直接数字化放射摄影系统(DR)的发展及技术现状

《直接数字化放射摄影系统(DR)的发展及技术现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、直接数字化放射摄影系统（DR）的发展及技术现状直接数字化放射摄影（DigitalRadiography，简称DR），是上世纪九十年代发展起来的X线摄影新技术，具有更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等显著优点，成为数字X线摄影技术的主导方向，并得到世界各国的临床机构和影像学专家认可。近年来随着技术及设备的日益成熟，DR在世界范围内得以迅速推广和普及应用，逐渐成为医院的必备设备之一。临床界和工程界专家普遍认为，DR设备将成为高水平数字化影像设备的终极产品。DR主要由X-线发生器(球管)、探测器(影像板/采样器)、采集工作站(采像处理计算机/后处理工作站)、机械

2、装置等四部分组成；DR之所以称为“直接数字化放射摄影”的实质就是不用中间介质直接拍出数字X-光像；其工作过程是：X线穿过人体(备查部位)投射到探测器上，然后探测器将Ｘ线影像信息直接转化为数字影像信息并同步传输到采集工作站上，最后利用工作站的医用专业软件进行图像的后处理。DR系统能够有效降低临床医生的劳动强度，提高劳动效率，加快患者流通速度；相对于普通的屏／胶系统来说，采用数字技术的DR，具有动态范围广、曝光宽容度宽的特点，因而允许摄影中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像；由于直接数字化的结果，拍摄的X光片信息量大大丰富，可以根据临床需要进

3、行各种图像后处理，如各种图像滤波、窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能，为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持，改变了以往X光平片固定影像的局限性，提供了大量临床诊断信息；由于其大尺寸、多像素成像板的贡献，大大提高了X光胶片的清晰度及细节分辨率，成像综合水平远远超过普通X光平片；同时有助于实现普通X线摄影图像的数字化存储和远距离调阅、交流等方便应用。依据探测器的构成材料和工作原理，DR主要分为三大技术：CCD、一线扫描、非晶体平板(非晶硒、非晶硅+碘化铯/非晶硅+氧化钆)。一、CCD：由于物理局限性，专家们普遍认为大面积

4、平板采像CCD技术不胜任，而且CCD设备在图像质量上较非晶硅/硒平板设备有一定差距，但是相对有价格优势；世界上还有几个厂家用此技术如Swissray。二、一线扫描：也称一维线扫描技术，由俄罗斯科学院核物理研究所发明，也就是国内中兴航天在生产的DR；有受照剂量低、设备造价相对平板技术更低廉的优点，但也存在成像时间长（数秒）、空间分辨率低（刚推出时是1mm/lp）以及X线使用效率低的致命缺陷；成像质量较差而且病人会接受大量不必要的辐射。三、非晶平板：非晶硒/非晶硅；主要由非晶硒层(a-Se)/非晶硅层(a-Si)加薄膜半导体阵列(TFT)构成。1.a-Si(非晶硅平板探测

5、器)--两步数字转换技术，X-光子先变成可见光然后用光电管探测而转化为数字信号。主流厂商包括飞利浦、西门子、GE等。因为涂层技术不同又分为非晶硅+碘化铯平板和非晶硅+氧化钆平板。2.a-Se(非晶硒平板探测器)--一种所谓直接探测技术，X-光子在硒涂料层变成电信号被探测而直接转化为数字信号。目前世界上只有美国Hologic公司拥有此技术的核心，柯达，国内友通等厂家的DR就使用这种探测器。DR的技术进步是紧紧与影像板技术的发展相联系的。平板的技术发展体现在两个方面：尺寸的大小及动态反应时间。碘化铯/非晶硅型平板在这两方面都具有其他技术不可比拟的优势，是目前最成熟最主流的

6、技术，目前世界上主要领先厂家都用这种技术。*碘化铯/非晶硅(CsI)+a-Si+TFT：X射线入射到CsI闪烁发光晶体层时，X射线光子能量转化为可见光子发射，可见光激发光电二极管产生电流，这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷；每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X射线光子能量与数量成正比；成像速度、影像质量、工作效率等综合水平教高。*氧化钆/非晶硅(Gd2O2S)+a-Si+TFT：工作过程与上相似，只是碘化铯被氧化钆取代；由于技术原因其原始图像为12Bit／4096灰阶，A/D转换为14Bit；工艺成本较低，但综合技术水平比碘化铯板差。*非晶硒a-

7、Se+TFT：入射的X射线光子在硒层中产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中积分成为储存电荷；每一个晶体管的储存电荷量对应于入射的X射线光子的能量与数量；工艺成本较低，但对入射X线吸收不佳，成像速度及稳定性等综合技术水平较非晶硅平板差。 探测器技术生产厂商代表厂家技术特点备 注    非晶硅+碘化铯 （CsI+a-Si+TFT）法国Trixell(飞利浦/西门子/汤姆逊合资）飞利浦 西门子 特殊工艺的Csl柱状晶体结构闪烁体涂层；对X线吸收极好，有效减少可见光的闪射，像素尺寸小，分辨率高，成像速