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0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替代传统的胶片/增感屏，再把储存于IP

2、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。IP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线信号发生相应的反应，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

3、束对它进行全面扫描，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

4、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。CR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RSNA000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

5、、细腻的诊断信息。CR拥有标准DICOM传输、DICOM存储、DICOM打印，使连接RIS和His非常方便，使PACS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CR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

6、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。直接平板探测技术。探测器成板状，它把X线能量直接转变成数字信号，用晶态硒涂覆于薄膜晶体管陈列上，每个薄膜晶体管单元尺

7、寸13μm×13μm，即每毫米内有7个点。在常用的117胶片面积内的单元数260072，可满足几乎所有诊断要求。每个基本像素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技术。所谓间接转换是指X线先于CsI：T1闪烁发光晶体作用变成荧光，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。每个像素尺寸为14μm×14μm，在11

8、7胶片面积内单元数为310120，与DRD有近似成像质量。CCD转换平板探测器。它是利用几百个性能一致的CCD摄像机整齐排列在同一平面上，其前方是一幅荧光屏，X线摄入荧光屏发出影像，每一CCD摄像机摄取一定范围荧光影像并转换成数字信号。由计算机处理将图像拼接成完整图像。在117面积内像素可达900万个，空间分辨率可达