デジタルレントゲン撮影

デジタルレントゲン撮影は、 X線感光プレートを使用して患者の検査中にデータを直接キャプチャし、中間カセットを使用せずにデータをすぐにコンピュータシステムに転送するレントゲン撮影の一種です。 ^[1]利点としては、化学処理をバイパスすることによる時間効率と、画像をデジタルで転送および強調できることが挙げられます。また、従来のレントゲン撮影と同様のコントラストの画像を生成するために使用する放射線量が少なくなります。

デジタル放射線撮影では、X 線フィルムの代わりにデジタル画像キャプチャデバイスを使用します。これにより、画像をすぐにプレビューして利用できる、コストのかかるフィルム処理手順が不要、ダイナミックレンジが広いため露出過多や露出不足が許容される、画像全体の表示品質を向上させる特別な画像処理技術を適用できるなどの利点が得られます。

検出器

フラットパネル検出器

フラットパネル検出器（FPD）は、最も一般的な直接デジタル検出器です。^[2]主に2つのカテゴリに分類されます。

1.間接型 FPD アモルファスシリコン(a-Si) は、市販の FPD で最も一般的な材料です。a-Si 検出器と、検出器の外層にあるヨウ化セシウム(CsI) またはガドリニウムオキシサルファイド(Gd ₂ O _{2 S) で作られた}シンチレータを組み合わせることで、X 線が光に変換されます。この変換により、a-Si 検出器は間接型イメージングデバイスと見なされます。光は a-Si フォトダイオード層を通過し、デジタル出力信号に変換されます。その後、デジタル信号は薄膜トランジスタ(TFT) またはファイバー結合 CCD によって読み出されます。^[3]

2.直接型 FPD。アモルファスセレン(a-Se) FPD は、X 線光子が直接電荷に変換されるため、「直接型」検出器として知られています。この設計のフラットパネルの外側の層は、通常、高電圧バイアス電極です。X 線光子はa-Se に電子正孔対を生成し、これらの電子と正孔の移動は、バイアス電圧電荷の電位に依存します。正孔が電子に置き換えられると、セレン層に生じた電荷パターンが、TFT アレイ、アクティブマトリックスアレイ、電位計プローブ、またはマイクロプラズマラインアドレス指定によって読み取られます。^[3]^[4]

その他の直接デジタル検出器

CMOSや電荷結合素子（CCD）をベースにした検出器も開発されているが、一部のシステムのFPDに比べてコストが低いにもかかわらず、かさばる設計と画質の悪さから、広く採用されていない。^[5]

高密度ラインスキャン固体検出器は、ユーロピウムを添加した光刺激性フッ化臭化バリウム (BaFBr:Eu) または臭化セシウム (CsBr) 蛍光体で構成されています。蛍光体検出器は、露光中に X 線エネルギーを記録し、レーザーダイオードによってスキャンされて蓄積されたエネルギーを励起し、CCD のデジタル画像キャプチャアレイによって放出されて読み取られます。

リン光板放射線写真

リン光板ラジオグラフィー^[6]は、2枚のX線感光スクリーンの間に挟まれた感光フィルムの古いアナログシステムに似ていますが、アナログフィルムが光刺激性リン光体（PSP）を備えたイメージングプレートに置き換えられている点が異なります。このイメージングプレートは画像を記録し、画像読み取り装置で読み取られ、画像は通常、画像保管通信システム（PACS）に転送されます。^[6]これは、光刺激性リン光体（PSP）プレートベースのラジオグラフィーまたはコンピューターラジオグラフィー^{[7]とも呼ばれます（コンピューター処理を使用して複数の投影ラジオグラフィーを}3D画像に変換するコンピューター断層撮影と混同しないでください）。

X線照射後、プレート（シート）は特殊なスキャナにかけられ、レーザー光スキャンを使用して潜像が点ごとに取り出され、デジタル化されます。デジタル化された画像は保存され、コンピュータ画面に表示されます。 ^[7]リン光プレートラジオグラフィーは、既存のフィルムを置き換えるため、既存の機器に改造なしで取り付けられるという利点があると説明されていますが、スキャナと傷ついたプレートの交換には余分なコストがかかります。

