Цифровая рентгенография - Digital radiography

Цифровая рентгенография - это форма рентгенографии, в которой используются пластины, чувствительные к рентгеновскому излучению, для непосредственного сбора данных во время обследования пациента и их немедленной передачи в компьютерную систему без использования промежуточной кассеты. Преимущества включают экономию времени за счет отказа от химической обработки, а также возможность цифровой передачи и улучшения изображений. Кроме того, можно использовать меньшее излучение для получения изображения, аналогичного контрасту с обычной рентгенографией.

В цифровой рентгенографии вместо рентгеновской пленки используется устройство захвата цифрового изображения. Это дает преимущества немедленного предварительного просмотра изображения и доступности; исключение дорогостоящих операций по обработке пленки; более широкий динамический диапазон, что позволяет избежать чрезмерной и недостаточной экспозиции; а также возможность применять специальные методы обработки изображений, которые улучшают общее качество отображения изображения.

Детекторы

Детекторы плоские

Плоский детектор, используемый в цифровой рентгенографии

Детекторы с плоской панелью (FPD) - наиболее распространенный вид прямых цифровых детекторов. Они делятся на две основные категории:

1. Непрямые FPD. Аморфный кремний (a-Si) - наиболее распространенный материал для коммерческих FPD. Комбинация детекторов a-Si со сцинтиллятором во внешнем слое детектора, который сделан из иодида цезия (CsI) или оксисульфида гадолиния (Gd ₂ O ₂ S), преобразует рентгеновские лучи в свет. Из-за этого преобразования детектор a-Si считается устройством косвенной визуализации. Свет проходит через слой фотодиода a-Si, где он преобразуется в цифровой выходной сигнал. Затем цифровой сигнал считывается тонкопленочными транзисторами (TFT) или ПЗС с оптоволоконной связью.

2. Прямые FPD . ПФД на основе аморфного селена (a-Se) известны как «прямые» детекторы, потому что рентгеновские фотоны непосредственно преобразуются в заряд. Внешний слой плоской панели в этой конструкции обычно представляет собой электрод смещения высокого напряжения . Рентгеновские фотоны создают пары электрон-дырка в a-Se, и прохождение этих электронов и дырок зависит от потенциала заряда напряжения смещения. Когда дырки заменяются электронами, результирующая диаграмма заряда в слое селена считывается с помощью матрицы TFT, матрицы активной матрицы, зондов электрометра или адресации микроплазменных линий.

Другие прямые цифровые детекторы

Также были разработаны детекторы на основе КМОП и устройств с зарядовой связью (ПЗС), но, несмотря на более низкую стоимость по сравнению с ПФД некоторых систем, громоздкие конструкции и худшее качество изображения препятствовали их широкому распространению.

Твердотельный детектор с линейным сканированием высокой плотности состоит из фотостимулируемого фторбромида бария, легированного люминофором европия (BaFBr: Eu) или бромида цезия (CsBr). Детектор люминофора регистрирует энергию рентгеновских лучей во время экспонирования и сканируется лазерным диодом для возбуждения накопленной энергии, которая высвобождается и считывается матрицей захвата цифрового изображения ПЗС-матрицы.

Рентгенография с люминесцентной пластиной

Рентгенография с люминофорной пластиной напоминает старую аналоговую систему, состоящую из светочувствительной пленки, зажатой между двумя чувствительными к рентгеновскому излучению экранами, с той разницей, что аналоговая пленка была заменена пластиной формирования изображения с фотостимулируемым люминофором (PSP), которая записывает изображение для чтения. устройство чтения изображений, которое обычно передает изображение в систему архивации и передачи изображений (PACS). Это также называется рентгенографией на основе пластин с фотостимулируемым люминофором (PSP) или компьютерной рентгенографией (не путать с компьютерной томографией, которая использует компьютерную обработку для преобразования нескольких проекционных рентгенограмм в трехмерное изображение ).

После рентгеновского облучения пластина (лист) помещается в специальный сканер, где скрытое изображение извлекается по точкам и оцифровывается с помощью лазерного сканирования. Оцифрованные изображения сохраняются и отображаются на экране компьютера. Рентгенография с люминофорной пластиной была описана как преимущество, заключающееся в том, что она может быть без модификаций встроена в любое ранее существовавшее оборудование, поскольку она заменяет существующую пленку; однако сюда входят дополнительные расходы на сканер и замену поцарапанных пластин.

Первоначально предпочтительной системой была рентгенография с люминофорной пластиной; ранние системы DR были непомерно дорогими (каждая кассета стоила от 40 до 50 тысяч фунтов стерлингов) и, поскольку «технология была доставлена ​​пациенту», была подвержена повреждениям. Поскольку нет физической распечатки и после процесса считывания получается цифровое изображение, CR известна как косвенная цифровая технология, устраняющая разрыв между рентгеновской пленкой и полностью цифровыми детекторами.

Промышленное использование

Безопасность

Обучение EOD (Обезвреживание боеприпасов) и испытание материалов. Рентгенограмма корпуса 105 мм производится портативным генератором рентгеновского излучения с батарейным питанием и плоскопанельным детектором.

Цифровая радиография (ДР) существует в различных формах (например, ПЗС и формирователи изображения на аморфном кремнии) в области рентгеновского контроля безопасности более 20 лет и постепенно заменяет использование пленки для проверки рентгеновских лучей в области безопасности и неразрушающего контроля. тестирование (NDT) полей. DR открыло окно возможностей для индустрии неразрушающего контроля безопасности благодаря нескольким ключевым преимуществам, включая отличное качество изображения, высокую вероятность обнаружения, портативность, экологичность и немедленное получение изображений.

Материалы

Неразрушающий контроль материалов жизненно важен в таких областях, как аэрокосмическая промышленность и электроника, где целостность материалов жизненно важна по соображениям безопасности и стоимости. К преимуществам цифровых технологий можно отнести возможность предоставлять результаты в режиме реального времени.

История

Система прямой рентгеновской визуализации (DXIS) - отображение в реальном времени

Ключевые события

Смотрите также

• Стоматологическая рентгенография
• Рентгеноскопия
• Детекторы рентгеновского излучения

Рекомендации