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O segredo dos detectores de tela plana: como conseguir a magia de capturar imagens em um instante?
Na área médica, as inovações na tecnologia de radiografia digital mudaram completamente a forma como capturamos e analisamos imagens do interior do corpo humano. A tecnologia de radiologia digital utiliza painéis planos sensíveis aos raios X para capturar imagens diretamente, e sua capacidade de transmitir imagens instantaneamente para um sistema de computador demonstra uma eficiência extraordinária em comparação aos métodos tradicionais. O processamento intermediário do filme não é mais necessário, o que não apenas reduz o tempo, mas também reduz a dose de radiação, mantendo a qualidade da imagem.
A tecnologia de radiografia digital oferece aos radiologistas maior comodidade por meio da visualização e transmissão de imagens em tempo real.
Tipos de detectores
Na radiografia digital, os detectores desempenham um papel fundamental. Os mais comuns são os detectores de tela plana (FPDs), que podem ser subdivididos em duas categorias principais:
Detetor indireto de tela plana
FPDs do tipo indireto são normalmente feitos de silício de amônia (a-Si) combinado com um material flash (como iodeto de sódio CsI ou óxido de amônio e zircônio Gd2O2S) para converter raios X em luz. Essa luz é convertida em um sinal de saída digital por uma camada de fotodiodo a-Si, que é então lida por transistores de filme fino (TFTs) ou um CCD acoplado a fibra. Este design torna o dispositivo de imagem indireta mais flexível em termos de qualidade de imagem.
Detector direto de tela plana
Os detectores diretos de tela plana são feitos de selênio amoniacal (a-Se), que converte fótons de raios X diretamente em cargas. Neste projeto, a camada externa do detector geralmente contém um eletrodo polarizado de alta tensão. Os fótons de raios X formam pares elétron-buraco no selênio de amônia. O movimento dos buracos depende do potencial da tensão de polarização, e o padrão de carga resultante é finalmente lido no arranjo TFT.
Os detectores diretos substituíram gradualmente os tradicionais cassetes de raios X devido à sua resposta instantânea e capacidade de alta resolução.
Outros detectores digitais diretos
Além dos FPDs, detectores baseados em CMOS e dispositivos de carga acoplada (CCD) também foram desenvolvidos, mas tais dispositivos não são amplamente utilizados devido a designs volumosos e baixa qualidade de imagem. Além disso, detectores de estado sólido de varredura de alta densidade também foram desenvolvidos. Esses detectores usam materiais de fósforo dopados com lítio que podem armazenar e liberar energia durante o processo de exposição aos raios X para gerar imagens.
Tecnologia de imagem por radiação de placa fosforescente
A tecnologia de radiação de placas de fósforo é semelhante aos sistemas analógicos mais antigos, consistindo em um filme fotossensível imprensado entre duas telas sensíveis a raios X. A diferença é que o filme analógico é substituído por uma placa de imagem contendo fósforo fotoestimulado (PSP), que é lida por um dispositivo de leitura de imagens e transmite a imagem para o Picture Archiving and Communication System (PACS). Essa técnica é chamada de radiografia computadorizada, embora seja diferente da tomografia computadorizada (TC).
A vantagem da tecnologia de radiação de placas de fósforo é que ela pode ser perfeitamente integrada em equipamentos existentes sem modificações.
Uso industrial
Detecção de segurança
A radiografia digital tem sido usada em inspeções de segurança há mais de 20 anos. Na área de segurança e ensaios não destrutivos (END), substitui gradativamente o uso do filme tradicional. A tecnologia digital fornece à indústria de inspeção excelente qualidade de imagem, alta probabilidade de detecção, portabilidade e proteção ambiental, e pode realizar a exibição de imagens em tempo real.
Teste de materiais
Em áreas como aeroespacial e eletrônica, os testes não destrutivos de materiais são cruciais porque a integridade dos materiais afeta diretamente a segurança e o custo. A capacidade da tecnologia digital de fornecer resultados instantâneos está se tornando cada vez mais comum nessas indústrias.
História e perspectivas futuras
O desenvolvimento da tecnologia de radiografia digital mudou nossa compreensão da captura de imagens. Com o avanço da tecnologia e redução de custos, cada vez mais instituições médicas e unidades industriais começam a adotar essas tecnologias de detecção digital. Olhando para o futuro, podemos imaginar que, com uma maior integração da inteligência artificial e da aprendizagem automática, a precisão da análise de imagens atingirá novos picos.
Quais são os potenciais e oportunidades inexplorados para o futuro da radiografia digital?
