一 概況
在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有劃時代意義的發(fā)展之一是計算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像當(dāng)中的應(yīng)用,，為醫(yī)院的數(shù)字化建設(shè)提供了難得的發(fā)展機(jī)遇,。雖然由于電子內(nèi)鏡、超聲內(nèi)鏡,、胃腸道內(nèi)攝影機(jī)等的廣泛應(yīng)用,，使多功能X射線機(jī)用于胃腸道造影檢查越來越少，但數(shù)字胃腸機(jī)以其高質(zhì)量的圖像,、先進(jìn)的數(shù)字圖像處理系統(tǒng),、廣泛的臨床應(yīng)用、極好的經(jīng)濟(jì)效益贏得廣大用戶的青睞,。由于放射介入學(xué)已發(fā)展成為內(nèi)科藥物治療,、外科手術(shù)以外的第三種有效的臨床治療方法和手段，現(xiàn)在,，數(shù)字化多功能X射線機(jī)更多承擔(dān)起非心臟介入放射學(xué)的工作,。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國能夠用于開展介入診斷和治療的數(shù)字化大型X射線機(jī)有2000余臺,，其中約70 %以上是加上了數(shù)字減影功能的多功能X射線機(jī),，能夠應(yīng)用數(shù)字化多功能X射線機(jī)開展各種介入診療的醫(yī)院超過2000家。
目前我國數(shù)字化多功能X射線機(jī)除應(yīng)用于消化道造影檢查外,，進(jìn)行介入醫(yī)學(xué)技術(shù)的臨床應(yīng)用可概括為以下幾方面：實時數(shù)字透視,、實時數(shù)字拍片、實時數(shù)字減影,、數(shù)字化逆行胰膽管造影,、數(shù)字化經(jīng)靜脈腎盂造影、數(shù)字化經(jīng)尿道泌尿系造影,、數(shù)字化泌尿系檢查和介入治療,、數(shù)字化外周血管介入、數(shù)字化腫瘤介入治療,、數(shù)字化子宮,、輸卵管造影、數(shù)字化關(guān)節(jié)腔/脊髓造影、數(shù)字化支氣管造影等,，如今,，一臺高性能數(shù)字化多功能X射線機(jī)不僅性能穩(wěn)定，故障率低,，操作簡便,，射線安全防護(hù)好，價格適中,，而且可以實現(xiàn)床上球管與床下球管應(yīng)用的互為轉(zhuǎn)換,，一臺數(shù)字化多功能X射線機(jī)幾乎就是一個小型數(shù)字化放射科。
二 數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)的分類和成像原理
目前市場上數(shù)字化多功能X射線機(jī)分類：根據(jù)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同可分為數(shù)字化床下球管多功能X射線成像系統(tǒng)和數(shù)字化床上球管多功能X射線成像系統(tǒng),；根據(jù)成像介質(zhì)不同可分為平板探測器數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)和影像增強(qiáng)器-CCD數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)及視頻數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng),。
影像增強(qiáng)器-CCD數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)的成像原理為：在計算機(jī)控制下，X射線穿透人體后,，經(jīng)影像增強(qiáng)器增強(qiáng),，由數(shù)字化CCD攝像機(jī)將增強(qiáng)后的圖像信息進(jìn)行采集，經(jīng)過計算機(jī)重建出數(shù)字化圖像,，再經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可視圖像,。平板探測器數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是：由平板探測器取代了傳統(tǒng)影像鏈的影像增強(qiáng)器-CCD系統(tǒng)，減少了影像鏈模/數(shù)轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的噪音和畸變,，使X射線信號得到最大限度的利用,，既大幅度降低X射線照射劑量，還能獲得清晰的數(shù)字化圖像,。