数字化X线成像技术

放射影像培训系列数字化X线成像技术2/2/2023数字化X线成像技术1、数字成像技术的基础2、计算机X线摄影（CR）3、数字X线摄影（DR）4、放射影像辅助设施放射影像培训系列2/2/2023数字成像技术的基础模拟成像模拟X线摄影胶片暗盒2/2/2023数字成像技术的基础数字成像数字X线摄影（DR）数字探测器2/2/2023数字成像技术的基础数字成像计算机X线摄影（CR）IP板2/2/2023

探测器相关词汇高压发生器相关词汇X线球管相关词汇图像采集系统相关词汇数字成像技术的基础2/2/2023有效像素尺寸

像素直径大小，如：143μm143μm数字成像技术的基础2/2/2023空间分辨率：指在高对比度的情况下鉴别微细的能力,即显示最小体积病灶或结构的能力。一般地说,空间分辨率由X线束的几何尺寸所决定,与X线剂量大小无关,空间分辨率有一定的极限,它受到探测器的大小、采样间隔以及X线的焦点大小等的限制。=1/有效像素尺寸×0.5，如：1/143×0.5=3.5LP/mm数字成像技术的基础2/2/2023有效摄影尺寸：指探测器能够用于获取信息的范围，目前最大为17〃×17〃（43cm×43cm），GE检测科技平板探测器最大有效摄影尺寸为：16〃×16〃（41cm×41cm）像素矩阵：有效摄影尺寸/有效像素尺寸如：43cm/143μm＝3000

数字成像技术的基础2/2/2023量子检测效率（DQE）：表示探测器的性能，即所给剂量实际给予图像的百分比。如：65％

DQE＝探测器输出SNR/探测器输入SNR

综合评价影像对比度、噪声特性、空间分辨率和入射剂量和影像质量呈正比、患者剂量呈反比数字成像技术的基础2/2/2023动态范围：即宽容度，是能够显示为信号强度不同的从最小到最大辐射强度范围。如：14bit＝214常见设备的动态范围：

DR探测器：14bit普通电脑监视器：5～6bit高档医用监视器：10bit激光相机：12bit数字成像技术的基础2/2/2023

电离室自动曝光控制（AEC）：电离室自动曝光控时装置，是利用电离室内气体的物理效应，使x线胶片在达到理想密度时切断曝光目前大部分采用所谓“三野原理”三个测量野可根据不同部位摄影的要求，用开关选择分别使用或任意组合。数字成像技术的基础2/2/2023

数字成像技术的基础2/2/2023X射线管实际焦点：指阴极灯丝发射的电子打在靶面的面积有效焦点：通过靶面垂直折射的焦点是有效焦点,就是通常说的焦点,靶面角度越小焦点越小,成像越清楚,靶面角度越大则反之.目前常用为双焦点：0.6/1.2mm

数字成像技术的基础2/2/2023

阳极热容量： 指阳极靶面的散热能力，用KHU或MHU表示，如230KHU/300KHU/350KHU等。数字成像技术的基础2/2/2023高压发生器发生器类型，如高频逆变25KHz发生器功率，如64KW千伏范围，如40～150KV毫安范围，如10～640mA曝光时间范围，如1mS～8S自动曝光程序，APR技术选择，如KVwithAECoption；KV/mAs；KV/mA/ms数字成像技术的基础2/2/2023小结

熟悉数字成像的原理和物理基础熟悉相关专业词汇：探测器、高压发生器、X线球管数字成像技术的基础2/2/2023数字化X线成像技术1、数字成像技术的基础2、计算机X线摄影（CR）3、数字X线摄影（DR）4、放射影像辅助设施放射影像培训系列2/2/2023计算机X线摄影（CR）CR的概念及系统构成IP板CR的工作原理CR产品分类CR的临床应用2/2/2023

