 y 43º. El colimador 2 y el receptor 3 están respectivamente situados en los bastidores 23 y 24, de tal forma que el haz plano incide siempre en el conjunto vertical de detectores de radiación X 8 que comprende el receptor 3. El cuerpo 6 que se explora, probablemente un cuerpo humano, que en este caso se denomina "pasajero" se sitúa encima del dispositivo de apoyo 5 en un primer lado. El pasajero puede utilizar la barandilla de protección 30 para apoyarse cuando el dispositivo de apoyo 5 se desplaza, evitándose de ese modo su caída accidental desde el dispositivo de apoyo 5 en movimiento. Un motor separado, que puede ser un motor eléctrico (no representado), permite el movimiento del dispositivo de apoyo 5 entre el bastidor 23 y el bastidor 24, de tal forma que el pasajero atraviesa dicho haz vertical plano de radiación X y el plano horizontal que atraviesa la parte inferior del cuerpo, es decir, la superficie superior del dispositivo de apoyo 5 intercepta el haz con un ángulo de 2 a 5º. Un haz de radiación X transmitido por el cuerpo del pasajero 6 incide en un instante de exploración determinado en el dispositivo 9, que puede ser de tipo centelleante, y se convierte en luz visible. Esta luz es atrapada por los dispositivos 10 que están situados muy cerca de los dispositivos 9, y se convierte en señales electrónicas digitales. Las señales electrónicas digitales de salida se introducen por medio de la unidad de interfaz 12 en el dispositivo 13 para el procesamiento de la información. El pasajero 6, una vez ha pasado a través del aparato, desciende del dispositivo de apoyo 5 por el segundo lado, opuesto al primer lado (véase la Figura 7).

El parámetro característico más crucial cuando se examinan personas con un aparato de aplicación no médica es la dosis efectiva. En la actualidad, los cálculos de las dosis para examinar cuerpos humanos mediante rayos X se realizan exclusivamente en los exámenes radiológicos médicos de pacientes. Algunos programas informáticos diseñados en diversos países del mundo están particularmente destinados a la radiología médica. La dosis efectiva para el examen de las personas con el aparato de aplicación no médica presentado ha sido evaluada de manera aproximada por medio de aparatos y procedimientos conocidos.

Para la determinación de la dosis entrada, se ha utilizado el maniquí Alderson-Rando, así como el equipo "NOMEX" de PTW-Freiburg Company (Alemania), consistiendo éste último en una cámara de ionización plana tipo 77335 con un volumen total de 112 cm^{3}.

El rango de energía de la calibración de la cámara es el comprendido entre 39 keV y 95 keV, reduciéndose el factor de corrección desde 1,04 hasta 0,99.

Para realizar mediciones en un aparato de aplicación no médica se ha utilizado un filtro complejo de 6 mm de Al + 0,5 mm de Cu. La tensión del tubo se hace variar desde 120 hasta 200 kV. La energía de radiación efectiva se hace variar desde aproximadamente 70 hasta 120 keV. El factor de corrección para la dependencia energética de la sensibilidad de la cámara K_{q} se considera igual a 1.

Los resultados de las mediciones se especifican en la Tabla 1.

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TABLA 1

1

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TABLA 1 (continuación)

2

TABLA 1 (continuación)

3

TABLA 1 (continuación)

4

El estudio de los datos recibidos pone de manifiesto que las dosis en la parte inferior del cuerpo resultan ser más altas que en el nivel de la cabeza. Esto tiene una explicación en el hecho de que la fuente de irradiación se ha colocado a una distancia de alrededor de 40 cm respecto del suelo, y la distancia de la fuente al objeto en la parte inferior del cuerpo resulta ser inferior que en la parte superior.

El cálculo de la dosis efectiva se ha realizado mediante el programa "ORGDOSA" que es análogo al programa PDS-60.

Puesto que el programa se ha diseñado para determinar la dosis efectiva durante un examen médico por rayos X, las condiciones de radiación en el aparato de aplicación no médica presentado resultan estar fuera del rango de especificaciones cubierto por el programa.

