광자극 발광

Photostimulated luminescence

광자극 발광(PSL)은 가시광선을 이용한 자극에 의해 인광 내에 저장된 에너지를 방출하여 발광신호를 생성하는 것이다. 엑스레이는 그러한 에너지 저장을 유발할 수 있다. 이 메커니즘에 기초한 판은 광자극성 인광(PSP) 판이라고 불리며 투영 방사선 촬영에 사용되는 X선 검출기의 한 유형이다. 이미지를 생성하려면 플레이트를 두 번 조명해야 한다. 첫 번째 노출, 관심 방사선에 대한 관심, 이미지를 "쓰기"하고 두 번째 조명(일반적으로 가시 파장 레이저에 의한)은 이미지를 "읽는다". 그러한 판을 읽는 장치는 인광기(방사성 철자 인광기, 아마도 방사포화 인광화 단백질과 핵산을 검출하기 위한 분자 생물학에서의 일반적인 응용을 반영한다)라고 알려져 있다.

X선 검출기로서 광자극 인광판을 이용한 투영 방사선 촬영은 "인광판 방사선 촬영"[1] 또는 "계산된 방사선 촬영"([2]여러 투영 방사선 사진을 3D 영상으로 변환하기 위해 컴퓨터 처리를 사용하는 컴퓨터 단층 촬영과 혼동하지 않는다)이라고 할 수 있다.

구조 및 메커니즘

인광판 방사선 촬영 프로세스

에너지 저장

PSP(광자극성 인광) 플레이트의 인광층은 일반적으로 0.1 ~ 0.3 mm 두께이다. 단파장(일반적으로 X선) 전자기 방사선에 의한 초기 노출 후, 인광물질의 흥분된 전자는 두 번째 조명에 자극을 받을 때까지 결정 격자의 '색깔 중심'("F-centor")에 '감쇠' 상태로 남는다. 예를 들어 후지 광자극 인광체는 곡물 크기가 약 5마이크로미터인 유연한 폴리에스테르 필름 지지대에 침전되어 있으며, "발광 중심으로서 이발성 유로피움의 미량이 함유된 바륨 플루오브로미드"라고 기술하고 있다.[3] 유로피움은 바륨을 대체해 고체 용액을 만드는 부차적인 양이온이다. Eu2+ 이온이 이온화 방사선에 맞으면 추가 전자를 잃고 Eu3+ 이온이 된다. 이들 전자는 수정의 전도 대역으로 들어가 수정의 브롬 이온 빈 격자 속에 갇히게 되고, 그 결과 에너지는 원래 조건보다 높은 측정 가능한 상태가 된다.

에너지 방출 및 디지털화

PSP 플레이트 판독값

에너지가 부족하여 더3+ 많은 Eu 이온을 만들 수 없는 저주파 광원은 갇힌 전자를 전도대로 되돌릴 수 있다. 이렇게 동원된 전자가 Eu3+ 이온과 마주치자 400nm의 청색광 발광을 방출한다.[4] 이 빛은 갇힌 전자의 수에 비례하여 생성되며, 따라서 원래의 X선 신호에 비례하여 생성된다. 특정 해상도 또는 픽셀 캡처 주파수로 클록 처리되는 광전자 증배관에 의해 종종 수집될 수 있다. 따라서 빛은 전자 신호로 변환되어 크게 증폭된다. 그런 다음 전자 신호는 ADC를 통해 각 픽셀의 이산형(디지털) 값으로 정량화되며 이미지 프로세서 픽셀 맵에 배치된다.

재사용하다

그 후, 판을 방강도의 백색 빛에 노출시킴으로써 판을 "지우기"할 수 있다. 따라서, 그 판은 계속해서 사용될 수 있다. 영상판은 특정 방사선 피폭 조건에서 신중하게 취급하면 이론적으로 수천 번 재사용할 수 있다. 산업 조건 하에서 PSP 플레이트를 취급하면 몇 백 번 사용 후 손상되는 경우가 많다. 스크래치나 찰과상과 같은 기계적 손상은 물론 높은 에너지 사용으로 인한 방사선 피로나 각인 등이 일반적이다. 단순히 플레이트를 룸 레벨 형광등에 노출함으로써 이미지를 지울 수 있지만, 신호 이월 및 아티팩트를 피하기 위해서는 보다 효율적이고 완전한 삭제가 필요하다. 대부분의 레이저 스캐너는 레이저 스캐닝이 완료된 후 플레이트를 자동으로 지운다(현재 기술은 빨간색 LED 조명을 사용한다). 그런 다음 영상판을 재사용할 수 있다.

