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医学科普

DR成像基本原理与设备

发表者:王国杰 9288人已读

  数字X线成像是将普通x线摄影装置或透视装置同电子计算机相结合,使X线信息由模拟信息转换为数字信息,而得数字图像的成像技术。DR依其结构上的差别可分为计算机X线成像(computer radiography,CR)、数字X线荧光成像(digitalfluorography,DF)和平板探测器(flat panel detectors)数字x线成像。分别简介如下。

    (一)CR邢台市第三医院放射科王国杰

    CR是以影像板(image platc,IP)代替X线胶片作为介质。IP上的影像信息要经过读取、图像处理和显示等步骤,才能显示出数字图像。

    IP是由含有微量元素铕(Eu2+的钡氟溴(或氯、碘)化合物结晶(BaFX:  Eu2+,  X=C1.Br.I)制成,透过人体的X线,使IP感光,在IF上形成潜影。用激光扫描系统读取,IP上由激光激发出的辉尽性荧光,经光电倍增管转换成电信号,再由模拟/数字转换器(analog/digital converter)转换成数字影像信息。数字影像信息经图像处理系统处理,可在一定范围内调节图像。图像处理主要包括:①灰阶处理,使数字信号转换成黑白影像,并在人眼能辨别的范围内选择合适的灰阶,以达到最佳的视觉效果,以利于观察不同的组织结构;②窗位处理,使一定灰阶范围内的组织结构,依其对X线吸收率的差别,得到最佳的显示,可提高影像对Lb;③X线吸收率减影处理,以消除某些组织的影像,达到减 影目的;④数字减影血管造影处理,得DSA图像。

    数字信息经数字/模拟转换器(digital/analog converter)转换,于荧屏上显示出人眼可见的灰阶图像,还可摄照在胶片上或用磁带、磁盘和光盘保存。

    CR的设备,除X线机外,主要由IP、图像读取、图像处理、图像记录、存储和显示装置及控制用的计算机等组成。

    CR与普通X线成像比较,重要的改进是实现了数字X线成像。优点是提高了图像密度分辨力与显示能力;行图像处理,增加了信息的显示功能;降低了x线曝光量;曝光宽容度加大;既可摄成照片,还可用磁盘或光盘存储;并可将数字信息转入PACS中。                   

    但是CR成像速度慢,整个过程所需时间以分计;无透视功能;图像质量仍不够满意。发展前景差,将由平板探测器数字X线成像所代替。

    (二)DF     

    DF是用IITV代替X线胶片或CR的IP作为介质。影像增强电视系统荧屏上的图像用高分辨力摄像管行序列扫描,把所得连续视频信号转为间断的各自独立的信息,形成像素,复经模拟/数字转换器将每个像素转成数字,并按序列排成数字矩阵(digitalmatrix)。这样IITV上的图像就被像素化和数字化了。当前已经用电荷锅台器代替摄像管采集IITV的光信号。数字矩阵为512×512或1024×1024。像素越小、越多。图像越清楚。DF光电转换较快,成像时间短,图像较好。有透视功能,最早应用于DSA和DR胃肠机。

    DF与CR都是将模拟的X线信息转换成数字信息,但采集方式不同,CR用IP,DF用IITVr在图像显示、存储及后处理方面基本相同。     DF与CR都是先将X线转换成可见光,再转成电信号,由于有经摄像管或激光扫描转换成可见光再行光电转换的过程,信号损失较多。所以图像不如平板探测器数字X线成像那样清晰。为了区别,将CR及DF称之为间接数字X线成像(indirect digital radiography、IDR),而将平板探测器数字X线成像称之为直接数字X线成像 (direct digitalradiograPhy, DDR)。

    (三)平板探测器数字x线成像 

    用平板探测器将X线信息转换成电信号,再行数字化,整个转换过程都在平板探测器内完成。不像DF或CR,没有经摄像管或激光扫描的过程,所以X线信息损失少,噪声小,图像质量好。更因成像时间短,可用于透视和实行时间减影的DSA,扩大了X线检查的范围。   gQe影像园-共享放射医学资源
    可用于实际的平板探侧器为无定型硅碘化钝平板探测器(Amo叩hous Si—Csl flat Paneldetectors)。是在玻璃板底基上固定有低噪声的半导体材料制成的无定型硅(Amorphous Sili—con,ASi)阵列部件,其表面覆有针状碘化铯闪烁晶体(Cesium lodide,CsI—scintill(1tor)。在平板探测器内,X线信号转换成的光信号经硅阵列及光电电路转换成电信号,再转换成数字信号。另一种平板探测器是在无定型硅表面覆以光电导体的硒层,使X线信号直接转换为电信号。但其转换率不高,硅材料不够稳定,不能行快速采集。此外,还有直线阵列氙微电离室组成探测器作为介质的。平板探测器数字x线成像图像质量好、成像快,是今后发展的方向。

 

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发表于:2010-01-31 23:06

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