DR技術比較與平板探測器知識

1、平板探測器知識（一）在數(shù)字化攝片中，X線能量轉換成電信號是通過平板探測器來實現(xiàn)的，所以平板探測器的特性會對DR圖像質量產生比較大的影響。選擇DR必然要考慮到平板探測器的選擇。平板探測器的性能指標會對圖像產生很大的影響，醫(yī)院也應當根據(jù)實際需要選擇適合自己的平板探測器。DR平板探測器可以分為兩種：非晶硒平板探測器和非晶硅平板探測器，從能量轉換的方式來看，前者屬于直接轉換平板探測器，后者屬于間接轉換平板探測器。非晶硒平板探測器主要由非晶硒層TFT構成。入射的X射線使硒層產生電子空穴對，在外加偏壓電場作用下，電子和空穴對向相反的方向移動形成電流，電流在薄膜晶體管中形成儲存電荷。每一個晶體管的儲存電荷量

2、對應于入射X射線的劑量，通過讀出電路可以知道每一點的電荷量，進而知道每點的X線劑量。由于非晶硒不產生可見光，沒有散射線的影響，因此可以獲得比較高的空間分辨率。非晶硅平板探測器由碘化銫等閃爍晶體涂層與薄膜晶體管或電荷耦合器件或互補型金屬氧化物半導體構成它的工作過程一般分為兩步，首先閃爍晶體涂層將X線的能量轉換成可見光；其次TFT或者CCD，或CMOS將可見光轉換成電信號。由于在這過程中可見光會發(fā)生散射，對空間分辨率產生一定的影響。雖然新工藝中將閃爍體加工成柱狀以提高對X線的利用及降低散射，但散射光對空間分辨率的影響不能完全消除。Ø 不同平板探測器的比較評價平板探測器成像質量的性能指標主

3、要有兩個：量子探測效率和空間分辨率。DQE決定了平板探測器對不同組織密度差異的分辨能力；而空間分辨率決定了對組織細微結構的分辨能力?？疾霥QE和空間分辨率可以評估平板探測器的成像能力。（1）影響平板探測器DQE的因素在非晶硅平板探測器中，影響DQE的因素主要有兩個方面：閃爍體的涂層和將可見光轉換成電信號的晶體管。首先閃爍體涂層的材料和工藝影響了X線轉換成可見光的能力，因此對DQE會產生影響。目前常見的閃爍體涂層材料有兩種：碘化銫和硫氧化釓。碘化銫將X線轉換成可見光的能力比硫氧化釓強但成本比較高；將碘化銫加工成柱狀結構，可以進一步提高捕獲X線的能力，并減少散射光。使用硫氧化釓做涂層的探測器成像速

4、度快，性能穩(wěn)定，成本較低，但是轉換效率不如碘化銫涂層高。其次將閃爍體產生的可見光轉換成電信號的方式也會對DQE產生影響。在碘化銫(或者硫氧化釓)+薄膜晶體管(TFT)這種結構的平板探測器中，由于TFT的陣列可以做成與閃爍體涂層的面積一樣大，因此可見光不需要經過透鏡折射就可以投射到TFT上，中間沒有可以光子損失，因此DQE也比較高；在碘化銫+CCD(或者CMOS)這種結構的平板探測器中，由于CCD(或者CMOS)的面積不能做到與閃爍體涂層一樣大，所以需要經過光學系統(tǒng)折射、反射后才能將全部影像投照到CCD(或者CMOS)上，這過程使光子產生了損耗，因此DQE比較低。在非晶硒平板探測器中，X線轉換成

