第七章 数字X线成像设备-概述

第九章 数字X线成像设备

主要内容1、数字X线成像设备的分类和各自优点缺点2、影像信号数字化过程3、A/D转换器、D/A转换器同图像质量的关系一、医学影像学的发展方向提高敏感性（Sensitivity）提高特异性（Specification

）减少创伤性（

Invasiveness）降低成本（MinimalCost）容积乘积、数字化信息、工作流管理、PACS、远程放射学、扩展后处理功能功能成像、代谢信息、图像融合第一节概述基因治疗（Genetherapy）

、分子影像学（MolecularImaging）

常规放射数字化（DigitalRadiography）其他新技术:脑磁图（Magnetoencephalograph,MEG

）或磁源成像（MSI）光学相干（OpticalCoherenceImaging,OCT）计算机辅助诊断（ComputerAssistedDiagnosis,CAD）阅片模式二、目前数字化影像设备现状

CT、MRI、DSA、US均已数字化传统X线屏片系统（占60-70%检查量）仍为模拟图像，以胶片为主要成像手段三、传统X线摄影的劣势以胶片为成像介质，集图像采集、显示、存储和传递多个功能为一体，限制了单个功能的改进，无法对图像进行后处理动态范围有限，不能清晰表达组织的细微吸收差异剂量高，剂量利用率低，量子检出率（detectivequantumefficiency，DQE）仅为20％～30％DQE=(S/Nout)2/(S/Nin)2

摄影线性差，密度分辨率低，对曝光条件要求严格，容许偏差小成像时间长，运行成本高昂存储困难、空间占用大传递限制，检索困难，QC困难摄影速度快

X线胶片：十几分钟

CR：几十秒

DR：几秒钟

图像清晰：分辨率高、灰阶度宽、获取信息量大、图像信息丢失少、图像无畸变

后处理功能强：窗宽窗位、放大缩小、图像旋转、黑白翻转、标记测量等多种处理获取信息更多：动态范围宽，一次摄影图像中看到多种组织结构，“真实还原”四、数字X线摄影的优势辐射剂量小

拍摄胸片时仅需3-5mR的照射量，比常规方式降低30%-70%，这是因为数字成像系统对X线的利用率高，其量子检出率DQE可达60%以上。图像保存方便便于远程图像传输节省开支，创造经济效益五、数字X线成像设备的分类1、数字X线成像设备将X线影像数字化并进行图像处理后，再变换为模拟图像显示的X线设备2、根据工作原理分类

DF（digitalfluorography，数字荧光成像）CR（computedradiography，计算机X线摄影）DR（digitalradiography，数字X线摄影）（1）DF（digitalfluorography,数字荧光成像、数字透视）X线被影像增强器接收后，经X线电视系统（如摄像管）转换为模拟视频信号，再用A/D转换器（如视频采集卡）变换为数字图像信号DF是较早的X线影像数字化技术，包括有DSA（digitalsubtractionangiography，数字减影血管造影）、DSI（digitalspotimaging，数字胃肠点片）等有存贮固定影像的功能，可行无剂量诊断影像增强器损失5％的对比度，影像质量略差于传统X线胶片摄像管动态范围小，难发现微小组织差异影像增强器视野小，观察范围有限DF的特点：（2）CR（computedradiography，计算机X线摄影）

以存储屏/影像板记录X线影像，通过激光扫描使存储信号转换成光信号，再用光电倍增管转换成电信号，然后经A/D转换后，输入计算机处理，成为高质量的数字图像1982年由富士胶片株式会社开发出FCR并推向市场提高了图像的密度分辨率和显示能力可实施图像后处理，增加了信息功能曝光量较少、曝光条件宽容度较大存储、传输方便图像空间分辨率受限多步骤成像，设备工作效率较低CR的特点：（3）DR（digitalradiography,数字X线摄影）

广义上的DR指将计算机数字化能力与常规X线摄影/透视装置相结合的技术。常规X线装置检测到的X线信息被转换为数字化形式，再经强化或减影等后处理再进行成像

广义上的DR涵盖了CR、DF、DSA、SPR（scannedprojectradiography，扫描投影X线摄影）等各种数字X线技术广义上的DR分类方法还不是很统一A.按读出方式分类

根据X射线曝光到图像的显示过程，分为非直接读出方式（nondirectreadout）和直接读出方式（directreadout）

非直接读出方式是指多步骤成像、需完成多次人工操作，Fuji公司的CR就是一种非直接读出方式

直接读出方式是指从X射线曝光到图像的显示过程中没有更多的人为干预，病人经过X射线曝光后，医生即可在显示器上直接观察到图像

这一技术最先提出的是Swissray公司，它的产品称为dDR，其中d的含义即为直接读出（directreadout）的意思B.按转换方式分类

根据X线信号的转换方式，分为直接转换方式（DirectConvert）和间接转换方式（IndirectCovert） 直接转换器件在接受X射线曝光照射后，X线光子直接转换为电信号。最早是杜邦公司的DR-DirectRayTM产品，转换所采用的器件主要有平板探测器（FlatPanelDetector，FPD）

间接转换器件先要将X射线光子转变为可见光，然后再转换为电信号C.按工作方式分类

分为数字透视（DigitalFluorography,DF）和数字摄影（DigitalRadiography,DR） DF分为：用影像增强器（I.I）－摄像管采集信号和用FPD采集信号两类DR则分为：直接放射成像（DDR，DirectDigitalRadiography）和间接放射成像（IDR，IndirectDigitalRadiography）注意！

从以上分类来看，DR是一个泛指的、广义的概念，它包括了各类数字化X射线摄影（DigitalRadiography）技术。 单从DR这一名称，无法了解设备的技术和性能，并且常会被由其带来的一些模糊概念所混淆。因此应从技术角度了解其技术基础和实现这一技术所采用的器件，才能对设备有正确的理解。狭义的DR一般特指DF（数字荧光成像）本课程讲述的DR为广义上的DR，包含DF、CR和其他所有数字化X射线摄影技术，可以划分为直接放射成像（DDR，DirectDigitalRadiography）和间接放射成像（IDR，IndirectDigitalRadiography）两类

a、直接放射成像（DDR）采用X线探测器直接将X线影像直接转换为数字信号图像 采用的探测器件有电离室、平板探测器FPD（aSi/aSe）等

b、间接放射成像（IDR）先获得可见光模拟影像，再经转换器件转换成数字图像采用的转换器件有I.I-TV、荧光体-CCD、荧光体-aSi/aSe、数字化胶片扫描仪等对于数字X线成像，掌握以下概念：DF（digitalfluorography，数字荧光成像，数字透视）CR（computedradiography，计算机X线摄影）IDR（indirectdigitalradiography，数字化间接放射成像）DDR（directdigitalradiography，数字化直接放射成像）DF是最先产生的平片数字化技术，但由于其成像质量、信息含量等远不如传统X线摄影，已逐步被淘汰CR的出现才真正标志着数字化X线技术时代的到来1981年6