X線成像設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)
隨著當(dāng)今各種高新技術(shù)的發(fā)展,，X線成像設(shè)備也在不斷地改進(jìn)和提高，由于各種高新技術(shù)融入到了X線成像設(shè)備之中,，從而為提供高質(zhì)量的X線影像奠定了良好的基礎(chǔ),，為提高X線影像診斷水平開辟了美好的前景，也為人類的衛(wèi)生健康事業(yè)做出了偉大貢獻(xiàn),。
這里所說的X線成像設(shè)備是除X線CT以外的所有其它放射診斷X線成像設(shè)備,。在實(shí)際應(yīng)用中放射診斷X線成像設(shè)備可分為這樣四大類：常規(guī)X線成像設(shè)備,、通用X線成像設(shè)備、心血管X線成像設(shè)備,、特殊用途X線成像設(shè)備,。
常規(guī)X線成像設(shè)備
常規(guī)X線成像系統(tǒng)，影像接收器采用屏/膠結(jié)構(gòu)形式已100多年的歷史了,，隨著CR,、DR、DDR的先后出現(xiàn),，屏/膠結(jié)構(gòu)形式的影像接收器已逐漸由CR的IP板,、IDDR與DDR的平板接收器及DDR的線掃描接收器所取代。從而使常規(guī)X線成像在向數(shù)字化方向發(fā)展,。
1.CR成像系統(tǒng)
CR成像系統(tǒng)推出已有十幾年的歷史了,，隨著閱讀器的不斷改進(jìn)和IP板的影像分辨率不斷提高以及CR成像系統(tǒng)的價(jià)格降低，加之用CR成像系統(tǒng)不需對原有X線發(fā)生器和攝影床作任何改動(dòng),，所以,，大多數(shù)放射界已接受，且被廣泛應(yīng)用于常規(guī)X線攝影,。
CR成像系統(tǒng)的主要改進(jìn)和提高有：
IP板方面,，現(xiàn)均向高分辨方向發(fā)展，空間分辨率在4.0~5.0LP/mm,，掃描像素10Pixel/mm,， 高質(zhì)量圖像可達(dá)4K,，已接近X線膠片的清晰度,。像FUJI、KONICA,、KODAK,、AGFA等主要生產(chǎn)廠家均能提供高分辨的IP板，尤以FUJI的為佳,。另外,，在提高IP板的壽命方面，也有廠家采用剛性板,，在讀該板時(shí)不與傳動(dòng)機(jī)械發(fā)生任何磨擦,，KODAK就是采用此種方式。用柔性板的廠家也在采用各種方法提高其壽命,。還有就是在提高IP板的X線轉(zhuǎn)換率,，降低獲取圖像的X線劑量，從而減低被檢者的輻射劑量,。
IP板閱讀器方面,，為了能掃描高分辨IP板必須采用高分辨閱讀器,，再就是掃描IP板的速度，為達(dá)到以上兩方面的要求,，就必須采用高速高分辨的激光掃描和放大系統(tǒng)與高速且性能良好的機(jī)械傳送系統(tǒng),，另外，還必須有高速與性能穩(wěn)定的圖像處理和存儲(chǔ)系統(tǒng),。像FUJI的CR500閱讀器的處理速度為105張/小時(shí)（14×17英寸IP板）,。
軟件方面，各廠家在圖像處理軟件上下了很多功夫,，主要在改善圖像質(zhì)量上研發(fā)了許多適用各種部位不同組織的專用軟件,，像FUJI的DRC與EDR專利軟件、KODAK的EVP專利軟件,、AGFA的MUSICA與Rolfinder專利軟件,。另外，為了適應(yīng)中國廣泛使用,，操作界面完全漢化也在日趨完善,。
2. DR成像系統(tǒng)
廣意的DR成像系統(tǒng)包括間接轉(zhuǎn)換型DR和直接轉(zhuǎn)換型DR.