5、電信號完全依賴于非晶硒層產生的電子空穴對，DQE的高低取決于非晶硒層產生電荷能力。總的說來，CsI+TFT這種結構的間接轉換平板探測器的極限DQE高于a-Se直接轉換平板探測器的極限DQE。（2）影響平板探測器空間分辨率的因素在非晶硅平板探測器中，由于可見光的產生，存在散射現(xiàn)象，空間分辨率不僅僅取決于單位面積內薄膜晶體管矩陣大小，而且還取決于對散射光的控制技術?？偟恼f來，間接轉換平板探測器的空間分辨率不如直接轉換平板探測器的空間分辨率高。在非晶硒平板探測器中，由于沒有可見光的產生，不發(fā)生散射，空間分辨率取決于單位面積內薄膜晶體管矩陣大小。矩陣越大薄膜晶體管的個數(shù)越多，空間分辨率越高，隨著工藝的

6、提高可以做到很高的空間分辨率。Ø 量子探測效率與空間分辨率的關系對于同一種平板探測器，在不同的空間分辨率時，其DQE是變化的；極限的DQE高，不等于在任何空間分辨率時DQE都高。DQE的計算公式如下：DQE=S2×MFT2/NSP×X×CS：信號平均強度；MTF：調制傳遞函數(shù)；X：X線曝光強度；NPS：系統(tǒng)噪聲功率譜；C：X線量子系數(shù)從計算公式中我們可以看到，在不同的MTF值中對應不同的DQE，也就是說在不同的空間分辨率時有不同的DQE。非晶硅平板探測器的極限DQE比較高，但是隨著空間分辨率的提高，其DQE下降得較多；而非晶硒平板探測器的極限DQE不如間

7、接轉換平板探測器的極限DQE高，但是隨著空間分辨率的提高，其DQE下降比較平緩，在高空間分辨率時，DQE反而超過了非晶硅平板探測器。這種特性說明非晶硅平板探測器在區(qū)分組織密度差異的能力較強；而非晶硒平板探測器在區(qū)分細微結構差異的能力較高。Ø 不同類型的平板探測器在臨床上的應用由于DQE影響了圖像的對比度，空間分辨率影響圖像對細節(jié)的分辨能力。在攝片中應根據(jù)不同的檢查部位來選擇不同類型平板探測器的DR。對于象胸部這樣的檢查，重點在于觀察和區(qū)分不同組織的密度，因此對密度分辨率的要求比較高。在這種情況下，宜使用非晶硅平板探測器的DR，這樣DQE比較高，容易獲得較高對比度的圖像，更有利于診斷；

8、對于象四肢關節(jié)、乳腺這些部位的檢查，需要對細節(jié)要有較高的顯像，對空間分辨率的要求很高，因此宜采用非晶硒平板探測器的DR，以獲得高空間分辨率的圖像。目前絕大多數(shù)廠家的數(shù)字乳腺機都采用了非晶硒平板探測器，正是由于乳腺攝片對空間分辨率要求很高，而只有非晶硒平板探測器才可能達到相應的要求。由此可見，不同類型的平板探測器由于材料、結構、工藝的不同而造成DQE和空間分辨率的差異。DQE影響了對組織密度差異的分辨能力；而空間分辨率影響了對細微結構的分辨能力。目前還沒有一款DQE和空間分辨率都做得很高的平板探測器，因此需要在兩者間做一個平衡。所以在購買和使用DR時，應該根據(jù)購買DR的主要用途和具體的檢查部位去

9、選擇和使用不同類型平板探測器的DR，只有這樣才能拍攝出最有利于診斷的圖像。量子探測效率在影像學上是探測器（增感屏，膠片，IP,FPD)探測到的光量子與球管發(fā)射到探測器上的量子數(shù)目比（二）密度分辨率和空間分辨率是決定平板探測器的圖像質量的兩大重要參數(shù)?？臻g分辨率是指圖像每個像素點的大小，這個相信各位都很清楚，平板探測器技術介紹中的像素200m，160m，143m，100m，還有線對數(shù)2.5lp/mm，3.1lp/mm，3.6lp/mm，5lp/mm等，分辨率2K*2K，2.6K*2.6K，3K*3K，4K*4K也是空間分辨率的指標，這三個數(shù)量間是可以互相換算的，多數(shù)廠家在廣告宣傳的時候一般只注重

