رادیوگرافی دیجیتال چیست؟ عملکرد، مزایا و کاربردها

مقدمه: رادیوگرافی دیجیتال مبتنی بر گرفتن و ذخیره رادیوگرافی با استفاده از مقادیر گسسته (دیجیتال) است، برخلاف رادیوگرافی فیلم معمولی که از مقادیر آنالوگ (پیوسته) استفاده می کند. این نیاز به روش های اتاق تاریک را حذف می کند. رادیوگرافی دیجیتال ممکن است نشان‌دهنده‌ی بزرگترین پیشرفت فناوری در تصویربرداری پزشکی در دهه‌ی گذشته باشد. استفاده از فیلم‌های رادیوگرافی در تصویربرداری با اشعه‌ایکس ممکن است در چند سال آینده منسوخ شود. یک قیاس مناسب و قابل فهم، جایگزینی دوربین‌های فیلمبرداری سنتی و معمولی با دوربین‌های دیجیتال است. تصاویر را می توان بلافاصله گرفت، حذف و ویرایش کرد و سپس به شبکه ای از رایانه ها ارسال نمود.
مزایای رادیوگرافی دیجیتال بسیار زیاد است. این فناوری می‌تواند یک مرکز یا بخش رادیولوژی را بدون فیلم کند و نیاز به پردازش شیمیایی فیلم‌ها را از بین ببرد. پزشک معالج می تواند تصویر درخواستی را روی دسکتاپ یا رایانه شخصی مشاهده و معمولاً گزارش را تنها در چند دقیقه پس از انجام آزمایش دریافت کند. تصاویر، دیگر در یک مکان واحد نگهداری نمی شوند، بلکه می‌توانند به طور همزمان توسط پزشکانی که کیلومترها از هم فاصله دارند دیده شوند. علاوه بر این، بیمار می‌تواند تصاویر اشعه‌ایکس را روی یک دیسک فشرده به پزشک یا بیمارستان دیگری ببرد.

تاریخچه و تکنیک رادیوگرافی دیجیتال

رادیوگرافی دیجیتال یک تکنیک برای کنترل بسیاری از متغیرهای کیفیت تشخیصی رادیوگرافی معمولی است. این فناوری تقریباً 20 سال است که در دسترس بوده است، اما اخیراً با سخت افزار بهتر و نرم افزار کاربر پسندتر بهبود یافته است. رادیوگرافی دیجیتال این توانایی را دارد که تصاویر رادیوگرافیک را در قالبی که به راحتی قابل تکرار است که در طول زمان تخریب نمی شود، ضبط، مشاهده، بزرگنمایی، بهبود و ذخیره کند.

مطلب پیشنهادی: رادیولوژی چیست؟ اهمیت، انواع و کاربردها

رادیوگرافی دیجیتال از فیلم اشعه ایکس استفاده نمی کند و نیازی به پردازش شیمیایی ندارد. در عوض، یک سنسور برای گرفتن تصویر ایجاد شده توسط منبع تابش استفاده می شود. این سنسور به طور مستقیم یا از راه دور به یک کامپیوتر محلی متصل است که این سیگنال را تفسیر می کند و با استفاده از نرم افزار تخصصی سیگنال را به یک تصویر دیجیتالی دو بعدی تبدیل می کند که می تواند نمایش داده و بهبود یابد. تصویر در پرونده بیمار، معمولاً در یک سرور شبکه اختصاصی ذخیره می شود و در صورت نیاز می توان آن را فراخوانی کرد.

مطلب پیشنهادی: تفاوت رادیولوژی و رادیوگرافی چیست؟

مشاهده یک تصویر رادیوگرافی دیجیتال روی یک مانیتور با وضوح بالا امکان تفسیر سریع و آسان را هم برای پزشک و هم برای بیمار فراهم می کند. تصویر تقریباً فوراً ظاهر می‌شود و هیچ پتانسیلی برای اعوجاج تصویر در اثر پردازش شیمیایی نامناسب وجود ندارد. پزشک می تواند در قسمت های مختلف تصویر اشعه ایکس زوم کند، تصویر را به صورت دیجیتالی به منظور تجسم بهتر ساختارهای آناتومیک خاص افزایش دهد و در برخی موارد حتی می توان تصویر را رنگی کرد، که ابزاری مفید برای آموزش بیمار است.

تا همین اواخر، فیلم اشعه ایکس وضوح کمی بهتر از اکثر تصاویر رادیوگرافی دیجیتال، در حدود 16 جفت خط در میلی متر (lp/mm) داشت. تا 22 lp/mm در بهترین شرایط، چشم انسان می تواند تنها حدود 10 lp/mm را ببیند که کمترین وضوح برای اکثر سیستم های رادیوگرافی دیجیتال دندانپزشکی است. حسگرهای دیجیتالی نسبت به فیلم اشعه ایکس معمولی نسبت به اشعه حساس‌تر هستند و بنابراین به 50 تا 90 درصد تابش کمتری برای گرفتن تصویر نیاز دارند، که یک ویژگی مهم برای ایجاد پذیرش بیشتر بیمار از رادیوگرافی‌های دندانی است.