当初はリン光体プレートレントゲン撮影が主流でしたが、初期のDR ^[要説明]システムは法外に高価（カセット1枚あたり4万～5万ポンド）で、技術が患者のもとに運ばれるため、損傷を受けやすかったです。^[8]物理的なプリントアウトがなく、読み取り処理後にデジタル画像が得られるため、CR ^[要説明]^は^{間接的なデジタル技術として知ら}れており、X線フィルムと^完全デジタル検出器の間のギャップを埋めています。^[9]^[10]

工業用途

安全

デジタルラジオグラフィー（DR）は、セキュリティX線検査分野で20年以上にわたりさまざまな形式（CCDやアモルファスシリコンイメージャーなど）で存在しており、セキュリティおよび非破壊検査（NDT）分野での検査X線用フィルムの使用を着実に置き換えています。^[11] DRは、優れた画質、高いPOD（検出確率）、携帯性、環境への配慮、即時画像化など、いくつかの重要な利点により、セキュリティNDT業界に大きなチャンスをもたらしました。^[12]

材料

材料の非破壊検査は、安全性とコスト上の理由から材料の完全性が極めて重要な航空宇宙や電子機器などの分野では極めて重要です。 ^[13]デジタル技術の利点には、リアルタイムで結果を提供できることが挙げられます。^[14]

歴史

主な進展

参照

参考文献

デジタル放射線撮影に関する図書館資料

ライブラリ内のリソース

^ Marchiori, Dennis M. 臨床画像診断：骨格、胸部、腹部のパターンの差異。Elsevier Mosby、2014年。
^ Neitzel, U. (2005 年 5 月 17 日). 「CR および DR 向けデジタル検出器技術の現状と展望」.放射線防護線量測定. 114 (1–3): 32–38. doi :10.1093/rpd/nch532. PMID 15933078.
^ ab Lança, Luís; Silva, Augusto (2013). 「デジタル放射線検出器: 技術概要」.単純放射線撮影用デジタル画像システム. ニューヨーク: Springer. pp. 14–17. doi :10.1007/978-1-4614-5067-2_2. hdl :10400.21/1932. ISBN 978-1-4614-5066-5。
^ Ristić, Goran S (2013). 「デジタルフラットパネルX線検出器」(PDF) .第三回医学物理学および生物医学工学会議、2013年10月18日〜19日。45 (10).スコピエ(マケドニア、旧ユーゴスラビア共和国): 65–71.
^ Verma, BS; Indrajit, IK (2008). 「放射線撮影におけるコンピュータの影響: デジタル放射線撮影の到来、パート2」。Indian Journal of Radiology and Imaging . 18 (3): 204–9. doi : 10.4103/0971-3026.41828 . PMC 2747436 . PMID 19774158.
^ ab Benjamin S (2010). 「リン光板ラジオグラフィー：フィルムレス診療の不可欠な要素」Dent Today . 29 (11): 89. PMID 21133024.
^ ab Rowlands, JA (2002 年 12 月 7 日). 「コンピュータ放射線撮影の物理学」.医学と生物学における物理学. 47 (23): R123-66. doi :10.1088/0031-9155/47/23/201. PMID 12502037. S2CID 250801018.
^ Freiherr, Greg (2014 年 11 月 6 日)。「医療画像の折衷的な歴史」。Imaging Technology News。
^ Allisy-Roberts, Penelope; Williams, Jerry R. (2007-11-14). Farr's Physics for Medical Imaging. Elsevier Health Sciences. p. 86. ISBN 978-0702028441。
^ ホームズ、ケン; エルキントン、マーカス; ハリス、フィル (2013-10-10)。クラークの放射線技師のための画像物理学の基本。CRC プレス。p. 83。ISBN 9781444165036。
^ Mery, Domingo (2015-07-24). X線検査のためのコンピュータビジョン：画像、システム、画像データベース、アルゴリズム。Springer。p. 2。ISBN 9783319207476。
^ 「航空宇宙分野におけるデジタルラジオグラフィーのレビュー」 Vidisco . 2021年2月2日閲覧。
^ Hanke, Randolf; Fuchs, Theobald; Uhlmann, Norman (2008 年 6 月)。「非破壊検査および材料特性評価のための X 線ベースの方法」。核物理学研究における計測機器と方法セクション A:加速器、分光計、検出器および関連機器。591 (1): 14–18。doi :10.1016/j.nima.2008.03.016 。
^ Ravindran, VR (2006)。フラットパネル検出器を使用したデジタルラジオグラフィーによる宇宙船部品の非破壊評価(PDF)。非破壊評価に関する全国セミナー。ハイデラバード: インド非破壊検査協会。
^ 園田正之; 高野正之; 宮原淳; 加藤秀雄 (1983 年 9 月). 「走査型レーザー刺激発光法を用いたコンピュータ放射線撮影」.放射線学. 148 (3): 833–838. doi :10.1148/radiology.148.3.6878707. PMID 6878707.
^ Bansal, GJ (2006 年 7 月 1 日)。「デジタルラジオグラフィー。 現代の従来の画像診断との比較」。Postgraduate Medical Journal。82 ( 969): 425–428。doi : 10.1136 /pgmj.2005.038448。PMC 2563775。PMID 16822918。
^ Mattoon, John S.; Smith, Carin (2004). 「Breakthroughs in Radiography Computed Radiography」. Compendium . 26 (1). 1980年代に富士フイルムメディカルシステムズによって導入されたコンピューテッドラジオグラフィー (CR)...
^ Frommer, Herbert H.; Stabulas-Savage, Jeanine J. (2014-04-14). 歯科専門家のための放射線学 - 電子書籍. Elsevier Health Sciences. p. 288. ISBN 9780323291156。
^ Nissan, Ephraim (2012-06-15). 法的証拠、警察の捜査、訴訟の議論を扱うためのコンピュータアプリケーション。Springer Science & Business Media。p. 1009。ISBN 9789048189908。
^ Zhao, Wei; Rowlands, JA (1995 年 10 月)。「アモルファスセレンを使用した X 線画像: デジタル放射線学のためのフラットパネル自己スキャン検出器の実現可能性」。Medical Physics . 22 (10): 1595–1604. doi :10.1118/1.597628. PMID 8551983。
^ Antonuk, LE; Yorkston, J; Huang, W; Siewerdsen, JH; Boudry, JM; el-Mohri, Y; Marx, MV (1995 年 7 月)。「リアルタイム、フラットパネル、アモルファスシリコン、デジタル X 線イメージャー」。RadioGraphics。15 ( 4 ) : 993–1000。doi : 10.1148 /radiographics.15.4.7569143。PMID 7569143。
^ Kim, HK; Cunningham, IA; Yin, Z; Cho , G (2008). 「デジタル放射線検出器の開発について: レビュー」(PDF)。International Journal of Precision Engineering and Manufacturing。9 ( 4): 86–100。2017-08-09にオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017-05-21に取得。
^ Berman, Louis H.; Hargreaves, Kenneth M.; Cohen, Steven R. (2010-05-10). Cohen の Pathways of the Pulp Expert Consult. Elsevier Health Sciences. p. 108. ISBN 978-0323079075。