10、突出空間分辨率的大小，而忽略了密度分辨率。密度分辨率是指圖像上每兩個相臨像素點的黑白對比關系，此項指標在診斷中有著非常大的意義，尤其是密度變化不大的病變的圖像，以正位胸片為例，普通平片上和CR片上都無法看到肺野外帶的肺紋理，而高量子探測率的DR片上外帶的紋理清晰可見。這也是DR逐步淘汰CR的一個重要原因，同樣也是非晶硅平板逐步淘汰CCD、非晶硒以及其他平板的一個重要原因。另外很多人都有一個誤區(qū)，DR的像素點大小越小，DR的性能就越好，這個誤區(qū)就是因為不了解密度分辨率造成的，如果單純的靠像素點大小決定DR的性能，而CR以及CCD DR的像素都超過1000萬。從顯示角度考慮，人的肉眼是有極限的，達

11、到了一定的分辨率，即使像素點再小，超過一定數(shù)量后，對人的觀察沒有任何影響，另外現(xiàn)在的5M豎屏價格已經非常昂貴了，也可能是我孤陋寡聞，至今尚未聽說那個醫(yī)院應用的是5M以上的豎屏，5M其實就是2K*2.5K的分辨率。因此在選擇DR的時候應該綜合考慮空間分辨率和密度分辨率。最后再做個廣告性質的介紹，前面有帖子中有人說佳能的DR圖像較差，分辨率較低，我有點不明白，從空間分辨率角度考慮，為什么不說像素點200m的Revolution平板，而說160m的佳能平板，從密度分辨率角度考慮，佳能平板因為獨家應用了X吸收率最高的硫氧化釓做為閃爍體，量子探測率在所有DR中最高，高達66.5%。另外，佳能平板中有款C

12、XDI-31的，像素點大小100m，也是所有DR中空間分辨率最高的，佳能的通用DR平板選擇160m的像素大小，并非生產工藝無法做得更小，而是綜合考慮生產工藝、空間分辨率、密度分辨率、實際應用等等諸多因素選擇的。（三）20世紀70年代興起的介入放射學（interventional radiology）是在影像監(jiān)視下對某些疾病進行治療的新技術，使一些用內科藥物治療或外科手術治療難以進行或難以奏效的疾病得到有效的醫(yī)治?？v觀30年來介入放射學的應用與發(fā)展，可以看出介入放射學在臨床工作中的地位明顯提高，已成為醫(yī)院中作用特殊、任務重大、不可或缺的重要臨床科室，已成為同內科和外科并列的三大治療體系之一1。介

13、入醫(yī)學的發(fā)展與影像設備和臨床醫(yī)學密切相關，而影像設備是介入醫(yī)生的“眼睛”。介入醫(yī)生所使用的最重要的影像設備是數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiogrphy,DSA）系統(tǒng)。本文就目前國內外DSA設備的新技術發(fā)展及其應用的新進展，結合大量文獻進行綜述，重點介紹介入醫(yī)生密切關注的平板探測器（flat panel detectors,FPD）在DSA設備的應用原理及技術特點，及其在臨床醫(yī)學應用中的技術優(yōu)勢。    1  平板探測器（FPD）在DSA設備的應用原理隨著心腦血管疾病和腫瘤發(fā)病率的不斷提高，介入治療醫(yī)生的工作負擔逐步加重

14、，而醫(yī)生在進行介入治療時必須長時間的接觸放射線；治療技術的發(fā)展，如血管支架向小型化的發(fā)展，使其在X線下越來越不容易被發(fā)現(xiàn)。但隨著數(shù)字X線成像技術的日臻完善以及計算機技術的發(fā)展，F(xiàn)PD應用到最新DSA設備中，有效解決了上述問題。由FPD取代傳統(tǒng)的影像增強器（I.ITV）影像鏈，省去了中間環(huán)節(jié)（I.I、光學系統(tǒng)、攝像頭、模/數(shù)轉換器）的多次轉換，整個過程均在FPD內進行，直接獲取數(shù)字化圖像，避免了傳統(tǒng)影像鏈多個環(huán)節(jié)傳輸所造成的失真、噪聲及分辨率下降，減少了復雜的外圍控制部分，使控制更為直接簡單，顯示出傳統(tǒng)DSA無法比擬的技術優(yōu)勢2。新一代的FPD與影像增強器相比，擴展了數(shù)字化采集的能力，在呈現(xiàn)優(yōu)質