مطلب پیشنهادی: متخصص رادیولوژی یا رادیولوژیست کیست؟

نشان داده شده است که کیفیت تشخیصی این فناوری گران قیمت با رادیوگرافی معمولی مبتنی بر فیلم کاملاً نوردهی شده و کاملاً پردازش شده قابل مقایسه است، اما نه لزوماً برتر از آن. هیچ کاهشی در کیفیت تشخیصی ناشی از خطاهای در حال توسعه و پردازش وجود ندارد و قابلیت ارتقاء، بزرگنمایی، ذخیره و ارسال الکترونیکی تصاویر و همچنین قابلیت کپی رادیوگرافی اصلی را به عنوان یک کپی کامل دارد.

مطلب پیشنهادی: اهمیت رادیولوژی در پزشکی و سلامت چیست؟

رادیوگرافی دیجیتال چیست؟

رادیوگرافی دیجیتال، رادیوگرافی دیجیتال مستقیم نیز نامیده می شود. تفاوت بین رادیوگرافی دیجیتال و رادیوگرافی معمولی را می توان با تفاوت بین دوربین های قدیمی مبتنی بر استفاده از فیلم هایی که باید در اتاق تاریک ساخته شوند و دوربین های دیجیتال مدرن مقایسه کرد.

رادیوگرافی دیجیتال بدون فیلم است و امکان دریافت، حذف، ویرایش و انتقال فوری فیلم ها به یک سیستم کامپیوتری را فراهم می کند که تقریباً یکباره تصویر را تولید می کند.

با توجه به اصول فیزیکی، رادیوگرافی دیجیتال و فیلم تفاوت چندانی ندارند. رادیوگرافی دیجیتال به جای استفاده از فیلم برای شناسایی و ذخیره داده های تصویر، از آشکارسازهای دیجیتال برای تولید یک تصویر دیجیتالی استفاده می کند، که سپس به طور جداگانه روی یک رسانه دیجیتال ذخیره می شود. در رادیوگرافی دیجیتال 4 مرحله وجود دارد: تولید تصویر، پردازش، بایگانی و ارائه.

رادیوگرافی دیجیتال (DR) یک شکل پیشرفته از معاینه با اشعه‌ایکس است که تصویر رادیوگرافی دیجیتال را بلافاصله بر روی یک کامپیوتر تولید می کند. این تکنیک از صفحات حساس به اشعه‎ایکس برای ضبط داده ها در حین بررسی اشیاء استفاده می کند، که بلافاصله بدون استفاده از یک کاست واسطه به کامپیوتر منتقل می شود. پرتوهای تابشی اشعه‌ایکس از طریق یک حسگر آشکارساز به یک بار الکتریکی معادل و سپس به تصویر دیجیتال تبدیل می شوند.

در مقایسه با سایر دستگاه های تصویربرداری، آشکارسازهای صفحه تخت که به عنوان آرایه‌های آشکارساز دیجیتال (DDA) نیز شناخته می‌شوند، تصاویر دیجیتال با کیفیت بالایی ارائه می دهند. آن ها می‌توانند نسبت سیگنال به نویز بهتر و دامنه‌ی دینامیکی بهبود یافته‌ای داشته باشند که به نوبه‌ی خود، حساسیت بالایی را برای کاربردهای رادیوگرافی فراهم می کند.

مطلب پیشنهادی: میزان اشعه دریافتی از آزمایش های تصویربرداری پزشکی

آشکارسازهای صفحه تخت بر اساس دو رویکرد مختلف کار می‌کنند، تبدیل غیرمستقیم و تبدیل مستقیم. آشکارسازهای صفحه تخت تبدیل غیرمستقیم، دارای یک لایه‌ی درخشان هستند که فوتون‌های اشعه ایکس را به فوتون های نور مرئی تبدیل می‌کنند و از یک ماتریکس فوتودیود از سیلیکون بی شکل برای تبدیل فوتون های نوری به بار الکتریکی استفاده می کنند. این بار متناسب با تعداد و انرژی فوتون های اشعه‌ایکس است که با پیکسل آشکارساز تعامل دارند و بنابراین میزان و چگالی ماده ای که اشعه‌ایکس را جذب کرده است را نشان می دهد.

آشکارسازهای صفحه تخت با تبدیل مستقیم، از یک فوتوکنداکتور مانند سلنیوم بی‌شکل (a-Se) یا تلورید کادمیوم (Cd-Te) بر روی یک صفحه‌ی چند الکترودی استفاده می‌کنند که بالاترین شفافیت و وضوح را ارائه می‌دهند. اطلاعات هر دو نوع آشکارساز توسط ترانزیستورهای لایه نازک خوانده می‌شود.

در فرآیند تبدیل مستقیم، هنگامی که فوتون های اشعه‌ایکس به فوتوکنداکتور، مانند سلنیوم بی‌شکل، برخورد می‌کنند، مستقیماً به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می‌شوند و تقویت و دیجیتالی می شوند. از آن جایی که سنتیلاتور وجود ندارد، پخش جانبی فوتون های نوری در این جا وجود ندارد و این امر باعث ایجاد تصاویر واضح‌تری می شود. این ویژگی آن را از ساختار غیرمستقیم متمایز می کند.

