數(shù)字X線成像技術(shù)的發(fā)展進(jìn)展

聶全思慧

摘 要： 在醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展下，數(shù)字X線成像技術(shù)也日新月異，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，數(shù)字X線成像技術(shù)分辨率更高，給廣大的患者帶來了福音。本文主要就數(shù)字X線成像技術(shù)的發(fā)展進(jìn)展展開綜述。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字X線成像技術(shù)；代表；進(jìn)展

【中圖分類號(hào)】 R445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A【文章編號(hào)】 2236-1879（2017）20-0086-01

隨著計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展，計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)的影像領(lǐng)域。X線攝片對(duì)空間的分辨率要求很高，對(duì)影像探測(cè)器的要求也很高，所以要想實(shí)現(xiàn)數(shù)字化有一定的困難。但是隨著科技的發(fā)展，科研的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在也已經(jīng)開始推廣數(shù)字化，不久，醫(yī)學(xué)影像也將會(huì)從膠片時(shí)代走向數(shù)字時(shí)代。

一、數(shù)字化X線成像技術(shù)的分類

1、影像增強(qiáng)器數(shù)字X線成像攝影系統(tǒng)

由影像增強(qiáng)器、電荷耦合器件、真空攝像管、電視系統(tǒng)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器件組成。入射X線經(jīng)閃爍器轉(zhuǎn)換為可見光，可見光經(jīng)過反光鏡反射后，再由組合鏡頭耦合到CCD芯片，光信號(hào)被芯片轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)再由計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。

2、計(jì)算機(jī)X線攝影

CR是用成像板做載體，當(dāng)X線穿過人體后，先在IP上形成潛影，激光掃描儀再讀取成像板中的影像信息，隨后光電倍增管和A/D轉(zhuǎn)換器將影像信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

3、數(shù)字化X線攝影

DR是由設(shè)備自動(dòng)完成從X線曝光到圖像的顯示的?？梢苑譃槿?；

一類是間接數(shù)字化成像，這種X線是由平板探測(cè)器來完成信號(hào)的收集和數(shù)學(xué)化處理等等。平板探測(cè)器是由閃爍體或金屬氧化物半導(dǎo)體，電子耦合裝置，非晶硅層構(gòu)成的。一類是直接數(shù)字化成像，就是指非晶硒材料組成的影像平板，在采集信號(hào)中沒有能量的損失。第三類是線掃描技術(shù)，這種掃描技術(shù)掃描范圍較廣，但是曝光時(shí)間較長(zhǎng)，目前在臨床上應(yīng)用的比較少。

二、CR的最新進(jìn)展

CR數(shù)字化攝影系統(tǒng)已經(jīng)問世30多年，技術(shù)也非常成熟了，近年來主要在成像板的結(jié)構(gòu)和掃描方式上改進(jìn)不小。

1.成像板的改進(jìn)。

成像板的閃射體采用的是針狀結(jié)構(gòu)的熒光物質(zhì)這種新型的感光材料，大大降低了熒光的散射，提高了圖像的銳利度和細(xì)節(jié)的分辨能力，圖像質(zhì)量更好。近年來更是推出了更先進(jìn)的透明基板，雙面讀出器同步讀取信息。

2、掃描方式上的改進(jìn)。

目前的CR基本都是利用點(diǎn)狀激光掃描成像板，采用飛點(diǎn)掃描的方法進(jìn)行掃描和重建圖像，飛點(diǎn)掃描方法使掃描的速度較慢圖像不夠清晰。最近采用的是線掃描技術(shù)，每次能掃描一行的圖像信息，掃描時(shí)間大大縮短，利用透明基板和雙面讀出等新技術(shù)，使圖像的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

3、后處理軟件。

計(jì)算機(jī)的處理軟件也越來越完善，可以自動(dòng)處理不同部位的圖像，使曝光的圖像中過亮及過暗的區(qū)域自動(dòng)消除，細(xì)節(jié)上提高質(zhì)量。

