ES2850778B2 - Detector de rayos gamma con colimador multi-orificio y region de muestreo variable - Google Patents

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Description

DESCRIPCIÓN
DETECTOR DE RAYOS GAMMA CON COLIMADOR MULTI-ORIFICIO Y REGIÓN DE MUESTREO VARIABLE
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de los sistemas de imagen basados en detectores de rayos gamma tales como, por ejemplo, las cámaras gamma o los equipos de tomografía computerizada por emisión de un único fotón (o “SPECT”, del inglés “Singlephoton emission computed tomography”), equipados con colimadores de tipo multi-orificio (en inglés, “multi-pinhole”). Más concretamente, la invención se refiere a un dispositivo de detección de rayos gamma de elevada sensibilidad, que permite reconstruir imágenes tomográficas en tiempo real y con alta resolución espacial.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las cámaras gamma poseen un alto potencial en el campo de la medicina nuclear, ya que permiten realizar un diagnóstico precoz de tumores de tamaño reducido. Dichas cámaras también resultan de gran utilidad en una amplia variedad de estudios preclínicos (lo que contribuye a diseñar tratamientos más efectivos contra el cáncer), así como durante las intervenciones quirúrgicas, para localizar tumores y/o ganglios previamente a su extirpación.
Uno de los problemas más recurrentes de las cámaras gamma es su baja sensibilidad. Ello hace necesario que las dosis de radiofármacos empleadas en los pacientes y/o animales para estudios preclínicos con estas cámaras sean, por lo general, muy altas, lo que conlleva la necesidad de largas exposiciones de radiación para obtener imágenes precisas de una región de interés (por ejemplo, durante un escaneo mediante tomografía SPECT, para obtener detalles sobre la estructura tumoral). Asimismo, debido a su baja sensibilidad, una imagen obtenida con una mini cámara gamma de uso intra-quirúrgico tarda en formarse aproximadamente un minuto. Como este proceso se debe repetir, generalmente, muchas veces hasta encontrar la zona de interés, ello implica que tanto el paciente como el equipo médico involucrado han de exponerse a una dosis elevada de radiación gamma durante el uso de la cámara. Esta circunstancia genera, en el presente campo técnico, la necesidad de desarrollar nuevos modelos de cámaras gamma de alta sensibilidad, que posean tiempos de exposición a la radiación reducidos respecto a las cámaras conocidas hasta la fecha.
La tomografía SPECT posee, entre otras características, la capacidad de proporcionar imágenes funcionales tras el proceso de reconstrucción de los datos adquiridos. Para ello, se inyecta en el paciente un radiotrazador (radiofármaco) que participa en determinados procesos metabólicos y se distribuye en consecuencia por su organismo. Tras la desintegración radiactiva de dicho radiotrazador, los fotones se emiten en todas las direcciones para ser detectados por una cámara gamma. Con el fin de reconstruir la ubicación original de la fuente emisora, se sitúa, entre el detector y el paciente, un colimador que mapea las líneas de respuesta (LOR, por sus siglas en inglés, "Lines of Response”). Así pues, una LOR es la trayectoria seguida por el fotón emitido desde su punto de partida hasta el punto de detección a través del colimador. Estas líneas de respuesta constituyen los datos que se utilizarán en el proceso de reconstrucción y que, finalmente, proporcionan la distribución tridimensional del trazador radiactivo. Por tanto, la elección del colimador tiene un gran impacto sobre la sensibilidad y resolución del sistema.
La sensibilidad de las cámaras gamma/SPECT se mide por medio de la relación entre los fotones emitidos y los detectados. No obstante, en general tanto la sensibilidad como la resolución espacial de las cámaras pueden tener distintos valores a lo largo del campo de visión ("FOV” por sus siglas en inglés, "Field of View”). Por su parte, los colimadores utilizados en estas técnicas están hechos de materiales con alto poder de frenado, es decir, alta densidad y número atómico (principalmente, tungsteno, plomo, oro y platino). Asimismo, los colimadores presentan una o más series de orificios que permiten el paso de fotones según trayectorias determinadas. Así, sólo una pequeña porción de los fotones emitidos alcanza el material detector (típicamente, 10-4-10-12), lo que limita significativamente la sensibilidad.