计算机X线摄影（CR）：CR（ComputedRadiography）是用存储屏记录X线影像，通过激光扫描使存储信号转换成光信号，再用光电倍增器转换成电信号，然后经过A/D转换后，输入计算机处理，成为高质量的数字图像。计算机X线摄影（CR）2/2/2023IP（ImagePlate）板：代替传统的暗盒（片－屏）。其特点是可以重复使用，但不具备影像显示功能。

计算机X线摄影（CR）2/2/2023IP的结构： 表面保护层辉尽性荧光物质层基板层背面保护层计算机X线摄影（CR）2/2/2023CR（ComputedRadiography)X-ray

IP

LaserReader

IP板：含有微量二价铕离子的氟卤化钡晶体（潜影）（可见光）A/DComputerD/AMonitorCR的成像原理计算机X线摄影（CR）2/2/2023IP读取原理

计算机X线摄影（CR）2/2/2023CR产品分类

单槽：KodakDirectview

CR500计算机X线摄影（CR）2/2/2023CR产品分类

多槽：KodakDirectviewCR975计算机X线摄影（CR）2/2/2023CR产品分类

移动CR：KodakPOC计算机X线摄影（CR）2/2/2023产品分类

直接读取CR：计算机X线摄影（CR）2/2/2023临床应用

普通X线摄影的数字化CR基本能取代传统屏—片系统的摄片功能及特检（如IVU）功能能完成传统X光片的数字化功能，并可与RIS/PACS联接CR的曝光条件可在正常屏—片系统的45％～90％之间变化，其影像均能用于诊断能通过图像的处理来显示不同的解剖部位的影像计算机X线摄影（CR）2/2/2023临床应用

CR在乳腺摄影的应用常规X线摄影难以满足乳腺影像的高清晰度CR的后处理功能使普通乳腺机拍摄出高质量的图像成为现实计算机X线摄影（CR）2/2/2023CR的拓展性CR乳腺机床旁机模拟胃肠机常规X线摄影机小C臂计算机X线摄影（CR）2/2/2023小结

熟悉IP板的结构及工作原理熟悉CR的产品分类熟悉CR的临床应用特点2/2/2023数字化X线成像技术1、数字成像技术的基础2、计算机X线摄影（CR）3、数字X线摄影（DR）4、放射影像辅助设施放射影像培训系列2/2/2023数字X线摄影（DR）

DR(DigitalRadiography)，是指采用X线探测器直接将X影像转化成数字图像的方法。数字X线摄影（DR）2/2/2023DR原理数字探测器采集工作站数字X线摄影（DR）2/2/2023DR主机摄片采集工作站医师图像工作站相机PACS存档服务器（储存、调阅、报告）登记室(工作清单、工作流监控、量统计)DR工作流程数字X线摄影（DR）2/2/2023直接数字化平板探测器非晶硒TFT数字X线摄影（DR）2/2/2023a-SeTFT直接数字化平板探测器成像原理非晶硒TFT/a-Se+TFT数字X线摄影（DR）2/2/2023间接数字化平板探测器碘化铯/硫氧化钆非晶硅TFT数字探测器分类数字X线摄影（DR）2/2/2023探测器成像原理间接数字化平板探测器碘化铯非晶硅TFT/CsI+a-Si+TFT6μmCsIa-SiTFT143μm数字X线摄影（DR）2/2/2023CCD探测器数字探测器分类闪烁屏折射镜折射镜CCD数字X线摄影（DR）2/2/2023线阵探测器后准直器前准直器立柱传动机构水平支架数据采集器多丝正比室探测器受检人员X球管束光器数字探测器分类数字X线摄影（DR）2/2/2023各厂家探测器碘化铯非晶硅平板：