مطلب پیشنهادی: رادیولوژی تشخیصی، مداخله ای و درمانی

هنگامی که یک آشکارساز صفحه تخت با یک مینپولاتور مناسب و نرم افزار پردازش تصویر متصل می‌شود، می توان از آن برای بررسی توموگرافی کامپیوتری اشعه ایکس (CT) استفاده کرد و تصویری سه بعدی از ساختار خارجی و داخلی جسم مورد آزمایش تولید کرد.

نوع دیگری از رسانه های تشخیص دیجیتالی اشعه‌ایکس، آرایه های آشکارساز خطی (LDA) هستند. این آرایه‌ها به جای یک ماتریکس، از یک ردیف واحد از پیکسل های تشخیص اشعه ایکس تشکیل شده اند. برای تشکیل یک تصویر رادیوگرافی دوبعدی. LDA یا جسم تحت بررسی نیاز به حرکت نسبی نسبت به یکدیگر دارند. LDA‌ ها برای بررسی اجسامی که بر روی تسمه نقاله حرکت می‌کنند، مناسب هستند.

مطلب پیشنهادی: پرتو درمانی چیست؟

فرآیند رادیوگرافی دیجیتال

اکتساب و پردازش تصویر

تشخیص دیجیتال بر اساس تبدیل انرژی اشعه ایکس جذب شده به بار الکتریکی است، که سپس باید به صورت دیجیتالی در تصاویر مقیاس خاکستری نمایش داده شود تا انرژی اشعه ایکس کمی که در هر نقطه از تصویر دیجیتال جذب شده است را نشان دهد. تصویر نهایی با استفاده از نرم افزار پردازش تولید می شود. هدف از پردازش تصویر بهبود کیفیت تصویر با کاهش نویز، حذف مصنوعات و افزایش کنتراست در صورت لزوم است.

آرشیو و ارائه تصاویر

تصاویر نهایی به صورت دیجیتالی در رسانه ذخیره سازی برای مشاهده در رایانه ذخیره می شوند. در حین مشاهده، ممکن است تصاویر زوم، اندازه گیری، فاصله و زاویه، پانل یا پنجره شوند. تصاویر را می توان برای مشاهده از راه دور به رایانه های دیگر فرستاد یا برای بازیابی و تشخیص بهتر به سیستم های ثبت دیجیتال پیوند داد.

بنابراین، اصل اساسی تشخیص اشعه ایکس، سپس تبدیل اشعه ایکس به شارژ مستقیم یا غیرمستقیم (از طریق تبدیل به نور به عنوان اولین مرحله توسط فسفر یا سوسوزن) است. این تصاویر به صورت دیجیتالی پردازش و مشاهده می شوند. این فرآیند 10 ثانیه یا کمتر طول می کشد و نیازی به نوار کاست ندارد.

مطلب پیشنهادی: انواع تصویربرداری پزشکی: کاربردها و مزایا

آشکارسازهای صفحه تخت

یکی از انواع صفحه آشکارساز مورد استفاده در رادیوگرافی دیجیتال، آشکارساز صفحه تخت است. اینها دو نوع هستند – آشکارسازهای صفحه تخت تبدیل مستقیم و غیر مستقیم. آرایه‌های کاشی‌شده آشکارسازها برای پوشش کل میدان تصویربرداری در صورت لزوم استفاده می‌شوند.

آشکارسازهای صفحه تخت تبدیل غیر مستقیم دارای سه لایه هستند. سطحی ترین لایه از سزیم یا گادولینیوم، سوسوزن ها (فسفرها) تشکیل شده است که برای تبدیل اشعه ایکس فرودی به نور مرئی استفاده می شود. لایه میانی از آشکارسازهای فتودیود سیلیکونی آمورف تشکیل شده است و لایه نهایی از آرایه های ترانزیستور فیلم نازک (TFT) ساخته شده است.

آرایه های TFT به اندازه ناحیه ای است که قرار است تصویر شود. عملکرد TFT ها تقویت سیگنال الکتریکی تولید شده از تبدیل نور از دیودهای نوری و ذخیره آن به شکل بار الکتریکی است. هنگامی که اختلاف پتانسیل بالایی روی TFT اعمال می شود، شارژ را آزاد می کند. ردیف های آشکارساز در ترانزیستور به طور جداگانه به پتانسیل فعال کننده شارژ متصل می شوند. کاربرد ردیف به ردیف پتانسیل به تشخیص سیگنال امکان می دهد مکان پیکسل مبدا را بر اساس زمان بندی آن نشان دهد.

نور تولید شده در این واکنش سپس به شارژ تبدیل می شود و از این رو به آن تبدیل غیر مستقیم می گویند.

آشکارسازهای صفحه تخت تبدیل مستقیم با استفاده از یک ماده رسانای نور، معمولاً سلنیوم، که روی یک آرایه TFT پوشانده شده است که بار الکتریکی را انباشته و ذخیره می کند، عمل می کند. بیرونی ترین لایه از الکترودهایی تشکیل شده است که بایاس ولتاژ بالایی دارند. این آشکارسازها وضوح فضایی بهتری دارند و دوز تابش در مقایسه با اشعه ایکس معمولی کمتر است. علاوه بر این، نه نوردهی کم و نه نوردهی بیش از حد برای کیفیت تصویر بسیار مهم است.