Aumentar el tamaño de los orificios aumenta la sensibilidad, pero degrada la resolución espacial. El compromiso entre la resolución espacial y la sensibilidad depende, principalmente, del tamaño de la región de interés ("ROI”, por sus siglas en inglés, "Region of Interest”) u órganos a explorar, del tipo de colimador, de la energía de los fotones emitidos, de la resolución espacial intrínseca del detector y del radio de rotación del sistema ("ROR”, de "Radius of Rotation”, por sus siglas en inglés).
La relevancia de la resolución espacial y de la sensibilidad en las cámaras gamma/SPECT está muy condicionada por la aplicación específica de su uso. Por ejemplo, para estudios diagnósticos en pequeños animales, tener una buena resolución espacial es generalmente más importante que en la mayoría de las aplicaciones en humanos. Sin embargo, existen otros estudios en los que la sensibilidad se considera más importante que la resolución espacial, como por ejemplo en técnicas de tipo “Gated Cardiac Imaging”. Estas diferencias según las distintas aplicaciones han sido las responsables, en los últimos años, del desarrollo de nuevos sistemas y colimadores aptos para su uso en cámaras gamma/SPECT.
Las nuevas tecnologías de desarrollo de detectores han mejorado también la resolución intrínseca de los mismos. Así, la decisión sobre qué colimador utilizar para una determinada aplicación depende, principalmente, de la relación entre el tamaño del FOV y del detector, así como de la resolución espacial o sensibilidad requerida. Algunas de las tecnologías principales de colimadores empleadas en la actualidad son, por ejemplo, los colimadores de orificios paralelos, los colimadores con orificios convergentes/divergentes, los colimadores de apertura codificada, adaptativa o variable, colimadores multi-slit o slit-slat, colimadores de slat flotante, colimadores híbridos, o colimadores multi-orificio, entre otros muchos. La presente invención se refiere principalmente a este último grupo, también denominado como “multi-pinhole”.
En el ámbito de las cámaras con colimadores multi-orificio, uno de los principales problemas es la aparición de “artefactos” en las imágenes, asociados al fenómeno de multiplexación como consecuencia de las zonas de solapamiento de la radiación dentro del detector, al atravesar los múltiples orificios del colimador. Si se desea evitar el fenómeno de multiplexación reduciendo las zonas de solapamiento, por lo general, las cámaras presentarán dificultades para obtener imágenes tomográficas completas, sin truncamiento.
Con la presente invención se pretende superar las limitaciones presentes en los detectores multi-orificio conocidos, mediante un novedoso dispositivo de detección de rayos gamma, que presenta, además, una alta sensibilidad y tiempos de exposición a la radiación reducidos respecto a las cámaras gamma/SPECT existentes.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
A la luz de los problemas del estado de la técnica expuestos en la sección anterior, un objeto de la presente invención se refiere, principalmente, a un dispositivo de detección de rayos gamma de alta sensibilidad, capaz de reconstruir imágenes in vivo o ex vivo, de tumores y ganglios durante intervenciones quirúrgicas, evitando la presencia de artefactos en las imágenes reconstruidas. Dicho dispositivo permite, además, obtener imágenes de alta resolución durante tomas prolongadas de datos o en tomas mediante tomografía SPECT (con la cámara girando alrededor de la región de interés), pero empleando una dosis de radiación reducida para el paciente. Su aplicación también resultará útil en pruebas diagnósticas en animales, así como para la realización de estudios preclínicos o en el desmantelamiento de centrales nucleares. La alta sensibilidad del presente dispositivo de detección se debe, principalmente, al uso de colimadores equipados con múltiples orificios, donde dichos colimadores están configurados para desplazarse y/o para cubrir y/o descubrir selectivamente los orificios, de forma independiente. Además, dependiendo de la realización, cada orificio del colimador podría también moverse de forma independiente. Gracias a esta capacidad y, como se describirá en más detalle a continuación, las tomas de imágenes pueden realizarse sin la aparición de artefactos asociados al fenómeno de multiplexación, como consecuencia de las zonas de solapamiento de la radiación dentro del detector. Además, el dispositivo de la invención permite la obtención de imágenes tomográficas completas, sin truncamiento.
