數(shù)字放射攝影技術論文(2)
數(shù)字放射攝影技術論文
數(shù)字放射攝影技術論文篇二
數(shù)字化放射攝影技術在基層醫(yī)療機構中的應用
摘 要 隨著醫(yī)學診斷設備、計算機技術及網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，使基層醫(yī)療機構與上級醫(yī)療機構之間的合作模式及流程發(fā)生了根本性的變化。以影像診斷為例，區(qū)域影像診斷中心的建立使醫(yī)學影像的縱向整合得以實現(xiàn)，相關專業(yè)人員熟悉其技術內(nèi)容也有利于工作的開展。
關鍵詞 數(shù)字化X線攝影 心電圖 社區(qū)衛(wèi)生
中圖分類號：R445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533(2013)24-0037-03
X線攝影在各級醫(yī)療機構放射科受檢者中均占有最大份額，在基層醫(yī)療機構中更是最主要的檢查方式。當CT、MRI普及應用后，X線攝影成為整個放射科數(shù)字化成像鏈的最后一環(huán)。1983年計算機X線攝影系統(tǒng)(computed radiography， CR)進入臨床應用后，整個放射科的數(shù)字化即告完成。盡管隨后發(fā)展的“數(shù)字化X線攝影”(digital radiography， DR)很快成為主流技術，但CR的歷史作用仍然值得肯定，并在工作量不大的醫(yī)療機構至今仍有其一定的實用價值，所以在數(shù)字化X線攝影機的國際及國內(nèi)市場中，仍占有一定的份額。
由于早年DR的稱謂與傳統(tǒng)的模擬X線攝影有區(qū)別，所以當時其含義實際上是一種“泛稱”。隨著CR的問世，DR又成為區(qū)別于CR的另一種技術。但是由于早年DR處于迅猛發(fā)展的階段，所以今天看來命名的專指性不強，因此常導致名稱與實際的混淆。所以在選購或應用時應進一步了解其主要構成部件及成像性能。限于篇幅，本文僅就目前作為主流技術的平板探測器型DR為例，進行介紹。
1 DR系統(tǒng)的組成
DR系統(tǒng)的組成包括高壓發(fā)生器、X線管及支架、數(shù)字化攝片系統(tǒng)及支架、平板探測器、系統(tǒng)控制臺。其中高壓發(fā)生器是采用數(shù)字化控制技術，通過高頻整流獲得高電壓。X線管采用旋轉陽極，雙焦點、大容量的X線管產(chǎn)生穩(wěn)定的X線。數(shù)字化攝片系統(tǒng)包括濾線柵、X線自動劑量控制裝置。與常規(guī)X線機相比，DR系統(tǒng)采用平板探測器作為X線圖像采集裝置，替代了傳統(tǒng)的增感屏—膠片系統(tǒng)，實現(xiàn)X線信號的數(shù)字化轉換過程。平板探測器是系統(tǒng)的關鍵部件，由它進行影像數(shù)據(jù)讀取，再將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)控制臺，進行影像數(shù)據(jù)處理。探測器陣列由核心部件和外殼組成，核心部件包括非晶硒涂層和薄膜晶體管(thin film transistor， TFT)陣列，其工作原理是：X線照射光電轉換層，形成圖像電信號，由TFT陣列收集并檢出，再經(jīng)A/D轉換及量化，從而獲得X射線數(shù)字圖像。曝光時X線光子通過與非晶硒涂層的電離作用，形成電子空穴對，在電場的作用下，電荷聚積在TFT陣列的信號存儲電容中，通過信號放大器和數(shù)據(jù)讀出電路，可以獲得電壓信號。
因為電壓信號與收集到的電荷數(shù)量成正比，同時電荷數(shù)量與X線光子數(shù)(即X線強度)也成正比關系，即電壓信號與X線信號成正比關系。在很寬的X線劑量范圍內(nèi)，電壓信號與X線強度是嚴格的線性關系，通過TFT陣列檢出和A/D轉換后獲取，用于醫(yī)學診斷影像。DR系統(tǒng)的工作原理以探測器的工作方式為基礎，在系統(tǒng)控制臺的協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制下，進行X線攝影。由于X線信號可以進行數(shù)字化的采集和處理，所以可采用最新的圖像信息處理技術，從而在比較寬泛的攝影條件下，獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量X線影像，并提高工作效率。
2 平板探測器分類及成像原理
DR的平板探測器主要分為兩種：①非晶硒平板探測器;②非晶硅平板探測器。
2.1 非晶硒平板探測器
主要由非晶硒層與TFT構成。硒為一種光電導體，X線可引起其電荷改變，由TFT檢測并重建圖象。入射的X射線使硒層產(chǎn)生電子空穴對，在外加偏壓電場的作用下，電子和空穴對以相反方向移動形成電流，在薄膜晶體管中儲存電荷。每一個晶體管的儲存電荷量對應于入射X射線的劑量，通過讀出電路可以獲取每一點的電荷量，進而獲取每點的X線劑量。由于非晶硒不產(chǎn)生可見光，沒有散射線的影響，因此可以獲得比較高的空間分辨率。
2.2 非晶硅平板探測器
由碘化銫等閃爍晶體涂層與薄膜晶體管構成。被X線閃爍體覆蓋的非晶硅將閃爍體產(chǎn)生的光信號轉換為電信號，由TFT檢測并重建圖像。其工作過程分為兩步：①閃爍晶體涂層將X線能量轉換成可見光;②TFT將可見光轉換成電信號(圖2)。目前，非晶硅平板占應用市場的主要份額。
3 DR應用于X線攝影的優(yōu)勢
3.1 主要特點
?、倬哂休^高的量子檢測效率，可降低被檢者的輻射劑量。②成像速度快。成像時間約為5 s左右，醫(yī)師即刻可在顯示器屏幕上觀察到影像[1]。③根據(jù)需要可即刻打印激光膠片。④影像具有較高的空間分辨力和低噪聲。
3.2 強大的軟件后處理功能
軟件后處理為DR技術的優(yōu)勢。圖像增強技術可增強不同組織的顯示效果。例如在胸部X線檢查中，可分別增強肺紋理或肋骨小梁結構的細節(jié)，明顯改善圖像質(zhì)量。對不同體厚的檢查部位可進行不同曲線參數(shù)的調(diào)整，重點強化圖像細節(jié)，增強圖像對比度，提高圖像分辨率。因此，DR不僅能充分挖掘和擴大每幅影像自身的信息含量，同時按照診斷的要求可轉換出多種不同視覺形式的圖像改進診斷效果。
3.3 進入?yún)^(qū)域影像診斷中心
通過網(wǎng)絡，可將區(qū)域內(nèi)各級醫(yī)療機構的資源進行整合[2]。建立以區(qū)為單位的臨床影像診斷中心，建設專門的信息傳輸系統(tǒng)，覆蓋全區(qū)所有社區(qū)衛(wèi)生服務中心。由二級醫(yī)院專家組成放射診斷團隊，每天實時診斷基層傳來的片子，遇到不能解決的疑難雜癥還邀請全市三甲醫(yī)院的專家進行遠程會診，并通過電子病歷將診斷結果和意見反饋給社區(qū)衛(wèi)生服務中心，每位患者從就診到獲得診斷報告，一般在15 min左右。
參考文獻
[1] 曹厚德. 軟閱讀及專業(yè)顯示器[J]. 中國醫(yī)學計算機成像雜志， 2006， 12(5)： 359-363
[2] 陳克敏， 趙永國， 潘自來. PACS與數(shù)字化影像進展[M]. 上海： 上?？萍汲霭嫔?， 2005： 300-309.
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