En términos generales, las limitaciones de las especificaciones en el programa no difieren de las de los instrumentos de medición de las dosis, es decir, distancia fuente - objeto no superior a 200 cm, valor máximo de tensión del tubo igual a 150 kV, dosis de entrada mínima 10 \mu Gy, etc. Por consiguiente, para calcular la dosis efectiva, se deben de tener en cuenta unas leyes físicas muy conocidas relativas a la interacción de la radiación X con una sustancia. Dichas leyes se indican a continuación:

1. Con un filtro único e idéntico, el incremento de la tensión del tubo da por resultado la reducción de la dosis de entrada;

2. El incremento de la distancia de la fuente al objeto en condiciones constantes de las especificaciones del tubo da por resultado la reducción de la dosis de entrada;

3. El programa no permite examinar por rayos X la totalidad del cuerpo; por consiguiente, para realizar los cálculos, el campo de radiación se divide en componentes separados (cabeza, pecho, estómago, pelvis y caderas), y entonces el cálculo de la dosis efectiva para el conjunto del cuerpo se obtiene realizando el cálculo para cada componente y, a continuación, sumando los resultados de cada componente recibidos. No se describe ninguna contribución de los tobillos y pies en la dosis total, puesto que el maniquí Alderson-Rando carece de ellos, y no se realiza ninguna medición en este nivel.

4. Se realiza el cálculo para la dosis de entrada mínima registrada en el programa, que es de 10 \mu Gy, y entonces se iguala una cantidad de la dosis efectiva con la dosis de entrada medida en el nivel considerado.

A continuación, se describe un ejemplo del cálculo de la dosis efectiva según el examen por rayos X del maniquí Anderson-Rando mediante el aparato de aplicación no médica presentado.

Tensión del tubo - 150 kV.

Corriente del tubo - 3 mA.

Distancia fuente - superficie de entrada del objeto - 20 cm.

Dimensiones del campo de radiación - elegidas para cada nivel (cabeza, pecho, estómago, pelvis y caderas).

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Deff = 0,11 \mu Sv para cabeza,

Deff = 1,04 \mu Sv para pecho,

Deff = 1,19 \mu Sv para estómago,

Deff = 1,13 \mu Sv para pelvis,

Deff = 0,76 \mu Sv para caderas,

Deff = 4,23 \mu Sv total

Por lo tanto, la dosis efectiva para el examen de personas con el aparato de aplicación no médica presentado puede evaluarse de forma aproximada como una dosis que no sobrepasa 5 \mu Sv, sean cuales sean las condiciones del examen por rayos X dentro del rango de tensiones del tubo que no sobrepasan los 150 kV y las corrientes de tubo que no sobrepasan los 3 mA. No obstante, los resultados recibidos deben considerarse resultados preliminares.

Debido al ángulo de dispersión del haz de rayos X en el plano vertical de 37 a 43º y la posición baja de la fuente de radiación X 4 de tal forma que la superficie superior del dispositivo de apoyo 5 intercepta el haz con un ángulo de 2 a 5º, el dispositivo de apoyo 5, durante tan solo un único movimiento, permite realizar una exploración completa del cuerpo del pasajero 6 en su conjunto, desde la cabeza hasta los pies, para detectar la presencia de artículos extraños, ya sea encima o dentro del cuerpo.

La inclinación de la parte superior del receptor 3 de 4 a 6º dirigido hacia el dispositivo de apoyo 5 permite compensar la ampliación de la trayectoria de la radiación X hasta esta parte del receptor 3 y, por lo tanto, permite eliminar el deterioro de la calidad de la imagen de la parte superior del cuerpo.

Como se observa en las Figuras 4 a 7, la altura de esta modificación del aparato debe ser como mínimo de 2,5 m para permitir el examen de pasajeros de cualquier altura. No obstante, una estructura en forma de "\Pi" de dichas dimensiones resulta sumamente sensible a las vibraciones y los cambios ambientales (temperatura, etc.). Con los cambios de temperatura, la estructura se deforma, ocasionando el desplazamiento del haz plano del receptor lineal 3. Para eliminar este efecto, la barra superior del soporte se fabrica en la forma descrita anteriormente (véase la Figura 6). Las tensiones creadas son redistribuidas por las varillas 27 en las cuatro placas planas rectangulares 29, que a su vez redistribuyen y amortiguan dichas tensiones.

