Цифровая рентгенография: технологии, тенденции, сравнение с аналоговой

Рентгенологическое оборудование имеет множество классификаций (подробнее о них читайте в статье «Как выбрать рентгеновскую систему для медицинского учреждения»). Одна из ключевых – по способу детектирования излучения. Согласно ей, рентгенодиагностические системы делятся на аналоговые (плёночные) и цифровые.

Для понимания того, как работают эти системы, стоит вспомнить физическую основу. Для создания рентгеновского изображения в системе должны произойти три процесса:

1. Генерация электронов (источник электронов в рентгеновской трубке).
2. Ускорение электронов (с помощью высокого напряжения).
3. Торможение электронов о мишень, в результате чего возникает рентгеновское излучение, которое проходит сквозь пациента и попадает на детектор.

Как формируется аналоговое изображение?

Термин «аналоговый» в контексте лучевой диагностики относится к данным, являющимся непрерывными переменными величинами, таким как вариации яркости, индуцированные в усиливающем экране, и их последующая регистрация на основе непрерывной реакции фотоплёнки. Основным детектором для статической визуализации здесь выступает экранно-плёночная кассета.

Рентгеновская аналоговая плёнка состоит из нескольких слоёв:

Базовый слой должен быть прозрачным (часто изготавливается из полиэстера), поскольку изображение просматривается насквозь. Адгезивный слой состоит из желатина и специального растворителя, применяется для прочного скрепления эмульсионного слоя с основой. Эмульсионный слой — именно здесь формируется и хранится изображение. Он содержит микроскопические кристаллы галогенида серебра, равномерно распределённые в желатине.

Процесс получения снимка выглядит так:

• Конвертация. Рентгеновские лучи попадают на усиливающий экран, который преобразует их в видимый свет. Чаще всего используются экраны на основе гадолиния (Gd₂O₂S:Tb) или вольфрама (CaWO₄).
• Экспозиция. Свет от экрана воздействует на светочувствительную фотоплёнку, создавая на ней скрытое изображение.
• Химическая обработка. Чтобы сделать изображение видимым, плёнку необходимо проявить в специальных реактивах в тёмной комнате или проявочной машине.
• Результат. Готовое изображение на пластиковой основе, где оттенки серого зависят от плотности зёрен серебра.

Как формируется цифровое изображение?

Эволюция радиологического оборудования привела к замене фотохимических процессов электронными сенсорами. Когда говорят о современных рентгенографических системах, как правило имеют в виду прямую цифровую рентгенографию (Direct Radiography, DR). Эта технология исключает необходимость в кассетах и считывателях, используя плоскопанельные детекторы (ППД). ППД мгновенно конвертируют рентгеновские кванты в электрический сигнал — либо непосредственно (аморфный селен), либо опосредованно через сцинтиллятор (йодид цезия или оксисульфид гадолиния) и матрицу фотодиодов.

Рентгеновское излучение направляется на объект (синие блоки), который поглощает часть энергии. Остаточное излучение, прошедшее сквозь объект, несёт информацию о его внутренней структуре. Слой фотопроводника поглощает рентгеновские фотоны и непосредственно преобразует их в электрические заряды без промежуточного этапа создания света, как в аналоговой системе. Матрица транзисторов считывает эти заряды с каждого пикселя, формируя цифровое изображение, которое затем передаётся на компьютер.

Отличия аналоговых и цифровых рентгеновских систем

Переход от экранно-плёночных к цифровым системам DR обусловлен рядом фундаментальных преимуществ, влияющих как на диагностический процесс, так и на безопасность пациента.

Развитие цифровых рентгенодиагностических систем

Современный этап развития DR-технологий характеризуется внедрением беспроводных детекторов, что значительно облегчает позиционирование пациентов в палатах интенсивной терапии и операционных.

Инновационным шагом является интеграция алгоритмов искусственного интеллекта в рабочие станции рентгенологов для автоматизированного поиска патологических паттернов.

Кроме того, получает распространение динамическая цифровая рентгенография, способная генерировать серии импульсных снимков, что позволяет оценивать кинематику суставов, сочетая преимущества традиционной рентгенографии и рентгеноскопии в одном устройстве.

Источники:
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).