数字化影像设备DR的成像技术探讨

【摘要】随着医学影像技术的发展，数字化信息技术突飞猛进，成像技术要求越来越高，DR系统于九十年代问世。该机结构简单，操作简便，成像分辨率高，越来越受到世界各国临床机构及影像专家的认可。

【文献标识码】B

【文章编号】1674-9308 （2015）04-0190-02

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.04.164

作者单位：122000朝阳市中心医院

To Explore the Image Techniques of Digital Imaging Equipment DR

ZONG Guihua , The center hospital in Chaoyang, Chaoyang 122000,　China

[Abstract] With the development of medical imaging technology and digital information technology by leaps and bounds, the demand for imaging technology is higher and higher. The DR system first appeared in the 1990s. this machine has simple structure, convenient operation, high resolution imaging. The clinical institutions around the world and image experts are increasingly paying attention to it.

[Key words] Digital system, Imaging techniques, Imaging equipment, DR

随着数字化信息技术和网络技术的迅猛发展 [1-2]，医学影像技术也发生日新月异的变化，越来越多的医院开始使用数字化医疗设备，放射科DR取代了了传统的X线摄影。数字化放射摄影DR （Digital Radiography）技术是医学放射科推动数字化和网络化进程的一个重要手段。传统的X线是经过投照将影像信息记录在胶片上，X线胶片采用卤化银为感光材料，感光乳剂中卤化银颗粒的大小和颗粒度是最重要的成像参数之一，在经显影，定影，洗片处理之后，影像才能在照片上显示，传统X线成像是基于化学理论。而数字X线成像则是基于光电子学理论，是将投照后的X线转换成光电信号，经过计算机数字图像处理，在荧屏上显示黑白灰界影像。直接数字化X线摄影设备DR是目前放射科常用的数字化影像设备。

数字X线成像设备：把X线图像进行数字化图像处理，再变换成模拟图像显示的一种X线设备。DR是其中的一种，是上世纪九十年代发展起来的X线摄影技术，具有更快的成像速度，更简洁的操作，更高的成像分辨率等显著优点，成为X线数字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的认可。

1　DR 结构 [3]

1.1　影像接收器

用探测器将X线图像转换为可见图像的光信号，或直接转化为数字信号。

1.2　数据采集器

由A/D转换器组成，把模拟信号转换为数字信号。

1.3　图像处理器

（数据查找表，转用运算器）把采集到的影像数据，进行各种图像处理。

1.4　存储器

用于记忆若干幅数字图像。

1.5　图像监视器

数字图像经A/D转换后，形成不同亮度的像素，按一定的显示矩阵结构在监视器上重现。

1.6　系统控制器

完成整系统的指挥和协调。

其中，平板探测器是DR系统的关键部件，它由闪烁晶体层，无定型硅阵列和读出电路三部分组成。闪烁晶体层主要成分是碘化铯，能将不可见的X光转为可见光，硅层将可见光变成为电信号。

2　原理

2.1　当X线照射被检测部位后，X线光子被探测器的闪烁晶体层接收，将不可见的X线光子转换为可见光。

2.2　可见光激发具有发光二极管功能的无定型硅阵列产生电流，因光电二极管的自身电容形成存储电荷，每个像素因为入射X线光子能量和数量不同，所以存储的电荷也不同，硅阵列将可见光转换为电信号。

2.3　经读出电路读取。

2.4　电信号经模数转换器转换成数字信号输送到计算机。

2.5　经数模转换器转换后输送到各种显示终端，如显示器，照相机，打印机等。还可输入PACS系统进行影像存储与传输。即X线穿过人体（备查部位）投射到探测器上，然后探测器将X线影像信息直接转换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软件进行图像的后处理。

3　DR的优点 [4-6]

3.1　因其成像时间短，可大大降低X线剂量。实践证明：胸部摄影时，X线量仅为常规X线摄影的1/20～1/7；胃肠道造影检查，X线量仅为常规X线摄影的1/20；泌尿系与盆腔摄影所用X线剂量仅为常规X线摄影的1/8～1/2。

3.2　具有多种图像后处理功能。如：大小、面积、密度等测量；局部放大，以重点观察；对比度转换、黑白翻转、影像边缘增强技术、同时可以多幅显示及减影等。

3.3　可数字化存储，进行图像存储与传输，实现多部门影响共享。同时，略去胶片，降低成本及节省了存储胶片的空间。

3.4　有比CR更高的图像分辨率。

3.5　更大的曝光宽容度。常规X线摄影中，曝光过度和不足都得不到合适的对比度，DR可以通过调整满足诊断观察。

3.6　更好的时间分辨率。因其可以在很短的时间内摄取多幅图像，为将来动态观察器官功能打下了基础，目前可以用DR进行透视检查 [7-8]。DR是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术相结合而形成的一种先进的X线摄影技术。它在原有X线胶片成像的基础上，利用平板探测器，通过A/D转换和D/A转换，进行图像数字处理，进而实现了图像的数字化。但就目前而言有其不足之处：DR的关键部件—平板探测器价格昂贵，国际市场约十万美金。它不像CR那样只要购买IP板即可与原有的X光机匹配工作。而目前DR设备多数进口，探测器与X线部分是厂家整体出售，不能分开采购，成本高。不过，目前我国已研制成功，也有生产。在不久的将来也会像CR那样，只要单独购买探测器和计算机软件，利用原有的X光机就可实现DR数字化功能，具有相当广阔的前景。

4　临床应用 [9]

数字化的图像质量与所含的影像信息量优于传统的X线成像。因其强大的后处理功能，图像可调节对比。所以能达到最佳的视觉效果；曝光宽容范围较大；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，有利于远距离调阅和交流。