15、臨床圖像的同時，達到降低X線劑量的效果，提高了對醫(yī)生和患者的保護。DSA設備中的FPD技術有直接方式與間接方式2種類型：直接方式的檢測元件采用光電導材料非晶體硒（aSe）層（非熒光層）加薄膜晶體管（thinfilm transistor,TFT）陣列構成，它可以將X射線直接轉換成電信號、產生數(shù)字信號。優(yōu)點在于檢測晶體的厚度較薄，轉換速度會較快；缺點在于量子檢測效率（DQE）略遜于間接型FPD，并且在應用時外加數(shù)千伏的電壓，對薄膜晶體開關形成極大的威脅，引起較大的噪聲。間接方式則采用碘化銫（CsI熒光體層）與具有光電二極管作用的非晶體硅層加TFT陣列構成。它先將X線轉換成可見光，再轉換成電信號，

16、從而產生數(shù)字信號。優(yōu)點在于穩(wěn)定性較好、轉化率高；缺點是CsI的制作工藝比非結晶硒均勻層的制作工藝復雜，且需要光敏二極管3。前者的平板探測器空間分辨率優(yōu)于后者，并且在有臨床意義的空間分辨范圍下具有更好的量子檢出效能特性4。在低曝光劑量條件下，成像質量非晶硅FPD系統(tǒng)優(yōu)于非晶硒系統(tǒng)；在獲得相同的影像質量的前提下，使用前者進行X射線攝影可以降低被檢者受照劑量5。兩種類型FPD的時間分辨率均可以滿足血管造影的需要，達到7.530幀/s的采集。    2  平板探測器的尺寸及生產廠家目前市場上能夠提供平板探測器全數(shù)字化血管造影系統(tǒng)的廠家有：美國的通用電器（GE）公

17、司，德國西門子（Siemens）公司，荷蘭的飛利浦（Philips）公司和日本島津（Shimadzu）公司。前三者采用了間接型FPD，在中國的裝機量約100余臺。Shimadzu公司采用自主開發(fā)的非晶體硒FPD，具有更高的空間分辨率（像素尺寸150 um,3.3 LP/mm），其開發(fā)的RSMDSA可以在患者運動狀態(tài)下實現(xiàn)清晰的減影采集，克服了重癥患者無法配合檢查的難題。最早的平板血管造影系統(tǒng)是GE公司2000年3月推出的Innova 2000，邊長為20.5 cm×20.5 cm，對角線為29 cm，與傳統(tǒng)12英寸的影像增強器的DSA直徑相同，由于探測器較小，GE將該機定位為以心臟介

18、入為主的兼容機。2002年推出了邊長為41 cm×41 cm的Innova 4100，解決了外周血管的介入治療問題；2004年推出了邊長31 cm×31 cm的Innova 3100,認為這款機器為“黃金”兼容機。GE公司Innova系列平板探測器均為正方形，像素大小均為200 Vm，空間分辨率為2.75 LP/mm。德國西門子的Axiom Artis dFC和荷蘭飛利浦Allura Xper FD 10平板血管造影系統(tǒng)在2001年北美放射年會RSNA01首次推出，F(xiàn)PD采用17.6 cm×17.6 cm的小尺寸，對角線為25 cm，像素184 vm，空間分辨率為

19、2.75 LP/mm，作為心臟介入專用機。RSNA03西門子和飛利浦同時分別推出懸吊式的大平板血管造影機Axiom Artis dTA和 Allura Xper FD 20；RSNA04西門子又展出了落地式的Axiom Artis dFA；三者作為兼容性的血管造影系統(tǒng)，平板為30 cm×40 cm，像素154 Vm，空間分辨率3.25 LP/mm。兩公司宣稱，30 cm×40 cm長方形的FPD最符合人體解剖結構，平板徑向放置可快速進行全下肢血管造影，橫向放置可以覆蓋全身任意解剖部位，而且大平板可進行±90°的旋轉，西門子稱其為“通用血管造影系統(tǒng)”。20