Más concretamente, el citado objeto de la invención se realiza, preferentemente, por medio de un dispositivo de imagen de un objeto emisor de radiación a partir de la detección de rayos gamma procedentes de dicha fuente de radiación, que comprende:
- un detector equipado con uno o más materiales sensibles a la radiación gamma;
- medios electrónicos configurados para la lectura y el procesamiento de una o más señales de radiación gamma por parte del detector; y
- un colimador de rayos gamma (realizado por ejemplo con plomo, tungsteno o similar) equipado con una pluralidad de orificios (a través de los cuales penetran los rayos gamma) dispuestos, en relación con el detector, de forma que proporcionan al menos una región de muestreo sobre el campo de visión (FOV) del detector.
Ventajosamente en dicho dispositivo, la posición de los orificios del colimador es variable con relación a la posición del detector en el dispositivo, de forma que la región de muestreo sobre el campo de visión (FOV) del detector proporcionada por uno o más conos de incidencia de la radiación gamma a su paso por los orificios, se ve modificada con la variación de las posiciones de dichos orificios respecto del detector.
En una realización preferente de la invención, el colimador comprende una pluralidad de patrones de apertura mediante el tapado y/o destapado de los orificios.
En otra realización preferente de la invención, uno o más de los orificios del colimador se encuentran tapados por tapones (que impiden el paso de la radiación gamma, fabricados por ejemplo con plomo, tungsteno o similar) correspondientes, estando los tapones dispuestos sobre el colimador o sobre un soporte dispuesto sobre el mismo, donde dicho soporte está equipado con orificios adaptados para alojar los tapones.
En otra realización preferente de la invención, las posiciones de los orificios son desplazables de forma independiente, las unas respecto de las otras, en el colimador.
En otra realización preferente de la invención, la posición del colimador y/o de sus orificios presenta movimiento relativo de rotación y/o de traslación respecto a la posición del detector.
En otra realización preferente de la invención, el dispositivo presenta una o más zonas de solapamiento entre los conos de incidencia sobre al menos una superficie de detección del detector, donde dichas zonas se ven modificadas con la variación de las posiciones de los orificios respecto del detector. Preferentemente, para esta configuración y con la finalidad de evitar el fenómeno de multiplexación, la reconstrucción de imagen se realizará primero formando una imagen inicial únicamente con los rayos gamma que no son detectados en las zonas de solapamiento. Formada dicha imagen previa, y mediante el empleo de métodos estadísticos, se tendrán en cuenta también, posteriormente y para aumentar la sensibilidad, los rayos gamma que se detectan en las zonas de solapamiento.
En otra realización preferente de la invención, el dispositivo comprende una pluralidad de detectores dispuestos alrededor de la fuente de radiación, formando una estructura de anillo cerrado o abierto, y donde el colimador forma una estructura coaxial a la del detector. Más preferentemente, la estructura formada por el colimador es rotante con relación a la estructura formada por los detectores.
En otra realización preferente de la invención, el colimador es móvil respecto al detector, de forma que cada uno de sus orificios describe una trayectoria circular alrededor de su correspondiente centro de giro (distinto para cada uno de los orificios). Alternativamente, el colimador es móvil respecto al detector de forma que dicho colimador puede girar alrededor de un punto fijo del espacio y, más preferentemente, dicho punto fijo es tal que los ángulos de visibilidad de las zonas del campo de visión (FOV) del detector bajo el movimiento del colimador son variables hasta alcanzar una rotación completa o parcial de dicho colimador.
En otra realización preferente de la invención, el colimador presenta orificios en forma de ranura circular, y donde dichos orificios están parcialmente tapados o cubiertos por un tapón de posición variable en dicha ranura.
En otra realización preferente, los agujeros tienen forma de cilíndrica o de doble cono, y cada orificio puede tener un campo de visión diferente (apertura angular e inclinación).
En otra realización preferente de la invención, los orificios del colimador están distribuidos de forma que cada uno de dichos orificios, excepto los dispuestos en la región perimetral del colimador, tiene seis orificios vecinos, situados a la misma distancia, formando un hexágono regular; y donde, opcionalmente, dichos orificios poseen la misma apertura angular.
