傳統(tǒng)現(xiàn)代化X射線設(shè)備與成像性能特點(diǎn)對(duì)比
添加時(shí)間：2024-08-16 12:18
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一，X射線成像原理
（1 ）X線的物理特性
①不可見:以電磁波形式在均勻、各向同性的介質(zhì)中直線傳播。
②不帶電:經(jīng)過電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
③穿透性: X線攝片、CT等檢查的基礎(chǔ)。
④熒光性:使物質(zhì)發(fā)出熒光（X線透視熒光屏/增強(qiáng)器/閃爍計(jì)數(shù)器）。
⑤電離效應(yīng):放射治療（損傷性）。
⑥熱作用:使物體升溫（量熱法）。
⑦波動(dòng)性:波長(zhǎng)測(cè)定物質(zhì)。
（2）化學(xué)特性
①感光作用: X線攝片無(wú)損探傷檢查。
②著色作用:脫水作用。
（3）生物效應(yīng)特性X 線對(duì)生物組織、細(xì)胞具有損傷作用，但對(duì)人體不同組織的損傷程度是不同的。加速后的電子束轟擊陽(yáng)極金屬靶（常為鎢、銠等），外層電子往內(nèi)遞補(bǔ)被打出的內(nèi)層電子由高能階轉(zhuǎn)變成低能階狀態(tài)，釋放的能量正處于X線的波長(zhǎng)范圍（特征輻射），同時(shí)原加速電子因突然減速損失的動(dòng)能（約1％）以光子形式放出形成X線的連續(xù)部分（減速輻射或軔致輻射）。X線的本質(zhì)是一種波長(zhǎng)極短、能量很大的電磁波，X線的波長(zhǎng)（約0.001 ~ 100nm）比可見光的波長(zhǎng)（380 ~ 780nm）更短，它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)倍。X線具有波動(dòng)性和粒子性。X線的波動(dòng)性表現(xiàn)在以一定波長(zhǎng)和頻率在空間傳播，具有行射、偏振、反射、折射等現(xiàn)象。X線的粒子性體現(xiàn)在其光電效應(yīng)、熒光作用、電離作用。X線的基本特性包括:物理特性、化學(xué)特性和生物效應(yīng)特性。X線的基本X線能夠使人體組織成像依賴于兩個(gè)因素:
①X線的穿透性、可吸收性、熒光效應(yīng)和感光效應(yīng):
②人體組織結(jié)構(gòu)的固有密度和差異。
二、傳統(tǒng)X線設(shè)備與成像性能傳統(tǒng)X線設(shè)備包括胃腸X線機(jī)、心血管造影X線機(jī)、床旁X線機(jī)、乳腺X線機(jī)、牙科X線機(jī)和通用型X線攝片機(jī)。傳統(tǒng)X線設(shè)備是以膠片為載體進(jìn)行信息的顯示和存儲(chǔ)。
優(yōu)點(diǎn)在于:
①高圖像分辨率:
②X線輻射劑量相對(duì)較低:
③檢查費(fèi)用較為低廉:
④能夠顯示較大范圍的組織結(jié)構(gòu)。
其缺點(diǎn)有:
①攝片條件要求較為嚴(yán)格:
②組織結(jié)構(gòu)與器官影像重疊:
③圖像灰度無(wú)法調(diào)節(jié):
④圖像密度分辨率較低:
⑤膠片保管和管理不方便。
三、現(xiàn)代數(shù)字化X線設(shè)備與成像性能主要包括兩大類
①計(jì)算機(jī)X線成像 CR 設(shè)備:
②數(shù)字X線成像（digital radiography, DR）設(shè)備。CR技術(shù)是以影像板為記錄載體，代替X線膠片，經(jīng)過激光掃描轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)D-A （數(shù)字-模擬）轉(zhuǎn)換等圖像處理，即可再度記錄于X線片上，亦可作為數(shù)字化圖像加以儲(chǔ)存和傳輸?shù)取R設(shè)備可以和傳統(tǒng)X線設(shè)備進(jìn)行組合。CR具有X線劑量小、寬容度大、影像一致性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。CR目前主要的不足是時(shí)間分辨率較差，不能滿足動(dòng)態(tài)器官的結(jié)構(gòu)顯示（不能透視）; CR的影像板（image plate, IP） 的老化、劃傷以及異物和斑點(diǎn)會(huì)造成圖像質(zhì)量下降。到了20世紀(jì)90年代，DR得到蓬勃發(fā)展，并逐漸取代CR.不同于CR的是，DR的X線數(shù)字平板探測(cè)器（fat panel detectors, FPD）可將X線信息影像直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像（電信號(hào)），減少了CR的中間環(huán)節(jié)，成像效率更高。另外，CR成像慢需要3分鐘左右，而DR僅需5s就能直接成像。DR還有多種局部后處理功能，如圖像自動(dòng)拼接技術(shù)等。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，DR成本降低逐漸取代CR。 DR不能和原有的X線設(shè)備兼容。DR設(shè)備包括DR胃腸機(jī)、乳腺DR、移動(dòng)DR床旁機(jī)和通用型DR機(jī)。
四、X線數(shù)字減影血管造影設(shè)備及性能x線數(shù)字減影血管造影（digital subtractive angiography,DSA）是計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)X線血管道影設(shè)備結(jié)合的嚴(yán)物。DsA. 足利用計(jì)鮮機(jī)系統(tǒng)將造影部位成注射部位注射造影的道稅透視彩像轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式貯存于記憶盤中，稱作蒙片。注入造影劑后的影像轉(zhuǎn)成數(shù)字，減掉蒙片剩余數(shù)字轉(zhuǎn)化成圖像，骨骼和軟組織影像，剩下的只是清晰的純血管造影圖像。DSA分為時(shí)間減影法、能量減影法（或稱K-緣減影法）和混合減影法。DSA設(shè)備機(jī)架呈“C”形，故稱為“C臂”， 可以是單C或雙C臂。按照安裝方式又分為懸吊式和落地式，也可以是移動(dòng)式，或者與其他的影像設(shè)備同安裝在復(fù)合手術(shù)室。
五、X線圖像特點(diǎn)X線圖像主要特點(diǎn)包括:
①黑白灰度圖像，反映的是組織結(jié)構(gòu)的密度差異。此處“密度”表示圖像的黑白程度，描述為低密度、中等密度和高密度。這不同于物理學(xué)中的“密度”（組織結(jié)構(gòu)單位體積的質(zhì)量）。
②X線圖像是組織結(jié)構(gòu)的疊加圖像，現(xiàn)代數(shù)字化x線成像可以通過減影技術(shù)和多層容積成像技術(shù)一定程度 上減少圖像重疊的影響.
