第三节数字医学 X 射线设备与应用

第四章医学X光影像设备与应用 第一节 X光影像设备简述第二节传统医学X射线影像设备与应用第三节数字医学X射线设备与应用第四节对X射线影像设备的防护结束

4.1 X光影像设备简述 • 4.1.1医学X射线影像设备的基本构成 • 4.1.2对医学X射线影像设备及其成像质量的描述指标 • 4.1.3医学X射线影像设备的分类

4.1.1医学X射线影像设备的基本构成 • 医学X射线影像设备主要由三大部分构成 • X射线发生装置、成像系统和其他辅助装置。 • 1. X射线发生装置的发展 • X射线发生装置主要有X射线管、高压发生器和控制台三大部分。 • 2. X射线成像系统的发展

4.1.2对医学X射线影像设备及其成像质量的描述指标4.1.2对医学X射线影像设备及其成像质量的描述指标 • 医学X射线影像设备的主要描述指标 • （1）X射线光源尺寸 • （2）X射线管的电压和电流 • （3）X射线剂量 • （4）信噪比 • （5）可探测的量子效率(DQE) • （6）动态曝光范围 • （7）调制传递函数(MTF)

4.1.2对医学X射线影像设备及其成像质量的描述指标4.1.2对医学X射线影像设备及其成像质量的描述指标 • 2. 医学X射线影像设备成像质量的主要描述指标（1）对比度 • （2）空间分辨率 • （3）图像的灰度级 • 3. 影响X射线影像设备成像质量的主要因素 • （1）散射线 • （2）曝光条件 • （3）信号转换过程 • （4）图像的后处理

4.1.3医学X射线影像设备的分类 • 1. 按成像方式分类 • （1）模拟式：传统的医学X射线影像设备采用的是模拟技术。 • （2）数字式：现代数字化的医学X射线影像设备采用的是数字技术。

4.1.3医学X射线影像设备的分类 • 2. 按机械结构方式分类 • (1)固定式 • (2)移动式 • (3)便携式移动式便携式固定式

4.1.3医学X射线影像设备的分类 • 3. 按用途分类 • （1）诊断用X射线影像设备 • （2）治疗用X射线影像设备乳腺X线摄影设备胃肠诊断用X射线设备

4.1.3医学X射线影像设备的分类 • 3. 按用途分类 • （1）诊断用X射线影像设备 • （2）治疗用X射线影像设备手术用C臂X射线影像设备口腔全景X线机

4.1.3医学X射线影像设备的分类 • 4. 按管电流量的大小分类 • （1）小型X线机 • （2）中型X线机 • （3）大型X线机 • （4）超大型X线机

4.2传统医学X射线影像设备与应用 • 4.2.1 传统医学X射线影像设备的特点 • 4.2.2传统医学X射线影像设备的应用

4.2.1 传统医学X射线影像设备的特点 • 1. 历史悠久，检查费用较低，应用广泛。 • 2. 照射剂量大，分辨率受限。 • 3. 影像不能后处理，不利于存储和传输。医生看胶片诊断模拟图像胶片的存储

4.2.2传统医学X射线影像设备的应用 • 1. 传统医学X射线影像设备在临床诊断中的应用 • (1)应用范围 • 1）用于骨与关节疾病的诊断 • 2）用于胃肠疾病的诊断 • 3）用于呼吸系统疾病的诊断 • 4）用于其它疾病的诊断肩关节脱位支气管肺炎乙状结肠扭转

4.2.2传统医学X射线影像设备的应用 • (2)应用类型 • 1）X射线透视机 • 2）X射线摄影机 X射线摄影机 X射线透视机

4.2.2传统医学X射线影像设备的应用 • 2.传统医学X射线设备在临床治疗中的应用 • （1）深部治疗机 • （2）浅部治疗机 • （3）接触治疗机

4.3数字医学X射线影像设备与应用 • 4.3.1获得数字化图像的方法 • 4.3.2数字医学X射线影像设备的特点 • 4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • 4.3.4数字医学X射线影像设备的应用

