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第四章数字X线设备 

概述 

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计算机X线摄影装置CR 

数字X线摄影装置DR 

数字减影血管造影系统DSA 

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第一节概述 

X线摄影(模拟式) :把用于X线胶片放置在影像 

盒中,将各身体结构(例如骨骼和肌肉)对X线的吸收 

差异(吸收对比)以图像信息的形式记录在胶片上。 

随后,通过显影处理使胶片上的X线量显现出来。 


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数字X线摄影:把X线透射图像数字化并进行图 

像处理,再变换成模拟图像显示的一种X线设备。 

l 所需照射剂量更小。 

l 曝光后无需显影,而能够在干燥环境中生成图像或者通过显示 

器进行诊断。 


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数字医学影像的基础知识 

现在的医学数字X光成像设备主要有CR和DR两类,产生图像的灰 

度一般可以达到8~12bit,既图像中每个像素点的灰度信息可以表现出 

256~4096个灰度级别。 

如果采集的是彩色图像信息,则每个像素至少需要用三个字节24 

位二进制数来保存RGB(红、绿、兰)信息,甚至有些彩色图像每个 

像素的信息量达到32位~40位精度。 


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一、分类 

根据成像原理,分为: 

l 计算机X线摄影(Computed Radiography,CR):使 

用可记录并由激光读出X线成像信息的成像板 

(imaging plate;IP)作为载体,以X线曝光及信 

息读出处理,形成数字或平片影像。 

l 数字X线摄影( Digital Radiography,DR) 

间接数字X线摄影IDR(Indirect DR):先从 

X—TV或X线照片获得图像信号,再转化为数字信号。 

直接数字X线摄影DDR(Direct DR):采用X线 

探测器直接将X线图像变成电信号,再转化为数字 

信号。 

l 数字荧光X线摄影(Digital Fluorography,DF) 

数字减影血管造影(Digital Subtraction 

Angiography, DSA ) X线机是DF的典型代表。 


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二、特点 

优点: 

l 对比度分辨率高。对骨结构、关结软骨及软组织的 

显示优于传统的X线成像 

l 辐射剂量小比常规减低30%~70% 

l 成像质量高 

l 图像后处理(post-processing)功能强大,增加 

显示信息的层次 

l 可利用大容量光盘存储,管理方便,可方便接入 

PACS(picturearchiving and communicating 

system),实施远程医学(Tele-medicine) 。 

缺点: 

l 空间分辨率不如胶片 

l 安装维护系统费用高 


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第二节计算机X线摄影装置CR 

CR( Computed radiography)是一种X线平片数 

字化的比较成熟的技术。 

CR法是1981年6月在布鲁塞尔国际放射学讨论会上, 

由富士胶片公司发表的。 

1982年出现第一台CR系统,富士CR 系统。 


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工作原理:X线管照射人体 → X线成像 

信息的影像板(Imaging plate;IP)→ 信 

息读出处理 → 数字式平片影像。 


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l 信息采集由影像板(image plate,IP)代替胶片,IP可重 