[1] Marchiori, Dennis M. 臨床画像診断：骨格、胸部、腹部のパターンの差異。Elsevier Mosby、2014年。

[Neitzel2005-2] Neitzel, U. (2005 年 5 月 17 日). 「CR および DR 向けデジタル検出器技術の現状と展望」.放射線防護線量測定. 114 (1–3): 32–38. doi :10.1093/rpd/nch532. PMID 15933078.

[DigImSys-3] Lança, Luís; Silva, Augusto (2013). 「デジタル放射線検出器: 技術概要」.単純放射線撮影用デジタル画像システム. ニューヨーク: Springer. pp. 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). 「デジタルフラットパネルX線検出器」(PDF) .第三回医学物理学および生物医学工学会議、2013年10月18日〜19日。45 (10).スコピエ(マケドニア、旧ユーゴスラビア共和国): 65–71.

[5] Verma, BS; Indrajit, IK (2008). 「放射線撮影におけるコンピュータの影響: デジタル放射線撮影の到来、パート2」。Indian Journal of Radiology and Imaging . 18 (3): 204–9. doi : 10.4103/0971-3026.41828 . PMC 2747436 . PMID 19774158.

[Benjamin-6] Benjamin S (2010). 「リン光板ラジオグラフィー：フィルムレス診療の不可欠な要素」Dent Today . 29 (11): 89. PMID 21133024.

