肖 良,杨家辉
(湄潭县人民医院放射科,贵州湄潭564100)
1981年布鲁赛尔召开的第15届国际放射学会上,数字化X线成像技术的物理概念及临床应用得到肯定后,通过电子技术日益快速发展,使医学影像技术进入了全新的数字化时代,在将来的10年内,计算机摄影(CR)将被数字X线摄影(DR)所替代,这是放射医学发展的必然。因此,将DR成像原理及临床应用价值作一综述,供同行分享。
1895年,德国科学家发现X线后,逐渐开始在暗室内进行普通透视,通过X线穿过人体后激发荧光屏产生影像达到诊断。20世纪中期,影像增强器的开发,这种以电子技术为基础的设备取代了荧光屏,影像质量得到了提高,接着,数字血管造影(DSA)被引入到放射心血管研究领域,在DSA中来自电视摄影机的模糊视频信号被转换成数字信号,血管结构通过数字化后显示出来。20世纪80年代,成像板(Imaging Plate)研制成功,标志着CR成功应用到临床。该技术进一步发展,研制了平板探测器,很快就替代了CR的成像板(Imaging Plate)。
DR的成像原理既不同于以往的常规胶片成像,也不同于曾经使用过的CR。虽然与CR同为数字化摄影,但成像方式却不同。DR接收X线的既不是普通胶片,也不是需要激光扫描读取信息的成像板,而是各种类型的平板探测器,它可以把X线直接转化成电信号或先转换成可见光,然后通过光电转换,把电信号传输到中央处理系统进行数字成像,由于不再需要显、定影的处理,也不读取成像板信息进行处理,而是直接在荧光屏上显示图像,检查速度得到了大大的提高。
常见的平板探测器包括以下3种方式①电荷耦合器件(CCD)阵列方式:采用数百个性能一致的CCD整齐排列在同一平面上,每一CCD摄取一定范围的荧光影像,并转换成数字信号,再由计算机进行处理,形成一幅完整的图像。CCD探测器虽然量子检测效率不高,但其噪声系数较低,动态范围较大;②直接方式(非晶体硒):直接将X线转换成电信号,然后传输到计算机系统组成数字图像;③间接方式(非晶体硅):先将X线转换成可见光,然后经过光电二极管完成光电转换,再传输到计算机系统组成数字图像。
3.1 临床检查范围广 能够满足临床科室各系统、各部位及体位的常规摄片、造影等检查。借助新研制的软件功能对影像作出定量分析或特征提取。
3.2 DR影像质量高,明显减少漏诊、误诊 DR的图像质量可以通过图像灰阶与窗位的调整,提高影像的密度分辨率和空间分辨率,可以显示影像的细节部分。如软组织的层次感明显增强。成像程序简洁、速度快,大大减少了常规胶片所需要的重复检查次数,给放射科医生提供优质的图像,减少漏诊、误诊发生。以胸部检查为例。DR图像通过灰阶和窗位的调整,纵隔、心室后、隔下隐蔽性病变的检出率明显高于以往的成像方式,在发现和评价胸部结节方面,通过对图像进行再处理后,也明显优于传统摄片。使得放射科医生的诊断质量得到提高。
3.3 健康、环保、工作效率高 DR摄片,X线剂量仅为传统X线的1/2左右,摄影条件的宽容度增加,可以减少投照次数,明显减少了患者和工作人员的受辐射剂量。降低了设备的工作强度,延缓X机的使用寿命,降低了设备成本。
3.4 图像的存储与管理 DR图像可以通过光盘存储,并可以随时调阅。也可以存储于MOD盘中,为病人建立电子病历,还可以进行网络传输,并可以与医院管理系统(His)、医院影像存档与通信系统(PACS)联网,为医院急诊医学与远程医学的发展奠定夯实的基础。显然,节省了放射科的储片空间,有利于图像资料的报告,杜绝了常规胶片的污染、变质、丢失等情况的发生,避免了不必要的医疗纠纷,提高了服务质量与工作效率。
3.5 DR系统具有稳定性、可靠性 DR系统在全国各地日益普及,据多家医院报道,故障率极低,售后服务好,可以24小时开放,大大缩短了患者的候诊时间,为患者提供方便的同时,也为医院和患者带来良好的经济效益和社会效应。
总之,DR影像系统在医学领域得到应用,是放射医学发展史上又一里程碑。