Wie digitalisiere ich ein Röntgenbild?
Wie auch bei anderen ZfP-Methoden hat die Einführung von Mikroprozessoren und Computern zu wesentlichen Änderungen in der Röntgenuntersuchung geführt. Kapitel 17 beschreibt eine Reihe von Systemen wie die Computertomographie und die Radioskopie, die durch neu entwickelte Technologien für die schnelle digitale Verarbeitung großer Datenmengen ermöglicht werden.
Aber wie dieses Kapitel (16) zeigt, hat auch die Computertechnologie Einzug in die konventionelle bildgebende Radiographie gefunden, wie sie in der Industrie angewandt wird. Die treibende Kraft war die Medizin, in der sich die digitale Radiographie bereits bewährt hat und zur Standardtechnologie geworden ist. Zusammen mit einigen anderen Unternehmen hat GE Inspection Technologies digitale Systeme für ein breites Spektrum von computergestützten ZfP-Anwendungen entwickelt. Teilweise ersetzt die digitale Radiographie herkömmliche Filme und ermöglicht zu einem gewissen Maß auch neue Anwendungen.
Die folgenden drei Hauptmethoden werden unterschieden:
- Digitalisierung herkömmlicher flexibler Röntgenfilme für die Archivierung und/oder Bildverbesserung (Bearbeitung)
- digitale Radiographie mittels phosphorbeschichteter, semiflexibler Speicherfolien und Computerverarbeitung, die sogenannte „Computerradiographie“ oder CR
- digitale Radiographie, zum Beispiel mit starren Flächendetektoren und sofortiger Computerverarbeitung, die „digitale Radiographie“ oder DR, gelegentlich auch als „Direktradiographie“ bezeichnet.
Jede Methode hat verschiedene Stärken, Vorteile und Einschränkungen, die im Hinblick auf die spezifische Anwendung, die Inspektionsanforderungen und wirtschaftliche Aspekte beurteilt werden sollten: Kapital, menschliche Investition und Produktion (Anzahl von Belichtungen in einer bestimmten Zeit).
Die wesentlichen Vorzüge der digitalen Radiographie im Vergleich zum herkömmlichen Film sind:
- Kürzere Belichtungszeit und damit potenziell sicherer
- Schnellere Entwicklung
- Keine Chemikalien, damit keine Umweltverschmutzung
- Keine Verbrauchsmaterialien, damit geringe Betriebskosten
- Folien und Platten können mehrmals verwendet werden
- Ein sehr breiter dynamischer Belichtungsbereich/Spielraum, damit weniger Wiederholungen
Andererseits liegt die Bildauflösung selbst bei der am besten optimierten digitalen Methode (immer noch) unter der von sehr feinkörnigen Filmen. Einige weitere Einschränkungen werden in diesem Kapitel beschrieben.
Wie digitalisiere ich ein Röntgenbild?
Das Lagern und Archivieren chemisch entwickelter Röntgenfilme erfordert nicht nur spezielle Lagerbedingungen, siehe Abschnitt 10.7, sondern nimmt auch relativ viel Platz in Anspruch. Die Digitalisierung dieser Filme ist eine hervorragende Alternative, die auch die Alterung verhindert. Für diesen Zweck wurden spezielle Geräte entwickelt.
Aktuelle Digitalisierungsgeräte bestehen aus einem schnellen, computergesteuerten Scanner, der den Film in einem linearen Muster punktweise scannt, wie bei der Erzeugung eines TV-Bildes, wobei die Dichten gemessen und die Ergebnisse digitalisiert und gespeichert werden. Der Laserstrahlpunkt kann eine Größe von nur 50 μm (Mikrometer, entspricht einem tausendstel Millimeter) haben, aber das Gerät kann auch für einen groberen Scan, zum Beispiel 500 Mikrometer, und somit kürzere Scanzeiten eingestellt werden.
Die gemessenen Werte werden mit einer kalibrierten Dichteskala verglichen und digital verarbeitet. Dichteschwankungen zwischen 0,05 und 4,7 können gemessen und digitalisiert werden, beispielsweise mit 12 Bit Dichtestufen (4096 Graustufen), was fast 0,001 entspricht. Filme mit einer maximalen Breite von 350 mm können in einem Durchgang digitalisiert werden. Selbst bei der kleinsten Pixelgröße von 50 μm können circa 4 mm Film pro Sekunde gescannt werden. Damit würde dieser Prozess für die größte Standardfilmgröße (350 x 430 mm) etwa 2 Minuten dauern.
Es existieren Scanner ohne Längenbegrenzung des Films sowie Adapter für die Digitalisierung von Rollfilmen.
Neben einem stark reduzierten Lagerplatzbedarf und einer Archivierung (nahezu) ohne Verschlechterung ermöglicht die Digitalisierung auch die (erneute) Analyse der Bilder des Films auf einem Computerbildschirm (siehe Abbildung 18-16) mit der Möglichkeit der elektronischen Bildbearbeitung.
So können Details, die auf Fehler hindeuten, sichtbar gemacht werden, die auf dem Originalfilm mit einem Betrachtungsschirm nicht erkennbar sind.
Da die Auflösung, der dynamische Bereich und die Fähigkeit zum Scannen dichter Filme von Scannern stark variiert, ist eine Beurteilung erforderlich, um eine angemessene Scangenauigkeit zu gewährleisten. Je nach gewählter Auflösung sind viele Megabytes nötig, um einen einzelnen Film zu speichern. Die Archivierung erfolgt in der Regel auf einem Massenspeicher, zum Beispiel CD-ROM, DVD usw.
Ausschließlich für den Gebrauch in Laborumgebungen gibt es hochauflösende Filmdigitalisierungssysteme mit einer Scanpunktgröße von 10 μm. Dies ermöglicht eine detaillierte Analyse bestimmter Filmbereiche.