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radiografía digital

La radiografía digital es una forma de radiografía que utiliza placas sensibles a los rayos X para capturar datos directamente durante el examen del paciente y transferirlos inmediatamente a un sistema informático sin el uso de un casete intermedio. [1] Las ventajas incluyen la eficiencia del tiempo al evitar el procesamiento químico y la capacidad de transferir y mejorar imágenes digitalmente. Además, se puede utilizar menos radiación para producir una imagen de contraste similar a la radiografía convencional.

En lugar de una película de rayos X, la radiografía digital utiliza un dispositivo de captura de imágenes digitales. Esto brinda ventajas de vista previa y disponibilidad inmediata de la imagen; eliminación de costosos pasos de procesamiento de películas; un rango dinámico más amplio, lo que lo hace más tolerante con la sobreexposición y la subexposición; así como la capacidad de aplicar técnicas especiales de procesamiento de imágenes que mejoran la calidad general de visualización de la imagen.

Detectores

Detectores de panel plano

Detector de panel plano utilizado en radiografía digital

Los detectores de panel plano (FPD) son el tipo más común de detectores digitales directos. [2] Se clasifican en dos categorías principales:

1. FPD indirectos El silicio amorfo (a-Si) es el material más común de los FPD comerciales. La combinación de detectores de a-Si con un centelleador en la capa exterior del detector, que está hecho de yoduro de cesio (CsI) u oxisulfuro de gadolinio (Gd 2 O 2 S), convierte los rayos X en luz. Debido a esta conversión, el detector de a-Si se considera un dispositivo de obtención de imágenes indirectas. La luz se canaliza a través de la capa de fotodiodo a-Si donde se convierte en una señal de salida digital. Luego, la señal digital se lee mediante transistores de película delgada (TFT) o CCD acoplados a fibra. [3]

2. FPD directos . Los FPD de selenio amorfo (a-Se) se conocen como detectores "directos" porque los fotones de rayos X se convierten directamente en carga. La capa exterior del panel plano en este diseño suele ser un electrodo de polarización de alto voltaje. Los fotones de rayos X crean pares electrón-hueco en a-Se, y el tránsito de estos electrones y huecos depende del potencial de la carga de voltaje de polarización. A medida que los huecos se reemplazan con electrones, el patrón de carga resultante en la capa de selenio se lee mediante una matriz TFT, una matriz de matriz activa, sondas electrómetro o direccionamiento de línea de microplasma. [3] [4]

Otros detectores digitales directos

También se han desarrollado detectores basados ​​en CMOS y dispositivos de carga acoplada (CCD), pero a pesar de los menores costos en comparación con los FPD de algunos sistemas, los diseños voluminosos y la peor calidad de imagen han impedido una adopción generalizada. [5]

Un detector de estado sólido de barrido lineal de alta densidad está compuesto por un fluorobromuro de bario fotoestimulable dopado con fósforo de europio (BaFBr:Eu) o bromuro de cesio (CsBr). El detector de fósforo registra la energía de rayos X durante la exposición y es escaneado por un diodo láser para excitar la energía almacenada que es liberada y leída por una matriz de captura de imágenes digitales de un CCD.

Radiografía con placa de fósforo

La radiografía con placa de fósforo [6] se asemeja al antiguo sistema analógico de una película sensible a la luz intercalada entre dos pantallas sensibles a los rayos X, con la diferencia de que la película analógica ha sido reemplazada por una placa de imágenes con fósforo fotoestimulable (PSP), que registra la imagen en ser leído por un dispositivo de lectura de imágenes, que generalmente transfiere la imagen a un sistema de comunicación y archivo de imágenes (PACS). [6] También se llama radiografía basada en placas de fósforo fotoestimulable (PSP) o radiografía computarizada [7] (no debe confundirse con la tomografía computarizada que utiliza procesamiento por computadora para convertir múltiples radiografías proyectales en una imagen 3D ).

Después de la exposición a los rayos X, la placa (hoja) se coloca en un escáner especial donde la imagen latente se recupera punto por punto y se digitaliza mediante escaneo con luz láser . Las imágenes digitalizadas se almacenan y se muestran en la pantalla de la computadora. [7] Se ha descrito que la radiografía con placa de fósforo tiene la ventaja de adaptarse a cualquier equipo preexistente sin modificaciones porque reemplaza la película existente; sin embargo, incluye costos extras por el escáner y reemplazo de placas rayadas.

