摘要：随着社会科技文明的不断发展，计算机技术的不断更新，临床医学上为了能够清晰、逼真的显示出人体的结构特征，放射医学图像数字化的改革也在如火如荼进行着。平板型数字化的放射医学影像技术在临床医学诊断方面的应用，有利于及时显示、处理图像，极大的提高了诊断效率，具有传统胶片影像技术无可替代的优势。
关键词：平板型；数字化影像技术；放射医学
0 引言
平板型数字化的放射医学影像技术在临床医学上的应用，使得影像在表现、获取、存档等方面更加方便、可靠，受到广大医学实践人员的关注与重视。本文主要对平板型数字化的放射医学影像技术进行研究，首先对放射医学影像进行概述，然后从直接X 线摄影（DR）、直接数字化成像（DDR）、间接数字化成像（IDR）、CMOS 探测器数字成像和CCD 平面数字成像技术五个方面对平板型数字化放射医学摄影技术进行具体研究分析。
1 放射医学影像概述
在上个世纪80 年代，平片摄影就已在放射医学影像得到了广泛的应用，如计算放射摄影技术（CR）。CR 技术的应用，使得临床医学影像的画面质量、清晰度得到了极大的改善， 充分显示了数字化影像的优势。但是，CR 技术的原理与成像仍需要依靠成像（IP）板进行转换信号，再利用读出器将图像读出来，然后再转化为数字信号，这种技术的缺点在于分辨率低，不能够实现动态画面效果。
2 平板型数字化放射医学摄影技术
所谓平板型数字化摄影技术， 就是利用平板探测器对信号进行采集与转化，最后实现图像的数字化。目前常见的平板型数字化影像技术主要有：直接X 线摄影DR、直接数字化成像DDR、间接数字化成像IDR、CMOS 平板探测器数字成像、影像增强器数字X 线摄影系统（CCD）等，以下将对这几种技术进行详细的介绍。
2.1 直接X 线摄影（DR）直接数字化X 线成像技术（DR），其工作原理主要是将不可见的X 光线同过影像增强仪器变为人眼可见的光，其次利用耦合器将光信号变为视频信号，然后将图像进行A/D 转换为数字信号，就可得到清晰的图像。
与以往的X 线摄影技术相比，不同之处主要表现在以下几个方面：（1）DR 主要利用探测器将X 线转换成数字信号，与胶片相比成像更快、更清晰；（2）利用先进计算机技术，可方便、迅速的对数字化图像进行显示、处理及储存，极大的提高了临床诊断的速度；（3）DR 技术能够快速探测到X 线，不需要通过扫描、读出设备将信号读出，而是直接转换呈数字化图像显示出来，极大了节省了转化时间；（4）对X 线进行曝光、转换与显示均采用自动化设备，操作简单、方便，提高了临床诊断的效率。将DR与CR 进行比较，如表1 所示。
由表1 可见，DR 在诊断时间方面具有明显的优势，操作简单，支持动态观察与诊断，并可通过后处理对图像质量的质量进行改变，从而提高了诊断的成功率，因而，DR 影像效果要明显由于CR 的影像效果。
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表1 CR 与DR 的性能比较
CR DR
使用范围 多台 X 线机 一台
动态范围 较大，但不能满足器官与结构的显示 可动态观察器官与结构
线性 好 非常好，连续性好于快速换片机
时间分辨率 较低 即时确认与采集，缩短检查时间
空间分辨率 因荧光漫射可使空间分辨率有所下降 图像显示丰富，显示能力强
2.2 直接数字化成像（DDR）直接数字成像作为DR 影像技术的一种，主要是利用平板探测器对能进行转换。当X 线信号入射到硒层中，从而产生电子-空穴对，在外加电场作用下，它们背向运动而形成一股电流，电流积分成为储存电荷，从而显示出X 线信号的能量。DDR 的解像度可达到139μm，具有十分良好的空间分辨率。
2.3 间接数字化成像（IDR）间接数字成像IDR 的工作原理是，利用一种叫做平板探测器（FPD）的设备对X 线信号进行收集处理，最终转换成数字信号。FPD 的像素可达143μm×143μm，并且数模转换速度非常快，为14 比特。FPD 主要由非晶硅层、半导体构成，非晶硅层主要发挥着与光电二极管同样的作用。
表2 几种平板探测器的性能比较
平板探测器 特点
碘化铯(C s I) +a-Si+ TFT X 射线利用率高，探测效率大于60%
硫氧化钆（Gd2SO2）+a-Si + TFT 成像快、成本低，阶动态范围较低
碘化铯/硫氧化钆+透镜/光导纤维+CCD/CMOS X 线光子变为可见光图像
碘化铯/硫氧化钆+ CMOS 空间分辨率较差
从表2 可见，各种探测器均存在优缺点，在实际应用中，可更具具体情况进行选择探测器的种类。
2.4 CMOS 探测器数字成像CMOS 探测器作为目前较为先进的一种探测器，其荧线层可以产生一种荧线，并且能够与入射X线相对应， 探测器内部的芯片将该荧线信号通过转换、读出、处理等操作，最终转换成数字图像。该探测器的像素为76Pm，与其它探测器相比，其空间分辨率最高，为6.1LP/mm。 但是，该探测器也存在成像速度慢的缺点，从1 幅影像的生成、显示、处理需要120s 甚至更长的时间， 从而导致了CMOS 平板探测器的应用受到了一定的限制。
2.5 CCD 平面数字成像技术CCD 平面数字成像技术的工作原理是， 利用影像增强器、电荷藕合器件（CCD）、电视系统以及A/D 转换器组成。 该技术主要将入射的X 线转化呈可见光， 通过反光镜的反射作用将光线直接与CCD 芯片进行耦合，进而转化为电信号，然后通过计算机系统的处理得到数字图像。从目前的应用情况来看，CCD 平面数字成像技术在胃肠及大型血管影像系统的应用中比较具有优势。
3 结论
在放射医学中应用平板型数字化影像技术，有利于患者缩短诊断、检查的时间，实现动态的图像显示与观察，操作简单方便，对于提高诊断的准确性具有重要的意义。
参考文献：
［1］赵磊.X 线摄影数字化CR 与DR
［2］崔玉贵 ，杨奕 ，曹志义等.直接数字化X 线摄影技术
［3］郭启勇.数字影像-PACS-远程影像学及其在我国的发展
论文作者:陈进
论文发表刊物:《卫生部公告》2015年9期
论文发表时间:2016/1/26
标签：探测器论文; 平板论文; 影像论文; 技术论文; 图像论文; 数字论文; 信号论文; 《卫生部公告》2015年9期论文;