Radiografia cyfrowa - Digital radiography

Radiografia cyfrowa to forma radiografii, która wykorzystuje czułe na promieniowanie rentgenowskie płytki do bezpośredniego przechwytywania danych podczas badania pacjenta, natychmiast przenosząc je do systemu komputerowego bez użycia pośredniej kasety. Zalety obejmują oszczędność czasu dzięki pominięciu przetwarzania chemicznego oraz możliwość cyfrowego przesyłania i ulepszania obrazów. Ponadto można zastosować mniej promieniowania, aby uzyskać obraz o podobnym kontraście do konwencjonalnej radiografii.

Zamiast kliszy rentgenowskiej, radiografia cyfrowa wykorzystuje cyfrowe urządzenie do przechwytywania obrazu. Daje to korzyści w postaci natychmiastowego podglądu obrazu i dostępności; eliminacja kosztownych etapów obróbki folii; szerszy zakres dynamiczny, dzięki czemu jest bardziej wyrozumiały dla prześwietlenia i niedoświetlenia; a także możliwość zastosowania specjalnych technik przetwarzania obrazu, które poprawiają ogólną jakość wyświetlania obrazu.

Detektory

Płaskie detektory panelowe

Płaski detektor panelowy stosowany w radiografii cyfrowej

Płaskie detektory panelowe (FPD) to najpowszechniejszy rodzaj bezpośrednich detektorów cyfrowych. Są podzielone na dwie główne kategorie:

1. Pośrednie FPD Amorficzny krzem (a-Si) jest najpowszechniejszym materiałem w komercyjnych FPD. Połączenie detektorów a-Si ze scyntylatorem w zewnętrznej warstwie detektora, która jest wykonana z jodku cezu (CsI) lub tlenosiarczku gadolinu (Gd ₂ O ₂ S), przekształca promienie rentgenowskie w światło. Z powodu tej konwersji detektor a-Si jest uważany za pośrednie urządzenie obrazujące. Światło przechodzi przez warstwę fotodiody a-Si, gdzie jest przetwarzane na cyfrowy sygnał wyjściowy. Sygnał cyfrowy jest następnie odczytywany przez tranzystory cienkowarstwowe (TFT) lub przetworniki CCD sprzężone z włóknami.

2. Bezpośrednie FPD . Amorficzne selenowe (a-Se) FPD są znane jako detektory „bezpośrednie”, ponieważ fotony promieniowania rentgenowskiego są przekształcane bezpośrednio w ładunek. Warstwa zewnętrzna płaskiego panelu w tej konstrukcji jest zwykle elektrodą polaryzacyjną wysokiego napięcia . Fotony rentgenowskie tworzą pary elektron-dziura w a-Se, a przejście tych elektronów i dziur zależy od potencjału ładunku napięcia polaryzacji. Gdy dziury są zastępowane elektronami, wynikowy wzór ładunku w warstwie selenu jest odczytywany przez matrycę TFT, matrycę aktywną, sondy elektrometryczne lub adresowanie linii mikroplazmy.

Inne bezpośrednie detektory cyfrowe

Opracowano również detektory oparte na CMOS i urządzeniu ze sprzężeniem ładunkowym (CCD), ale pomimo niższych kosztów w porównaniu z przetwornikami FPD w niektórych systemach, nieporęczne konstrukcje i gorsza jakość obrazu uniemożliwiły powszechne zastosowanie.

Półprzewodnikowy detektor liniowy o dużej gęstości składa się z fotostymulującego fluorobromku baru domieszkowanego luminoforem europu (BaFBr: Eu) lub bromku cezu (CsBr). Detektor luminoforu rejestruje energię promieniowania rentgenowskiego podczas naświetlania i jest skanowany przez diodę laserową w celu wzbudzenia zmagazynowanej energii, która jest uwalniana i odczytywana przez cyfrowy układ przechwytywania obrazu CCD.

Radiografia płytka fosforowa

Radiografia płyty fosforowej przypomina stary analogowy system światłoczułej błony umieszczonej pomiędzy dwoma ekranami czułymi na promieniowanie rentgenowskie, z tą różnicą, że analogowa klisza została zastąpiona płytą obrazową z fotostymulowanym luminoforem (PSP), która rejestruje obraz do odczytu przez urządzenie do odczytu obrazów, które przesyła obraz zwykle do systemu archiwizacji i komunikacji obrazów (PACS). Nazywa się to również radiografią płytową z fosforem fotostymulującym (PSP) lub radiografią komputerową (nie mylić z tomografią komputerową, która wykorzystuje przetwarzanie komputerowe do konwersji wielu projekcyjnych zdjęć radiologicznych na obraz 3D ).

Po naświetleniu promieniami rentgenowskimi płytkę (arkusz) umieszcza się w specjalnym skanerze, gdzie utajony obraz jest punkt po punkcie pozyskiwany i digitalizowany za pomocą skanowania światłem laserowym . Zdigitalizowane obrazy są przechowywane i wyświetlane na ekranie komputera. Opisano, że radiografia płyty fosforowej ma tę zaletę, że pasuje do dowolnego wcześniej istniejącego sprzętu bez modyfikacji, ponieważ zastępuje istniejącą folię; zawiera jednak dodatkowe koszty związane ze skanerem i wymianą porysowanych płyt.

Początkowo preferowanym systemem była radiografia płytowa z luminoforem; wczesne systemy DR były zbyt drogie (każda kaseta kosztuje od 40 do 50 000 funtów), a ponieważ „technologia była przekazywana pacjentowi”, były podatne na uszkodzenia. Ponieważ nie ma fizycznego wydruku, a po procesie odczytu uzyskuje się obraz cyfrowy, CR jest znana jako pośrednia technologia cyfrowa, wypełniająca lukę między kliszą rentgenowską a w pełni cyfrowymi detektorami.

Zastosowanie przemysłowe

Bezpieczeństwo

Szkolenie w zakresie EOD (Explosive Ordnance Disposal) i testowanie materiałów. Pocisk 105 mm jest poddawany radiografii za pomocą przenośnego generatora promieniowania rentgenowskiego zasilanego bateryjnie i płaskiego detektora panelowego.

Radiografia cyfrowa (DR) istnieje w różnych formach (na przykład CCD i amorficzne kamery krzemowe) w dziedzinie bezpieczeństwa kontroli rentgenowskiej od ponad 20 lat i stale zastępuje stosowanie folii do kontroli promieni rentgenowskich w zabezpieczeniach i nieniszczących pola testowe (NDT). DR otworzył nowe możliwości dla branży bezpieczeństwa NDT ze względu na kilka kluczowych zalet, w tym doskonałą jakość obrazu, wysokie POD (prawdopodobieństwo wykrycia), przenośność, przyjazność dla środowiska i natychmiastowe obrazowanie.

Materiały

Nieniszczące testowanie materiałów ma zasadnicze znaczenie w takich dziedzinach, jak lotnictwo i elektronika, gdzie integralność materiałów ma kluczowe znaczenie ze względu na bezpieczeństwo i koszty. Zalety technologii cyfrowych obejmują możliwość dostarczania wyników w czasie rzeczywistym.

Historia

System bezpośredniego obrazowania rentgenowskiego (DXIS) - wyświetlanie w czasie rzeczywistym

Kluczowe zmiany

Zobacz też

• Radiografia stomatologiczna
• Fluoroskopia
• Detektory rentgenowskie

Bibliografia