三、DR技術(shù)的進(jìn)展

1、非晶硅和非晶硒平板探測(cè)器數(shù)字成像。

目前主要是研究針狀或者柱狀結(jié)構(gòu)的非晶硅和非晶硒的探測(cè)器，這種探測(cè)器能夠進(jìn)一步提高圖像的清晰和銳利度。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上也有了很大的進(jìn)展，出現(xiàn)了多種多樣的結(jié)構(gòu)，例如雙板結(jié)構(gòu)，C形架結(jié)構(gòu)，胸部專用式結(jié)構(gòu)等等。在軟件方面，與CR一樣也推出了分層攝影，拼接處理軟件等先進(jìn)的軟件處理系統(tǒng)。

2、CMOS平板探測(cè)器數(shù)字成像。

CMOS是目前為止在空間的分辨上分辨率最高的探測(cè)器，但是缺點(diǎn)是成像速度較慢。COMS芯片將平板探測(cè)器熒光層產(chǎn)生的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過電子放大和讀出電路，由圖像處理電腦系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3、CCD數(shù)字成像。

材料、結(jié)構(gòu)、圖像處理等新技術(shù)的引入使CCD平面數(shù)字成像技術(shù)有了很大的進(jìn)步。主要表現(xiàn)如下：采用針狀結(jié)構(gòu)的X線閃爍體，使光散射減少，圖像更加清晰和銳利；航天高清晰高倍光學(xué)鏡的使用大大提高其靈敏度和清晰度；充填系數(shù)百分百的CCD芯片使圖像的信噪比增加，分辨率提高。

4、DR臨床的應(yīng)用。

DR比CR技術(shù)上優(yōu)勢(shì)明顯，圖像更清晰，輻射較小，但是價(jià)格相對(duì)較高一些。由于其技術(shù)含量高，所以DR在臨床上需要在技術(shù)上加強(qiáng)指導(dǎo)和培訓(xùn)。

四、乳腺數(shù)字成像

診斷乳腺疾病的最好的方法就是乳腺軟X線成像，在臨床上使用的有膠片成像、間接數(shù)字化成像和直接數(shù)字化成像這三種。目前正在進(jìn)行研究的實(shí)用技術(shù)有以下幾種：

1，雙能量減影技術(shù)。

兩幅圖像的減影能除掉軟組織，獲得鈣化組織的圖像信息，對(duì)早期乳腺癌的診斷很有幫助。

2、數(shù)字?jǐn)鄬雍铣杉夹g(shù)。

這種斷層技術(shù)是X線組件做弧形運(yùn)動(dòng)，探測(cè)器不動(dòng)，通過數(shù)據(jù)重建和三維重建技術(shù)獲得更多的深層的病灶，便于醫(yī)生的診斷。

3、硅微帶測(cè)探器乳腺成像技術(shù)。

這是采用硅半導(dǎo)體技術(shù)的固體探測(cè)器。讀出電路讀取在反向偏壓作用下的被電子穴的載流子耗盡區(qū)域產(chǎn)生的電流脈沖，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。

4、錐束乳腺成像技術(shù)。

錐束乳腺成像技術(shù)，解決了X線攝影影像重疊的問題，能夠及時(shí)檢測(cè)到小的乳腺腫瘤，而且X線劑量使用也較少，所以應(yīng)用前景很廣闊。

總結(jié)：在計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、成像技術(shù)的發(fā)展下，數(shù)字X線成像技術(shù)也日新月異。本文介紹了數(shù)字X線成像技術(shù)，包括影像增強(qiáng)器數(shù)字X線成像攝影系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)X線攝影、數(shù)字化X線攝影，并對(duì)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，包括了CR的最新進(jìn)展與DR技術(shù)的進(jìn)展。最后介紹了乳腺數(shù)字成像。數(shù)字X線成像技術(shù)給患者帶來了福利，提高了患者的生活質(zhì)量，推進(jìn)了醫(yī)療發(fā)展。

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