視頻數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)是在原有的模擬多功能X射線機(jī)上增加一套數(shù)字信號轉(zhuǎn)換和采集系統(tǒng),，X射線穿透人體后，經(jīng)影像增強(qiáng)器增強(qiáng),，由模擬CCD攝像機(jī)將增強(qiáng)后的圖像信息進(jìn)行采集,，通過視頻轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成電信號，再通過A/D轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,，經(jīng)過計算機(jī)重建出數(shù)字化圖像,，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可視圖像在顯示器上顯示，其缺點(diǎn)是在多次轉(zhuǎn)換過程中,，圖像信號大大衰減,。
三 數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)選擇的基本原則
1. 品牌選擇的意義
由于品牌是產(chǎn)品質(zhì)量和選擇簡約化的保證，因此,，對數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)的選擇,，品牌是一個重要考慮因素，設(shè)備品牌選擇的原則是：
(1)品牌價值：強(qiáng)勢品牌較弱勢品牌價值要高,，高多少完全取決于市場的知名度和美譽(yù)度,，尤其是美譽(yù)度更顯重要。因此，重點(diǎn)考慮設(shè)備品牌的價值是否有利于快速提高或維護(hù)醫(yī)院的知名度和美譽(yù)度,。
(2)品牌延伸：該設(shè)備品牌是否有利于新服務(wù)項目的開展,，并能否縮短新技術(shù)，新服務(wù)項目市場導(dǎo)入期,，降低導(dǎo)入費(fèi)用,。
(3)品牌慣性：在一定的范圍內(nèi)，設(shè)備品牌是否有抗干擾能力,，如出現(xiàn)醫(yī)療糾紛,，對醫(yī)院品牌沖擊小,。
2. 設(shè)備性能對醫(yī)院競爭力的影響及風(fēng)險
對于二級綜合性醫(yī)院放射科,，設(shè)備性能太先進(jìn)、功能太齊全,，將不可避免造成設(shè)備資源的浪費(fèi),，盡管若干年后可能用得上，但在現(xiàn)今市場中,，技術(shù)領(lǐng)先的市場生命周期往往只有1年左右,，花太多的錢買一件現(xiàn)今用不上的技術(shù)，當(dāng)能用上時可能已不再領(lǐng)先,，就好比有些農(nóng)村孩子之所以從小到大沒有穿過一雙合腳的新鞋,，是因為買鞋時考慮到腳會長大，故買大幾碼,，結(jié)果新鞋大了不合腳,，等腳長大穿合腳了，鞋又舊了,。其實,，最適合醫(yī)院同時又能使大家意見達(dá)成一致的設(shè)備就是最好的設(shè)備。因此,，在選擇數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)時,，應(yīng)立足于醫(yī)院的現(xiàn)實，立足于醫(yī)院所處競爭態(tài)勢中的位置來確定,，如該設(shè)備有100項功能,，現(xiàn)階段至少要能用上60 %~70 %，預(yù)留30 %左右作為今后拓展臨床應(yīng)用范圍,。性能太低,，影響醫(yī)院未來競爭力，性能太先進(jìn),，浪費(fèi)醫(yī)院資金和設(shè)備資源,。
3. 設(shè)備售后服務(wù)模式和服務(wù)質(zhì)量對醫(yī)院競爭力的影響及風(fēng)險
購置數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)時，不僅僅是要考慮購買成本，更重要的是必須考慮使用成本,。直接影響使用成本高低的因素是產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和服務(wù)及時性,，質(zhì)量穩(wěn)定性取決于品牌和整機(jī)主要零部件相互適配性，服務(wù)則取決于供應(yīng)商的實力和服務(wù)理念,，周到的服務(wù)不僅可以大大降低設(shè)備的使用成本,，更能對品牌價值的維護(hù)和價值延伸起到重要作用。因此,，建議選擇主流品牌產(chǎn)品并確保設(shè)備零部件匹配性良好,，同時又有能力實現(xiàn)近距離服務(wù)的公司進(jìn)行合作。
4. 設(shè)備價格對醫(yī)院購買決策的影響力
少花錢,，多辦事,，辦好事是原則，既要選擇主流品牌,，性能,、功能又必須滿足醫(yī)院未來5年內(nèi)的發(fā)展需要，還要保證服務(wù)不打折,。首選便宜買便宜用,，次選貴買便宜用，不選便宜買貴用,，更不選貴買貴用,，這就要求對數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)進(jìn)行多方面論證選擇，在對品牌,、性能,、價格、服務(wù)進(jìn)行綜合評估比較后,，確定品牌,、型號、性能指標(biāo),、價格,。
