Esta contribución describe el desarrollo e implementación de un sistema de alta resolución basado en un Core Time-to-Digital Converter (TDC) para la mejora de imágenes médicas. Dicho sistema es capaz de obtener diferencias temporales para múltiples canales simultáneos, con el objetivo de mejorar una de las tecnologías que más ha prosperado en los últimos años en el ámbito de la medicina nuclear. Esta área médica ha avanzado significativamente en los últimos años debido al aporte que la tecnología ha proporcionado en términos de mejora de resolución en los sistemas empleados. Una de las técnicas que más ha avanzado en este ámbito ha sido la Tomografía por Emisión de Positrones (PET), basado en una técnica médica mediante la cual se obtienen imágenes de la distribución espacial y temporal de los procesos metabólicos que se generan en el interior del organismo.

El TDC que se presenta es capaz de obtener una resolución inferior a 100 ps, que es la necesaria para obtener una mejora apreciable en la calidad de imagen de los PET actuales. Para ello, se ha empleado la estructura interna de las últimas familias de los dispositivos electrónicos Field-Programmable Gate Array (FPGA) basadas en lógica de acarreo y un estricto proceso de calibrado. Asimismo, se demuestra la idoneidad del uso del TDC en sistemas médicos PET, ofreciendo la posibilidad de determinar el Time of Flight (TOF). Una técnica que incorporan pocos PET en el mercado debido a su complejidad, y que conlleva múltiples ventajas como el aumento de la precisión en la detección de neoplasias, mejor reconstrucción de la imagen y la reducción del tiempo de exposición del paciente a los radiofármacos que son introducidos en su cuerpo.
En atención a la problemática expuesta, el sistema a implementar será capaz de detectar eventos con una resolución temporal muy inferior a la frecuencia del reloj del sistema, realizar la gestión de los datos obtenidos mediante un microprocesador software embebido en la FPGA y de proveer una representación gráfica de los mismos.

Esta representación gráfica podrá realizarse a nivel local, empleando una comunicación serie de baja tasa de datos, y a nivel remoto a través de una aplicación web que se comunique con el sistema mediante una comunicación de alta velocidad de gestión remota.

 

Los autores

 

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