（1）.間接轉(zhuǎn)換型DR系統(tǒng)是最近幾年開發(fā)研制出來的新的數(shù)字X線攝影系統(tǒng)，應(yīng)用到臨床僅僅只有3?4年的時(shí)間,，其發(fā)展速度非常之快,。IDR成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是獲取圖像的平板探測器，它主要由X線轉(zhuǎn)換層與非晶硅光電二極管,、薄膜晶體管,、信號(hào)儲(chǔ)存基本像素單元及信號(hào)放大與信號(hào)讀取等組成。早期的像素尺寸為143×143μm,，現(xiàn)有127×127μm像素尺寸的平板探測器,，平板探測器現(xiàn)在有17×17英寸的了，可以用于各種部位的普通X線數(shù)字?jǐn)z影,。生產(chǎn)這種平板探測器廠家有VARINA,、GE、TRIXELL,、CANON等,，但在國內(nèi)用得較多的是VARINA生產(chǎn)的。圖像處理軟件也在日趨完善,。這種平板探測器已有許多廠家采用來做為普通X線數(shù)字?jǐn)z影,。
(2).直接轉(zhuǎn)換型DR系統(tǒng)也是最近幾年開發(fā)研制出來的新的直接數(shù)字X線攝影系統(tǒng)，應(yīng)用到臨床不到3年的時(shí)間,，有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值,。DR系統(tǒng)目前有兩種，一種為線掃描，一種為平板面成像探測器,。
3. 線掃描成像探測器
它有兩種形式,，一種為多絲正比室，一種是電離室,。
從X射線管發(fā)出的圓錐扇形X射線束,，經(jīng)水平狹縫形成平面扇形X射線束，通過診斷人體射入水平放置的探測器窗口,。機(jī)械掃描系統(tǒng)使X射線管,、水平狹縫及探測器垂直方向作均勻的同步運(yùn)動(dòng)，到新位置再作一次水平探測記錄,；如此重復(fù)進(jìn)行,，從頭到尾掃描一次就完成一幅X射線圖像的拍攝。圖像的采集與處理系統(tǒng)由前置放大器,、A/D轉(zhuǎn)換器,、緩存器、CPU等組成,。整個(gè)曝光過程完成后,，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中形成了一幅640×640或1024×1024矩陣的數(shù)字圖像。
線掃描的動(dòng)態(tài)范圍與系統(tǒng)的探測靈敏度和密度分辨率有關(guān),，線掃描獨(dú)特的大動(dòng)態(tài)范圍,，當(dāng)顯示器質(zhì)量很高時(shí)可以觀察到120倍以上的動(dòng)態(tài)對比圖像，比傳統(tǒng)X線機(jī)更好,，可以清晰地在一次拍片中同時(shí)再現(xiàn)密度懸殊的軟,、硬組織。
線掃描成像技術(shù)X線被嚴(yán)格限制在很窄的縫隙中,，克服了散射線造成的干擾,，本底噪聲為“0”，探測靈敏度高,，使原本被本底噪聲淹沒的微弱的X線也能被檢測出來,，能夠分辨出面成像不能看到的人體組織更加細(xì)微的密度差別,，密度分辨率高,。
由于線掃描成像需一定的掃描時(shí)間，一張14×17英寸大小的區(qū)域最快需2秒鐘,，所以不能實(shí)現(xiàn)適時(shí)掃描,，不適應(yīng)心臟攝影。線掃描成像技術(shù)適合于綜合性醫(yī)院門診,、大量胸部拍片,、體檢的需要，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的透視機(jī)。適合于兒童的拍片,、體檢,、透視的需要，保護(hù)少年兒童,。適合于胸部,、肺部、腫瘤?？漆t(yī)院,。適合于對育齡婦女計(jì)劃生育的檢查。適合于婚前體檢,，代替胸部透視,。這種裝置目前國內(nèi)已經(jīng)研制生產(chǎn)并投入使用，其探測器為多絲正比室,，北京航天中興醫(yī)療系統(tǒng)有限公司可提供系列產(chǎn)品,。
間接轉(zhuǎn)換型與直接轉(zhuǎn)換型DR，其平板面成像探測器均為多層結(jié)構(gòu),，所不同的是直接轉(zhuǎn)換型DR的平板檢測器沒有熒光轉(zhuǎn)換層,，它是直接將X線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由二維排列的139×139μm薄膜晶體管(TFT)層上涂敷500μm厚的非晶硒,，其上是介質(zhì)層和表面電極層及保護(hù)層等構(gòu)成,。當(dāng)入射的X線光子在非晶硒層激發(fā)出電子空穴對時(shí)，電子和空穴在偏置電壓下反向運(yùn)動(dòng),，產(chǎn)生電流,，在TFT中形成電信號(hào)，經(jīng)放大電路和控制電路采集各TFT像素單元電荷,，并A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào),，送到計(jì)算機(jī)處理。
非晶硒平板檢測器也在不斷地改進(jìn)和提高,，主要是像素單元再縮小,，提高圖像的分辨率；提高檢測器對X線的轉(zhuǎn)換率,，降低X線劑量,；研發(fā)高質(zhì)量的圖像處理軟件，進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量,。
非晶硒平板檢測器是美國HOLOGIC公司研制和生產(chǎn)的（早期是DUPONT公司開發(fā)研制的）,，HOLOGIC公司也生產(chǎn)出適應(yīng)臨床應(yīng)用的多種直接攝影裝置。同時(shí)許多公司購買他們的平板檢測器,，像KODAK及國內(nèi)友通公司等,。
隨著DR系統(tǒng)地不斷改進(jìn)和提高，產(chǎn)品日漸成熟，價(jià)格地降低,，它們將大部分取代CR,，在近10?20年內(nèi)DR和CR共存，但最終CR由DR完全取代,。
4. X線發(fā)生器與攝影裝置
由于CR與DR均比傳統(tǒng)屏/膠結(jié)構(gòu)的檢測器X線劑量要低得多,，所以X線發(fā)生器向小功率方向發(fā)展，20?30KW就夠用了,。攝影裝置由于DR的出現(xiàn),，逐步向?qū)Ｓ没c多功能化發(fā)展。