在數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)領(lǐng)域，由于技術(shù)已相當(dāng)成熟,，且影像鏈的關(guān)鍵部件基本都采用了國際上幾個知名廠家產(chǎn)品,，設(shè)備整體差異性極小，同質(zhì)化傾向明顯,，在技術(shù)水平,、臨床應(yīng)用范圍、功能設(shè)置等方面,，進(jìn)口產(chǎn)品與國內(nèi)產(chǎn)品已沒有明顯差異,，不同之處更多表現(xiàn)為制造工藝精細(xì),、整機(jī)性能穩(wěn)定性相對良好等方面。國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家如深圳藍(lán)韻,、北京萬東等公司生產(chǎn)的數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng),，無論從技術(shù)水平、功能表現(xiàn)還是工藝質(zhì)量,，以及各項性能指標(biāo)和整機(jī)性能穩(wěn)定性,，與進(jìn)口同類產(chǎn)品比較，已沒有明顯差異,，但價格優(yōu)勢明顯,。采用國產(chǎn)設(shè)備最大的好處就是低價格降低投資風(fēng)險，“零距離服務(wù)”提高設(shè)備使用效率,，達(dá)成快速回收資本的目的,，有利于實現(xiàn)綜合效益最大化。
四 選配數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)時應(yīng)關(guān)注的幾個問題
從本質(zhì)上講,，選配數(shù)字化多功能X射線機(jī),，就是選擇圖像質(zhì)量和功能完備性,，而決定圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素是影像鏈質(zhì)量,，決定功能完備性的關(guān)鍵因素是機(jī)架運(yùn)動方式和運(yùn)動范圍及控制手段。數(shù)字化多功能X射線機(jī)綜合性能優(yōu)勢可以用一句話來概括：一個中心,，兩個基本點(diǎn),。即以優(yōu)質(zhì)的影像質(zhì)量為中心，最低的輻射劑量和最方便的操作系統(tǒng)為基本點(diǎn),。
1. 一個中心——優(yōu)質(zhì)的影像質(zhì)量
數(shù)字化多功能X射線機(jī)綜合性能的優(yōu)劣,，圖像質(zhì)量是最簡單有效的標(biāo)志，衡量圖像質(zhì)量的指標(biāo)主要有空間分辨率,、密度分辨率,、對比度、邊緣顯示度,、灰階,、噪聲、線性失真度,、幾何模糊度,、移動模糊、成像速度等,。圖像質(zhì)量的優(yōu)劣,，取決于影像鏈的優(yōu)劣。值得特別注意的是,，一臺設(shè)備的綜合性能高低,，不是取決于該設(shè)備最優(yōu)秀的那個部件及參數(shù),，而是由最差的那個部件及最低的那個參數(shù)決定，就好比一只木桶,，能裝多少水,，不是取決于最長的那塊木板，而是由最短的那塊木板決定,，因此,，選擇數(shù)字化多功能X射線機(jī)時，要特別關(guān)注系統(tǒng)中最差的部件和最低的參數(shù)是否能夠滿足需求,。一般需要注意的有：
(1)球管：為滿足連續(xù)脈沖曝光,，采集高品質(zhì)動態(tài)影像的要求，應(yīng)使用小焦點(diǎn),、高熱容量,、高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速,、散熱率高的X射線管,。焦點(diǎn)大小決定圖像銳利度和對比度，通常要求大焦點(diǎn)不超過1.2 mm,，小焦點(diǎn)不超過0.6 mm,。陽極熱容量決定球管連續(xù)曝光能力，通常要求不低于300 kHU,。管電壓決定射線穿透身體能力,，通常要求最大管電壓不低于150 kV。管電流決定圖像清晰度和細(xì)微病變分辨能力,，通常要求不低于800 mA,。管電流800 mA與500 mA及管電壓150 kV與120 kV的重要區(qū)別在于，對體形高大者,、體形肥胖者胸部攝片,、腹部攝片、全結(jié)腸鋇劑造影,、非血管介入,、外周血管介入、肝臟腫瘤等實質(zhì)性臟器腫瘤的介入治療,，極短時間內(nèi)需要大劑量射線保證圖像清晰度和細(xì)膩度,，500 mA/120 kV的配置將顯得力不從心。此外,，一些行之有效的綜合技術(shù)手段被用于提高影像質(zhì)量并減少患者和檢查者的輻射劑量,，如銅過濾技術(shù)：X射線窗口處附加銅過濾片，對X射線光譜進(jìn)行過濾,，減少低能量軟射線,，提高輸出X射線束的平均能量,。銅過濾片有不同當(dāng)量組合(0.1~0.9 mm)，由計算機(jī)自動根據(jù)攝影部位,、體位,、成像參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以保證最佳X射線過濾效果,。