20、03年西門子公司首次向全球推出Axiom Artis dBC，17.6 cm×17.6 cm的雙平板血管造影系統(tǒng)。2005年荷蘭飛利浦公司在美國心臟病學年會（ACC）宣布將推出Allura Xper FD 10/10雙平板血管造影系統(tǒng)。RSNA06島津公司展出了直接轉換式FPD的血管造影機Bransist Safire，該系統(tǒng)采用全新圖像處理核心，在圖像處理以及管理流程上比HeartSpeed Safire取得進一步飛躍，可以實現(xiàn)最快速的三維血管檢查（60°/s的3DDSA），并且可以同時獲得軟組織斷面圖像，使介入醫(yī)生不必再為了解軟組織的情況而頻繁地在導管室和CT室之間傳遞

21、患者。    3  FPD數(shù)字血管造影系統(tǒng)的優(yōu)缺點與傳統(tǒng)DSA系統(tǒng)相比，F(xiàn)PD數(shù)字化血管造影系統(tǒng)的主要優(yōu)點：（1）照射劑量減少，與傳統(tǒng)DSA影像鏈相比，按照透視時使用的脈沖率不同和肢體的厚度不同，射線劑量大幅降低6。當使用15幀/s30幀/s的圖像采集率進行透視時，照射劑量會降低15%75%；有的公司介紹比傳統(tǒng)DSA系統(tǒng)可降低劑量60%；王志康等7的研究表明，在相同的閾值檢測指數(shù)值下，F(xiàn)PD DSA的透視劑量不到傳統(tǒng)DSA的50%；（2）影像的空間分辨率和密度分辨率較高，使用傳統(tǒng)的分辨率測試卡，可見數(shù)字平板分辨率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)影像鏈，而且影像的層次豐富，細

22、節(jié)清晰；（3）受照劑量因受照體厚度不同而減少；（4）量子檢測效率（DQE）和調制傳遞函數(shù)（MTF）較高；（5）成像的動態(tài)范圍大（10倍于傳統(tǒng)DSA），更方便進行圖像后處理，并可作快速采集（25幀/s）；（6）降低了圖像的失真率，響應時間、分辨率和大范圍的對比度的一致性性能良好，尤其對低密度的導管、導絲和支架等顯示清晰。FPD數(shù)字化血管造影系統(tǒng)也存在著圖像顯示欠柔和，圖像背景不透亮等不足：（1）像素壞點造成的影響：在FPD生產過程中，因制作工藝復雜，難免會有個別像素無法正常工作，當損壞的像素在某一局部達到一定數(shù)量時，會對使用者造成不良影響，表現(xiàn)為顯示屏上的某一區(qū)域為恒定的高亮度或低亮度點，從而影

23、響診療；（2）像素增益差別造成的影響：FPD在制作過程中雖然每個像素的工藝、處理方法都采取嚴格一致的標準，仍難保證像素成像性能的一致性，造成像素和像素之間成像的差異，如亮度、對比度的差異，最終對診斷造成不利影響。為了避免此種情況的出現(xiàn)，可在外電路中增加增益校準電路，用以平衡此差異。各個廠家采用的生產工藝不同，在感光度、靈敏度和分辨率上都有所差異，放射線劑量也有高有低，噪聲水平也不相同，各有所長，也有不斷改進和完善的空間2。    4  平板血管造影系統(tǒng)在介入診療中的特殊應用技術    4.1  下肢血管步進跟蹤DS

