第四章

數(shù)字X線設(shè)備

重慶市黔江中心醫(yī)院放射科

唐禮望

一、數(shù)字X線設(shè)備的發(fā)展歷程二、計算機X線攝影裝置（CR）的組成與工作原理三、影像板（IP板）第四章

數(shù)字X線設(shè)備1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)x射線1896年第一只X線管問世20世紀10~20年代常規(guī)X線機出現(xiàn)20世紀60年代X線全面運用于臨床醫(yī)學(xué)1972年第一臺CT機問世20世紀80年代CR系統(tǒng)研制成功DSA相繼發(fā)明運用于臨床

20世紀90年代DR系統(tǒng)實用于臨床第四章

數(shù)字X線設(shè)備一、數(shù)字X線設(shè)備的發(fā)展歷程什么是數(shù)字X線設(shè)備？數(shù)字X線設(shè)備與傳統(tǒng)X線設(shè)備又有什么不同？第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備么是數(shù)字X線設(shè)備？定義：數(shù)字X線設(shè)備是指把X線透射圖像數(shù)字化并進行圖像處理，再變換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。第四章

數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線設(shè)備的分類：⑴根據(jù)成像原理：分為CR、數(shù)字熒光攝影（DF）、DR、DSA。

①CR:是用存儲屏記錄X線影像，通過激光掃描使存儲信號轉(zhuǎn)換成光信號，此光信號經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入計算機處理，形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像。

②DF:是穿過病人的X線被影像增強器接收后，經(jīng)X線電視系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入計算機處理，形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像，更多的運用于DSA。

第四章

數(shù)字X線設(shè)備③DR:

分為：直接數(shù)字X線攝影（DDR）和間接數(shù)字X線攝影（IDR）。

DDR是采用X線探測器直接將X線圖像變成電信號，再轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像。

IDR是先從I.I-TV成像鏈或照片獲得X線信息的模擬圖像，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，前者的成像原理與DF相同，后者是利用數(shù)字化掃描儀把照片上記錄的模擬信息數(shù)字化。

第四章

數(shù)字X線設(shè)備⑵根據(jù)X線束的形狀：可分為錐形成像法、扇形和筆形束成像法。第四章

數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線設(shè)備與傳統(tǒng)X線設(shè)備又有什么不同？數(shù)字X線成像與傳統(tǒng)的增感屏-膠片成像比較（1）對比度分辨力高：數(shù)字X線設(shè)備的空間分辨力不如膠片，約為2~4LP/mm，膠片的空間分辨力在理論上能達到5~7LP/mm，但散射光使膠片的感光范圍發(fā)散，導(dǎo)致銳度（與空間分辨力有關(guān)）下降。數(shù)字X線設(shè)備使用的探測器采取特殊技術(shù)減少了漫射，較好地避免了銳度下降，使對比度分辨力明顯提高。在實際應(yīng)用中可滿足絕大多數(shù)的診斷需要。（2）輻射劑量小：

數(shù)字X線成像設(shè)備對X線能量的利用率高，其量子檢出效率（detectivequantumefficiency，DQE）可達60%以上。第四章

數(shù)字X線設(shè)備（3）圖像的后處理功能強：

能用計算機進行圖像后處理，以便更精細地觀察感興趣的細節(jié)，一些具有廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)（如三維X線成像技術(shù)、雙能量X線成像技術(shù)等）都是以數(shù)字成像技術(shù)為前提的。（4）數(shù)字影像所具有的優(yōu)點：可利用大容量的、光盤存儲數(shù)字影像，消除用膠片記錄X線影像帶來的種種不便，并能進入PACS，實施聯(lián)網(wǎng)，更高效、低耗、省時間、省空間地實現(xiàn)影像的貯存、傳輸和診斷。第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備計算機X線攝影裝置（CR）一、基本組成與工作原理CR的結(jié)構(gòu)如下圖所示，它主要有信息采集、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息存儲和記錄等部分組成。信息采集是以IP板代替增感屏-膠片系統(tǒng)，接受并記憶X線攝影信息，形成潛影信息；信息轉(zhuǎn)換由讀取裝置來實現(xiàn)，用光電倍增管接收存儲屏發(fā)出的熒光，并實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號。第四章

數(shù)字X線設(shè)備

信息處理由計算機來完成，對數(shù)字化的X線影像作各種相關(guān)的后處理，如大小測量、放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處理等。