مطلب پیشنهادی: ام آر آی (MRI) چیست؟ کاربردها، خطرات و نحوه آمادگی

نوع دیگری از آشکارسازهای مورد استفاده در رادیوگرافی دیجیتال مستقیم، CCD است. این آشکارسازهای صفحه تخت تبدیل غیرمستقیم، حسگرهای حساس به نور مانند آنهایی هستند که در دوربین ها استفاده می شوند. مشکل این دستگاه ها محدودیت اندازه آنها به حدود 5 سانتی متر مربع است. اینها همچنین با یک فسفر ترکیب می شوند تا اشعه ایکس را به نور تبدیل کند، که سپس می تواند روی CCD متمرکز شود تا به بار الکتریکی تبدیل شود. داده های به دست آمده به آرایه TFT ارسال می شوند تا خوانده شوند.

مطلب پیشنهادی: سنجش تراکم استخوان

مزایای رادیوگرافی دیجیتال

مزیت اصلی رادیوگرافی دیجیتال کیفیت تصویر بسیار بالا است. رادیوگرافی دیجیتال عموماً در مراکزی که گردش کار تصویربرداری از بیمار بسیار بالایی دارند استفاده می شود. سرعت پردازش و تشخیص نیز بسیار افزایش یافته است. علاوه بر این، مشاهده از راه دور امکان‌پذیر است و تصاویر را می‌توان به صورت دیجیتالی برای بیمار ذخیره کرد تا در صورت تمایل آن‌ها را به جای دیگری ببرد.

سیستم‌های آشکارساز پرتو ایکس از نظر کارایی با چگونگی تشخیص فوتون‌ها و میزان نویز اضافه شده به سیگنال شناسایی شده توصیف می‌شوند. این با بازده کوانتومی کارآگاهی یا DQE اندازه گیری می شود. DQE 100٪ به این معنی است که هر فوتون اشعه ایکس شناسایی شده است و نویز صفر وجود دارد. یک سیستم رادیوگرافی دیجیتال می‌تواند DQEهایی را تا 65 درصد در مقایسه با 30 درصدی که معمول‌تر از رادیوگرافی کامپیوتری است، به دست آورد. مزیت عملی توانایی استفاده از دوزهای کمتر تابش بدون افزایش نویز کوانتومی است.

مطلب پیشنهادی: انواع تصویربرداری پزشکی زنان

رادیوگرافی دیجیتال از مزایای بسیاری برای مجموعه آزمایش های کم‌خطر برخوردار است، از جمله:

• زمان‌های نوردهی کوتاه تر
• برنامه‌های زمان واقعی
• استفاده از ابزار آنالیز و نرم افزار تشخیص عیب
• قابلیت تشخیص جزئیات بهبود یافته
• افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR) و خطی بودن
• کاهش زمان بازرسی، زیرا نیازی به پردازش شیمیایی فیلم ندارد
• مواد شیمیایی پردازش را حذف می کند، بنابراین برای محیط زیست بی‌خطر است.
• افزایش کیفیت تصویر دیجیتال و ذخیره سازی داده ها
• بهره‌وری بالاتر
• قابلیت حمل و نقل
• افزایش دامنه‌ی دینامیکی که امکان بررسی ضخامت چندگانه را در یک عکس فراهم می‌کند
• بازخورد فوری
• انتقال آسان به مشتریان به صورت الکترونیکی

از آنجایی که رادیوگرافی دیجیتال نیازی به پردازش شیمیایی فیلم ندارد، برای محیط زیست بسیار کارآمدتر و ایمن تر است. نتایج با رادیوگرافی دیجیتال بسیار سریعتر است، بهره وری را بهبود می بخشد و امکان ذخیره سازی و حمل آسان را فراهم می کند. در حالی که مزایای رادیوگرافی دیجیتال ممکن است از یک مرکز به مرکز دیگر متفاوت باشد و به نیازهای منحصر به فرد شرکت شما بستگی دارد، برخی از برجسته ترین مزایای رادیوگرافی دیجیتال عبارتند از:

