放射醫學影像數字化處理與應用之探討

鐘文美

(湖南省桃江縣人民醫院 湖南桃江 413400)

伴隨著計算機科學技術的成熟，醫學影像數字化是現代醫學發展的必然趨勢，20世紀90年代興起的CT、MRI、DSA等影像設備可以實現圖像的數字傳輸，并且具備了標準DICOM接口或非標準的DICOM接口。

即使醫院的HIS或RIS系統日益發達，但是占據醫學影像工作量一半之上的普通放射攝影成為阻礙醫院數字化的腳步的重要因素。

我院于2003～2006年先后購置了愛克發的CR,只有1套,2006年引進的,今年引進了一臺飛利浦的DR。經過7年的實踐應用，我科室的普通放射攝影技術有了質的飛躍和發展，從簡單的片/屏成像體系發展到擁有影像后處理功能的計算機X線成像及圖像信息數字化傳輸體系。本文從放射科數字化應用的各個環節基本原理方面出發探討臨床應用的優越性。

1 CR系統的組成。

CR系統分別由影像板、影像板掃描儀、打號系統和預視系統、影像后處理工作站五部分組成。CR系統通過將影像投影在影像板上然后送入影像掃描儀，激光掃描儀可以讀出數據，再通過光電轉換和模/數轉換成為對應的數字信號，經過后處理工作站處理后，通過顯示器供醫生閱讀。

1.1 影像板

在CR系統中,有含有含有微量元素銪(Eu2+)的鋇氟溴化合物結晶(BaFx∶Eu2+,X=CI·Br·I)制成的影像板(IP)用來記錄影像，它代替了傳統的膠片。比起普通的膠片可以提高效果30%，使用次數也可以超過10000次。

1.2 影像板掃描儀

影像板掃描儀是讀出影像板所記錄影像的設備。它的技術指標將直接影響所輸出影像的質量。影像板掃描儀首先通過激光掃描影像板,將影像信息激發為一個個不同亮度的像素,這樣就等于將一幅平面影像變為一個二維點陣。然后通過模數轉換將每個像素點數字化,將二維點陣轉化為二維數字矩陣。將此二維矩陣送到后處理工作站,實施不同模式的數學運算,即可得到不同效果的影像。一般衡量影像板掃描儀的參數有5個;描述影像清晰度的指標空間分辨率,描述影像層次的指標灰度級;描述影像數子化轉化程度的指標矩陣;描述處理能力的掃描速度和緩沖平臺容量。

(1)空間分辨率。影像清晰程度取決于空間分辨率。CR系統的空間分辨率普遍能夠達到10像素/mm(10Pixels/mm,像素矩陣:3·5×4·3k)的水平。(2)灰度級。數字圖像由白到黑的灰度級數決定了影像效果。一般來說都要求達到4096級灰階。(3)矩陣。矩陣是衡量CR系統后處理能力的關鍵量值。CR系統要將包含影像信息的像素點陣通過模數轉換變為數字化矩陣,才能夠對其實施計算機運算。所以,只有將全部像素點陣都實現數字化,才能夠100%的處理、再現全部影像信息。(4)掃描速度和緩沖平臺容量。掃描速度和緩沖平臺容量描述的是影像板掃描儀的處理能力。大型影像板掃描儀的掃描能力可以達到每小時100板。等待掃描的IP板先放在多個緩沖平臺上,由機器自動順序輸入掃描;掃描完畢的IP板也自動輸送回所在的緩沖平臺上,等待下一次使用。顯然緩沖器容量大,掃描速度快的掃描儀效率更高,更節省人力資源。

1.3 打號系統和預視系統

打號就是將與影像有關的文字信息記錄下來。電腦是CR系統使用的打號設備。打號系統不僅可以通過電腦鍵盤錄入信息,還可以通過計算機網絡從醫院信息庫(HIS)中調入相關信息?？梢愿鶕煌年P鍵字（投照日期、X線號、病人姓名、性別、年齡、醫院、科室名稱等到）來檢索記錄信息。另外,因為影像后處理工作站的功能強大,打號系統還增加了投照體位的輸入。只要技師在投照打號時輸入本次投照的體位名稱,系統會自動選調相應的軟件包對影像實施處理,讓醫生直接看到完美的數字影像。技師通過預視系統在投照后進行初步的影像質量控制,查看投照的結果是否滿意,確定是否需要重拍。

2 影像的閱讀和打印

CR系統要跟其他的技術設備同時協調工作才能使CR系統的潛在的功能體現出來，使圖像的質量更加優良，CR的影像可以通過PACS網絡從任何一個終端輸出，要求閱讀終端和打印設備的技術指標隨著CR的原始數據輸出參數指標提高也相應提高，CR系統需要專用的高分辨率、高亮度的黑白診斷監視器,普通的高分辨彩色顯示器是不能夠滿足要求,如果使用可能導致圖像顯示和診斷的不準確。

3 系統的網絡化

當前正值網絡時代，理想的產品追求的是最高的使用價值與使用效率。對CR的要求也一樣，要求其能夠提供最好的影像，能夠處理更可能多的信息，并且具有更廣泛的兼容性。因為CR系統完全符合DICOM標準，并可以借助INTERNET與CT，MRI，DSA圖像瀏覽工作站等數字設備一起組成放射科的影像存檔及通信系統。

4 數字化的臨床應用

區別于其他各類數字X線攝影(DR)，CR最出眾的地方在于，使原有的各X線機在傳統X線技術與現代計算機技術相結合的基礎上免遭淘汰,這是被放射科數字化臨床應用無數的勢力所證實的。X線圖像正式通過A/D和D/A的轉換從而使得數字化成為可能。在臨床應用中如對骨結構、關節軟骨及軟組織的顯示和對節結性病變的檢出率以及在觀察腸管積氣、氣腹和結石等含鈣病變，CR在圖像信息的儲存和傳輸方面的優勢完全體現出來。

[1]莫洪波.醫學影像數字化信息管理系統的開發及應用[J].廣西醫科大學學報(社會科學版),2006(S1).

[2]牛廣明,韓曉東,高陽.20世紀影像學進展及新世紀展望[J].內蒙古醫學院學報,2001(1).