X线

zhuzhiyuan

传统x线检查设备的数字化进展
zhuzhiyuan  2007-7-4

ｘ线发现110余年来，ｘ线摄片和ｘ线透视两者是传统的检查手段。这种传统的检查方法始终是医学影像学检查中的主角。尽管新的影像技术不断出涌现，如超声、磁共振、核医学等。但是新近资料显示：目前国内大型医院影像诊断学中，首诊选择的检查：x线片48％，透视约27％，ct占11％，磁共振占3％，超声占3％，核医学占8％。传统的ｘ线检查依然是影像学检查的主体，它的发展将不可避免地影响到医学领域。

一，传统ｘ线设备的发展方向
１，传统ｘ线摄片设备经历了两个发展阶段：
前七十余年，ｘ线(摄片透视)设备完全使用模拟影像技术。即ｘ线穿人体透检查部位后照射在荧光屏、或作用于银盐胶片，在荧光屏或显影的胶片上形成影像。此间的技术发展集中于ｘ线球管，荧光屏，胶片，增感屏及设备机械结构等方面的改进。以后的三十余年至今，模拟影像技术又发展出影像增强器，ｘ线片洗片机以及移动x线机等设备。机器更加完善、人性化。但是其影像的储存特征仍为胶片和模拟的电信号。
近三十余年，随着电子业和计算机业的发展，及其向各个领域的广泛渗透，以可数字化存储为特征的ｘ线设备大量出现，同时出现了大量非ｘ线原理的影像检查设备。磁共振，超声，核医学成像，正电子ｃｔ等均为数字化的非ｘ线设备；以ｘ线成像的ｃｔ也由于某些原因不再被列于ｘ线设备的行列。数字ｘ线在近十余年也投入了实际使用的行列。它的特征是ｘ线影像可以数字形式存储和传输（携带），并且便于计算机后处理，同时可制作胶片影像。数字ｘ线在影像学的诸多指标方面已经比较接近传统ｘ线影像，基本满足实际使用的要求。随着物质文明程度的提高，以及数字ｘ线设备的进一步完善，可以预见在不甚遥远的将来，传统ｘ线设备会部分被数字x线设备取代。
２，传统的ｘ线透视设备：透视早期使用荧光屏。ｘ线穿过被检查的躯体后，直接在荧光屏上形成荧光影像；检查者在荧光屏后同时被ｘ线照射，个人损害大。20世纪60年代开始出现模拟信号的影像增强器，国内80年代开始普及。并且，同时完成了观查人员隔室检查，很好地保护了影像诊断人员。90年代后数字式的影像增强器增多，包括数字减影血管造影ｘ线机在内，数字影像过程的记录以及影像处理功能开始大量使用。对于医疗纠纷急剧上升，并且要求医院举证自身无过错的中国来说，十分必要。

二，ｘ线设备数字化的方式
１，ｘ线胶片扫描仪：使用专用扫描仪对现有的ｘ线片扫描，将模拟影像转换为数字影像。此法的优点：改造成本低，方便。其缺点：①操作复杂，质量难以保证；②透视影像无法保存，应用范围小；③工艺流程延长，速度慢；④多数不符合通用dicom （数字影像传输与储存协议）3.0标准。胶片扫描方式一般适应于教学和科研，实际的日常工作使用的价值不高。
２，计算机ｘ线摄影术(computed radiographu cr)：cr与常规x线摄片的流程类似。不同之处有两点：①以影像板(ip)取代胶片和暗合，在ip板上形成潜在影像，影像板经消除潜影后可以反复使用。②ip板直接在专用的读取设备上得到数字影像，在计算机上显示，可经相机打印成胶片。cr的优点：①简单的利用了原有的ｘ线设备，不需要大规模的改装。②移动或床边摄影方便，摄片与读片过程可以分开进行。③影像质量有稳定地提高；格式符合通用dicom 3.0标准（数字影像传输与储存协议）。cr的缺点：①摄片流程无根本的改进，流程繁琐，时间长。②摄片成本明显提高。
尽管优缺点并存，但是cr已经是一种完整的数字影像设备，有特征性的使用领域。虽然有部分人士认为“cr是从模拟影像到数字影像过渡时期的中间产品”。但是，因其完整性，而且具有特征性用途，现在认为：“cr终将会被淘汰”者已寥寥无几。
３，数字ｘ线摄影术(digital radiography dr)：广义的dr包括cr，扫描得到的数字ｘ线影像以及电视透视转换的数字影像。狭义的dr特指将ｘ线能量直接转换为数字影像技术。狭义的dr是目前普遍认为较为理想的医用ｘ线数字化方案，影像格式符合通用dicom 3.0标准。dr通常指狭义的数字ｘ线摄影术，其具体的实现方法有以下几大类。
ⅰ，影像增强器耦合技术(ccd): ccd是英文charge coupled device 即电荷耦合器件的缩写，是一种光电转换的大规模集成电路块。其原理与影像增强器相同，带有光学聚焦系统，但其ccd的影像矩阵很大，远大于普通电视视频的矩阵，现已超过2048×2048；影像动态响应快；像素影像字节位数超过12位。影像增强器耦合技术ccd方式通常被称为数字成像的ccd，它的优点：①数字化成像速度快；②设备较其他dr设备价格低；③具有双能量ｘ线摄影等特征用途。缺点是：①体积庞大，结构复杂，器件娇贵；②少数像素损坏后只能用软件修补，存在易于遗漏的问题。ccd类型的dr
ⅱ，dr成像板技术：dr成像板是一种大规模的集成电路，它直接将ｘ线能量转换为数字影像，影像区面积已达到17"×17"(430mm×430mm)，像素矩阵>3000×3000，检测灰度级≥14bit。通常认为这一大类的dr成像板是比<