熱敏成像儀輸出圖像偽影的形成原因及預防

劉然清，田雪浩，杜孝天

（中國樂凱集團公司 河北 保定 071054）

0 引言

熱敏成像儀采用直接接觸式熱敏成像工藝，可以把熱能與其他的能源如光、電等結合起來作用于熱敏材料上經過化學或物理變化顯色成像，非銀鹽干式膠片采用熱敏成像的微膠囊技術，告別了傳統銀鹽產品環境污染大，定影顯影繁瑣等諸多不利因素[1-3]。同時，直熱式打印成像極大的提高了成像速度，并且通過對熱量輸出的控制，可以對圖像的密度、層次感進行調整，能夠更好的適應醫務人員對膠片的不同需求，豐富了選擇空間。

直熱式成像因其成像原理與傳統銀鹽膠片有本質的不同，通過熱敏頭將圖像信息傳遞到醫用干式膠片上，因此熱量傳輸的有效性成了圖像輸出的重要環節，任何阻礙熱傳遞的過程，均會導致成像后密度低甚至不成像，造成偽影，從而影響圖像信息的真實性[4]。本文主要從輸出設備針對直熱式成像從原理與實際使用過程對點狀偽影進行介紹與分析。

1 熱敏成像原理

膠片被傳動系統傳送到位，熱敏頭接收指令下壓并將預設能量接觸傳送到到膠片成像層，成像層中含有成千上萬個染料微膠囊和顯色劑微膠囊顆粒，它們被分散在含有膠黏劑的涂層中[5]。在正常使用環境中，微膠囊結構將顯色劑與染色劑隔離開，產品處在穩定的體系中，隨著加熱，顯色劑微膠囊結構的囊壁破裂并滲透到染色劑中，溫度的不同決定了顯色劑的滲入量，直接表現出來的就是膠片的黑白密度差異——溫度越高光密度越大。成像原理如圖1所示。

2 輸出圖像典型偽影分類及預防

軟件系統控制熱敏成像儀將不同的熱量通過加熱敏頭傳導到膠片熱敏涂層上，從而輸出醫學影像作為診斷的依據。偽影是造成誤診的主要因素之一，所以預防偽影產生尤為重要。偽影即不真實的影像。影像輸出質量并不單純依賴于膠片或者打印設備，而主要取決于打印系統，不僅包括膠片，還包括打印設備，以及操作者、環境等重要因素。在2017 年發表的論文《熱敏醫用干式膠片點狀偽影的成因分析及預防》中，主要介紹了膠片因素造成的點狀偽影產生原因以及預防措施。本文則重點從打印設備，與讀者共同探討一下偽影的形成原因及預防措施，希望對大家的有所幫助和啟發。歸納打印設備造成的偽影主要有3 種：點狀、橫向條狀、縱向條狀等。

2.1 點狀偽影

點狀偽影分兩種：規律分布和不規律分布，如圖2所示。打印輸出的圖像上有規律分布的點子，無論深密度還是淺密度都與打印輥有著密不可分的關系。當打印輥上存在一個或者多個凸點時，由于凸點部位與膠片接觸時壓力較周圍區域大即造成深密度點，反之則是淺密度點。這種點子縱向分布規律，間隔是打印輥的周長，當有多個點子時，橫向分布與打印輥的凸/凹點分布相同，應用高質量打印輥是預防這類偽影產生的主要措施。我們還會遇到一些分布沒有規律的點子，一般是沒有密度的亮斑。這種弊病主要是打印過程中積累了過多的靜電造成微小易物被吸附到膠片表面后影響熱量傳導造成的，當異物卡在熱敏頭上時就形成了縱向淺密度條道。適當的采取較少靜電產生或者及時導出的措施是非常有效的。

2.2 橫向條狀偽影

橫向條狀偽影也分為分布規律和不規律分布兩種，如圖3 所示。打印輥存在較為明顯的橫向密度不均勻時，接觸式熱敏打印過程中往往會出現規律性橫向條狀偽影，這種弊病一般分布在兩側，縱向間隔為輥的周長。分布不規律的橫向條狀偽影成因較復雜，一般震動、傳動速度不均勻、不匹配應首先排查。

2.3 縱向條狀偽影

當加熱頭上存在弊病，比如凸點或者凹點時，打印輸出常表現為縱向條狀偽影，要解決縱向偽影首先要確定原因。如果加熱頭上粘接了異物比較容易處理，使用專用清潔布按照廠家提供的指南操作處理即可，清潔布不能處理掉的可以使用專用砂紙處理，砂紙的目數不應低于加熱頭表面涂層的目數，防止擦拭損傷加熱頭造成二次損傷；如果是加熱頭的物理損傷或者排線損壞則及時更換新的加熱頭。一般前者以深密度條道為主，后者以淺密度條道為主，如圖4 所示。靜電擊穿加熱頭也是造成白道的因素之一，所以加強靜電的控制是非常有必要的。最后，膠片涂層與加熱頭表面涂層的匹配性也很關鍵，兩者在無化學腐蝕、潤滑的環境下接觸成像是緩解偽影出現的有效手段。

3 小結

熱敏成像技術的應用方便了大家的工作生活，使繁瑣的暗室濕加工工藝一去不復返，而且符合國家保護綠水青山的基本國策。本文與2017 年發表的《熱敏醫用干式膠片點狀偽影的成因分析及預防》分別從打印輸出設備和成像耗材兩方面介紹了接觸式熱敏成像的原理和常見偽影，從預防的角度進一步提出一系列有效改善方案，希望對生產者、使用者起到一定的參考價值。