GE检测科技、法国Trixell、三星？硫氧化钆非晶硅平板:Tb+a-Si+TFT：

Canon公司、Varian

公司、非晶硒平板：新医科技、韩国DRTech、北京德润特CCD探测器：加拿大IDC、德国IMIX、瑞典Swissray

、北京恒瑞美联、深圳安健多丝正比室探测器：航天中兴2/2/2023各种平板探测器比较碘化铯非晶硅非晶硒硫氧化钆非晶硅备注环境温度-10-55℃10-35℃5-35℃非晶硒受温度影响敏感,易结晶,易碎闪烁体工艺针状涂层/非针状涂层针状涂层减少光的散射,图像噪声小成像时间小于5s大于10s小于5s非晶硒存在曝光后潜影滞后数秒,成像慢影像动态范围14bit14bit12bit硫氧化钆影像动态范围低应用厂家GEPHILIPSSIEMENS、Carestream新医科技东健安科岛津2/2/2023TrixellGECanon类型AmorphsiliconAmorphsiliconAmorphsilicon成像尺寸[公分]43x4341x4135x43像素9milion4milion5.90milion像素尺寸[微米]143(3.5lp/mm)200(2.5lp/mm)160(3.1lp/mm)灰阶（动态范围）16384(14bit)16384(14bit)4096(12bit)断层(选购)yesnono感光灵敏度(ISO)800400非晶硅平板探测器性能比较*感光度绝对值增加一倍,X线剂量减少一倍2/2/2023各厂家探测器法国Trixell43cm×43cm2/2/2023各厂家探测器GE检测科技41cm×41cm2/2/2023各厂家探测器CANONCXDI-31：9”x11”CXDI-40系列：17”x17”CXDI-50系列：14”x17”2/2/2023各厂家探测器加拿大IDC2/2/2023各厂家探测器德国IMIX2/2/2023DR系统构成X线机平板探测器控制台2/2/2023X线产生穿透并衰减检测并数字成像图像采集与处理DR部件功能2/2/2023DR产品分类根据机械结构：

单板-卧位悬吊

单板-多功能悬吊

单板-全悬吊（球管、探测器）

单板-立柱胸片架

单板-多功能U臂

双板-悬吊/浮动平床+胸片架根据探测器类型：直接数字化平板探测器（非晶硒平板）

间接接数字化平板探测器（非晶硅平板）

CCD探测器

2/2/2023DR产品分类单板-悬吊2/2/2023DR产品分类单板-胸片架2/2/2023DR产品分类单板-全悬吊2/2/2023DR产品分类单板-全悬吊2/2/2023DR产品分类单板-多功能U臂2/2/2023DR产品分类双板：悬吊/胸片架2/2/2023DR与CR比较CR为不含X光机系统的成像转换系统，需由IP板，客户已有或另外购置的X光设备共同参与完成。DR为本身带有X光机系统的直接数字化成像装置。2/2/2023DR与CR比较CR的制造商：传统胶片生产商

Fuji.Kodak.Agfa.Konica

研制方向：用成像板替代X线胶片DR的制造商：多为X线设备制造商

GE.SIEMENS、飞利浦研制方向：用光电信号转换技术获取图像2/2/202320:00min取出IP板病人进入检查室第一次曝光最后一次曝光扫描和处理质控病人离开CR检查7:00min较少的重复洗出第一张胶片病人进检查室第一次曝光最后一次曝光洗出最后一张胶片质控病人离开传统胶片检查8%重复率DR检查第一次曝光和质控1:26min最少重复病人离开病人进入检查室1:30:45:45最后一次曝光和质控2/2/2023CRDR备注配置要求需由IP板及另外购置的X光拍片设备共同完成工作无需购置任何附件一台高质量的高频X光拍片机（带AEC自动曝光控制）。需6-7万美元检查时间IP板曝光后送CR处理：30秒CR处理时间：60-90秒残留图像清除：30秒将清除残像IP板送至拍片室：30秒共需150-180秒仅需5秒繁琐的CR间接数字化处理过程，无法使医生真正减少工作量操作方便性因IP板尺寸不同，在摆位时需严格配合摄影位置，不允许有任何偏差。IP板容易混淆，需严格编号或扫描仪对号识别暗盒一经碰撞或摔伤，即无法进入CR中使用DR有17*17尺寸之数字成像板，仅需轻松摆位，每次检查均似流水作业DR操作方便，且人性化工作效率一台CR需由4-5人协同工作，工作量甚至超过普通拍片DR需2人即可完成全天操作DR真正将工作人员从体力劳动中解放出来2/2/2023CRDR备注量子检测效率（DQE）25%50%-70%DR比CR的DQE高出一倍以上，投照剂量至少减少一半图像质量随着IP板使用次数的增加，IP板产生不可逆损害，图像质量下降明显尽管平板探测器有超长的耐用性和寿命，因此，图象质量始终如一将避免CR的IP板造成的图象质量下降和消耗成本剧增的不利影响成像方式CR只是用IP板替代了胶片DR是对屏胶系统的彻底替代DR是真正意义上的数字化变革发展方向作为间接数字化产品，CR仅仅是常规放射与DR设备的过渡。DR是目前为止数字化放射产品的真正代表相差无几的投资，决定着天壤之别的未来2/2/2023小结