• مراقبت با کیفیت: با ادامه پیشرفت معاینات تشخیصی پزشکی، بیماران ممکن است نگرانی های بیشتری در مورد عوارض جانبی احتمالی این روش ها داشته باشند. رادیوگرافی دیجیتال به میزان قابل توجهی از اشعه کمتری استفاده می کند، که آن را به شکل ایمن تر و موثرتر از رادیولوژی تبدیل می کند. علاوه بر این، رادیوگرافی دیجیتال بسیار دقیق است و احتمال کمی دارد که نیاز به عکس برداری مجدد با اشعه ایکس داشته باشید.
• زمان‌های پردازش: زمان‌های پردازش برای اشعه ایکس سنتی زمان‌بر و گران بود. قبل از دیدن تصاویر باید منتظر بمانید تا فیلم در یک اتاق تاریک ساخته شود. از سوی دیگر، می‌توانید تصاویر به‌دست‌آمده از رادیوگرافی دیجیتال را در زمان واقعی مشاهده کنید، مشاوره‌ها را ساده‌سازی کنید، زمان‌های پردازش کلی را بهبود بخشید و بهره‌وری را برای مشاغل و مشتریان افزایش دهید.
• سهولت استفاده: رادیوگرافی دیجیتال به حداقل آموزش نیاز دارد و استفاده از آن برای بسیاری از متخصصان مراقبت های بهداشتی و هوافضا نسبتاً آسان است. این فرآیند ساده‌تر از رادیوگرافی سنتی است.
• کیفیت تصویربرداری: کیفیت تصویربرداری یکی از جنبه های اصلی کاربردهای پزشکی و غیرپزشکی است، زیرا هر عملکردی برای تکمیل یک آزمایش یا پروژه به تصاویر واضح و قابل اعتماد نیاز دارد. رادیوگرافی دیجیتال می تواند تصاویر با کیفیت بالاتری نسبت به فرآیندهای تصویربرداری سنتی تولید کند و به کسب و کار شما اجازه می دهد بر روی بی نظمی های جزئی تمرکز کند که ممکن است در غیر این صورت از قلم افتاده باشید. تصاویر با کیفیت بالا امکان پذیر است زیرا رادیوگرافی دیجیتال دارای نرم افزار تخصصی است که می تواند تصاویر را برای وضوح بهتر دستکاری الکترونیکی کند.
• اشتراک‌گذاری تصویر: اشتراک‌گذاری تصویر نیز بسیار سریع‌تر و مؤثرتر از انتقال دستی یا فیزیکی فیلم‌های اشعه ایکس فیزیکی بین بخش‌ها و حتی امکانات است که توانایی یک حرفه‌ای را برای تکمیل یک پروژه تسریع می‌کند.
• ذخیره سازی تصویر: علاوه بر بهبود اشتراک گذاری تصاویر، ذخیره سازی نیز بسیار کارآمدتر است و به طور قابل توجهی خطر نابجا شدن یا گم شدن تصاویر را کاهش می دهد. شما می توانید با خیال راحت نتایج رادیوگرافی دیجیتال را روی هارد دیسک ذخیره کنید و دسترسی به افراد غیر مجاز را محدود کنید. سپس، می توانید این تصاویر را در صورت نیاز برای بررسی بازیابی کنید.
• منابع: یکی دیگر از مزایای رادیوگرافی دیجیتال این است که نیازی به توسعه دهندگان شیمیایی یا پردازشگرهای فیلم ندارد. رادیوگرافی دیجیتال نیاز به سرمایه گذاری یک بار نصب و به دنبال آن تعمیر و نگهداری معمول دارد تا اطمینان حاصل شود که ماشین آلات به خوبی کار می کنند. علاوه بر این، رادیوگرافی دیجیتال می تواند به کاهش هزینه های نیروی کار برای تاسیسات کمک کند، زیرا این اشعه ایکس دیجیتال مدت زیادی طول نمی کشد تا توسعه یابد.

مطلب پیشنهادی: سونوگرافی چیست؟

مزایای زیادی برای اجرای رادیوگرافی دیجیتال در محیط مراقبت های بهداشتی شما وجود دارد. رادیوگرافی دیجیتال می تواند تجربه و نتایج کلی بیمار را بهبود بخشد و در عین حال بهره وری و کارایی متخصصان پزشکی را افزایش دهد. رادیوگرافی دیجیتال برای کاربردهای بلادرنگ ایده‌آل است و دارای زمان‌های نوردهی کوتاه‌تر، تشخیص جزئیات بیشتر و خطی بودن بهبود یافته است. در خارج از یک محیط پزشکی، مزایای اضافی رادیوگرافی دیجیتال عبارتند از:

• نسبت سیگنال به نویز بهبود یافته است
• سیستم رادیوگرافی قابل حمل
• محدوده دینامیکی بهبود یافته با ضخامت های متعدد
• بازخورد فوری
• انتقال داده های الکترونیکی کارآمد به مشتریان
• کاهش زمان توقف و افزایش سطح بهره وری
• امکان بزرگنمایی و بهبود تصاویر برای مشاهده دقیق
• ایمن تر برای محیط زیست بدون نیاز به فرآوری مواد شیمیایی
• استفاده از نرم افزار تشخیص نقص و ابزار تجزیه و تحلیل

معایب رادیوگرافی دیجیتال

نقطه ضعف رادیوگرافی دیجیتال هزینه آن است، زیرا 2 صفحه آشکارساز جداگانه مورد نیاز است، یکی برای هر موقعیت باکی. این آشکارسازها بسیار گران هستند. علاوه بر این، آنها را نمی توان برای تصویربرداری در زوایای نامناسب قرار داد. در نتیجه، طرح های جدیدی برای افزایش انعطاف پذیری این تکنیک ایجاد شده است.

موارد مهم دیگر نیاز به درخشندگی بالا و نمایشگرهایی با وضوح بالا برای مشاهده تصاویر دیجیتال نهایی و نیاز به چیدمان حجم زیادی از حافظه دیجیتال بر روی رسانه مناسب است. رادیوگرافی دیجیتال نیز کاملاً به داشتن یک سیستم آرشیو و ارتباط تصویر (PACS) با پهنای باند بالا بستگی دارد تا بتوان این تصاویر با وضوح بالا را بایگانی کرد.

