Цифрова рентгенографія: технології, тенденції, порівняння з аналоговою

Рентгенологічне обладнання має багато класифікацій (детальніше про них читайте у статті «Як обрати рентгенівську систему для медичного закладу»). Одна з ключових – за способом детектування випромінювання. Згідно з нею, рентгенодіагностичні системи поділяються на аналогові (плівкові) та цифрові.

Для розуміння того, як працюють ці системи, варто згадати фізичну основу. Для створення рентгенівського зображення в системі мають відбутися три процеси:

1. Генерація електронів (джерело електронів у рентгенівській трубці).
2. Прискорення електронів (за допомогою високої напруги).
3. Гальмування електронів з мішенню, внаслідок чого виникає рентгенівське випромінювання, яке проходить крізь пацієнта та потрапляє на детектор.

Як формується аналогове зображення?

Термін «аналоговий» у контексті променевої діагностики стосується даних, що є безперервними змінними величинами, такими як варіації яскравості, індуковані в підсилювальному екрані, та їх подальша реєстрація на основі безперервної реакції фотоплівки. Основним детектором для статичної візуалізації тут виступає екранно-плівкова касета. 

Рентгенівська аналогова плівка складається з кількох шарів:

Базовий шар має бути прозорим (часто виготовляється з поліестеру), оскільки зображення переглядається наскрізь. Адгезивний шар складається з желатину та спеціального розчинника, застосовується для міцного скріплення емульсійного шару з основою. Емульсійний шар саме тут формується і зберігається картинка. Він містить мікроскопічні кристали галогеніду срібла, рівномірно розподілені в желатині.

Процес отримання знімка виглядає так:

• Конвертація. Рентгенівські промені потрапляють на підсилювальний екран, який перетворює їх на видиме світло. Найчастіше використовуються екрани на основі гадолінію (Gd₂O₂S:Tb) або вольфраму (CaWO₄).
• Експозиція. Світло від екрана впливає на світлочутливу фотоплівку, створюючи на ній приховане зображення.
• Хімічна обробка. Щоб зробити зображення видимим, плівку необхідно проявити в спеціальних реактивах у темній кімнаті або проявній машині.
• Результат. Готове зображення на пластиковій основі, де відтінки сірого залежать від щільності зерен срібла.

Як формується цифрове зображення?

Еволюція радіологічного обладнання призвела до заміни фотохімічних процесів електронними сенсорами. Коли говорять про сучасні рентгенографічні системи, зазвичай мають на увазі пряму цифрову рентгенографію (Direct Radiography, DR). Ця технологія виключає потребу в касетах та зчитувачах, використовуючи плоскопанельні детектори (ППД). ППД миттєво конвертують рентгенівські кванти в електричний сигнал – або безпосередньо (аморфний селен), або опосередковано через сцинтилятор (йодид цезію чи оксисульфід гадолінію) та матрицю фотодіодів.

Рентгенівське випромінювання спрямовується на об'єкт (сині блоки), який поглинає частину енергії. Залишкове випромінювання, що пройшло крізь об'єкт, несе інформацію про його внутрішню структуру. Шар фотопровідника поглинає рентгенівські фотони та безпосередньо перетворює їх на електричні заряди без проміжного етапу створення світла, як в аналоговій системі. Матриця транзисторів зчитує ці заряди з кожного пікселя, формуючи цифрове зображення, яке потім передається на комп'ютер.

Відмінності аналогових та цифрових рентгенівських систем

Перехід від екранно-плівкових до цифрових систем DR зумовлений низкою фундаментальних переваг, що впливають як на діагностичний процес, так і на безпеку пацієнта.

Розвиток цифрових рентгенодіагностичних систем

Сучасний етап розвитку DR-технологій характеризується впровадженням бездротових детекторів, що значно полегшує позиціонування пацієнтів у палатах інтенсивної терапії та операційних.

Інноваційним кроком є інтеграція алгоритмів штучного інтелекту в робочі станції рентгенологів для автоматизованого пошуку патологічних патернів.

Крім того, набуває поширення динамічна цифрова рентгенографія, здатна генерувати серії імпульсних знімків, що дозволяє оцінювати кінематику суглобів, поєднуючи переваги традиційної рентгенографії та рентгеноскопії в одному пристрої.

Джерела:
1.    Рентгенологічні методи дослідження: навчальний посібник для студентів / уклад. Н. В. Туманська, К. С. Барська, С. В.Скринченко – Запоріжжя : [ЗДМУ], 2016. – 82 с.
2.    Digital Radiography (Direct Vs Indirect Flat Panels) • How Radiology Works. How Radiology Works. URL: https://howradiologyworks.com/direct-vs-indirect-digital-radiography/ (date of access: 22.04.2026).
3.    Digital radiography - Radiology Cafe. Radiology Cafe. URL: https://www.radiologycafe.com/frcr-physics-notes/x-ray-imaging/digital-radiography/ (date of access: 22.04.2026).
4.    Oborska-Kumaszyńska D., Wiśniewska-Kubka S. Analog and digital systems of imaging in roentgenodiagnostics. Polish Journal of Radiology. 2010. Vol. 75, no. 2. P. 73–81.
5.    RT(R)(CT) C. M. A. P. Image Capture and Display – Digital Radiographic Exposure: Principles & Practice. Digital Radiographic Exposure: Principles & Practice. URL: https://umsystem.pressbooks.pub/digitalradiographicexposure/chapter/image-capture-and-display/ (date of access: 22.04.2026).