Co to jest radiografia cyfrowa?

Przez ponad 110 lat do wykonywania badań rentgenowskich używano błon światłoczułych, zwanych potocznie błonami rentgenowskimi. Od około siedemdziesięciu lat wykorzystuje się folie wzmacniające, które usprawniają technikę badania rentgenowskiego poprzez zmniejszenie efektywnej dawki promieniowania, a w związku z tym poprawiają jakość obrazu i bezpieczeństwo prześwietlanego pacjenta. W latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku pojawiły się pierwsze systemy uzyskiwania cyfrowego radiogramu bez pomocy błony światłoczułej, zwane obecnie radiografią cyfrową (RC). Od tego czasu proces ucyfrawiania pracowni rentgenowskich nieustannie przyspiesza. Obecnie uważa się, że w krajach wysoko rozwiniętych około trzech czwartych systemów rentgenowskich to systemy cyfrowe. Są one coraz doskonalsze z powodu znacznego zaawansowania technologicznego w postaci coraz bardziej wydajnych komputerów, nowych technologii tworzenia cyfrowego obrazu oraz doskonalszych monitorów. Medycyna przekroczyła próg nowego sposobu pozyskiwania, obróbki i archiwizacji radiogramu, od którego już nie ma odwrotu (ryc. 1).




Ponadto dostęp do szerokopasmowych łączy internetowych uważa się za istotny element infrastruktury medycznej, w tym – choć na mniejszą skalę – weterynaryjnej. Krótko mówiąc, czeka nas świetlana przyszłość, ponieważ właśnie spełniają się postulaty wysuwane od dawna przez lekarzy, dotyczące przyspieszenia pozyskiwania radiogramów, udoskonalenia obróbki i archiwizacji obrazu, a także pozbycia się konieczności używania odczynników chemicznych, nie do końca bezpiecznych dla człowieka i środowiska.

W ostatnich latach również w Polsce pojawiła się w zasięgu lekarzy weterynarii radiografia cyfrowa. Stało się to możliwe dzięki stałemu obniżaniu cen aparatów (obecnie ta tendencja nieco zmalała ze względu na niekorzystny kurs euro i dolara). Widoczny wzrost zainteresowania lekarzy weterynarii odzwierciedla również powiększająca się liczba sprzedawców systemów RC. Ważne by przy  podejmowaniu decyzji o wyborze i zakupie systemu RC, pamiętać że słowo „cyfrowy” nie oznacza „doskonały”.

Co to jest radiografia cyfrowa?

W nazewnictwie RC istnieje sporo zamieszania, dlatego w dalszej części artykułu będę używał najczęściej obecnie stosowanych nazw i skrótów przejętych z języka angielskiego. Systemy RC dzielą się na dwa podstawowe typy: radiografię pośrednią (prawdopodobnie z przyczyn historycznych nazwano ją po angielsku „computed radiography” – CR) i bezpośrednią („direct radiography” – DR).

CR

Pośrednia radiografia cyfrowa służy do ucyfrawiania badań wykonywanych na tradycyjnych, analogowych aparatach rentgenowskich. Zamiast filmów rentgenowskich używa się płyt obrazowych pełniących funkcję detektorów promieniowania, zamkniętych wewnątrz obudowy odpowiadającej rozmiarami kasecie do radiografii analogowej. Następnie odczytuje się obraz w dedykowanym czytniku płyt obrazowych, zwanym również skanerem, w którym laser skanuje płytę, a uzyskany obraz jest wyświetlany na monitorze. Czas uzyskania jednego radiogramu jest zbliżony do czasu obróbki błony rentgenowskiej w nowoczesnej wywoływarce automatycznej i wynosi około 1-1,5 minuty. Płyty obrazowe są wielokrotnego użytku (większość producentów podaje wartość powyżej 10 tysięcy ekspozycji). Cały proces pozyskiwania radiogramu jest analogiczny jak w tradycyjnej radiografii, do momentu wrzucenia kasety do skanera (1). Zalety CR polegają na uzyskiwaniu ucyfrowionego obrazu z wykorzystaniem już istniejącego aparatu rentgenowskiego, czyli niższa jest cena przejścia na RC. Nie bez znaczenia jest fakt większej uniwersalności systemu, wykonanie radiogramów nie musi odbywać się na stole do prześwietleń, można wykonywać projekcje skośne, projekcje z horyzontalną wiązką promieni, badanie można wykonać dowolnym aparatem rentgenowskim.

DR

W systemach radiografii bezpośredniej wyeliminowano kasetę, zastępując ją czytnikiem obrazu sprzężonym bezpośrednio z aparatem rentgenowskim i komputerem. Obraz uzyskuje się prawie natychmiast. Jest to dosyć istotna zaleta w weterynarii, ponieważ bardzo szybko można ocenić wartość techniczną uzyskanego obrazu bez zmiany ułożenia pacjenta leżącego na stole, czyli możliwa jest natychmiastowa korekta np. ułożenia czy parametrów ekspozycji. Wyróżnia się dwa systemy bezpośredniej radiografii cyfrowej, oparte na różnych założeniach konstrukcyjnych.

System DR CCD. Założenie techniczne polega na uzyskaniu obrazu rentgenowskiego z wykorzystaniem zjawiska luminescencji niektórych związków chemicznych pod wpływem promieni rentgenowskich. Uzyskuje się obraz widzialny, który następnie jest zmniejszany i przesyłany systemem soczewek i zwierciadeł wewnątrz urządzenia. Pomniejszony obraz ostatecznie pada na matrycę i zostaje przetworzony w obraz cyfrowy. Matryca jest taka sama jak w cyfrowych aparatach fotograficznych, nosi nazwę matrycy CCD (ang. Charge Coupled Device) i jest wielkości 2-3 cm2. Istnieje szereg różnych rozwiązań opartych na tym systemie. Jest on również wykorzystywany we współczesnych systemach do fluoroskopii, zwanych potocznie w Polsce rentgenotelewizją. Zaletą systemów opartych o tę technologię jest atrakcyjna cena, wadą – jakość obrazu, która zwykle nie dorównuje innym systemom, oraz bezwzględna konieczność montowania układu pod blatem stołu do prześwietleń.

System DR FPDjest przeważnie doskonalszy od poprzedniego, jego nazwa pochodzi od angielskiego określenia Flat Panel Detector, które można przetłumaczyć jako „zespół czujników w płaskiej obudowie”. W dużym uproszczeniu można przyjąć, że jest to matryca, która zbiera informacje o natężeniu promieniowania rentgenowskiego w całym polu naświetlania, a uzyskane informacje są bezpośrednio przetwarzane w sygnał cyfrowy bez pośredniego etapu wizualizacji (1, 2). W weterynarii zwykle proponowane są dwie wersje systemów DR FPD: montowane na stałe pod blatem stołów do prześwietleń i ruchome, połączone przewodem z komputerem sterującym i lampą aparatu (ostatnio pojawiły się również wersje bezprzewodowe), przeznaczone głównie dla lekarzy pracujących w terenie.

Oba systemy radiografii bezpośredniej są droższe niż system CR. Jakość obrazu jest bardzo dobra ze wskazaniem na systemy FPD, a istotną wadą jest koszt naprawy uszkodzonego urządzenia w porównaniu z kosztem zakupu nowej kasety do systemu CR.