Otro objeto de la invención se refiere a un sistema de generación de imágenes mediante detección de rayos gamma , que comprende uno o más dispositivos según cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento, y donde los medios electrónicos para la lectura y procesamiento de las señales del detector están conectados a un dispositivo de reconstrucción de imágenes, a partir del procesamiento de dichas señales.
En una realización preferente de la invención, el citado sistema comprende una plataforma móvil adaptada para orientar el dispositivo hacia diferentes regiones de una fuente de radiación gamma.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán plenamente a partir de la descripción detallada de la invención, así como de los ejemplos de realización preferente referidos a las figuras adjuntas, que se describen en los párrafos siguientes.
Figura 1. Representación esquemática de una realización preferente del objeto de la presente invención, referida a un dispositivo de detección gamma compuesto por un colimador móvil multi-orificio.
Figura 2. Representación esquemática de una matriz de tapones para la radiación gamma configurados para alojarse en los agujeros del colimador plano de la Figura 1.
Figuras 3A-3C. Representación esquemática de una posible secuencia de movimiento de traslación de colimador multi-orificio respecto al detector del dispositivo, en una realización preferente de la invención.
Figuras 4A-4B. Representación de un posible centro de giro para un movimiento circular del colimador alrededor de un punto fijo, que se sitúa, por ejemplo, a % de la distancia entre dos orificios consecutivos (las circunferencias representan las zonas de incidencia sobre la superficie del detector, correspondiente a cada orificio). Dicho punto de giro permite un muestreo no cíclico (hasta alcanzar los 360° de rotación) del campo de visión.
Figura 5. Representación esquemática de un colimador con agujeros en forma de ranura circular, parcialmente tapados, cuyas zonas tapadas varían a lo largo de una toma de datos.
Figura 6. Representación esquemática de una distribución de orificios que se repite periódicamente, donde cada orificio, excepto los situados en el borde del colimador, tiene seis vecinos situados a la misma distancia, formando un hexágono regular.
Figura 7A. Representación esquemática en dos dimensiones de una cámara gamma con colimador multi-orificio y con un detector de rayos gamma. Se muestra también de forma esquemática la zona de incidencia de los rayos gamma, permitida por el colimador (que en tres dimensiones corresponderían a conos de incidencia). La apertura angular permite que haya solapamiento de los conos de incidencia sobre la superficie del detector, lo cual aumenta la sensibilidad de la cámara.
Figura 7B. Representación esquemática de una posible forma de tapar los agujeros de un colimador multi-orificio según la invención, para impedir temporalmente el acceso a los rayos gamma a la zona de solapamiento sobre la superficie de detección.
Referencias numéricas utilizadas en los dibujos:
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DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se expone, a continuación, una descripción detallada de la invención referida a diferentes realizaciones preferentes de la misma, basadas en las Figuras 1-7 del presente documento. Dicha descripción se aporta con fines ilustrativos, pero no limitativos, de la invención reivindicada.
Según lo descrito en apartados precedentes, el dispositivo de imagen (1) de objetos emisores de radiación a partir de la detección de rayos gamma de la invención comprende, al menos, los siguientes elementos esenciales (Figura 1):
- un detector (2) equipado con un medio sensible a la radiación gamma y una electrónica (3) de detección correspondiente, configurados para calcular la energía de interacción de los rayos gamma incidentes sobre el dispositivo (1), así como para determinar la posición donde se produce dicha interacción; y
- un colimador de rayos gamma (por ejemplo, de plomo, tungsteno o similar) (4) móvil, equipado con una pluralidad de orificios (5) (a través de los cuales penetran los rayos gamma), adaptado para realizar un muestreo de múltiples regiones del campo de visión (FOV) del detector (2), lo que garantiza, mediante un adecuado procesamiento de los datos adquiridos por el detector (2) (por ejemplo, a través de un ordenador conectado a la electrónica (3) de detección), la ausencia de artefactos y la obtención de una imagen final completa, sin truncamiento.