(2)高頻高壓發(fā)生器：采用微機(jī)控制的大容量脈沖式高頻逆變式變壓器,，功率不低于65 kW，高壓范圍40~150 kV,，最大電流800 mA,，以適于超短時間、高電壓,、大電流連續(xù)脈沖式動態(tài)采集,，具備脈沖透視功能。自動根據(jù)成像區(qū)衰減狀態(tài)調(diào)整kV,、mA等參數(shù)使X射線管保持最佳負(fù)荷狀態(tài),，在安全輻射劑量范圍內(nèi)獲取最佳圖像質(zhì)量。最短曝光時間短能夠提高X射線質(zhì),，從而減少軟射線的產(chǎn)生,，最終提高圖像質(zhì)量，這是整個高壓發(fā)生器的關(guān)鍵參數(shù),。
(3)床板材料：X射線穿透率高越高,，有效射線率也越高?，F(xiàn)基本都采用碳纖維床板或高透光高強(qiáng)度高分子材料床板,。
(4)床面至影像增強(qiáng)器距離：對圖像幾何放大失真度影響最大，床面至影像增強(qiáng)器距離越近越好,，通常要求不超過7 cm,。
(5)軟射線濾過方式：軟射線量決定X射線對人體傷害程度，目前多采用第三代多級銅板濾過,，通常要求不少于3級,，并帶由計算機(jī)控制的自動選擇厚度和自動插入功能。
(6)射線垂直度：射線垂直度高低與準(zhǔn)直器精度和濾線柵密度及柵比密切相關(guān),，通常要求柵密度不低于50 lp/cm,，柵比不低于13∶1。
(7)自動電離室：電壓調(diào)節(jié)步進(jìn)精度越高,，曝光質(zhì)量越好,，現(xiàn)通常采用三個以上半導(dǎo)體探測器，電壓調(diào)節(jié)步進(jìn)精度不超過1 kV,。
(8)影像增強(qiáng)器-CCD系統(tǒng)：影像增強(qiáng)器大小決定圖像采集面的范圍大小,，通常要求最小不得低于9英寸,；DQE(光子轉(zhuǎn)換率)高低直接決定圖像信息量大小，DQE越高,，圖像信息量越豐富,，通常要求不低于65 %。數(shù)字化CCD系統(tǒng)性能直接決定最終可視圖像質(zhì)量高低,，現(xiàn)基本采用13 mm×13 mm全景采集,、1024×1024矩陣、100萬象素的影像增強(qiáng)器-CCD數(shù)字?jǐn)z像一體化系統(tǒng),。
(9)圖像后處理功能：如窗口技術(shù)可適度調(diào)節(jié)灰階,，使圖像對比度達(dá)到最佳值；邊緣增強(qiáng)功能突出了臟器之間的邊際輪廓及病灶與正常組織間的邊界,，強(qiáng)化對病灶的識別能力,；局部放大功能有利于顯示感興趣區(qū)內(nèi)細(xì)微差異；濾波,、平滑功能有利于去除噪聲,，提高圖像信噪比；圖像拼接功能可將全身血管,、全消化道完整顯現(xiàn),；圖像存儲/傳輸、實時調(diào)閱為遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)提供了必要條件,，應(yīng)用雙向圖像傳輸技術(shù),，進(jìn)行治療前后的對比分析等。
(10)顯示器：是實現(xiàn)可視圖像的最終手段,，其質(zhì)量指標(biāo)主要有：亮度,、對比度、分辨率,、視角等,。通常要求亮度不低于300 cd/cm，對比度不低于500∶1,，分辨率不低于1 K,，視角不低于150。
2. 極低的X射線輻射劑量
我們知道X射線對人體有損傷,，尤其是長時間的持續(xù)照射,，有可能對人體造成永久性的輻射損傷。如何在保證放射影像產(chǎn)品的影像質(zhì)量的同時,，最大限度地降低X射線的輻射劑量,，始終是業(yè)界努力的方向。通常對X射線輻射的防護(hù)采用鉛屏風(fēng),、鉛衣等被動防護(hù)技術(shù),，即不論球管發(fā)射多少射線,，防護(hù)手段是固定和單一的，防護(hù)的效果有限,。主動防護(hù)技術(shù)則要求X射線系統(tǒng)的設(shè)備廠家在保證圖像質(zhì)量的前提下,，對不需要射線的操作過程盡量不出射線，充分利用計算機(jī)的輔助和模擬技術(shù)來實現(xiàn),；在只需極低射線劑量的手術(shù)操作中提供盡可能低的X射線輻射劑量,，這就是所謂的“主動防護(hù)技術(shù)”，其中包括盡可能短的X射線脈寬,，自動的射線硬化技術(shù),、軟射線自動濾過等。
3. 方便的臨床操作系統(tǒng)