4.3.1获得数字化图像的方法 • 获得数字化图像的方法主要有两种类型，一个是把传统的X射线胶片上的模拟信息数字化，另一个是直接从检测装置获得数字化的图像。 • 传统的X射线胶片数字化 • 常用的方法有两个，一是通过电视摄像机扫描X射线胶片，并对获得的视频信号进行模数转换从而得到数字化图像，其特点是获取图像的速度快，操作简单，价格便宜，但图像质量一般；二是主要采用电荷耦合器件（CCD，Charge-Coupled Device）实现图像的数字化，图像质量优于视频扫描系统，但转换时间较长。

4.3.1获得数字化图像的方法 • 2.直接从检测装置获得数字化的图像 • 最简单的实现方法是类似胶片视频扫描系统，直接从监视器获得模拟输出，然后用捕捉帧的方法将其转化为数字图像。另一种实现方法是在现有成像设备的基础上改进图像接收部件，如使用影像板或者数字荧光X线摄影，由于不用改变现有的检查过程，因此容易实现。

4.3.2数字医学X射线影像设备的特点 • 1. 图像质量高 • 2. X射线剂量减少 • 3. 实时显示、调整图像 • 4. 可实现无胶片化 • 5. 易于管理 • 6．易于融入PACS系统 • 7. 智能化处理清晰的数字图像计算机实时成像处理后的图像

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • 数字医学X射线影像设备，根据成像原理不同，可分为计算机X射线放射影像（Computed Radiography，CR）设备系统，数字X射线放射影像（Digital Radiography，DR）设备系统。

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • （1）CR数字化影像的形成和处理 • CR设备与传统X射线设备相比优势还在于，图像处理系统可对产生的影像数字化信号进行处理，可以在一定范围内改变图像的特性。图像处理主要功能有五个：窗位处理、灰阶处理、多重处理、X线吸收率减影处理和数字减影血管造影处理。灰阶处理窗位处理 CR设备

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • （2）CR设备的特点 • 1）传统x射线能摄照的部位都可以用CR设备成像，对CR图像的观察与分析也与传统x线相同。 • 2）CR设备拍摄条件的宽容范围较大，获取病人X射线图像所需的X射线剂量比传统方法大大减少，同时出现的不合格片很少。 • 3）CR设备动态特性比传统X射线系统有明显提高，CR输出的图像清晰度大大高于传统图像，有利诊断。 • 4）图像信息可由磁盘或光盘储存，网络传输。 • 5）CR设备的不足在于，图像的时间分辨率不够，不能适应现代医学发展的需要，所以CR设备的发展方向就是要提高时间分辨率。

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • （3）CR成像系统的发展 • CR成像系统的主要改进和提高主要体现在三个方面： IP板（影像板）、IP板阅读器和软件。富士XG5000多用途FCR阅读器柯达 DIRECTVIEW CR

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • 2.数字X射线放射影像（DR）设备系统 • 数字X射线放射影像（DR），是直接将X射线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X射线影像，以下简称DR，它可分为非直接数字放射影像（IDR）和直接数字放射影像（DDR）。而狭义上的直接数字化影像是指直接数字放射影像（DDR），采用影像直接转换技术的数字放射影像，是真正意义上的直接数字化X射线放射影像。

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • （1）DR设备的特点： • 1）DR设备具有较高的空间分辨力和低噪声率。 • 2）DR设备具有低的辐射剂量高的密度分辨率。 • 3）DR成像速度快。 • 4）DR设备采用直接转换技术得到数字图像，有效的解决了图像的存档、管理与传输，影像信息可用光盘刻录，成本低廉，利用网络传输方便、效率高，为医学影像实现全数字化和无胶片化奠定了基础。 • 5）DR设备的发展方向主要是非晶硒平板检测器的不断改进和提高，重点是像素单元再缩小，提高图像的分辨率；提高检测器对X线的转换率，降低X线剂量；研发高质量的图像处理软件，进一步提高图像质量。

