多种医学影像设备原理简介

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1、计算机X线成像(CR)：　　传统的X线成像是经X线摄照，将影像信息记录在胶片上，在显定影处理后，影像才能于照片上显示。计算机X线成像（computedradiography，CR）则不同，是将X线摄照的影像信息记录在影像板（imageplate，IP）上，经读取装置读取，由计算机计算出一个数字化图像，复经数字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出灰阶图像。CR与DSA中所述的DR同属数字化成像。CR的成像原理与设备：　　CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。其基本结构见图1-6-1。影像信

2、息的记录：用一种含有微量素铕（Eu2+）的钡氟溴化合物结晶（BaFX：Eu2+，X=CI.Br.I）制成的IP代替X线胶片,接受透过人体的X线,使IP感光,形成潜影。X线影像信息由IP记录。IP可重复使用达2-3万次。影像信息的读取：IP上的潜影用激光扫描系统（图1-6-2）读取，并转换成数字信号。激光束对匀速移动的IP整体进行精确而均匀的扫描。在IP上由激光激发出的辉尽性荧光，由自动跟踪的集光器收集，复经光电转换器转换成电信号，放大后，由模拟/数字转换器转换成数字化影像信息。由IP扫描完了后，则可得

3、到一个数字化图像。影像信息的处理：影像的数字化信号经图像处理系统处理，可以在一定范围内任意改变图像的特性。这是CR优于X线照片之处，X线照片上的影像特性是不能改变的。图像处理主要功能有：灰阶处理、窗位处理、数字减影血管造影处理和X线吸收率减影处理等。灰阶处理：　通过图像处理系统的调整，可使数字信号转换为黑白影像对比，在人眼能辨别的范围内进行选择，以达到最佳的视觉效果。这有利于观察不同的组织结构。例如胸部可得到两张分别显示肺和纵隔最佳图像。窗位处理：以某一数字信号为0，即中心，使一定灰阶范围内的组织结构

4、，以其对X线吸收率的差别，得到最佳的显示，同时可对这些数字信号进行增强处理。窗位处理可提高影像对比，有利于显示组织结构，如骨小梁的显示。数字减影血管造影处理：选择血管造影一系列CR图像中的一帧为负片（蒙片）行数字减影处理，可得到DSA图像。X线吸收率减影处理：用两个不同的X线摄影条件摄影，选择其中任何一帧作为负片进行减影，则可消除某些组织。例如对胸部行减影处理可消除肋骨影像，以利于观察肺野。影像的显示与存储：数字化图像经数字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出人眼可见的灰阶图像。荧屏上的图像可供观察分析，

5、还可用多帧光学照相机摄于胶片上，用激光照相机可把影像的数字化信号直接记录在胶片上，可提高图像质量。激光照相机同自动洗片机联成一体，可减少操作程序。CR的数字化图像信息还可用磁带、磁盘和光盘作长期保存。CR的临床应用：CR的图像质量与所含的影像信息量可与传统的X线成像相媲美。图像处理系统可调节对比。故能达到最佳的视觉效果；摄照条件的宽容范围较大；患者接受的X线量减少。图像信息可由磁盘或光盘储存，并进行传输，这些都是CR的优点。CR图像与传统X线图像都是所摄部位总体的重迭影像，因此，传统X线能摄照的部位也

6、都可以用CR成像，而且对CR图像的观察与分析也与传统X线相同。所不同的是CR图像是由一定数目的象素所组成。CR对骨结构、关结软骨及软组织的显示优于传统的X线成像，还可行矿物盐含量的定量分析。CR易于显示纵隔结构如血管和气管。对结节性病变的检出率高于传统的X线成像，但显示肺间质与肺泡病变则不及传统的X线图像。CR在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像。用CR行体层成像优于X线体层摄影。胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠粘膜皱襞上，CR优于传统的X线造影。CR是一种新的成像技术，在不少

7、方面优于传统的X线成像，但从效益-价格比，尚难于替换传统的X线成像。在临床应用上，CR不像CT与MRI那样不可代替。DR：DigitalRadiography,直接数字化X射线摄影系统。DR由探测器、影像处理器、图像显示器等组成。透射过人体后的X线信号被探测获取，直接形成数字影像，数字影像数据传到计算机，在显示器上显示，也可以进行后期处理。现在主要的DR探测器为非晶硅探测器和非晶硒探测器，两种探测器获取影像的效果差别不大。其它的还有多丝正比室探测器，这是一种空气探测器。还有一种CCD探测器。非晶硅探测

8、器和非晶硒探测器都被称为平板探测器。1.直接通过专业显示器进行阅片，无须再冲洗胶片，大大节约胶片成本（有特殊需求的患者除外）；2.DR升级后可以免除了拍错片等各种烦恼，拍错片或病人身体移动导致图片效果差，医生可以很快看到影响结果，并重新拍摄。3.对骨结构、关节软骨及软组织的显示优于传统的X线成像，还可进行矿物盐含量的定量分析；易于显示纵隔结构如血管和气管；对结节性病变的检出率高于传统的X线成像；在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像；体层成