放射診斷和治療過程往往時間長,，強(qiáng)度大,。充分利用人機(jī)工效學(xué)的研究成果，力求最大限度地降低醫(yī)生操作機(jī)器的勞動強(qiáng)度,，使醫(yī)生能夠盡量將注意力和精力集中于病人和診療過程,，提高診療效率，縮短診療時間,，減少X射線的照射,，從而保障醫(yī)生和患者的健康。
最近深圳藍(lán)韻公司推出的一款新型數(shù)字化U臂多功能X射線成像系統(tǒng),，全新設(shè)計的結(jié)構(gòu),，單球管單床單平板探測器實現(xiàn)全數(shù)字化，全方位的覆蓋,，靈活便利的臨床應(yīng)用,，既可滿足床上球管X射線成像需要，又可適應(yīng)床下球管檢查的發(fā)展趨勢,，還可以完成數(shù)字化泌尿床系統(tǒng)的全部功能以及導(dǎo)管床的部分功能,，系統(tǒng)設(shè)計極大體現(xiàn)了智能化、緊湊化,、實用化、簡單化的原則,。
該系統(tǒng)球管和影像增強(qiáng)器采用可伸縮U臂系統(tǒng)支撐,，U形臂機(jī)架系統(tǒng)的兩端分別安裝影像增強(qiáng)器和球管，U臂可沿垂直軌道+90,。/-180,。旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)床下球管功能上下移動,，SID可調(diào)節(jié),，調(diào)解范圍為60~160 cm,。U臂可沿垂直軌道上下移動，移動范圍40~160 cm,，U臂可沿橫向軌道橫向運(yùn)動,，運(yùn)動范圍120 cm，所有運(yùn)動方式為全電動可遙控,。電動胃腸壓迫器安裝在垂直軌道柱上,。影像增強(qiáng)器前加裝有片架，既能插入膠片盒又能插入移動平板探測器,，以適應(yīng)不同客戶對透視,、常規(guī)拍片、數(shù)字化攝影的要求,。床面可橫向移動±16 cm,，單向縱向移動50 cm，可＋90R,。/-17,。傾斜，可加裝腳踏板,、扶手,、肩托、膝關(guān)節(jié)支撐架等輔助裝置,，床板還可沿軸90,。旋轉(zhuǎn)，變成DR,。所有臨床應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)換基本可通過單鍵操作,，一鍵實現(xiàn)，所有功能基本可床旁操作完成,。
該套系統(tǒng)同時具備了四種工作模式：
(1)胃腸機(jī)工作模式：分為床上球管模式和床下球管模式,，正常位置為床上球管模式。兩種模式的轉(zhuǎn)換采用一鍵控制,，即手動拔出床體橫梁,，球管立柱自動左移、斜位,、床面豎起,、U臂旋轉(zhuǎn)至床下位球管、床面復(fù)位為水平位,、推回橫梁,，球管立柱復(fù)位。一鍵恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)位模式。
(2)介入診療工作模式：分為床上球管模式和床下球管模式,，正常位置為床下球管模式,。兩種模式的轉(zhuǎn)換采用一鍵控制，可實現(xiàn)病人的四面接觸,，病人介入治療存在光盤上的圖像已能在機(jī)房的主機(jī)監(jiān)視器上回放,，并應(yīng)用雙向傳輸技術(shù)，進(jìn)行治療前后的對比分析,，大大方便了臨床決策,。由于實現(xiàn)了床旁監(jiān)視器的診斷級影像回放，介入手術(shù)醫(yī)生如果在手術(shù)中需要相關(guān)影像回放信息,，不必往來于機(jī)房和控制室之間觀察回放的參考影像,，既安全也方便。更由于實現(xiàn)了在遙控床旁的所有操作,，包括病人的登記編號,，設(shè)置檢查程序，進(jìn)行診斷及治療,，圖像及功能的評估,，圖像后處理，網(wǎng)絡(luò)圖像的搜索及調(diào)用,，可以大大提高工作效益,，爭取到病人搶救治療的寶貴時間。
(3)泌尿床工作模式：分為床上球管模式和床下球管模式,，兩種模式的轉(zhuǎn)換采用一鍵控制,，床面可縱向右移50 cm至設(shè)定位，實現(xiàn)醫(yī)生縱向近臺坐位操作,。一鍵恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)位模式,。
(4)DR或普通拍片工作模式：又分為站立位模式和水平位模式，兩種模式的轉(zhuǎn)換采用一鍵控制,，一鍵恢復(fù),。
綜上所述，對于二級綜合性醫(yī)院在選擇數(shù)字化多功能X射線成像系統(tǒng)時,，不但要考慮品牌因素及臨床應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),，更要具有獨(dú)特性和先進(jìn)性，系統(tǒng)必須滿足臨床多功能的需求,，能為醫(yī)院的發(fā)展和學(xué)科的建設(shè)及醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展帶來有益幫助,。
