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Le secret des détecteurs plats : Comment réaliser la magie de la capture d'images en un instant ?
Dans le domaine médical, les innovations en matière de technologie de radiographie numérique ont complètement changé la façon dont nous capturons et analysons les images de l’intérieur du corps humain. La technologie de radiologie numérique utilise des écrans plats sensibles aux rayons X pour capturer directement des images, et sa capacité à transmettre instantanément des images à un système informatique démontre une efficacité extraordinaire par rapport aux méthodes traditionnelles. Le traitement intermédiaire du film n'est plus nécessaire, ce qui réduit non seulement le temps mais également la dose de rayonnement tout en conservant la qualité de l'image.
La technologie de radiographie numérique offre aux radiologues un plus grand confort grâce à la prévisualisation et à la transmission des images en temps réel.
Types de détecteurs
En radiographie numérique, les détecteurs jouent un rôle clé. Les plus courants sont les détecteurs à écran plat (FPD), qui peuvent être subdivisés en deux grandes catégories :
Détecteur plan indirect
Les FPD de type indirect sont généralement constitués d'ammoniac-silicium (a-Si) combiné à un matériau flash (tel que l'iodure de sodium CsI ou l'oxyde d'ammonium et de zirconium Gd2O2S) pour convertir les rayons X en lumière. Cette lumière est convertie en un signal de sortie numérique par une couche de photodiode a-Si, qui est ensuite lue par des transistors à couches minces (TFT) ou un CCD couplé à une fibre. Cette conception rend le dispositif d’imagerie indirecte plus flexible en termes de qualité d’image.
Détecteur plan direct
Les détecteurs directs à écran plat sont fabriqués à base d'ammoniac et de sélénium (a-Se), qui convertit les photons de rayons X directement en charges. Dans cette conception, la couche externe du détecteur contient généralement une électrode de polarisation haute tension. Les photons à rayons X forment des paires électron-trou dans l'ammoniac-sélénium. Le mouvement des trous dépend du potentiel de la tension de polarisation et le modèle de charge résultant est finalement lu dans le réseau TFT.
Les détecteurs directs ont progressivement remplacé les cassettes à rayons X traditionnelles en raison de leur réponse instantanée et de leurs capacités haute résolution.
Autres détecteurs numériques directs
En plus des FPD, des détecteurs basés sur CMOS et des dispositifs à couplage de charge (CCD) ont également été développés, mais ces dispositifs ne sont pas largement utilisés en raison de leur conception volumineuse et de leur mauvaise qualité d'image. En outre, des détecteurs à semi-conducteurs à balayage haute densité ont également été développés. Ces détecteurs utilisent des matériaux phosphorescents dopés au lithium qui peuvent stocker et libérer de l'énergie pendant le processus d'exposition aux rayons X pour générer des images.
Technologie d'imagerie par rayonnement à plaque phosphorescente
La technologie de rayonnement des plaques de phosphore est similaire aux anciens systèmes analogiques, consistant en un film photosensible pris en sandwich entre deux écrans sensibles aux rayons X. Il diffère en ce que le film analogique est remplacé par une plaque à mémoire contenant du phosphore photostimulé (PSP), qui est lue par un appareil de lecture d'images et transmet l'image au système d'archivage et de communication d'images (PACS). Cette technique est appelée radiographie informatisée, bien qu'elle soit différente de la tomodensitométrie (TDM).
L'avantage de la technologie de rayonnement des plaques de phosphore est qu'elle peut être intégrée de manière transparente dans les équipements existants sans modifications.
Utilisation industrielle
Détection de sécurité
La radiographie numérique est utilisée dans les inspections de sécurité depuis plus de 20 ans. Dans le domaine de la sécurité et des contrôles non destructifs (CND), il remplace progressivement l'utilisation du film traditionnel. La technologie numérique offre à l'industrie de l'inspection une excellente qualité d'image, une probabilité de détection élevée, une portabilité et une protection de l'environnement, et peut réaliser un affichage d'image en temps réel.
Tests de matériaux
Dans des domaines tels que l'aérospatiale et l'électronique, les tests non destructifs des matériaux sont cruciaux car l'intégrité des matériaux affecte directement la sécurité et les coûts. La capacité de la technologie numérique à fournir des résultats instantanés est de plus en plus courante dans ces secteurs.
Historique et perspectives d'avenir
Le développement de la technologie de radiographie numérique a modifié notre compréhension de la capture d’images. Avec les progrès de la technologie et la réduction des coûts, de plus en plus d’établissements médicaux et d’unités industrielles commencent à adopter ces technologies de détection numérique. En regardant vers l’avenir, nous pouvons imaginer qu’avec la poursuite de l’intégration de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique, la précision de l’analyse d’images atteindra de nouveaux sommets.
Quels sont les potentiels et opportunités inexploités pour l’avenir de la radiographie numérique ?
