浅谈x线数字化摄影

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1、浅谈X线数字化摄影【摘要】计算机X线摄影(CR)和数字化放射摄影(DR)的问世，实现了X线摄影的数字化。本文对CR和DR成像原理各自特点和两者之间的差异进行探讨。【关键词】计算机X线摄影数字化放射摄影各自特点20世纪80年代计算机X线摄影(CR)问世，开创了X线摄影实现数字化的先河，由于CR技术不是真正意义上的直接X线摄影数字化，人们利用现代飞速发展的晶体管制作技术和计算机技术开发研制了数字化放射摄影(DR)，从而改变了传统的用胶片记录X线影像，屏/片成像。　　1CR成像原理它用影像板IP（Imag

2、ingPanel）替代传统的胶片/增感屏，再把储存于IP上的X线信号用激光扫描转换成电信号并进行数字图像处理的成像技术。　　1.1IP的功能及使用方法　　IP是CR系统中传递摄影图像的媒介，它由支撑体、光致发光物质和保护层组成，装在特殊的暗盒中，使用方法和普通胶片一样，只是摄影完毕不用冲洗，直接送给图像读取机阅读图像。目前的IP有柔性板和刚性板两种类型，柔性板较为普遍，缺点是阅读图像时易造成划伤，刚性板只有少数厂家能生产，它能有效地解决划伤问题。摄影时，IP板中的荧光物质与穿过人体的X线信号发生相应

3、的反应（一次激发），将X线潜影像存储在二维平面上，摄影后的IP被送进图像读取机后，图像读取机就会以点状光束对它进行全面扫描（二次激发），使存储于各点上的X线信号发光，再以读取机的光导管将其收集并导入光电倍增管，光电倍增管根据入射光的强弱发出相应电子，从而把光信号转变成电信号，然后送给图像处理工作站对信号进行数字处理。IP是可以重复使用的，图像读取完后，IP被送到一组强光灯下照射，把IP上的所有潜影全部清除，然后送入暗盒以备下一次使用。可重复使用2万次。由于IP的感光特性曲线是直线，因此灵敏度高，感光

4、范围宽，感光速度可以调节，节省曝光条件。CR系统中的图像处理工作站可以对图像进行自动感光调节、图像的层次处理、频率处理、减影处理等。在X线剂量过多或过少的情况下，通过自动调节感光度，能使CPI图像控制在要求的密度范围内，进行几种功能处理，提高图像质量，满足各种不同的诊断需要。　　1.2CR的特点　　多年来，很多公司已先后推出了几代产品。曾有人预言以FPD为载体的DR会一举取代CR，但在RSNA2000上，很多大型影像设备制造厂、胶片生产厂家均有新型的CR登场，这充分说明CR有其独特的优势。IP的灵敏

5、度高、感光范围宽，可以在增加摄影条件宽容度的同时，减少摄影剂量，使用CR的摄影条件可为传统摄影条件的1/2～1/5；CR的数字图像处理功能可以大大提高图像质量，使其拥有更加丰富、细腻的诊断信息。CR拥有标准DI（医用数字通信协议）传输、DI存储、DI打印，使连接RIS（放射信息系统）和His（医院信息系统）非常方便，使PACS（图像存档和通信系统）成为可能，为医院联网提供了数字平台。CR的价格不是很高，可以在现有的X线设备不做任何改装的情况下与其直接匹配使用，使机器升级换代，还可以多台机器共用一套C

6、R系统，使用灵活，经济有效。CR目前主要的不足是时间分辨率较差，不能满足动态器官的结构显示、CR板的老化、划伤以及异物和斑点会造成图像质量下降；此外，CR只适用于摄影不能用于透视。　　2DR技术1986年布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会上，首次提出了数字化放射摄影(DigitalRadiography,DR)的物理学概念及临床应用报告。当时所谓的DR是指影像增强器式的数字化摄影。即由影像增强器、光电摄影管、CCD、监视器、A/D转换器件组成。这种成像方式并非是直接的数字化。因此近几年来有很多学者认

7、为DR是所有数字化放射影像的统称，把近几年来发展起来的直接数字化放射摄影称为DDR，但习惯上人们还是称为DR。DR由于探测器技术的不同可分为三种平板探测器技术。直接平板探测（非晶硒）技术（DirectRadiographyDetectorDRD）。探测器成板状，它把X线能量直接转变成数字信号（电荷改变），用晶态硒涂覆于薄膜晶体管（TFT）陈列上，每个薄膜晶体管单元尺寸139μm×139μm，即每毫米内有7个点。在常用的1417胶片面积内的单元数25603072，可满足几乎所有诊断要求。每个基本像素

8、单元在控制电路的触发下，像素储存电荷按顺序传到外围读出电路，经14比特A/D转换，直接输出数字化信号。间接转换平板探测器（X线闪烁体+非晶硅二极管）技术（FlatPanelDetectorFPD）。所谓间接转换是指X线先于CsI：T1（掺铊的碘化铯）闪烁发光晶体（荧光屏）作用变成荧光，然后通过有源陈列检测并输出信号。有源陈列中对应于每一像素，有一非晶硅（aSi）光敏二板管。非晶硅薄膜晶体管开关，通过电子线路将开关选通信号读出，经14比特A/D转换后形成数字化电信号