El detector 8 de radiación X comprende un generador de impulsos de interrogación 31, un elemento sensible a la radiación 9 (que, en la primera forma de realización del detector presentado, es un fotodiodo), un transistor principal 32 y una carga 33. Según la segunda y la tercera forma de realización, el detector también puede comprender una resistencia limitadora de corriente 34. Según la primera forma de realización del detector (véase las Figuras 8, 9 y 10), el fotodiodo 9 y la carga 33 están conectadas en serie, mientras que la carga 33 está conectada mediante su salida de señales con el fotodiodo 9 y, por el otro extremo, con un bus común. El segundo electrodo del fotodiodo 9 está conectado al primer electrodo (p.ej., el emisor) del transistor principal 32, mientras que el electrodo de control (p.ej., el de base) está conectado por medio de una resistencia 35 a la salida del generador de impulsos de interrogación 31, y el tercer electrodo del transistor 32 (p.ej., el de drenaje) está conectado al bus común. Puede conectarse un condensador integrador 36 en paralelo al fotodiodo 9. En la segunda modificación de la primera forma de realización del detector (véase la Figura 9), la carga 33 está conectada en paralelo con N grupos de 37_{1}, 37_{2}, ..., 37_{N} componentes, comprendiendo cada uno de dichos grupos el transistor principal 32 y el fotodiodo 9 conectados en serie, con la posibilidad de conexión del condensador integrador 34 en paralelo con ese último. Además, el generador de impulsos de interrogación 31 comprende N salidas, cada una de las cuales está conectada por medio de la resistencia 35 al electrodo de control (el de base) del transistor principal 32 del respectivo grupo de componentes, siendo N un entero superior a 1. En la tercera modificación de la primera forma de realización del detector (véase la Figura 10), se utilizan L cargas 31_{1}, 32_{2}, ..., 32_{L}, estando conectados Ni de dichos grupos de componentes en paralelo con una carga de numeración i, y el generador de impulsos de interrogación 31 contiene M salidas, siendo M = \sum\cdotN_{i}, y L y Ni son enteros superiores a 1.

En la segunda forma de realización del detector presentado (véase las Figuras 11, 12, 13 y 14), también es posible utilizar como elementos sensibles 9, aparte de los fotodiodos, otros tipos de componentes tales como cámaras de ionización, por ejemplo (véase la Figura 11), o contadores proporcionales de radiación ionizante (véase las Figuras 12, 13 y 14). El detector presentado (véase las Figuras 11 y 12), en su primera modificación más corriente de la segunda forma de realización, comprende el generador de impulsos de interrogación 29, un elemento sensible a la radiación 9, un transistor principal 32, una carga 33, una resistencia limitadora de corriente 32 y un condensador integrador 34.

En esta combinación, el elemento sensible a la radiación 9 está conectado por un extremo a un bus de fuente de alimentación y por el otro extremo al primer electrodo (el de drenaje o el emisor) del transistor principal 32 y a la primera placa del condensador integrador 36, por medio de la resistencia limitadora de corriente 34, estando conectada la segunda placa de dicho condensador al bus común. Además, la salida del generador de impulsos de interrogación 31 está conectada al electrodo de control (de compuerta o de base) del transistor principal 32. En caso de que el transistor principal 32 sea un transistor bipolar, entonces habrá una resistencia 35 conectada entre la salida del generador 31 y la base del transistor 32 (véase la Figura 12). El tercer electrodo (fuente o colector) del transistor principal 32 está conectado al bus común. El bus de fuente de alimentación recibe una tensión constante Ec de polaridad y valor adecuados. Como transistor principal 32, pueden utilizarse tanto transistores de efecto de campo (véase la Figura 11) como transistores bipolares (véase la Figura 12).

