解放军文职招聘考试数字X线成像

 

数字X线成像

    普通X线成像，其摄影是模拟成像，是以胶片为介质对图像信息进行采集、显示、存储和传送。X线摄影的缺点是摄影技术条件要求严格，曝光宽容度小；照片上影像的灰度固定不可调节；而且图像不可能十分清晰显示各种密度不同的组织与结构，密度分辨力低；在照片的利用与管理上也有诸多不便。为此，将普通x线成像改变为数字X线成像(digitalradio—graPhy，DR)非常必要。

一、DR成像基本原理与设备

    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(图l—4)。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

    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(图1—5)。

    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(图1—5)。

    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)0F                                                                               

    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。       

    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。