[Rowlands-7] Rowlands, JA (2002 年 12 月 7 日). 「コンピュータ放射線撮影の物理学」.医学と生物学における物理学. 47 (23): R123-66. doi :10.1088/0031-9155/47/23/201. PMID 12502037. S2CID 250801018.

[8] Freiherr, Greg (2014 年 11 月 6 日)。「医療画像の折衷的な歴史」。Imaging Technology News。

[9] Allisy-Roberts, Penelope; Williams, Jerry R. (2007-11-14). Farr's Physics for Medical Imaging. Elsevier Health Sciences. p. 86. ISBN 978-0702028441。

[10] ホームズ、ケン; エルキントン、マーカス; ハリス、フィル (2013-10-10)。クラークの放射線技師のための画像物理学の基本。CRC プレス。p. 83。ISBN 9781444165036。

[11] Mery, Domingo (2015-07-24). X線検査のためのコンピュータビジョン：画像、システム、画像データベース、アルゴリズム。Springer。p. 2。ISBN 9783319207476。

[12] 「航空宇宙分野におけるデジタルラジオグラフィーのレビュー」 Vidisco . 2021年2月2日閲覧。

[13] Hanke, Randolf; Fuchs, Theobald; Uhlmann, Norman (2008 年 6 月)。「非破壊検査および材料特性評価のための X 線ベースの方法」。核物理学研究における計測機器と方法セクション A:加速器、分光計、検出器および関連機器。591 (1): 14–18。doi :10.1016/j.nima.2008.03.016 。

[14] Ravindran, VR (2006)。フラットパネル検出器を使用したデジタルラジオグラフィーによる宇宙船部品の非破壊評価(PDF)。非破壊評価に関する全国セミナー。ハイデラバード: インド非破壊検査協会。

[15] 園田正之; 高野正之; 宮原淳; 加藤秀雄 (1983 年 9 月). 「走査型レーザー刺激発光法を用いたコンピュータ放射線撮影」.放射線学. 148 (3): 833–838. doi :10.1148/radiology.148.3.6878707. PMID 6878707.

[16] ^ Bansal, GJ (2006 年 7 月 1 日)。「デジタルラジオグラフィー。 現代の従来の画像診断との比較」。Postgraduate Medical Journal。82 ( 969): 425–428。doi : 10.1136 /pgmj.2005.038448。PMC 2563775。PMID 16822918。

[17] Mattoon, John S.; Smith, Carin (2004). 「Breakthroughs in Radiography Computed Radiography」. Compendium . 26 (1). 1980年代に富士フイルムメディカルシステムズによって導入されたコンピューテッドラジオグラフィー (CR)...

[18] Frommer, Herbert H.; Stabulas-Savage, Jeanine J. (2014-04-14). 歯科専門家のための放射線学 - 電子書籍. Elsevier Health Sciences. p. 288. ISBN 9780323291156。

[19] Nissan, Ephraim (2012-06-15). 法的証拠、警察の捜査、訴訟の議論を扱うためのコンピュータアプリケーション。Springer Science & Business Media。p. 1009。ISBN 9789048189908。

[20] Zhao, Wei; Rowlands, JA (1995 年 10 月)。「アモルファスセレンを使用した X 線画像: デジタル放射線学のためのフラットパネル自己スキャン検出器の実現可能性」。Medical Physics . 22 (10): 1595–1604. doi :10.1118/1.597628. PMID 8551983。

[21] Antonuk, LE; Yorkston, J; Huang, W; Siewerdsen, JH; Boudry, JM; el-Mohri, Y; Marx, MV (1995 年 7 月)。「リアルタイム、フラットパネル、アモルファスシリコン、デジタル X 線イメージャー」。RadioGraphics。15 ( 4 ) : 993–1000。doi : 10.1148 /radiographics.15.4.7569143。PMID 7569143。

[22] ^ Kim, HK; Cunningham, IA; Yin, Z; Cho , G (2008). 「デジタル放射線検出器の開発について: レビュー」(PDF)。International Journal of Precision Engineering and Manufacturing。9 ( 4): 86–100。2017-08-09にオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017-05-21に取得。

[23] Berman, Louis H.; Hargreaves, Kenneth M.; Cohen, Steven R. (2010-05-10). Cohen の Pathways of the Pulp Expert Consult. Elsevier Health Sciences. p. 108. ISBN 978-0323079075。