Es más factible utilizar, en la segunda forma de realización del detector presentado, elementos que son sensibles a diversos tipos de radiación y que, para funcionar de manera eficaz, requieren el suministro de una tensión de polarización, incluida una alta tensión. En la segunda modificación de la segunda forma de realización del detector de radiación presentado (véase la Figura 13), entre el bus de fuente de alimentación y el bus común, existen N grupos de 37_{1}, 37_{i}, ...., 37_{N} componentes conectados, componiéndose cada uno de dichos grupos de un elemento de radiación sensible a la radiación 9 y un transistor principal 32 conectados en serie, y estando conectado el punto común de éstos a la salida de señales de una carga 33, por medio de un condensador integrador 36. Además, el generador de impulsos de interrogación 31 contiene N salidas, cada una de las cuales está conectada, por medio de una resistencia 35, al electrodo de control (de base) del transistor principal 32 del respectivo grupo de componentes, siendo N un entero superior a 1. La tercera modificación de la segunda forma de realización del detector de radiación (véase la Figura 14) comprende L cargas 31_{1}, 32_{2}, ..., 31_{L}, estando conectada la salida de señales de cada carga de numeración i con N_{i} de dichos grupos de componentes anteriores, y un generador de impulsos de interrogación que contiene M salidas, siendo M = \sumN_{i} y Li y Ni enteros superiores a 1.

En la tercera forma de realización del detector de radiación presentado (véase las Figuras 15 y 16), también se dispone de la posibilidad de utilizar, aparte de los fotodiodos, otros tipos de elementos sensibles 9 que, para funcionar de manera eficaz, requieren el suministro de una tensión de polarización, por ejemplo, para las fotorresistencias (véase la Figura 15). La primera modificación más exhaustiva de la tercera forma de realización del detector presentado (véase la Figura 15) comprende un generador de impulsos de interrogación 29, un elemento sensible a la radiación 9, un transistor principal 32, una carga 33 y una resistencia limitadora de corriente 34. En esta combinación, el elemento sensible a la radiación está conectado por un extremo a un bus de fuente de alimentación y por el otro extremo al primer electrodo (p.ej., el de drenaje) del transmisor principal 32, por medio de la resistencia limitadora de corriente 34. La salida del generador de impulsos de interrogación 31 está conectada al electrodo de control (p.ej., el de compuerta) del transistor principal 32, estando conectado el tercer electrodo (el de fuente) a la salida de señales de la carga 33 que está conectada por el otro lado al bus común. El bus de fuente de alimentación recibe una tensión constante E_{c} de polaridad y valor adecuados. La segunda modificación de la tercera forma de realización del detector de radiación presentado (véase la Figura 16) contiene además un condensador integrador 34, que está conectado entre el primer electrodo (p.ej., el de drenaje) del transistor principal 32 y el bus común. El transistor principal 32 de la tercera forma de realización del detector de radiación presentado debe pertenecer exclusivamente al tipo de transistores de efecto de campo, en los que la capacitancia interna se utiliza como un condensador de integración en la primera modificación de la presente forma de realización del detector.

El generador de impulsos de interrogación 31 del detector de radiación presentado está provisto de un generador de impulsos de tensión rectangulares. La amplitud y la polaridad elegidas para los impulsos de tensión de salida permiten la utilización de éstos como modalidad de activación de los respectivos transistores principales del detector. En las modificaciones de varios componentes del detector, se pueden emplear, a modo de generador 29, dispositivos tales como contadores en anillo, descifradores, registros de desplazamiento y de otro tipo, siendo el número de salidas de dichos dispositivos igual al número de transistores principales del detector y generándose los impulsos de tensión de amplitud y duración de polaridad adecuados en dichas salidas en respectivos instantes de tiempo.

El detector de radiación funciona de la forma descrita a continuación.