Inicialmente, la radiografía con placa de fósforo era el sistema de elección; Los primeros sistemas de DR [ se necesita aclaración ] eran prohibitivamente caros (cada casete cuesta entre 40.000 y 50.000 libras esterlinas) y, como "la tecnología se llevaba al paciente", eran propensos a sufrir daños. [8] Dado que no existe una impresión física, y luego del proceso de lectura se obtiene una imagen digital, CR [ se necesita aclaración ] ha sido conocido [¿ por quién? ] como tecnología digital indirecta, cerrando la brecha entre la película de rayos X y los detectores totalmente digitales. [9] [10]

Uso industrial

Seguridad

Capacitación en EOD (eliminación de artefactos explosivos) y pruebas de materiales. Se radiografia una carcasa de 105 mm con un generador de rayos X portátil alimentado por batería y un detector de panel plano.

La radiografía digital (DR) ha existido en diversas formas (por ejemplo, CCD y generadores de imágenes de silicio amorfo) en el campo de la inspección de rayos X de seguridad durante más de 20 años y está reemplazando constantemente el uso de películas para la inspección de rayos X en los sectores de seguridad y no destructivos. campos de pruebas (NDT). [11] DR ha abierto una ventana de oportunidad para la industria de END de seguridad debido a varias ventajas clave que incluyen excelente calidad de imagen, alta POD (probabilidad de detección), portabilidad, respeto al medio ambiente e imágenes inmediatas. [12]

Materiales

Las pruebas no destructivas de materiales son vitales en campos como el aeroespacial y la electrónica , donde la integridad de los materiales es vital por razones de seguridad y costo. [13] Las ventajas de las tecnologías digitales incluyen la capacidad de proporcionar resultados en tiempo real. [14]

Historia

Sistema de imágenes de rayos X directo (DXIS): visualización en tiempo real

Desarrollos clave

Ver también

Referencias

  1. ^ Marchiori, Dennis M. Imágenes clínicas: con diferenciales de patrones esqueléticos, torácicos y abdominales. Elsevier Mosby, 2014.
  2. ^ Neitzel, U. (17 de mayo de 2005). "Estado y perspectivas de la tecnología de detectores digitales para CR y DR". Dosimetría de Protección Radiológica . 114 (1–3): 32–38. doi :10.1093/rpd/nch532. PMID  15933078.
  3. ^ ab Lança, Luís; Silva, Augusto (2013). "Detectores de radiografía digital: descripción técnica". Sistemas de imágenes digitales para radiografía simple . Nueva York: Springer. págs. 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). "Los detectores digitales de rayos X de pantalla plana" (PDF) . Tercer Congreso de Física Médica e Ingeniería Biomédica, 18-19 de octubre de 2013 . Skopje (Macedonia, Antigua República Yugoslava de). 45 (10): 65–71.
  5. ^ Verma, BS; Indrajit, IK (2008). "Impacto de las computadoras en la radiografía: la llegada de la radiografía digital, Parte 2". Revista india de radiología e imágenes . 18 (3): 204–9. doi : 10.4103/0971-3026.41828 . PMC 2747436 . PMID  19774158. 
  6. ^ ab Benjamín S (2010). "Radiografía con placas de fósforo: un componente integral de la práctica sin película". Abolladura hoy . 29 (11): 89. PMID  21133024.
  7. ^ ab Rowlands, JA (7 de diciembre de 2002). "La física de la radiografía computarizada". Física en Medicina y Biología . 47 (23): R123-66. doi :10.1088/0031-9155/47/23/201. PMID  12502037. S2CID  250801018.
  8. ^ Freiherr, Greg (6 de noviembre de 2014). "La historia ecléctica de las imágenes médicas". Noticias de tecnología de imágenes .
  9. ^ Allisy-Roberts, Penélope; Williams, Jerry R. (14 de noviembre de 2007). Física de Farr para imágenes médicas. Ciencias de la Salud Elsevier. pag. 86.ISBN _ 978-0702028441.
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  11. ^ Mery, Domingo (24 de julio de 2015). Visión por computadora para pruebas de rayos X: imágenes, sistemas, bases de datos de imágenes y algoritmos. Saltador. pag. 2.ISBN _ 9783319207476.
  12. ^ "Una revisión de la radiografía digital al servicio aeroespacial". Vidisco . Consultado el 2 de febrero de 2021 .
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  18. ^ Frommer, Herbert H.; Stabulas-Savage, Jeanine J. (14 de abril de 2014). Radiología para el profesional dental - Libro electrónico. Ciencias de la Salud Elsevier. pag. 288.ISBN _ 9780323291156.
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  20. ^ Zhao, Wei; Rowlands, JA (octubre de 1995). "Imágenes de rayos X utilizando selenio amorfo: viabilidad de un detector autoescaneable de panel plano para radiología digital". Física Médica . 22 (10): 1595-1604. doi :10.1118/1.597628. PMID  8551983.
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