复使用达千次。 

l 信息转换用激光扫描已曝光的成像板,读出潜影的信息并使 

之数字化,输入计算机。 

l 信息处理由计算机完成相关后处理,如大小测量、放大等。 

l 信息记录光盘、激光打印胶片 


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一、影像板 

1.结构 

由支撑体、荧光物质、保护层构成。 

l 保护层防止荧光层受损;透光率高 

l 荧光层PSL(光激励发光) 通常厚约300μm,把第 

一次照射光的信号记录下来,当再次受到光激励, 

会释放存储的信号。 


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l基板保护荧光层受外力损伤 

l背面保护层防止各张成像板之间磨擦损伤 


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新技术介绍 

l IP板方面,现均向高分辨方向发展,空间分辨率 

在4.0~5.0LP/mm(line-pairs/mm 线对/毫米, 

指在成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间 

的线条对数)。扫描像素10Pixel/mm, 高质量图 

像可达4K,已接近X线胶片的清楚度。FUJI、 

KONICA、KODAK、AGFA等主要生产厂家均能提供高 

分辨的IP板,尤以FUJI的为佳。 

l 在提高IP板的寿命方面,也有厂家采用刚性板, 

在读该板时不与传动机械发生任何磨擦,KODAK就 

是采用此种方式。 


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柯尼卡美能达利用可激发性荧光物质经全新设 

计最新研制的影像板(X线检测器)。 

l X线吸收:采用精心选择的物质和荧光材料,可充分 

利用X线信息,避免不必要的损失。 

l 荧光层结构:柱状纤维晶体结构使X线信息释放极为 

高效。值得一提的是,下层的X线信息也能被充分 

利用。 


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2.影像板成像原理 

l X线量子被荧光层内的PSL荧光物吸收,释放出电子 

l 部分电子散布在荧光物内呈半稳态,形成潜影 

l 用激光束逐行扫描(二次激发)IP,半稳态电子转换成荧光, 

发生光致发光现象,完成光学影像读出。荧光强度与第一次 

激发时X线的能量精确的成正比。 

白色三角表示未曝光 

X线作用使电子激发,并储存 

起来,用灰色三角表示 

在激光的作用下,储存的能量 

被激发出来 

激发出来的能量以可见光的形 

式释放 

三角又变成了白色,表示储存 

能量已全部释放 


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l由读取装置完成光电转换和A/D转换。 

l计算机图像处理,形成数字影像 


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3.注意事项 

l最好在第一次激发后的8小时内(发光量只见 

少25%)读出IP的信息。 

l再次使用时最好充作一次光照射,消除可能 

存在的潜影 

l敏感度高于普通X线胶片,保存要有好的屏蔽。 


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二、读取装置 

1.结构 

(1)暗盒型(cassette type) 

将IP置入与常规X线摄影暗盒类似的盒内,可 

代替常规摄影盒在任何X线机上使用。 


在这种新颖独特的设计中,整个影像盒从 

前插槽装入,从后插槽弹出。这可使检查 

处理过程极为顺畅和高效。 

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(2)无暗盒型(non-cassette type) 

将成像板与读出装置合并设计,并配装一些附加结构, 

可以很方便地进行全身的立式或卧式投照,其特点是需匹配 

专用影像设备,不便与常规X线摄影设备匹配兼容。 

由于这种专用CR一体化的结构特点,IP在曝光和被读取 

信息的过程中无需手工传递,不与可见光接触便能直接扫描 

读取信息并消除潜影,因此使用效率高,重复速度快,在专 

门用途更为便利。 


n REGIUS 370/570型产品独特的读取装 

置带来每小时210张的超高处理速度。 

n 从阅读到擦除的整个过程中,检测器 

与其他任何部件间均无物理接触。这样 

可避免运输中可能发生的划伤,确保获 

得满意的图像。此外,检测器使用寿命 

更长,有助于降低运行成本。 

n 光学部件沿影像板移动的同时,对阅 

读器内置的X线检测器进行扫描。由于采 

用柯尼卡美能达独有的读取机构,曝光 

的同时即开始显示X线图像,数秒钟内即 

可完成图像确认。 

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l VELOCITY U是一款快速成像 

的数字化系统,从拍摄到影像 

显示只需2秒,经过7秒(QA) 

处理后,能获得高质量的精确 

图像,内置影像接收器使其能 

达到业界领先的每小时240张的 

处理能力,摄影曝光后,影像 

的扫描、处理、打印、传输等 

自动完成,如此高速率,高质 

量是基于富士专有的柱状水晶 

板。 

l 配备扶手,曝光指示器等选件 

后,会使设备的使用变得更加 

有效。 

l 简便、友好的操作界面不仅给 

使用者的操作带来便利,而且 

减少了差错。 

l 除标准软件配置外,内置FNC、 

MFP、GPR等富士专有的经典 

影像数据处理技术(〝Image 

Intelligence TM〞)。 

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2.读出原理 

分两步: 

