Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Цифровая рентгенография - это форма рентгенографии, в которой используются пластины, чувствительные к рентгеновским лучам, для непосредственного сбора данных во время обследования пациента и их немедленной передачи в компьютерную систему без использования промежуточной кассеты. [1] Преимущества включают экономию времени за счет отказа от химической обработки и возможность цифровой передачи и улучшения изображений. Кроме того, можно использовать меньшее излучение для получения изображения, аналогичного контрасту с обычной рентгенографией.

Вместо рентгеновской пленки в цифровой рентгенографии 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 делает его более приемлемым для пере- и недоэкспонирования; а также возможность применять специальные методы обработки изображений, которые улучшают общее качество отображения изображения.

Детекторы [ править ]

Детекторы плоских панелей [ править ]

Основная статья: Детектор с плоской панелью
Плоский детектор, используемый в цифровой рентгенографии

Детекторы с плоской панелью (FPD) - наиболее распространенный вид прямых цифровых детекторов. [2] Они делятся на две основные категории:

1. Непрямые FPD. Аморфный кремний (a-Si) является наиболее распространенным материалом 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 непрямой визуализации. Свет проходит через слой фотодиода a-Si, где он преобразуется в цифровой выходной сигнал. Затем цифровой сигнал считывается тонкопленочными транзисторами (TFT) или ПЗС-матрицами с оптоволоконной связью. [3]

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. [3] [4]

Другие прямые цифровые детекторы [ править ]

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. [5]

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 рентгеновского излучения 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 [ править ]

Рентгенография с люминофорной пластиной [6] напоминает старую аналоговую систему светочувствительной пленки, зажатой между двумя чувствительными к рентгеновскому излучению экранами, с той разницей, что аналоговая пленка заменена пластиной изображения с фотостимулируемым люминофором (PSP), которая записывает изображение на быть прочитанным устройством чтения изображений, которое обычно передает изображение в систему архивирования и передачи изображений (PACS). [6] Это также называется рентгенографией на основе пластин с фотостимулируемым люминофором (PSP) или компьютерной рентгенографией [7] (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. [7] Рентгенография с люминесцентной пластиной была описана как преимущество, заключающееся в возможности установки в любое ранее существовавшее оборудование без модификации, поскольку она заменяет существующую пленку; однако сюда входят дополнительные расходы на сканер и замену поцарапанных пластин.

Первоначально предпочтительной была рентгенография с люминофорной пластиной; Ранние системы DR [ необходимы разъяснения ] были непомерно дорогими (каждая кассета стоила 40-50 тысяч фунтов стерлингов), и, поскольку «технология была доставлена ​​пациенту», они были подвержены повреждениям. [8] Поскольку нет физической распечатки и после процесса считывания получается цифровое изображение, CR [ требуется пояснение ] был известен [ кем? ] как косвенная цифровая технология, устраняющая разрыв между рентгеновской пленкой и полностью цифровыми детекторами. [9] [10]

Промышленное использование [ править ]

Безопасность [ править ]

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

Цифровая радиография (DR) существует в различных формах (например, CCD 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. [11] DR открыло окно возможностей для индустрии безопасности неразрушающего контроля благодаря нескольким ключевым преимуществам, включая отличное качество изображения, высокую вероятность обнаружения (POD), портативность, экологичность и немедленную визуализацию. [12]

Материалы [ править ]

Неразрушающий контроль материалов жизненно важен в таких областях, как аэрокосмическая промышленность и электроника, где целостность материалов жизненно важна по соображениям безопасности и стоимости. [13] Преимущества цифровых технологий включают способность предоставлять результаты в режиме реального времени. [14]

История [ править ]

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

Ключевые события [ править ]

1983 г.Системы рентгенографии с фосфорной стимуляцией, впервые введенные в клиническое использование Fujifilm Medical Systems . [15] [16] [17]
1987 г.Цифровая рентгенография в стоматологии впервые была представлена ​​как «RadioVisioGraphy». [18]
1995 г.Французская компания Signet представляет первую стоматологическую цифровую панорамную систему. [19]
Представлены первые детекторы из аморфного кремния и аморфного селена. [20] [21]
2001 г.Доступны первые коммерческие ПФД с непрямым CsI для маммографии и общей рентгенографии. [22]
2003 г.Беспроводные КМОП-детекторы для стоматологической работы, впервые выпущенные компанией Schick Technologies. [23]

См. Также [ править ]

  • Стоматологическая рентгенография
  • Рентгеноскопия
  • Детекторы рентгеновского излучения

Ссылки [ править ]

