Digitale Radiographie - Digital radiography

Die digitale Radiographie ist eine Form der Radiographie , bei der röntgenempfindliche Platten verwendet werden, um Daten während der Patientenuntersuchung direkt zu erfassen und ohne Verwendung einer Zwischenkassette sofort auf ein Computersystem zu übertragen. Zu den Vorteilen zählen die Zeiteffizienz durch Umgehung der chemischen Verarbeitung und die Möglichkeit, Bilder digital zu übertragen und zu verbessern. Es kann auch weniger Strahlung verwendet werden, um ein Bild mit ähnlichem Kontrast wie bei der herkömmlichen Radiographie zu erzeugen .

Anstelle von Röntgenfilmen verwendet die digitale Radiographie ein digitales Bilderfassungsgerät. Dies bietet die Vorteile einer sofortigen Bildvorschau und Verfügbarkeit. Eliminierung kostspieliger Filmverarbeitungsschritte; ein breiterer dynamischer Bereich, der Über- und Unterbelichtung verzeihender macht; sowie die Fähigkeit, spezielle Bildverarbeitungstechniken anzuwenden, die die allgemeine Anzeigequalität des Bildes verbessern.

Detektoren

Flachbilddetektoren

Flachbilddetektor für die digitale Radiographie

Flachbilddetektoren (FPDs) sind die häufigste Art von direkten digitalen Detektoren. Sie werden in zwei Hauptkategorien eingeteilt:

1. Indirekte FPDs Amorphes Silizium (a-Si) ist das häufigste Material für kommerzielle FPDs. Durch die Kombination von a-Si-Detektoren mit einem Szintillator in der Außenschicht des Detektors, der aus Cäsiumiodid (CsI) oder Gadoliniumoxysulfid (Gd ₂ O ₂ S) besteht, werden Röntgenstrahlen in Licht umgewandelt. Aufgrund dieser Umwandlung wird der a-Si-Detektor als indirekte Abbildungsvorrichtung angesehen. Das Licht wird durch die a-Si-Fotodiodenschicht geleitet, wo es in ein digitales Ausgangssignal umgewandelt wird. Das digitale Signal wird dann von Dünnschichttransistoren (TFTs) oder fasergekoppelten CCDs ausgelesen .

2. Direkte FPDs . Amorphes Selen (a-Se) FPDs werden als „direkte“ Detektoren bekannt , weil Röntgenphotonen direkt in Ladung umgewandelt werden. Die äußere Schicht der flachen Platte in diesem Entwurf ist typischerweise eine Hochspannungs - Vorspannungselektrode . Röntgenphotonen erzeugen in a-Se Elektronen-Loch-Paare , und der Transit dieser Elektronen und Löcher hängt vom Potential der Vorspannungsladung ab. Wenn die Löcher durch Elektronen ersetzt werden, wird das resultierende Ladungsmuster in der Selenschicht durch ein TFT-Array, ein Aktivmatrix-Array, Elektrometer-Sonden oder eine Mikroplasma-Linienadressierung ausgelesen.

Andere direkte digitale Detektoren

Es wurden auch Detektoren entwickelt, die auf CMOS und CCD ( Charge Coupled Device ) basieren. Trotz geringerer Kosten im Vergleich zu FPDs einiger Systeme haben sperrige Designs und eine schlechtere Bildqualität eine breite Akzeptanz verhindert.

Ein Line-Scan-Festkörperdetektor mit hoher Dichte besteht aus einem photostimulierbaren Bariumfluorbromid, das mit Europium- (BaFBr: Eu) oder Cäsiumbromid- (CsBr) Phosphor dotiert ist. Der Leuchtstoffdetektor zeichnet die Röntgenenergie während der Belichtung auf und wird von einer Laserdiode abgetastet, um die gespeicherte Energie anzuregen, die von einem digitalen Bilderfassungsarray eines CCD freigesetzt und ausgelesen wird.

Phosphorplattenradiographie

Die Radiographie mit Phosphorplatten ähnelt dem alten analogen System eines lichtempfindlichen Films zwischen zwei röntgenempfindlichen Bildschirmen. Der Unterschied besteht darin, dass der analoge Film durch eine Abbildungsplatte mit photostimulierbarem Phosphor (PSP) ersetzt wurde, die das zu lesende Bild aufzeichnet ein Bildlesegerät, das das Bild normalerweise an ein Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem (PACS) überträgt . Es wird auch als photostimulierbare Phosphor (PSP) -Platten-basierte Radiographie oder Computerradiographie bezeichnet (nicht zu verwechseln mit der Computertomographie, bei der mehrere Projektionsradiographien mithilfe der Computerverarbeitung in ein 3D-Bild konvertiert werden ).

Nach der Röntgenbelichtung wird die Platte (Blatt) in einen speziellen Scanner gelegt, in dem das latente Bild Punkt für Punkt abgerufen und mithilfe von Laserlichtscanning digitalisiert wird . Die digitalisierten Bilder werden gespeichert und auf dem Computerbildschirm angezeigt. Es wurde beschrieben, dass die Phosphorplattenradiographie den Vorteil hat, dass sie ohne Modifikation in jedes vorhandene Gerät passt, da sie den vorhandenen Film ersetzt. Es beinhaltet jedoch zusätzliche Kosten für den Scanner und den Austausch von zerkratzten Platten.

Anfänglich war die Phosphorplattenradiographie das System der Wahl; Frühe DR-Systeme waren unerschwinglich teuer (jede Kassette kostet £ 40- £ 50.000) und als die Technologie zum Patienten gebracht wurde, anfällig für Beschädigungen. Da es keinen physischen Ausdruck gibt und nach dem Auslesen ein digitales Bild erhalten wird, ist CR als indirekte digitale Technologie bekannt, die die Lücke zwischen Röntgenfilm und vollständig digitalen Detektoren schließt.

Industrielle Nutzung

Sicherheit

EOD-Schulung (Explosive Ordnance Disposal) und Materialprüfung. Eine 105-mm-Schale wird mit einem batteriebetriebenen tragbaren Röntgengenerator und einem Flachbilddetektor radiographiert.

Die digitale Radiographie (DR) existiert seit über 20 Jahren im Bereich der Sicherheitsröntgeninspektion in verschiedenen Formen (z. B. CCD- und amorphe Silizium-Imager) und ersetzt kontinuierlich die Verwendung von Filmen zur Inspektion von Röntgenstrahlen im Bereich Sicherheit und zerstörungsfrei Testfelder (NDT). DR hat der Sicherheits-NDT-Branche aufgrund mehrerer entscheidender Vorteile, darunter hervorragende Bildqualität, hohe POD (Erkennungswahrscheinlichkeit), Portabilität, Umweltfreundlichkeit und sofortige Bildgebung, ein Zeitfenster eröffnet.

Materialien

Die zerstörungsfreie Prüfung von Materialien ist in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt und Elektronik von entscheidender Bedeutung, in denen die Integrität von Materialien aus Sicherheits- und Kostengründen von entscheidender Bedeutung ist. Zu den Vorteilen digitaler Technologien gehört die Möglichkeit, Ergebnisse in Echtzeit bereitzustellen.

Geschichte

Direktes Röntgenbildgebungssystem (DXIS) - Echtzeitanzeige

Schlüsselentwicklungen

Siehe auch

• Zahnradiographie
• Fluoroskopie
• Röntgendetektoren

Verweise