Complementaria o alternativamente, los orificios (5) están adaptados en el dispositivo (1) para poder ser tapados y/o destapados, dotando por tanto al colimador (4) de diferentes patrones de apertura configurables. Un ejemplo de esta realización se muestra en la Figura 2, donde se representa un colimador (4) cuyos orificios (5) se encuentran tapados por una pluralidad de tapones (6), formados por ejemplo de tungsteno y/o de plomo. En diferentes realizaciones de la invención, dichos tapones (6) pueden disponerse directamente sobre el colimador (4), o sobre un soporte (7) dispuesto sobre el mismo, donde dicho soporte (7) está equipado con orificios (5’) adaptados para alojar los tapones (6).
En otra realización preferente de la invención, las posiciones de los orificios (5) pueden desplazarse de forma independiente las unas respecto de las otras en el colimador (4). Opcionalmente, el detector (2) puede además estar configurado para rotar y/o desplazarse alrededor de la región de interés del objeto/animal/paciente del que se desean obtener las imágenes, tal y como sucede en técnicas de tomografía SPECT. De esta forma, las zonas de solapamiento, si existen sobre la superficie de detección del detector (2), varían durante la adquisición de imágenes.
El movimiento relativo entre el colimador (4) y el detector (2) es, preferentemente, de traslación y/o giratorio, tal y como se muestra en las Figuras 3 y ,4 respectivamente. El ejemplo del desplazamiento de traslación (Figuras 3A) consiste en mover el colimador (4) respecto al detector (2) (Figuras 3B-3C), con el objetivo de que los orificios (5) adopten configuraciones diferentes para una misma región del campo de visión (FOV).
Para el caso giratorio (Figuras 4A-4B), en una realización preferente de la invención, el colimador (4) se mueve de forma relativa respecto al detector (2), tal que cada uno de sus orificios (5) describe una trayectoria circular alrededor de su correspondiente centro de giro (distinto para cada uno de los orificios, Figura 4A), coincidiendo la posición final con la inicial. En otra de las realizaciones del movimiento circular (Figura 4B), el colimador (4) puede girar alrededor de un punto fijo (F) del espacio, y con desplazamiento relativo respecto al detector (2). Dicho punto, preferentemente, es el centro del detector (de forma el eje de rotación pasa por el centro del detector).
En una tercera realización preferente del caso giratorio (Figura 5), el colimador (4) presenta orificios (5) en forma de ranura circular. Preferentemente, dichos orificios (5) están parcialmente tapados o cubiertos por un tapón (6) (por ejemplo, trazando una porción circular), donde, la zona tapada varía a lo largo de una toma de datos por parte del dispositivo (1), de forma que los orificios (5) trazan una trayectoria circular en el espacio.
En otra realización preferente de la invención (Figura 6), los orificios (5) del colimador (4) están distribuidos de forma que cada uno de dichos orificios (5) (excepto los dispuestos en el borde del colimador (4)) tiene seis orificios (5) vecinos, situados a la misma distancia, formando un hexágono regular. Preferentemente, dichos orificios (5) poseen la misma apertura angular, lo que asegura que cada orificio (5) permita realizar un muestreo uniforme durante la toma de imágenes.
A modo de ejemplo de funcionamiento, las Figuras 7A-7B muestran dos situaciones donde, en una de ellas, el dispositivo (1) de la invención se encuentra con todos los orificios (5) de su colimador (4) destapados y donde, en otra, uno de dichos orificios (5) se encuentra tapado con un tapón (6). De forma preferente, el dispositivo (1) de la invención permite detectar rayos gamma (8) procedentes de una fuente (9) de radiación. Asimismo, la apertura de cada orificio (5) define un cono (10) de incidencia. Y, como se aprecia en la Figura 7A, los conos (10) de incidencia pueden tener zonas (11) de solapamiento con los conos (10) definidos por los orificios (5) vecinos.
Por su parte, tal como se aprecia en la Figura 7B, los orificios (5) del colimador (4) se pueden tapar y/o mover de forma independiente, con el objetivo de obtener un muestreo estadístico general sobre el campo de visión (FOV), o para prevenir temporalmente la penetración de los rayos gamma (8) en la zona (11) de solapamiento. Con ello y mediante un adecuado procesamiento de los datos de detección leídos por la electrónica (3), es posible eliminar total o parcialmente los artefactos indeseados que producen las zonas (11) de solapamiento, así como obtener una imagen completa sin truncamiento en el dispositivo.