Библиотечные ресурсы по
цифровой рентгенографии
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  1. ^ Маркиори, Деннис М. Клиническая визуализация: с различиями скелета, грудной клетки и брюшной полости. Эльзевьер Мосби, 2014.
  2. ^ Neitzel, U. (17 мая 2005). «Состояние и перспективы технологии цифровых детекторов для CR и DR». Дозиметрия радиационной защиты . 114 (1–3): 32–38. DOI : 10.1093 / RPD / nch532 . PMID  15933078 .
  3. ^ a b Lança, Луис; Сильва, Августо (2013). «Цифровые радиографические детекторы: технический обзор». Системы цифровой визуализации для простой рентгенографии . Нью-Йорк: Спрингер. С. 14–17. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-5067-2_2 . hdl : 10400.21 / 1932 . ISBN 978-1-4614-5066-5.
  4. ^ Ristić, Goran S (2013). "Цифровые плоские рентгеновские детекторы" (PDF) . Третья конференция по медицинской физике и биомедицинской инженерии, 18-19 октября 2013 . Скопье (Македония, бывшая Югославская Республика). 45 (10): 65–71.
  5. ^ Верма, BS; Индраджит, И.К. (2008). «Влияние компьютеров на рентгенографию: появление цифровой рентгенографии, Часть-2» . Индийский журнал радиологии и визуализации . 18 (3): 204–9. DOI : 10.4103 / 0971-3026.41828 . PMC 2747436 . PMID 19774158 .  
  6. ^ а б Бенджамин S (2010). «Рентгенография с люминесцентной пластиной: неотъемлемый компонент безпленочной практики». Вмятина сегодня . 29 (11): 89. PMID 21133024 . 
  7. ^ a b Роулендс, JA (7 декабря 2002 г.). «Физика компьютерной радиографии». Физика в медицине и биологии . 47 (23): Р123-66. DOI : 10.1088 / 0031-9155 / 47/23/201 . PMID 12502037 . 
  8. ↑ Freiherr, Грег (6 ноября 2014 г.). «Эклектическая история медицинской визуализации» . Новости технологий обработки изображений .
  9. ^ Эллиси-Робертс, Пенелопа; Уильямс, Джерри Р. (14 ноября 2007 г.). Физика Фарра для медицинской визуализации . Elsevier Health Sciences. п. 86. ISBN 978-0702028441.
  10. ^ Холмс, Кен; Элкингтон, Маркус; Харрис, Фил (10 октября 2013 г.). Основные принципы физики Кларка в визуализации для рентгенологов . CRC Press. п. 83. ISBN 9781444165036.
  11. ^ Mery, Domingo (2015-07-24). Компьютерное зрение для рентгеновского тестирования: изображения, системы, базы данных изображений и алгоритмы . Springer. п. 2. ISBN 9783319207476.
  12. ^ "Обзор цифровой радиографии на службе аэрокосмической промышленности" . Видиско . Проверено 2 февраля 2021 .
  13. ^ Ханке, Рэндольф; Фукс, Теобальд; Ульманн, Норман (июнь 2008 г.). «Рентгеновские методы неразрушающего контроля и определения характеристик материалов». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: Ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 591 (1): 14–18. DOI : 10.1016 / j.nima.2008.03.016 .
  14. ^ Ravindran VR (2006). Цифровая рентгенография с использованием плоскопанельного детектора для неразрушающей оценки компонентов космического корабля (PDF) . Национальный семинар по неразрушающей оценке. Хайдарабад: Индийское общество неразрушающего контроля.
  15. ^ Сонода, М; Такано, М; Miyahara, J; Като, Х (сентябрь 1983 г.). «Компьютерная рентгенография с использованием сканирующей лазерной стимулированной люминесценции». Радиология . 148 (3): 833–838. DOI : 10,1148 / radiology.148.3.6878707 . PMID 6878707 . 
  16. ^ Bansal, ГДж (1 июля 2006). «Цифровая рентгенография. Сравнение с современной традиционной визуализацией» . Последипломный медицинский журнал . 82 (969): 425–428. DOI : 10.1136 / pgmj.2005.038448 . PMC 2563775 . PMID 16822918 .  
  17. ^ Маттун, Джон С .; Смит, Карин (2004). «Прорыв в радиографии и компьютерной радиографии» . Компендиум . 26 (1). Представленная в 1980-х годах компанией Fujifilm Medical Systems компьютерная радиография (CR) ...
  18. ^ Фроммер, Герберт Х .; Стабулас-Сэвидж, Жанин Дж. (14 апреля 2014 г.). Радиология для стоматолога - электронная книга . Elsevier Health Sciences. п. 288. ISBN 9780323291156.
  19. Перейти ↑ Nissan, Ephraim (15.06.2012). Компьютерные приложения для обработки юридических доказательств, полицейского расследования и аргументации дела . Springer Science & Business Media. п. 1009. ISBN 9789048189908.
  20. ^ Чжао, Вэй; Роулендс, Дж. А. (октябрь 1995 г.). «Рентгеновская визуализация с использованием аморфного селена: возможность плоского самосканирующего детектора для цифровой радиологии». Медицинская физика . 22 (10): 1595–1604. DOI : 10.1118 / 1.597628 . PMID 8551983 . 
  21. ^ Антонюк, ЛЕ; Йоркстон, Дж; Хуанг, Вт; Siewerdsen, JH; Boudry, JM; эль-Мохри, Й; Маркс, М.В. (июль 1995 г.). «Плоскопанельный цифровой рентгеновский аппарат на основе аморфного кремния, работающий в реальном времени» . RadioGraphics . 15 (4): 993–1000. DOI : 10,1148 / radiographics.15.4.7569143 . PMID 7569143 . 
  22. ^ Ким, Гонконг; Каннингем, ИА; Инь, Z; Чо, G (2008). «О развитии цифровых радиографических детекторов: обзор» (PDF) . Международный журнал точного машиностроения и производства . 9 (4): 86–100.
  23. ^ Берман, Луи Х .; Hargreaves, Kenneth M .; Коэн, Стивен Р. (10 мая 2010 г.). Консультации экспертов по целлюлозе Коэна . Elsevier Health Sciences. п. 108. ISBN 978-0323079075.