4.3.3数字医学X射线影像设备的类型 • （2）DR设备具有代表性的装置国内东软数字医疗生产的 DR设备 Hologic EPEX DR系统

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （1）多用途的数字X射线透视摄影设备日立 TU-6000设备图

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （1）多用途的数字X射线透视摄影设备日立 TU-6000成像图

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （1）多用途的数字X射线透视摄影设备西门子的MOBILETT XP及其成像图

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （2）胃肠诊断X射线设备岛津SONIALVISION 100 岛津VS-20D

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （3）口腔摄影X射线设备 Orthoralix 9200全景X线机及其成像图

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （4）乳腺摄影X射线设备西门子MAMMOMAT Balance及其成像图

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （4）乳腺摄影X射线设备国产Mo30型X射线乳腺摄影机

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 1. 数字医学X射线影像设备在医学诊断中的应用 • （5）手术用X射线设备移动式C形臂手术用X射线设备手术用Digiarc500 X射线成像

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 2. 数字医学X射线影像设备的在介入治疗中的应用 • 介入治疗就是在这些现代科技发展的基础上发展起来的一中新的治疗方法，它是在医学影像设备的引导下，用穿刺针、导丝、导管等精密器械进入到病变部位进行治疗，并获取病理材料的过程，它能以微小的创伤获得与外科手术相同或更好的治疗效果。医学影像设备的导向是完成介入治疗的关键，现代数字化的医学X射线影像设备在介入治疗中发挥了重要作用，使介入性操作能在实时和立体的影像引导下进行。

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 2. 数字医学X射线影像设备的在介入治疗中的应用 • 数字减影血管造影(DSA)设备 • 它是医学影像技术与计算机技术结合的产物，也是数字X射线影像设备之一。由于它能实时提供导管导向的位置、局部循环结构、栓塞或扩张的效果等有关介入诊疗的信息，因而具有极大的优越性和实用性。 • DSA在使用时采用的方法有三种，时间减影、能量减影和混合减影。

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 2. 数字医学X射线影像设备的在介入治疗中的应用 • （2）DSA设备的特点 • 1）更加智能化，处理数据的速度更快。 • 2）实现了无胶片的处理方式。 • 3）使用的X射线剂量更低，减少了对患者的辐射伤害。 • 4）给病人造成的创伤小，医生操作简便。 • 5）图像显示、处理能力强。 • 6）随着技术进步，DSA有了长足发展，如旋转DSA、三维（3D）成像等，都是近年来的进步。

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 2. 数字医学X射线影像设备的在介入治疗中的应用 • （3）下面介绍两种比较典型的设备：岛津的多功能数字化 C 臂床西门子AXIOM Artis TA血管造影系统

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 3. 数字医学X射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用 • （1）X刀的应用 • X刀的基本思想是将立体定向手段与直线加速器相结合。 X刀治疗设备西门子 PRIMUS直线加速器

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 3. 数字医学X射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用 • （2）X刀的特点 • 1）多射野，非共面，适形放疗。 • 2）三维立体定向放射治疗。 • 3）高疗效，低损伤。 • 4）成本低廉。 • 5）目前X刀治疗还有新的方法，如使用分次X刀和在X刀治疗中使用光增敏剂。

4.3.4数字医学X射线影像设备的应用 • 3. 数字医学X射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用肺癌治疗前后

4.4对X射线影像设备的防护 • 防护工作可以从技术角度，放射线工作者和患者三方面进行。 • 1、技术角度，可以采取距离防护和屏蔽防护的原则。通过增加X射线源与人体间的距离来减少被照射的剂量；使用原子序数较高的物质，常用铅或含铅的物质，作为屏障来吸收不必要的X射线。 • 2、从放射线工作者角度，不仅要对患者的健康负责，更要保护好医生自己。正确进行X线检查的操作。定期监测射线工作者所接受的剂量，及时发现问题。透视时要戴铅橡皮围裙和铅手套，并利用距离防护原则，加强自我防护。 • 3、从患者角度，要恰当的选择X线检查方法和正确的检查程序。不宜在短期内作多次重复检查，在检查时，要配合好医生，按照医生的要求选好位置，摆正姿势。

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