信息記錄利用存儲媒體，如光盤等，通常在存儲前進行數(shù)據(jù)壓縮；用于診斷的模擬影像（照片）可通過激光照相機打印激光膠片獲得；也可采用熱敏打印膠片或熱敏紙等記錄影像。激光打印膠片是常規(guī)的記錄方式。CR信息還能直接在熒光屏上顯示影像。第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備透射X線影像記錄裝置（數(shù)字信號→光信號）影像板影像讀取裝置（X線潛影像→數(shù)字）影像處理裝置控制計算機影像存儲裝置（光盤、磁帶等）熒光屏膠片自動洗相片機CR相片激光相機二、影像板（IP板）CR的圖像不是直接記錄在膠片上，而是先以潛影的方式記錄在IP板上，經(jīng)圖像讀出裝置讀出后再經(jīng)各種現(xiàn)實媒介出各種模擬影像才能被人眼所觀察。IP板可重復(fù)使用，但不能直接顯示圖像。第四章

數(shù)字X線設(shè)備第四章

數(shù)字X線設(shè)備(一)IP板的結(jié)構(gòu)第四章

數(shù)字X線設(shè)備表面保護層熒光層基板背面保護層IP板的結(jié)構(gòu)第四章

數(shù)字X線設(shè)備保護層：聚酯樹脂類纖維制成，非常薄，能彎曲、耐磨損、透光性好。保護熒光層不受外界溫度、濕度和輻射的影響。IP板的結(jié)構(gòu)第四章

數(shù)字X線設(shè)備熒光層：由光激勵發(fā)光（photonstimulationlight,PSL）熒光物質(zhì)混于多聚體溶液中，涂在基板上制成。IP板的結(jié)構(gòu)第四章

數(shù)字X線設(shè)備基板：聚酯樹脂類纖維制成。保護熒光物質(zhì)層免受外力損傷，延長IP的使用壽命。兩萬次以上重復(fù)使用。IP板的結(jié)構(gòu)第四章

數(shù)字X線設(shè)備背面保護層：材料與表面層相同，防止IP摩擦損傷。(二)成像原理

射入IP的X線光子被IP熒光層內(nèi)的PSL熒光體吸收，釋放出電子。其中部分電子散布在熒光體內(nèi)呈半穩(wěn)定態(tài)，形成潛影，完成X線信息的采集和存儲。當用激光束來掃描（二次激發(fā)）已有潛影的IP時，產(chǎn)生的熒光強度與第一次激發(fā)時X線的能量精確地成正比，完成光學(xué)影像的讀出。IP的輸出信號還需由讀取裝置繼續(xù)完成光電轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)計算機圖像處理后，形成數(shù)字影像。第四章

數(shù)字X線設(shè)備白色三角表示未曝光X線作用使電子激發(fā)，并儲存起來，用灰色三角表示在激光的作用下，儲存的能量被激發(fā)出來激發(fā)出來的能量以可見光的形式釋放三角又變成了白色，表示儲存能量已全部釋放第四章

數(shù)字X線設(shè)備(三)特性1．發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：PSL熒光物可發(fā)出藍-紫光，發(fā)光強度根據(jù)激發(fā)IP光線的波長而變，把PSL強度與讀取光波波長的關(guān)系曲線稱為激發(fā)光譜。2．時間響應(yīng)：IP的PSL強度衰減速度很快，不會發(fā)生采集和讀出信息的重疊，即IP具有很好的時間響應(yīng)特征。第四章

數(shù)字X線設(shè)備3．動態(tài)范圍第四章

數(shù)字X線設(shè)備PSL強度依賴于第一次激發(fā)的X線強度，在1到10000范圍內(nèi)具有良好動態(tài)范圍，其范圍比屏-片組合寬的多，可精確檢測到組織間極小的X線吸收差異。曝光3.0膠片影像屏密度輸出100001000101000.21.080040020016001004．存儲信息的消退：X線激發(fā)IP后模擬影像被存儲于熒光體內(nèi)，在讀出前的存儲期間，一部分被俘獲的光電子將逃逸，這種現(xiàn)象稱消退。讀出前存儲8小時的IP，其發(fā)光量將減少25%。5．天然輻射的影響：IP不僅對X線敏感，對其它形式的