Nota - COMPUTER RADIOLOGY (CR)

CR rappresenta la tecnologia digitale che può sostituire direttamente le pellicole radiografiche attualmente utilizzate, offre la possibilità di usufruire delle stesse apparecchiatura a raggi X fino ad ora utilizzate per le radiografie standard senza alcuna modifica o richiesta di calibratura.

Lo schermo utilizzato ha la proprietà di immagazzinare internamente la radiazione ionizzante che può essere successivamente recuperata esponendo il pannello ad una luce di lunghezza d’onda opportuna.

Da un punto di vista funzionale, lo schermo dopo l’esposizione viene letto da un sistema di scansione a luce Laser che provvede alla digitalizzazione dell’immagine.

L’informazione, fotoni incidenti, viene memorizzata a livello dei cristalli dei sali che compongono lo schermo.

Il processo di memorizzazione e recupero dell’informazione è schematizzato a livello fenomenologico nello schema sotto riportato.

È bene notare che la luce generata durante l’esposizione ai raggi-X (fosforescenza) viene persa. È altresì utile notare che durante la fase di lettura del pannello si deve sopprimere la luce laser di stimolazione mediante un filtro ottico posto prima del fotomoltiplicatore.

Naturalmente il colore (lunghezza d’onda) della luce di stimolazione e della luce di emissione sono di lunghezza d’onda differente e separati tra loro (stimolazione rossa e blu  di emissione).

L’informazione dunque viene memorizzata sotto forma di cariche positive (buche) e negative (elettroni) che vengono intrappolate su livelli metastabili del cristallo e che, stimolati da un laser, si ricombinano su opportuni attivatori dando luogo ad un segnale luminoso.

Rilevando e convertendo il segnale luminoso in segnale elettrico mediante un fotomoltiplicatore, siamo così in grado di "leggere" punto per punto l’immagine memorizzata e di convertirla in immagine digitale.

L’utilizzo di più pellicole con dimensioni differenti ne permette l’impiego per le diverse procedure e fornisce il principio fondamentale della flessibilità per qualsiasi esame.  Il rivelatore CR è formato da 2 componenti principali.

Il “rivelatore”, formato da una lastra flessibile ( Film) ai fosfori è simile per l’aspetto a un normale film a sviluppo chimico per raggi-X.

Esso contiene uno strato di fosfori a grana fine, composto da cristalli di bario fluorohalide, drogato con un bivalente europio (Eu2 +).

Quando il deposito di fosforo è esposto a raggi-X, gli elettroni dello schermo sono eccitati a un più alto livello di energia in modo da intrappolare all’interno dei buchi gli elettroni mancanti. I buchi sono creati dalla mancanza di valenza di Eu2+ per diventare Eu3+.

Questa immagine latente rimane stabile per molti giorni.

I Raggi-X trasmessi, attraversando il componente da controllare vengono immagazzinati all’interno della lastra che conserva temporaneamente un’immagine nascosta come un insieme dimensionale di elettroni intrappolati in pozzi di energia semistabili.

Il "lettore" composto da uno scanner per pellicole, viene scansionato da un raggio laser che stimola gli elettroni intrappolati a produrre luminescenza "PL=photostimulated luminescence" con intensità proporzionale all’energia acquisita e di lunghezza d'onda otticamente differente e separabile dalla lunghezza d'onda del laser di attivazione.

Il lettore include anche un fotomoltiplicatore (alcuni sistemi anche due) che legge l’intensità della luminescenza attivata e la invia a un sistema computerizzato che ricrea l’immagine da questi dati.

La risoluzione del punto di lettura (campionamento) dell’immagine può variare nell'ordine di alcune decine di micron (da 25 ai 200 μm,), ciò dipende dal laser utilizzato per la lettura del pannello al fosforo.

Maggiore sarà la risoluzione richiesta, più alto sarà il tempo di attesa di scansione e maggiori le dimensioni dei file digitale delle immagini da salvare.

Al termine della lettura uno stadio finale di cancellazione, elimina qualsiasi residuo di energia latente rimasta all’interno della lastra ai fosfori in modo che questa possa essere utilizzata per esposizioni successive.