La corriente del elemento sensible 9 que se genera bajo influencia de la radiación está integrada por la capacitancia común del elemento sensible 9 y el condensador integrador conectado en paralelo 36 (véase las Figuras 8, 9 y 10), por la capacitancia del condensador integrador 36 (véase las Figuras 11 a 14) y por la capacitancia interna del transistor principal 32 y el condensador integrador 36 (véase la Figura 16) durante el período comprendido entre las interrogaciones del transistor 32. Durante el instante de interrogación del transistor principal 32, se suministra un impulso de interrogación desde la salida del generador 31 hasta el electrodo de control del transistor 32, permitiendo la polaridad de dicho impulso la activación del transistor 32. Como consecuencia de la activación del transistor 32, éste empieza a conducir un impulso de corriente que transfiere una carga por medio del condensador 36 y la carga 33, estando integrada dicha carga por el condensador 36 (y también por la capacitancia del elemento sensible 9 o por la capacitancia del transistor 32). De forma simultánea con el suministro del impulso de interrogación, la carga 31 empieza a pasar las cargas utilizadas para recargar las capacitancias entre electrodos del transistor 32 por medio de la capacitancia del elemento sensible 9 o el condensador integrador 36 (véase las Figuras 8 a 14) o directamente (véase las Figuras 15 y 16). Las cargas de igual valor pero polaridad inversa se acoplan por medio de dichas cadenas durante el inicio del impulso de interrogación. Tras el suministro de cada impulso de interrogación, la carga 33 pasa una carga total igual a la carga de la corriente del elemento sensible 9 que estaba integrada por el condensador 36 o la capacitancia adecuada de dicho elemento sensible durante el tiempo comprendido entre el suministro de los impulsos de interrogación. En caso de que la carga 33 esté conectada entre el transistor principal 32 y el bus común (véase las Figuras 15 y 16), entonces tras el suministro del impulso de interrogación se transfiere la carga actual del elemento sensible 9 que estaba integrada por la capacitancia total del condensador 36 o del transistor 32 a la carga 33. Esta carga es proporcional al flujo de radiación que ha incidido en el elemento sensible 9 durante el tiempo comprendido entre interrogaciones del respectivo transistor principal 32.

El generador de impulsos de interrogación 31 utilizado en las modificaciones de varios componentes del detector presentado (véase las Figuras 9, 10, 13 y 14) dispone de una pluralidad de salidas, generándose los impulsos de tensión en cada una de dichas salidas en una secuencia predeterminada. Durante esta operación, se realiza una interrogación secuencial de los transistores principales 30 comprendidos en los grupos de 37 componentes, que corresponde, por ejemplo, a la lectura del turno siguiente del respectivo condensador integrador 36, y los impulsos de corriente se generan en la carga y, cuando éstos se suman en respectivos instantes de tiempo según los impulsos de sincronización, pueden presentarse como una señal de vídeo, mientras que las coordenadas del elemento sensible del detector siempre se definen conforme al número del impulso correspondiente en la carga o conforme al instante de aparición de dicho impulso, y el número de partículas de radiación registradas en este elemento sensible es definido por la amplitud del impulso de corriente correspondiente a dicho elemento. Se generan una serie de impulsos de corriente de lectura en las modificaciones del detector con varias cargas (véase la Figura 10 y 14) sucesivamente en cada una de las cargas durante el tiempo de interrogación de los transistores principales comprendidos en los grupos de 37 componentes acoplados a dicha carga. La utilización de varias cargas en el detector permite incrementar el número total de elementos sensibles del detector, sin incrementar el ruido de las señales de registro de lectura del condensador integrador de los amplificadores. Aparte de la mayor sensibilidad en el registro de la radiación, la capacidad de la cual está dotado el detector presentado de realizar también el análisis de las características espacio-energía de los diversos tipos de radiación estudiados en el amplio rango de intensidades permite ampliar sustancialmente sus posibilidades operativas y su campo de aplicación.

El receptor, que se ha diseñado utilizando los detectores descritos y que puede funcionar con las pequeñas cargas adicionales, permite una conversión analógico-digital de una etapa. La combinación de un par altamente eficaz de centelleador y fotodiodo, junto con la solución esquemática presentada, aumenta la sensibilidad y la precisión del registro de las intensidades de radiación X y, asimismo, amplía el rango dinámico de las intensidades de radiación X que se registran.

Esto a su vez brinda la posibilidad de reducir sustancialmente la dosis de radiación X durante el examen y mejorar la calidad de las imágenes de rayos X. Cuando se utilizan las soluciones técnicas presentadas, es posible realizar exámenes de rayos X seguros, tanto de personas que sufren enfermedades diversas (pacientes) como de un gran número de personas sanas (por ejemplo, pasajeros).

Los ejemplos mencionados anteriormente no limitan la presente invención.