مطلب پیشنهادی: سی تی اسکن چیست و چگونه انجام می شود؟

تفاوت بین رادیوگرافی دیجیتال و کامپیوتری چیست؟

سیستم‌های رادیوگرافی دیجیتال از صفحه‌های مسطح ماتریکس فعال یا آرایه‌های آشکارساز خطی استفاده می‌کنند، که شامل یک لایه‌ی تشخیصی است که بر روی یک آرایه ماتریکس فعال از ترانزیستورهای لایه نازک و فتودیودها قرار گرفته است. تصاویر رادیوگرافی دیجیتال در زمان واقعی به داده‌های دیجیتال تبدیل می شوند و در عرض چند ثانیه برای تجزیه و تحلیل در دسترس قرار می‌گیرند.

به جای فیلم سنتی اشعه‌ایکس، کاست‌های رادیوگرافی کامپیوتری از صفحه نمایش‌های لومینسانس تحریک‌شده با فتون برای گرفتن تصاویر اشعه ایکس استفاده می‌کنند. کاست رادیوگرافی کامپیوتری وارد یک دستگاه خواننده می‌شود که داده های ذخیره شده را به یک تصویر دیجیتال تبدیل می‌کند. صفحات تصویربرداری رادیوگرافی کامپیوتری انعطاف‌پذیر هستند و نیازی به نگهدارنده‌ی سفت و سخت ندارند. کاست‌های انعطاف‌پذیر موجود، آشکارساز را قادر می‌سازند تا در مناطق منحنی نصب شوند.

در حالی که هر دو رادیوگرافی کامپیوتری و رادیوگرافی دیجیتال دارای محدوده پرتو گسترده‌ای هستند و می‌توانند برای حذف نویز، پردازش مجدد شوند، اما رادیوگرافی دیجیتال نسبت به رادیوگرافی کامپیوتری مزایای بیشتری دارد. رادیوگرافی دیجیتال با ایجاد کیفیت تصویر بالاتر به صورت آنی و در عین حال بازدهی تا سه برابر بیشتر از رادیوگرافی کامپیوتری، جریان کار را بهبود می بخشد. با پیشرفت های مداوم تکنولوژیکی و کاهش قیمت، رادیوگرافی دیجیتال به سرعت به انتخاب ارجح برای اپراتورهای آزمایش کم‌خطر تبدیل می شود.

رادیوگرافی کامپیوتری

رادیوگرافی کامپیوتری که با نام CR نیز شناخته می‌شود، از فسفر قابل تحریک نور برای یک گیرنده تصویر استفاده می‌کند که در محفظه‌ای شبیه به فیلم سنتی نگهداری می‌شود. رادیوگرافی کامپیوتری می‌تواند جذب تابش را برای به دام انداختن الکترون‌ها در سطوح انرژی از طریق فرآیند لومینسانس قابل تحریک نوری مهار کند.

صفحه رادیولوژی محاسباتی دارای یک لایه نازک از دانه های فسفر است که از طریق تابش اشعه ایکس تحریک می شود. این فرآیند تا دور بعدی روشنایی، الکترون‌ها را در شبکه به دام می‌اندازد.

قرار دادن صفحه رادیوگرافی کامپیوتری در معرض لیزر با شدت بالا به الکترون‌هایی که قبلاً به دام افتاده‌اند اجازه می‌دهد به پیوندهای ظرفیت اولیه خود بازگردند و نور بنفش ساطع کنند. در مرحله بعد، یک لوله فوتو ضرب این نور را تفسیر می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که یک مبدل آنالوگ به دیجیتال می تواند آن را ترسیم کرده و روی یک ماتریس پیکسلی دیجیتالی کند. می‌توانید صفحه را با استفاده از نور سفید تنظیم مجدد کنید، به شما این امکان را می‌دهد که اگر با دقت از آن استفاده کنید، دوباره از آن استفاده کنید.

رادیوگرافی دیجیتال مستقیم

همانطورکه گفته شد، برخلاف رادیوگرافی کامپیوتری، رادیوگرافی دیجیتال مستقیم برای به دست آوردن سیگنال های دیجیتال به پردازش میانی متکی نیست. دو روش تبدیل پیشرو شامل تبدیل مستقیم و غیر مستقیم است. تبدیل غیرمستقیم نام خود را دریافت کرد زیرا هنوز از یک سوسوزن برای تبدیل پرتوهای ایکس به نور قبل از تبدیل آنها به بار الکتریکی برای بازخوانی استفاده می کند.

در طی تبدیل غیرمستقیم، عکس‌های اشعه ایکس با سوسوزن یدید سزیم واکنش نشان می‌دهند که به نور تبدیل می‌شود. ساختارهای سوزنی مانند سوسوزن برای به حداقل رساندن پراکندگی در طول این فرآیند خدمت می کنند. سپس، نور به آرایه فتودیود کم نویز می رسد و آن را به یک بار الکتریکی تبدیل می کند. این فتودیودها پیکسل های منفرد را نشان می دهند و بار الکتریکی خوانده شده دیجیتالی را تولید می کنند که سپس به یک پردازشگر تصویر منتقل می شود.

از سوی دیگر، تبدیل مستقیم به تکنیکی اطلاق می شود که مستقیماً اشعه ایکس جذب شده را بدون نیاز به فرآیند سوسوزن میانی به بارهای الکتریکی متناسب تبدیل می کند. تبدیل مستقیم مستلزم استفاده از مواد نیمه هادی است که جفت الکترون-حفره متناسب با شدت پرتو ایکس ایجاد می کند. در بیشتر موارد، نیمه هادی مورد استفاده سلنیوم آمورف است.

