„Wielu ludzi sądzi, że systemy cyfrowe są jak mleko kupowane w sklepie – jeśli je kupujesz, to zakładasz, że jest zawsze dobre, niezależnie od smaku i marki producenta. One nie są jak mleko.”

Kevin Scholz

Ryc. 1. Nadchodzi zmierzch radiografii opartej na błonach światłoczułych.

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. I tu pojawia się problem, ponieważ potencjalny nabywca nie bardzo wie, co wybrać. Mam nadzieję, że niniejszy artykuł pomoże w podejmowaniu decyzji o wyborze i zakupie systemu RC, ale również uświadomi, 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 FPD jest 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.

Blaski radiografii cyfrowej

Zalety radiografii cyfrowej są oczywiste i nikt nie może kwestionować poprawy jakości badania rentgenowskiego. Wymieńmy kilka z powszechnie krążących opinii na ten temat, nie zawsze prawdziwych (1, 2, 5):

• Obraz stworzony cyfrowo można powiększyć, zmienić jego kontrast i zaczernienie, podkreślić kontury, przedstawić rozkład stopni skali szarości, etc. Na monitorze można zrobić niezbędne pomiary, wybrać obszar zainteresowania i przeprowadzić jego szczegółową ocenę. Można wykorzystać jeden radiogram do oceny kości i tkanek miękkich, w radiografii analogowej konieczne są dwie projekcje.
• Obraz na filmie może być w danej chwili tylko w jednym miejscu. Obraz cyfrowy umożliwia szybką konsultację z kilkoma osobami jednocześnie, zarówno w klinice, jak i na innym kontynencie. Film można ucyfrowić, ale kopiowanie obrazu analogowego w cyfrowy pogarsza jakość obrazu.
• Cyfrowy obraz jest dostępny dla lekarza natychmiast po wykonaniu badania. Wstępna ocena obrazu umożliwia wykonanie powtórnego badania bez ponownego układania pacjenta na stole.
• Duża tolerancja cyfrowej radiografii na błędy w doborze parametrów ekspozycji. Spowodowało to znaczne zmniejszenie liczby projekcji powtarzanych z powodu złego doboru kilowoltów (kV) lub miliamperosekund (mAs).
• Obniżenie parametrów ekspozycji. W rzeczywistości wartości kV i mAs w systemach CR są podobne jak w radiografii analogowej w przypadku stosowania ekranów wzmacniających o niskiej czułości (około 200). W radiografii DR ta tendencja jest wyraźniejsza, ale spotyka się rozwiązania (zwłaszcza w systemach DR CCD), gdzie zalecane parametry są wyższe.
• Ucyfrowienie jest drogie, ale pozwala na oszczędności w eksploatacji, głównie z powodu braku ciemni. Oszczędność miejsca koniecznego do urządzenia ciemni.
• Wydanie pacjentowi wyniku badania nie jest problemem, ponieważ prawo nie narzuca jego postaci. Ucyfrowienie obrazów umożliwia wydanie badań na płycie CD.
• Klasyczne archiwa filmów rentgenowskich zajmują miejsce i wymagają obsługi przez personel, a odnalezienie poprzedniego badania, często po latach, jest uciążliwe lub po prostu niemożliwe.
• Brak kłopotliwych materiałów do utylizacji.
• Brak konieczności stosowania kratek przeciwrozproszeniowych. Ten punkt odnosi się jedynie do systemów DR FPD.

Cienie radiografii cyfrowej

O wadach systemów cyfrowych mówi się niewiele, ponieważ nie jest to w interesie sprzedających, za to powinno bardzo interesować kupujących, którzy wykładają niemałe pieniądze na RC. Należy o nich pamiętać, ponieważ po zakupie często sprawiają nieprzyjemną niespodziankę właścicielowi.