Che cos'è la radiografia diretta (DR)?
La radiografia digitale è anche conosciuta come radiografia diretta, o DR. Con la tecnologia DR,
c'è una conversione immediata dell'intensità d'irradiazione in informazione d'immagine digitale.
Esposizione e la formazione dell'immagine sono simultanei, permettendoci l'acquisizione di un'immagine in tempo quasi reale
, con l'immagine/radiografia disponibile in pochi secondi dopo l'esposizione.
Questa formazione d'immagine quasi istantanea è la ragione per cui il DR è considerato l'unico metodo genuino
di radiografia digitale.
Alcuni dei dispositivi forniscono anche un modo vero real-time (radioscopico) con velocità di visualizzazione fino
a 30 immagini al secondo. Per il DR, si usano dei rivelatori a schermo piatto di varie dimensioni, fino a circa 400 x 400 mm
(massimo nel 2006) come indicato nella figura 8-16, che trasformano l'intensità della radiazione incidente in
segnali elettronici proporzionali e digitalizzati.
Questi segnali digitali possono, con un computer e monitor (postazione di lavoro), e senza
altri passi intermedi, essere presentati come un'immagine radiografica coerente. In genere si usa un cavo per collegare
il sensore a questo posto di lavoro, da cui si controlla anche lo schermo.
Ci sono svariati tipi e fornitori di sistemi di schermi piatti DR-flat. Esiste una varietà di sistemi di schermo piatto
con una grande gamma di misure di pixel e risoluzioni. Più è grande il numero di e più sono piccoli i
pixel, più è alta la potenziale risoluzione del sistema.
Il silicio amorfo e il selenio amorfo sono usati come materiali per i sensori.
Si usano dei CCD’s (Charge Coupled Devices)(dispositivi ad accoppiamento di carica) e CMOS (Complimentary Metal Oxide
Semiconductor)(Semiconduttore ad Ossido di metallo integrativo) come sensori.
I pannelli piatti ad alta risoluzione più comuni utilizzano la tecnologia del silicio amorfo.
Questo materiale converte la radiazione incidente in luce. La conversione è proporzionale alla
dose di radiazione. Questa luce viene a sua volta convertita in un segnale elettrico
proporzionale da uno scintillatore costituito, ad esempio, da fotodiodi strutturati allo ioduro di cesio (CsI) e da transistor integrati
a pellicola sottile (TFT).
Ogni elemento dell'immagine (pixel) contribuisce all'immagine radiografica che si forma sullo schermo della
stazione di lavoro. Ogni elemento ha un'area effettiva quadrata, con un passo dei pixel che varia tipicamente
da 50 a 400 micron. Più piccoli sono i pixel, migliore è la risoluzione. È in corso lo sviluppo di
elementi/pixel del sensore più piccoli.
A seconda dell'area attiva complessiva e del passo dei pixel del rivelatore, un pannello è composto da fino a diversi
milioni di elementi/pixel.
La Figura 9-16 mostra i diversi strati attivi di un rivelatore a schermo piatto, depositati su un
substrato di vetro e ricoperti di grafite.
Nella pratica la DR si è dimostrata uno strumento eccellente per l'industria delle PND, tuttavia
si applicano anche alcune limitazioni:
- I rivelatori a schermo piatto possono essere utilizzati ininterrottamente per anni nei processi di produzione di massa, ma la loro durata è limitata dalla dose di radiazioni accumulata. La durata di vita finale è determinata da una combinazione di dose totale, rateo di dose ed energia di radiazione. Le lastre sono meno tolleranti alle radiazioni ad alta energia che a quelle a bassa energia, pertanto è opportuno evitare le energie estremamente elevate. La durata finale dipende quindi dalla sua applicazione.
- Con milioni di pixel è "normale" che con il tempo alcuni pixel diventino meno reattivi, come i pixel dei pannelli piatti utilizzati nei computer (notebook). Di solito il numero e il modello di pixel morti non accettabili sono specificati dal produttore. Fortunatamente, nei casi in cui una piccola area del pannello è fuori uso, un interprete esperto delle immagini DR è in grado di differenziare (grazie al riconoscimento dei modelli e alla posizione nota sul pannello) i difetti reali dei componenti dai pixel meno reattivi.
- I rivelatori a lastra piatta sono anche soggetti a un effetto memoria, in gergo chiamato "ghosting". Ciò è dovuto all'isteresi dello strato di scintillazione dopo l'esposizione. L'immagine svanisce lentamente, soprattutto in caso di livelli di energia elevati, superiori a qualche centinaio di kV. Questa isteresi causa un certo tempo morto del sistema, da secondi a minuti a seconda dell'energia di radiazione, durante il quale la lastra non può essere riutilizzata.