تفاوت رادیوگرافی دیجیتال و فیلم سنتی

پروفسور فیزیک آلمانی ویلیام رونتگن به طور تصادفی اشعه ایکس سنتی را در سال 1895 کشف کرد. از آن زمان، آنها ابزار غربالگری ارزشمندی برای کمک به پزشکان در تشخیص چندین بیماری در محیط های پزشکی بوده اند. رادیوگرافی دیجیتال همچنین در بسیاری از عملکردهای دیگر، از جمله بررسی محصول هوافضا و بازرسی ریخته گری و جوشکاری ضروری است.

همانطور که فناوری اشعه ایکس به پیشرفت خود ادامه می دهد، به دلیل هزینه های پایین تر در دسترس تر شده است. رادیوگرافی دیجیتال یک آزمایش سریع و کارآمد است که می تواند مشکلات را در کاربردهای پزشکی و غیر پزشکی تشخیص دهد.

اشعه ایکس پزشکی معمولی برای محافظت از بدن بیمار در برابر تشعشعات اضافی به یک پتو یا پیش بند بزرگ سربی نیاز دارد. رادیوگرافی دیجیتال به طور قابل توجهی تابش کمتری نسبت به اشعه ایکس سنتی تولید می کند و در عین حال نتایج باکیفیتی را ارائه می دهد. در حالی که اشعه ایکس معمولی بی خطر است، رادیوگرافی دیجیتال حتی ایمن تر است، به خصوص در محیط های پزشکی. احتمال ایجاد عوارض یا مشکلات پزشکی ناشی از قرار گرفتن در معرض تابش این فناوری بسیار کمتر است.

رادیوگرافی دیجیتال همچنین مقرون به صرفه است زیرا از فیلم گران قیمت استفاده نمی کند یا برای توسعه آن به مواد گران قیمت متکی نیست. اشعه ایکس دیجیتال فضای ذخیره سازی تقریبا نامحدودی را ارائه می دهد زیرا می توانید به راحتی تصاویر را روی هارد دیسک انتقال دهید. فیلم‌های سنتی می‌توانند ذخیره و دسترسی مؤثر به تصاویر را چالش برانگیز کنند، به‌ویژه از آنجایی که آنها در طول زمان تمایل به تخریب دارند.

تصاویر رادیوگرافی دیجیتال این مشکلات را تجربه نمی کنند زیرا شما می توانید در هر زمان بدون نگرانی از تخریب تصویر به آرشیو دسترسی داشته باشید. چه در کاربردهای پزشکی و چه غیرپزشکی، کیفیت تصویر در درجه اول اهمیت قرار دارد. برای تشخیص پزشکی یا تشخیص ناهنجاری ساختاری به تصاویر واضح نیاز دارید.

با رادیوگرافی دیجیتال می توانید تصاویر را به صورت بلادرنگ دریافت کنید و در عرض چند ثانیه به نتیجه برسید. در صورت نیاز، می‌توانید تصویر را بدون تأثیر منفی بر وضوح یا کیفیت آن، بزرگ‌نمایی و افزایش دهید. فیلم معمولی اغلب هنگام بزرگ شدن برای مسائلی که بالقوه دشوار است، تحریف یا نامنظم می شود.

به طور خلاصه، برخی از مزایای اصلی اشعه ایکس دیجیتال نسبت به فیلم سنتی عبارتند از:

• کاهش تشعشع: رادیوگرافی دیجیتال می تواند نتایج باکیفیتی ارائه دهد و در عین حال تابش بسیار کمتری تولید کند.
• مقرون به صرفه: رادیوگرافی دیجیتال از فیلم گران قیمت استفاده نمی کند یا برای توسعه آن به مواد گران قیمت متکی نیست.
• ذخیره سازی آسان و نامحدود: اشعه ایکس دیجیتال فضای ذخیره سازی تقریبا نامحدودی را ارائه می دهد زیرا می توانید به راحتی تصاویر را روی هارد دیسک انتقال دهید.
• دریافت تصاویر آنی: تصاویر را در زمان واقعی دریافت کنید و در عرض چند ثانیه نتیجه بگیرید.
• افزایش و بزرگ‌نمایی تصاویر: رادیوگرافی دیجیتال به شما امکان می‌دهد تصاویر را بدون تأثیر منفی بر وضوح یا کیفیت آن، بزرگ‌نمایی و افزایش دهید.

کاربردهای رادیوگرافی دیجیتال

مانند تمام فرآیندهای NDT، رادیوگرافی دیجیتال کاربردهای متعددی دارد، از جمله:

• بررسی محصولات هوافضا
• تشخیص خوردگی تحت عایق (CUI) در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز و تولید برق
• شناسایی خوردگی ناشی از تسریع جریان
• شناسایی اجسام خارجی
• بازرسی و بررسی ریخته گری و جوش
• بازرسی و بررسی کامپوزیت ها و اجزای تقویت شده با الیاف
• توسعه محصول و فرآیند

درنتیجه رادیوگرافی دیجیتال یک ابزار همه کاره با مزایای در بسیاری از صنایع است. برخی از شناخته شده ترین کاربردهای رادیوگرافی دیجیتال شامل موارد زیر است.

