數字X線成像技術的發展進展

聶全思慧

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

關鍵詞： 數字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展，計算機的圖像處理技術被廣泛應用到醫學的影像領域。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，所以要想實現數字化有一定的困難。但是隨著科技的發展，科研的不斷進步，現在也已經開始推廣數字化，不久，醫學影像也將會從膠片時代走向數字時代。

一、數字化X線成像技術的分類

1、影像增強器數字X線成像攝影系統

由影像增強器、電荷耦合器件、真空攝像管、電視系統和模數轉換器件組成。入射X線經閃爍器轉換為可見光，可見光經過反光鏡反射后，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字信號。

3、數字化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數字化攝影系統已經問世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域自動消除，細節上提高質量。

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。在系統結構上也有了很大的進展，出現了多種多樣的結構，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。

2、CMOS平板探測器數字成像。

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，經過電子放大和讀出電路，由圖像處理電腦系統進行處理。

3、CCD數字成像。

材料、結構、圖像處理等新技術的引入使CCD平面數字成像技術有了很大的進步。主要表現如下：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、間接數字化成像和直接數字化成像這三種。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，通過數據重建和三維重建技術獲得更多的深層的病灶，便于醫生的診斷。

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域產生的電流脈沖，轉化成數字信號。

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、成像技術的發展下，數字X線成像技術也日新月異。本文介紹了數字X線成像技術，包括影像增強器數字X線成像攝影系統、計算機X線攝影、數字化X線攝影，并對技術的發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。最后介紹了乳腺數字成像。數字X線成像技術給患者帶來了福利，提高了患者的生活質量，推進了醫療發展。

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