El material sensible del detector (2) puede ser cualquier material sensible a la radiación que produzca una magnitud física mensurable cuando la radiación interactúa con dicho material. Algunos ejemplos de detectores (2) utilizables en el ámbito de la invención son los cristales centelleantes monolíticos o pixelados, centelleadores de cristales orgánicos o inorgánicos, centelleadores líquidos y/o centelleadores gaseosos. Los centelleadores pueden producir una señal de detección que se debe tanto a los procesos de centelleo como a los de radiación Cherenkov. Los centelleadores de cristales orgánicos pueden ser, por ejemplo, antraceno, estilbeno, naftaleno, centelleadores líquidos (por ejemplo, líquidos orgánicos como p-terfenilo (C 18H14), 2-(4-bifenilil)-5-fenil-1,3,4-oxadiazol PBD (C20H14N2O), butilo PBD (C24H22N2O), centelleadores de gases (como nitrógeno, helio, argón, criptón, xenón), centelleadores de cristales inorgánicos, o combinaciones de cualquiera de los mismos. Los cristales de centelleo inorgánicos comúnmente conocidos pueden ser, por ejemplo, yoduro de cesio (CsI), yoduro de cesio dopado con talio (CsI (Tl)), germanato de bismuto (BGO), yoduro de sodio dopado con talio (NaI (Tl)), fluoruro de bario (BaF2), fluoruro de calcio dopado con europio (CaF2(Eu)), tungstato de cadmio (CdWO4), cloruro de lantano dopado con cerio (LaCb(Ce)), silicatos de lutecio itrio dopados con cerio (LuYSiOs(Ce)(YAG(Ce)), sulfuro de cinc dopado con plata (ZnS(Ag)) o granito de itrio aluminio dopado con cerio (III) Y3 Al5O 12 (Ce) o LYSO. Ejemplos adicionales son CsF, KI(Tl), CaF2(Eu), Gd2SiO5[Ce] (GSO), LSO, GAGG(Ce).
Como se ha mencionado, los centelleadores pueden ser cristales monolíticos o cristales pixelados, o cualquier combinación de los mismos.
Los dispositivos de detección de los fotones centelleantes, pueden estar formados, por ejemplo, pero no limitados a, fotosensores. Los fotosensores pueden ser matrices de fotomultiplicadores de silicio (SiPM), diodos de avalancha de fotones individuales (SPAD), SiPM digitales, fotodiodos de avalancha, fotomultiplicadores sensibles a la posición, fototransistores, foto-ICs o combinaciones de los mismos. Ello significa que un detector (2) puede estar acoplado, por ejemplo, a una matriz de SiPM y otro detector (2) en un mismo dispositivo (1) puede estar acoplado a una matriz de fototransistores, según las definiciones anteriores.
Asimismo, pueden utilizarse detectores (2) de estado sólido basados en semiconductores tales como Si, Ge, CdTe, GaAs, Pbl2, Hgl2, CZT, HgCdTe (también conocido como CTM), etc., y/o detectores (2) de centelleo basados en xenón y/o detectores (2) de radiación Cherenkov basados en PbF2, NaBi (WO4)2, PbWO4, MgF2, C6F14, C4F10 o aerogel de sílice.
Además, los materiales sensibles del detector (2) pueden estar encapsulados o expuestos, acoplados a una superficie reflectante óptica y/o utilizar cualquier técnica conocida para mejorar la calidad de los datos recogidos. La superficie reflectante óptica puede ser pulida o rugosa, especular, difusa, retro-reflectante o mixta. Asimismo, uno o más detectores (2) pueden comprender una o más superficies pintadas ópticamente.
Otro objeto de la presente invención se refiere a un sistema de generación de imágenes mediante detección de rayos gamma, que comprende uno o más dispositivos (1) según cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento. En dicho sistema, los medios electrónicos (3) para la lectura y procesamiento de las señales de detección de los rayos gamma están preferentemente conectados a un dispositivo de reconstrucción de imágenes a partir del procesamiento de dichas señales.
En una realización preferente del sistema de la invención, éste puede estar dispuesto en una plataforma móvil adaptada para ser orientada hacia diferentes regiones de la fuente de radiación gamma (para la realización de tomografía SPECT, por ejemplo).

