數(shù)字X線成像技術的發(fā)展進展

聶全思慧

摘 要： 在醫(yī)療技術的發(fā)展下，數(shù)字X線成像技術也日新月異，與傳統(tǒng)技術相比，數(shù)字X線成像技術分辨率更高，給廣大的患者帶來了福音。本文主要就數(shù)字X線成像技術的發(fā)展進展展開綜述。

關鍵詞： 數(shù)字X線成像技術；代表；進展

【中圖分類號】 R445 【文獻標識碼】 A【文章編號】 2236-1879（2017）20-0086-01

隨著計算機的普及和發(fā)展，計算機的圖像處理技術被廣泛應用到醫(yī)學的影像領域。X線攝片對空間的分辨率要求很高，對影像探測器的要求也很高，所以要想實現(xiàn)數(shù)字化有一定的困難。但是隨著科技的發(fā)展，科研的不斷進步，現(xiàn)在也已經(jīng)開始推廣數(shù)字化，不久，醫(yī)學影像也將會從膠片時代走向數(shù)字時代。

一、數(shù)字化X線成像技術的分類

1、影像增強器數(shù)字X線成像攝影系統(tǒng)

由影像增強器、電荷耦合器件、真空攝像管、電視系統(tǒng)和模數(shù)轉換器件組成。入射X線經(jīng)閃爍器轉換為可見光，可見光經(jīng)過反光鏡反射后，再由組合鏡頭耦合到CCD芯片，光信號被芯片轉換成電信號，電信號再由計算機轉變成數(shù)字信號。

2、計算機X線攝影

CR是用成像板做載體，當X線穿過人體后，先在IP上形成潛影，激光掃描儀再讀取成像板中的影像信息，隨后光電倍增管和A/D轉換器將影像信息轉換成數(shù)字信號。

3、數(shù)字化X線攝影

DR是由設備自動完成從X線曝光到圖像的顯示的。可以分為三類；

一類是間接數(shù)字化成像，這種X線是由平板探測器來完成信號的收集和數(shù)學化處理等等。平板探測器是由閃爍體或金屬氧化物半導體，電子耦合裝置，非晶硅層構成的。一類是直接數(shù)字化成像，就是指非晶硒材料組成的影像平板，在采集信號中沒有能量的損失。第三類是線掃描技術，這種掃描技術掃描范圍較廣，但是曝光時間較長，目前在臨床上應用的比較少。

二、CR的最新進展

CR數(shù)字化攝影系統(tǒng)已經(jīng)問世30多年，技術也非常成熟了，近年來主要在成像板的結構和掃描方式上改進不小。

1.成像板的改進。

成像板的閃射體采用的是針狀結構的熒光物質這種新型的感光材料，大大降低了熒光的散射，提高了圖像的銳利度和細節(jié)的分辨能力，圖像質量更好。近年來更是推出了更先進的透明基板，雙面讀出器同步讀取信息。

2、掃描方式上的改進。

目前的CR基本都是利用點狀激光掃描成像板，采用飛點掃描的方法進行掃描和重建圖像，飛點掃描方法使掃描的速度較慢圖像不夠清晰。最近采用的是線掃描技術，每次能掃描一行的圖像信息，掃描時間大大縮短，利用透明基板和雙面讀出等新技術，使圖像的質量得到進一步的提高。

3、后處理軟件。

計算機的處理軟件也越來越完善，可以自動處理不同部位的圖像，使曝光的圖像中過亮及過暗的區(qū)域自動消除，細節(jié)上提高質量。

三、DR技術的進展

1、非晶硅和非晶硒平板探測器數(shù)字成像。

目前主要是研究針狀或者柱狀結構的非晶硅和非晶硒的探測器，這種探測器能夠進一步提高圖像的清晰和銳利度。在系統(tǒng)結構上也有了很大的進展，出現(xiàn)了多種多樣的結構，例如雙板結構，C形架結構，胸部專用式結構等等。在軟件方面，與CR一樣也推出了分層攝影，拼接處理軟件等先進的軟件處理系統(tǒng)。

2、CMOS平板探測器數(shù)字成像。

CMOS是目前為止在空間的分辨上分辨率最高的探測器，但是缺點是成像速度較慢。COMS芯片將平板探測器熒光層產生的熒光信號轉換成電信號，經(jīng)過電子放大和讀出電路，由圖像處理電腦系統(tǒng)進行處理。

3、CCD數(shù)字成像。

材料、結構、圖像處理等新技術的引入使CCD平面數(shù)字成像技術有了很大的進步。主要表現(xiàn)如下：采用針狀結構的X線閃爍體，使光散射減少，圖像更加清晰和銳利；航天高清晰高倍光學鏡的使用大大提高其靈敏度和清晰度；充填系數(shù)百分百的CCD芯片使圖像的信噪比增加，分辨率提高。

4、DR臨床的應用。

DR比CR技術上優(yōu)勢明顯，圖像更清晰，輻射較小，但是價格相對較高一些。由于其技術含量高，所以DR在臨床上需要在技術上加強指導和培訓。

四、乳腺數(shù)字成像

診斷乳腺疾病的最好的方法就是乳腺軟X線成像，在臨床上使用的有膠片成像、間接數(shù)字化成像和直接數(shù)字化成像這三種。目前正在進行研究的實用技術有以下幾種：

1，雙能量減影技術。

兩幅圖像的減影能除掉軟組織，獲得鈣化組織的圖像信息，對早期乳腺癌的診斷很有幫助。

2、數(shù)字斷層合成技術。

這種斷層技術是X線組件做弧形運動，探測器不動，通過數(shù)據(jù)重建和三維重建技術獲得更多的深層的病灶，便于醫(yī)生的診斷。

3、硅微帶測探器乳腺成像技術。

這是采用硅半導體技術的固體探測器。讀出電路讀取在反向偏壓作用下的被電子穴的載流子耗盡區(qū)域產生的電流脈沖，轉化成數(shù)字信號。

4、錐束乳腺成像技術。

錐束乳腺成像技術，解決了X線攝影影像重疊的問題，能夠及時檢測到小的乳腺腫瘤，而且X線劑量使用也較少，所以應用前景很廣闊。

總結：在計算機技術、電子技術、成像技術的發(fā)展下，數(shù)字X線成像技術也日新月異。本文介紹了數(shù)字X線成像技術，包括影像增強器數(shù)字X線成像攝影系統(tǒng)、計算機X線攝影、數(shù)字化X線攝影，并對技術的發(fā)展進展進行了簡要的概述，包括了CR的最新進展與DR技術的進展。最后介紹了乳腺數(shù)字成像。數(shù)字X線成像技術給患者帶來了福利，提高了患者的生活質量，推進了醫(yī)療發(fā)展。

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