l 用一束微弱激光粗扫IP,立即计算出潜像的发光强度直方图。 

用波长为600nm的红色氦—氖激光读取效果最佳,激光 

扫描有光扫描器的反光镜精确地变动角度来完成。 

l 光导管将光致发光的光线导入光电倍增管,光电倍增管根据 

入射光之强弱发出相应的电子,从而转变为电信号。经增幅 

器放大后再数字化,然后送入图像处理机。 


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单槽式计算机 

单槽式计算机X线摄影系统 

线摄影系统 Fujifilm XG XG-1 1 System System, 

轻便、精巧、易用的单槽阅读器,可以在放射科以外 

的地方拍摄数字X线图像。方便使用,是目前富士影 

的地方拍摄数字线图像。方便使用,是目前富士影 

像所提供的最轻巧的 

像所提供的最轻巧的FCR FCR阅读器。阅读器。流畅的自动装载 

系统,使之具有每小时可处理 

系统,使之具有每小时可处理62 62张"14 "14×14" 14" 每毫米 

10 10个像素的标准 

个像素的标准IP IP板。板。 


多槽式计算机X线摄影系统 

Fujifilm XG5000 System ,配有 

四个槽,每小时可处理高达120张 

35×43cm,每毫米10个像素的IP 

板。 

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CR85-X是Agfa新一代增强型多槽CR系统,独有的 

“放下就走”IP板传送系统,让您无需操作、无需等待,极 

大提高了工作效率。 


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3.影响图像质量的因素 

l激光束直径用高强度激光精细的读出潜影, 

激光束直径约0.1cm,波长600nm。 

l光电及传动系统噪声 

l数字化的影响 


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三、计算机图像处理 

l可进行自动感光度调节、图像的层次处理、 

频率处理、减影处理。 

常规X线照片的影像特性由照射条件、 

增感屏及胶片决定,不能加以改变。 


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l能够在大范围内改善图像质量,得到稳定、 

高质量图像。 

柯尼卡美能达REGIUS CS-3型--用户可方便地通过该工具修改处理参数 

设置、检查键布局及其他设置。操作可在直观引导下进行:用户可浏览 

之前的图像,同时使用滚动条更改设置;图像也会随之改变。用于创建 

检查键的拖放功能也很直观,使用简便。 


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四、图像存储装置 

l 图像记录机处理后的数字化图像信号,再进行数 

模转换,由光调制器将模拟信号变成激光强度信号, 

利用与胶片呈垂直方向的激光细束来扫描,将图像 

信号记录在胶片上,胶片送入自动洗片机中冲洗, 

即可以获得CR 相片。 

l 磁盘 

l 硬盘 

l 光盘 


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激光成像系统 

柯尼卡 DRYPRO 793型干式成像系统,产品具有宽大的彩色液晶触摸屏。 

清晰的显示器可有多种显示语言可供选择,方便察看。菜单直观,易于浏览。 

DRYPRO 793型可显示胶片类型、尺寸和系统状态。 

设备标准配置为一个胶片供片盒,可选配第二个和第三个供片盒。可选择14 

英寸(适合14×17、14×14、11×14英寸胶片)、10英寸(适合10×12英寸胶片)和 

8英寸(适合8×10英寸胶片)三种供片盒,配置灵活,满足用户各种需求。 

另外,还提供6通道分片器,便于打印后分片。 


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DigiEye560T医用X射线摄影系统是迈 

瑞科技新一代U型臂设计,U型臂与平板探 

测器多角度电动旋转,满足全身各部位、 

多体位投照要求,尤其对多种特殊体位的 

投照有明显优势,提高病人舒适度,减轻 

技师工作量。 

采用当前最先进的碘化铯非晶硅平板 

探测器,环境适应性强,性能可靠稳定, 

高量子探测效率,高空间分辨率,高动态 

范围,获取最佳图像质量。 

根据临床不同需求可预设多达20个投 

照部位,摆位、体位切换、检查结束均可 

实现一键到位,优化工作流程,提高检查 

效率。 


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