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1.
Figure imgf000013_0001
- Dispositivo (1) para la formación de imágenes a partir de la detección de rayos gamma (8) procedentes de una fuente (9) de radiación, que comprende:
- un detector (2) equipado con uno o más materiales sensibles a la radiación gamma;
- medios electrónicos (3) configurados para la lectura y el procesamiento de una o más señales de detección de radiación gamma por parte del detector (2);
- un colimador de rayos gamma (4) equipado con una pluralidad de orificios (5), a través de los cuales pueden penetrar los rayos gamma y dispuestos, en relación con el detector (2), de forma que proporcionan al menos una región de muestreo sobre el campo de visión (FOV) del detector (2);
donde la posición de los orificios (5) de dicho colimador (4) es variable con relación a la posición del detector (2) en el dispositivo (1), de forma que la región de muestreo sobre el campo de visión (FOV) del detector (2), proporcionada por uno o más conos (10) de incidencia de la radiación gamma a su paso por los orificios (5), se ve modificada con la variación de las posiciones de dichos orificios (5) respecto del detector (2);
estando el dispositivo (1) caracterizado por que el detector (2), los medios electrónicos (3) de lectura y procesamiento y el colimador (4) de rayos gamma se encuentran dispuestos en planos respectivos sustancialmente paralelos, adoptándose una configuración de cámara con simetría plana;
y por que el colimador (4) es móvil respecto al detector (2), de forma que dicho colimador (4) puede girar alrededor de un punto fijo del espacio, donde dicho punto fijo es tal que los ángulos de visibilidad de las zonas del campo de visión (FOV) del detector (2), bajo el movimiento del colimador (4), son variables hasta alcanzar una rotación completa o parcial de dicho colimador (4).
2.
Figure imgf000013_0002
- Dispositivo (1) según la reivindicación anterior, donde el colimador (4) comprende una pluralidad de patrones de apertura mediante el tapado y/o destapado de los orificios (5).
3.
Figure imgf000013_0003
- Dispositivo (1) según la reivindicación anterior, donde uno o más de los orificios (5) del colimador (4) se encuentran tapados por tapones (6) correspondientes, estando los tapones dispuestos sobre el colimador (4), o sobre un soporte (7) dispuesto sobre el mismo, donde dicho soporte (7) está equipado con orificios (5’) adaptados para alojar los tapones (6).
4. - Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las posiciones de los orificios (5) son desplazables de forma independiente, las unas respecto de las otras en el colimador (4).
5.
Figure imgf000014_0001
- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la posición del colimador (4) y/o de sus orificios (5) presenta movimiento relativo de rotación y/o de traslación respecto a la posición del detector (2).
6.
Figure imgf000014_0002
- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta una o más zonas de solapamiento entre los conos (10) de incidencia sobre al menos una superficie de detección del detector (2), y donde dichas zonas se ven modificadas con la variación de las posiciones de los orificios (5) respecto del detector (2).
.
7.- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el colimador (4) presenta orificios (5) en forma de ranura circular, y donde dichos orificios (5) están parcialmente tapados o cubiertos por un tapón (6) de posición variable en dicha ranura.
8.
Figure imgf000014_0003
- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el colimador (4) presenta orificios (5) en forma cilíndrica o de cuña o de doble cono.
9.
Figure imgf000014_0004
- Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los orificios (5) del colimador (4) están distribuidos de forma que cada uno de dichos orificios (5), excepto los dispuestos en la región perimetral del colimador (4), tiene seis orificios (5) vecinos, situados a la misma distancia, formando un hexágono regular.
10.
Figure imgf000014_0005
- Dispositivo (1) según la reivindicación anterior, donde los orificios (5) poseen la misma apertura angular.
11.
Figure imgf000014_0006
- Sistema de generación de imágenes mediante detección de rayos gamma (8), que comprende uno o más dispositivos (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios electrónicos (3) para la lectura y procesamiento de las señales del detector (2) están conectados a un dispositivo de reconstrucción de imágenes, a partir del procesamiento de dichas señales.
12.- Sistema según la reivindicación anterior, que comprende una plataforma móvil adaptada para orientar el dispositivo (1) hacia diferentes regiones de una fuente (9) de radiación gamma.
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