재사용 가능한 인광판은 환경적으로 안전하지만 중금속 바륨이 함유된 인광의 구성으로 인해 현지 규정에 따라 폐기할 필요가 있다.

사용하다

Crapared.jpg

컴퓨터 방사선 촬영은 산업용 방사선 촬영과 의료용 투영 방사선 촬영에 모두 사용된다. 영상판 검출기는 또한 수많은 결정학 연구에 사용되어 왔다.[5]

메디컬 X선 영상촬영

인광판 방사선 촬영에서는 영상판을 특수 카세트에 담아 신체 부위나 검사 대상 물체 아래에 놓고 X선 노출을 한다. 그런 다음 영상판은 이미지를 읽고 디지털 방사선기로 변환하는 특수 레이저 스캐너 또는 CR 판독기를 통해 실행된다. 그러면 디지털 이미지는 대조, 밝기, 여과, 줌과 같은 기존의 다른 디지털 이미지 처리 소프트웨어와 매우 유사한 기능을 가진 소프트웨어를 사용하여 보고 향상시킬 수 있다. 여러 검사실 간에 공유할 수 있는 CR 판독기(스캐너)를 통해 IP가 처리되기 때문에 CR 영상판(IP)을 기존 검사실로 개조해 여러 X선 사이트에서 사용할 수 있다.[6]

직접 방사선 촬영과의 차이점

CereO - PSP 플레이트 스캐너

PSP 플레이트 방사선 촬영은 종종 직접 방사선 촬영(DR)과 구별된다. 직접방사선촬영(direct radiography)은 일반적으로 무형의 실리콘이나 셀레늄 평판 검출기(FPD)에 대한 영상 캡처를 말하며, 데이터는 전자적으로 처리 컴퓨터로 직접 전달된다. PSP 플레이트 방사선 촬영은 대신 이미징 플레이트가 들어 있는 카세트를 사용하며, 카세트는 이미지를 판독하여 컴퓨터에 로드할 때까지 저장한다. 검출기(Detector)를 볼 수 있는 디지털 영상에 노출하는 것부터 이러한 추가 단계는 두 기술의 주요 차이점이다.[7]

PSP 플레이트와 DR FPD는 일반적으로 투영 방사선 촬영에 사용된다. 이는 연속된 방사선이 있고 영상이 실시간으로 화면에 나타나 PSP플레이트를 사용할 수 없는 형광 투시법과 혼동해서는 안 된다.[8]

역사

영상판은 1980년대 후지사가 상업용 의료용으로 개척했다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ Benjamin S (2010). "Phosphor plate radiography: an integral component of the filmless practice". Dent Today. 29 (11): 89. PMID 21133024.
  2. ^ Rowlands JA (2002). "The physics of computed radiography". Phys Med Biol. 47 (23): R123–66. doi:10.1088/0031-9155/47/23/201. PMID 12502037.
  3. ^ "Principle of Imaging Plate Methodology". Fujifilm. Archived from the original on 19 March 2006. Retrieved 27 June 2017.
  4. ^ "Imaging plate". Fujifilm.
  5. ^ Gruner, S. M.; Eikenberry, E. F.; Tate, M. W. (2006). "Comparison of X-ray detectors". International Tables for Crystallography. F (7.1): 143–147. doi:10.1107/97809553602060000667.
  6. ^ "Computed radiography (CR) systems" (PDF). World Health Organization. 2012. Retrieved 27 June 2017.
  7. ^ "Computed radiography and digital radiography". IAEA Human Health Campus. Retrieved 27 June 2017.
  8. ^ "Fluoroscopy". World Health Organization. Archived from the original on October 19, 2014. Retrieved 27 June 2017.
  9. ^ Dreyer, Keith J.; Mehta, Amit; Thrall, James H. (2013). PACS: A Guide to the Digital Revolution. Springer. p. 161. ISBN 9781475736519.