1. آزمایش غیر مخرب

تست غیر مخرب یک تکنیک تجزیه و تحلیل است که می تواند خواص مختلف یک ساختار، جزء سیستم یا مواد را برای عیوب جوشکاری، ناهنجاری های ویژگی ها، اثرات جوشکاری و موارد دیگر ارزیابی کند. NDT که به عنوان ارزیابی غیر مخرب یا بازرسی غیر مخرب نیز شناخته می شود، به قطعه اصلی آسیب نمی رساند.

تست غیر مخرب یک اصطلاح کلی برای توصیف ابزارها و روش های مختلف بازرسی است. NDT برای کسب و کارهای تجاری ضروری است تا از نگهداری زیرساخت های حیاتی اطمینان حاصل کنند و از عوارض ناشی از یک نقص احتمالی جلوگیری کنند. NDT در کاربردهای حرفه ای مانند تشخیص عیوب در دیگ های صنعتی رایج است، اما در تجهیزات پزشکی نیز نقش ارزشمندی دارد.

2. تشخیص های پزشکی

برای متخصصان پزشکی، رادیوگرافی دیجیتال کیفیت تصویر بی نظیری را ارائه می دهد. امکاناتی که گردش کار تصویربرداری بالایی از بیمار را تجربه می کنند، معمولاً به رادیوگرافی دیجیتال متکی هستند. این فناوری به طور قابل توجهی سرعت پردازش تصویر و تشخیص های دقیق بعدی را افزایش می دهد و نتایج بیمار را بهبود می بخشد.

یکی دیگر از مزایای رادیوگرافی دیجیتال این است که به متخصصان سلامت اجازه می دهد تصاویر را به صورت دیجیتالی برای مشاهده از راه دور ذخیره کنند. علاوه بر این، می‌توانید عکس‌ها را به سایر مراکز یا بیمارانی که نیاز به کپی جداگانه دارند، انتقال دهید. رادیوگرافی دیجیتال می تواند قرار ملاقات ها و تست های تشخیصی را ساده کند، به این معنی که بیماران زمان کمتری را در مطب می گذرانند و پزشکان می توانند به سرعت و به دقت بیماران را درمان و تشخیص دهند.

3. بررسی محصولات هوافضا

آزمایش محصول برای کاربردهای هوافضا یک آزمایش ضروری محصول برای اطمینان از نتایج با کیفیت است. حتی یک خطای کوچک یا یک عارضه غیر قابل توجه می تواند برای هواپیما خطرناک باشد و خطر تصادف را برای خلبانان، پرسنل و مسافران افزایش دهد. تست های قابل اعتماد، مانند رادیوگرافی دیجیتال، یکی از مهم ترین جنبه های بازرسی، تجهیز و نگهداری هواپیما است.

رادیوگرافی دیجیتال هنگام طراحی و توسعه هواپیماهای جدید نیز حیاتی است. این فناوری می تواند کیفیت هواپیما را تضمین کند و رتبه کلی قابلیت اطمینان آن را برای اطمینان از ایمنی بالا ببرد. رادیوگرافی دیجیتال به طور گسترده ای در صنعت هوافضا و سایر تنظیمات از جمله توربین های گاز صنعتی و صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار گرفته است.

4. خوردگی تحت تشخیص عایق

خوردگی زیر عایق شکل شدیدی از پوسیدگی خارجی است که اغلب در تجهیزات کربن عایق شده و فولاد ضد زنگ و فولاد کم آلیاژی که زیر 175 درجه فارنهایت یا در دماهای بالا کار می کنند رخ می دهد. در اغلب موارد این پدیده در صنایع پتروشیمی، فراساحلی، پالایشگاهی و دریایی اتفاق می افتد. اگر تشخیص داده نشود یا درمان نشود، می تواند عوارض خطرناکی ایجاد کند.

خوردگی شدید یا درمان نشده زیر عایق ممکن است خطر خرابی طولانی مدت، خرابی تجهیزات و نشت را افزایش دهد. با گذشت زمان، ممکن است نیاز به تعمیرات گران قیمت یا حتی جایگزینی کامل داشته باشد و در عین حال به نگرانی های مختلف زیست محیطی و ایمنی کمک کند. رادیوگرافی دیجیتال می تواند به طور موثری هر نمونه ای از این موضوع را تشخیص دهد.

5. خوردگی تسریع شده جریان

یکی دیگر از نقص هایی که رادیوگرافی دیجیتال ممکن است بتواند به تشخیص آن کمک کند خوردگی تسریع شده با جریان است. خوردگی تسریع شده جریان نوعی تخریب الکتروشیمیایی است که گاهی با انحلال شیمیایی و انتقال جرم کمک می کند. اشکال مختلفی از خوردگی وجود دارد، از جمله برخورد تک فاز، دو فاز و قطرات مایع.

خوردگی تسریع شده جریان عبارت است از انحلال و انتقال کنترل نشده اکسیدهای آهن در یک چرخه سیستم. مکان های تک فاز به آب و مکان های دو فازی نشان دهنده آب و جریان است. از سوی دیگر، برخورد قطرات مایع نوعی خوردگی است که زمانی رخ می دهد که از دست دادن مداوم مواد از سطح جامد به دلیل قطرات مایع ایجاد می شود.