Claims (11)

1. Procedimiento para examinar un cuerpo mediante rayos X, mediante la exploración de dicho cuerpo con un haz vertical plano preconformado de radiación X de baja intensidad haciendo pasar dicho cuerpo por un plano horizontal en relación con el haz de radiación X estacionario, la recepción de la radiación X transmitida por el cuerpo, la conversión de dicha radiación X en radiación de luz visible que, se convierte asimismo en señales electrónicas, y la generación y el análisis de la imagen en forma electrónica, en el que dicho cuerpo se desplaza en un dispositivo de apoyo a través de un soporte, siendo definido dicho soporte por un primer bastidor sustancialmente vertical para sujetar un receptor de radiación, un segundo bastidor sustancialmente vertical para sujetar un colimador, un elemento conectado entre dichos bastidores verticales, presentando cada uno de dichos bastidores verticales y dicho elemento un eje largo, siendo cada eje largo mutuamente coplanar; en el que dicho haz de radiación X se sitúa de tal forma que la fuente de radiación X se halla entre un 20 y un 50 por ciento más elevada que el nivel del dispositivo de apoyo y de tal forma que la superficie superior de dicho dispositivo de apoyo intercepta dicho haz con un ángulo de 2 a 5 grados.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el haz de radiación X se conforma con un ángulo del haz en un plano vertical de 37 a 43 grados.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la radiación de luz visible generada a partir da la radiación X recibida en cualquier momento de la exploración se convierte directamente en señales digitales.

4. Aparato para examinar un cuerpo mediante rayos X, que comprende un dispositivo de apoyo para situar el cuerpo que puede desplazarse en un plano horizontal, un dispositivo de procesamiento de información, una fuente de radiación X de baja intensidad y un soporte sobre el cual se dispone un colimador vertical y un receptor de radiación X que consiste en un conjunto vertical de detectores de radiación X, comprendiendo cada uno de dichos detectores un primer dispositivo para convertir la radiación X transmitida por el cuerpo en radiación de luz visible y un segundo dispositivo adyacente para convertir la radiación de luz visible en una señal electrónica, en el que dicho soporte está conformado como \Pi y está dispuesto verticalmente, comprendiendo dicho soporte en forma de \Pi un primer bastidor sustancialmente vertical para sujetar dicho receptor de radiación, un segundo bastidor sustancialmente vertical para sujetar dicho colimador y un elemento superior conectado entre dichos bastidores verticales, presentando cada uno de dichos bastidores verticales y dicho elemento superior un eje largo, siendo cada eje largo mutuamente coplanar y estando previsto el dispositivo de apoyo para situar el cuerpo que se desplaza en un plano horizontal entre los bastidores del soporte, transversalmente respecto a un plano de dicho soporte, en el que dicha fuente de radiación X está situada entre un 20 y un 50 por ciento más alta que el nivel de dicho dispositivo de apoyo, de tal forma que la superficie superior de dicho dispositivo de apoyo intercepta el haz de radiación X con un ángulo de 2 a 5 grados.

5. Aparato según la reivindicación 4, en el que el colimador se sujeta en el interior de dicho segundo bastidor.

6. Aparato según la reivindicación 4, en el que la fuente de radiación X se sitúa en el lado externo de dicho segundo bastidor.

7. Aparato según una de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el espacio entre la fuente de radiación X y el segundo bastidor está cubierto por un alojamiento adicional que adopta la forma de una pirámide con una base muy próxima a dicho bastidor y un ángulo en la parte superior igual al ángulo de dispersión más grande de dicho haz.

8. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicho aparato está provisto por lo menos de un colimador adicional que adopta la forma de un par de placas paralelas dispuestas verticalmente en el interior de dicho alojamiento adicional.

9. Aparato según la reivindicación 4, en el que el receptor de radiación X comprende por lo menos dos partes, representando la superior o dichas partes entre el 60 y el 70 por ciento de la altura total de dicho receptor de radiación X y está situada formando un ángulo de 4 a 6 grados con el plano vertical.

10. Aparato según la reivindicación 4, en el que la barra superior entre dichos bastidores verticales adopta la forma de cuatro varillas que pasan a través de unos respectivos orificios situados en las esquinas de las cuatro placas rectangulares planas dispuestas por parejas a un tercio de la longitud de la varilla y adyacentes a cada extremo de dichas varillas, utilizándose los extremos de dichas varillas para la sujeción a dichos bastidores verticales.

11. Aparato según la reivindicación 4, en el que el segundo dispositivo de dicho detector de radiación X está realizado para convertir la radiación de luz visible directamente en una señal digital.