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标题: [b]双能量减影数字化胸部摄片的发展 [/b] [打印本页]

作者: wydlf_513 时间: 2006-8-19 04:27
标题: [b]双能量减影数字化胸部摄片的发展 [/b]
双能量减影数字化胸部摄片的发展

双能量减影的概念在1925年即被提出，至70年代才被应用于临床，如血管造影透视时分离碘对比剂、消除时高密度物体在ct扫描中所产生的硬化效应、测量骨密度等，80年代基本上与胸片数学化技术同步开始了在胸部摄片中的应用研究。

双能量减影摄片的原理

诊断性x线摄片所使用的是低能x线束，它在穿过人体组织的过程中，主要发生光电吸收效应和康普顿散射效应而衰减，光电吸收效应的强度与被曝物质的原子量呈正相关，是钙、骨骼、碘造影剂等高密度物质衰减x线光子能量的主要方式，而康普顿散射效应与物质的原子量无关，与组织的电子密度呈函数关系，主要发生于软组织。常规x线摄片所得到的图像中包含上述两种衰减效应的综合信息。双能量减影摄片利用骨与软组织对x线光子的能量衰减方式不同，以及不同原子量的物质的光电吸收效应的差别将在对不同能量的x线束的衰减强度的变化中更强烈地反映出来，而康普顿散射效应的强度在很能大范围内与入射x线的能量无关，可忽略不计的特点，将两种效应的信息进行分离，选择性去除骨或软组织的衰减信息，得出能够体现组织化学成分的所谓组织特性图像——即纯粹的软组织像和骨像。

双能量减影摄片方法

双能量减影摄片可通过两次曝光法和一次曝光法来实现。

（一）两次曝光法

两次曝光法指以不同的x线球管输出能量(kvp)对被摄物体进行两次独立曝光，得到两幅图像或数据，将其进行图象减影或数据分离整合分别生成软组织密度像、骨密度像和/或普通胸片的方法。所采用的低能x线峰值在60kvp~85kvp、高能x线峰值为120 kvp ~140kvp范围之内。胸部双能量减影摄片的研究最初是从两次曝光法入手的，虽然曾被用于胶片增感屏系统、扫描投影摄片系统（scanned projection radiography，spr）、计算机化胸片系统（computed radiography，cr）和数字化胸片系统（digital radiography，dr），但大多只是实验室研究性质的报道，基本上没有用于临床，主要是因为两次曝光间的时间差难以缩短至满意的范围，不能有效地消除两次曝光间被曝物体的运动位移所导致的两图像间的误编码。直到ge公司的直接数字化胸片系统（direct digital radiography，ddr），即revolution? xq/i（gemedical systems，usa）问世，因为使用高速数字化单片式平板探测器（digital flat panel detector，dfp），两次曝光间的时间差可缩短到200ms，病人一次摒气可完成检查，在很大程度上减少了误编码，而且由于dfp可探测量子效率（detectable quantum efficiency，dqe）高，能量分离的效率高，且宽容度大，在不牺牲质量的前提下，球管输出能量可相应降低，低能及高能x线输出量分别为60~80kvp和110~150kvp，而且dfp将采集的信息直接变成可视图像，自动后处理速度快，在数分钟内即得出三幅图象——普通数字胸片、软组织像及骨像，因而可成为胸部x线摄片的常规附加检查。

（二）一次曝光法双能量减影摄片

一次曝光法是对经被曝物体衰减后所输出的x光子进行能量分离，得出两幅能量不同的图像。该方法最初是为了消除两次曝光法的误编码问题由speller等在1983年首次提出的，他们在特制的暗盒内迭放两套胶片增感屏系统，两者之间用铜滤板分隔，较低能量的x线在前方的胶片成象，而较高能量的x线穿过滤板成象于后方的胶片，从而实现能量分离。 barnes 等和ishigaki等分别将一次曝光法应用于各种cr胸部摄片系统，用双层影像板取代双胶片增感屏系统，其信息的后处理功能使图象质量提高[13，14]。随后的20余年，一次曝光法在dr胸片机的应用不断改进，能量敏感探测器阵列的版本多种多样。

（三）两次曝光法与一次曝光法的比较

两次曝光法的优点是能量差大、所产生的双能量减影的图像上残留的组织对比好、图象信噪比高、且，但两次曝光之间因呼吸、心跳、移位等导致误编码是其最大的弱点，此外短时间内交替输出高、低两种能量x线线束对球管要求高、损耗也大、病人的辐射量亦有所增加。一次曝光法虽然没有图像错位的误编码问题，但能量分离远不如两次曝光法理想、所获图像的残留的组织对比差、信噪比低，虽然在理论上增加曝光条件可提高能量分离的幅度、减少量子斑点噪声，但当曝光量增大至一定程度后，影像板的噪声与曝光量不再相关，而且曝光条件过高还会增加散射所致的杂影。有作者推测如果要使一次曝光法的双能减影图象的信噪比与两次曝光法的相当，其x线曝光量需提高16倍。物理学家ho等的研究表明，在其它条件基本一致的前提下， 140kvp一次曝光法的能量分离幅度只有70/140kvp两次曝光法的50%（分别为21.6kev和42.6kev），所得减影图像的残留组织对比度只有后者的50%左右，图象的信噪比只是后者的43%。barnes等的研究也得出相似的数据。尽管如此，在上个世纪末的20余年，双能量减影技术的的学术焦点多集中在改进一次曝光法上。近年来，由于ddr的探测器能将x线信号直接转变为可视信号，且速度快，成象及图象撤除速率迅速，不必在两次曝光间更<

作者: jinguoji 时间: 2007-6-15 22:52
谢谢楼主

作者: zxczxc 时间: 2007-6-27 06:07
量化改变。难以做到。

作者: jssqcdm 时间: 2007-9-9 07:08
没有图片对比。

作者: 华山童子 时间: 2007-9-14 07:42
好

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