熟悉DR的产品分类掌握探测器的类型了解DR的临床应用重点掌握DR与CR的区别2/2/2023数字化X线成像技术1、数字成像技术的基础2、计算机X线摄影（CR）3、数字X线摄影（DR）4、放射影像辅助设施放射影像培训系列2/2/2023传统胶片成本高；图像存储介质所占的空间不断增加，给存放和查找带来不便，并增加了人力及物力成本；各种不同检查的图像分别存放，临床医生要同时参考同一病人不同检查所产生的影像时往往借阅困难；整袋借阅，归还时若有短缺则不易发觉。下班时间无法查阅病人影像传统图像存储和管理的独占性使得图像的丢失概率增加，利用率下降，异地会诊困难等。传统的模拟医学影像体系有哪些弊端？

放射影像辅助设施2/2/2023PACS的概念：

医疗图像存档与传输系统（PictureArchivingandCommunicationSystem，PACS）：是计算机网络软件技术和医学影像技术高度结合的高科技产品，旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。放射影像辅助设施2/2/2023图像数据采集部分图像存储部分网络部分图像显示部分与HIS接口部分远程医学影像PACS的基本原理与结构

放射影像辅助设施2/2/2023

小型PACS（Mini－PACS）：又称“设备级PACS”或“单机工作站”。这是一种纯图像的PACS系统，实现几台影像设备图像的数字化存储和传输，系统只包含病人的基本信息、设备信息、位图信息等，尚未满足影像科室的数字化工作流程。目前有些厂商提供的CR/PACS、DR/PACS均属于这一类放射影像辅助设施2/2/2023单机工作站放射影像辅助设施2/2/2023数字阅片工作组影像工作站数字阅片影像工作站10/100兆以太网交换机PRINTERCTMRDRCD光盘刻录机PRINTER放射影像辅助设施2/2/2023

中型PACS（Mid－PACS）：

又称“科室级PACS”。为保证系统的实用性，PACS系统与病人相关信息管理结合起来，具有病人信息登录、预约、查询、统计等功能，即PACS要与RIS融合，或说这一层次的PACS本身就要包涵RIS的所有功能；科室级PACS主要是以放射科室为主，兼顾及其他影像科室。

放射影像辅助设施2/2/2023Mid－PACS解决方案RISPACS放射影像辅助设施2/2/2023放射科信息系统（RadiologyInformationSystem，简称RIS）病人检查预约及管理医嘱的输入与管理影像诊断报告的生成与管理影像设备的管理科室人员的管理检查项目划价收费等放射影像辅助设施2/2/2023

大型PACS（Full－PACS）：又称为HospitalPACS（全院整体化PACS），以数字化影像诊断（无纸化、无胶片化）为核心的大型网络系统，它涉及到放射科、超声科、内镜室、病理科、导管室、核医学科等相关影像科室，将全院影像设备资源和人力资源进行更合理有效的配置。系统必须和医院其他系统融合，尤其是HIS系统。

放射影像辅助设施2/2/2023Full－PACS解决方案放射影像辅助设施2/2/2023PACS的主要功能和应用

用图像