24、A造影技術的應用  步進采集技術始于20世紀90年代中期，是保證床體的運動速度與造影劑流動的速度相一致，注射一次造影劑，即可以獲得一幅連續(xù)的無縫連接實時的DSA圖像。目前的平板血管造影機避免了傳統(tǒng)DSA中造影劑流動速度和步進采集時間不匹配的弊端，使得步進技術日趨成熟。GE公司的Innova 3100、西門子公司的Axiom Artis dTA和飛利浦公司的Allura Xper FD 20都具有這種即節(jié)省造影劑又減少X線曝光次數(shù)的采集技術。    4.2  旋轉DSA采集技術的應用  20世紀90年代后期研制的旋轉采集DSA技術是指：

25、旋轉一次機架，注射一次造影劑，可得到一幅旋轉的圖像，保證醫(yī)生從多個角度觀察血管的形態(tài)。此項技術已應用于心腦血管、頸部血管、肺動脈、腹腔動脈、腎動脈、髂動脈、下肢血管、膽道等多部位的檢查。早期具有旋轉采集技術的傳統(tǒng)DSA，機架旋轉速度約4045°/s，旋轉角度約在0240°?；跀?shù)字平板技術的DSA，如西門子的dTA和島津的Safire VF，其旋轉速度可達到60°/s，旋轉角度310°，可以保證在采集過程中，特別是神經介入過程中，能做到快速采集，這不僅有助于更快地制訂治療方案，而且可以有效減少對患者和醫(yī)生的輻射劑量，減少造影劑的需求8。4.3 

26、 三維重建DSA技術的應用  所謂三維重建技術是利用血管造影機做旋轉DSA造影，將多角度的旋轉DSA的二維原始圖像所有信息分解為每一個體素，通過專業(yè)工作站的重建獲得的三維圖像。三維DSA在顱內動脈瘤診療方面優(yōu)于二維DSA和旋轉DSA9。平板探測器技術的出現(xiàn)推動了三維技術的發(fā)展，旋轉速度從最初的15°/s，發(fā)展到現(xiàn)在60°/s，快速的旋轉使得在造影過程中造影劑的用量減少，使患者更安全，圖像質量更高。西門子公司率先在平板探測器的血管機上應用該項技術，其后島津公司在Bransist Safire上亦采用了三維重建技術。目前該項技術已日趨成熟，主要的重建方式多為表面遮蓋法

27、重建技術（SSD）、最大密度投影（MIP）、容積重建技術（VR）或多層面重建術（MPR）等技術，比較成熟的軟件有仿真內鏡技術，三維血管狹窄度測量軟件等技術。展望未來,隨著微電子學與電子計算機的發(fā)展以及分子醫(yī)學的發(fā)展,醫(yī)學影像技術進入了全新的數(shù)字醫(yī)學影像時代。DSA設備將不斷改進，應用領域也日益擴大，特別是在介入醫(yī)學領域，展示著廣闊的前景。平板探測器的工作原理及優(yōu)缺點（一）碘化銫/非晶硅型： 概括原理：X線先經熒光介質材料轉換成可見光，再由光敏元件將可見光信號轉換成電信號，最后將模擬電信號經A/D轉換成數(shù)字信號。 具體原理： 1、曝光前，先使硅表面存儲陽離子而產生均一電荷，導致在硅表面產生電子場

28、； 2、曝光期間，在硅內產生電子-空穴對，且自由電子游離到表面，導致在硅表面產生潛在的電荷影像，在每一點上電荷密度與局部X線強度相當。 3、曝光后，X線圖像被儲存在每一個像素中； 4、半導體轉換器讀出每一個素，完成模數(shù)轉換。 優(yōu)點： 1、轉換效率高； 2、動態(tài)范圍廣； 3、空間分辨率高； 4、在低分辨率區(qū)X線吸收率高（原因是其原子序數(shù)高于非晶硒）； 5、環(huán)境適應性強。 缺點： 1、高劑量時DQE不如非晶硒型； 2、因有熒光轉換層故存在輕微散射效應； 3、銳利度相對略低于非晶硒型。 （二）非晶硒型 概括原理：光導半導體直接將接收的X線光子轉換成電荷，再由薄膜晶體管陣列將電信號讀出并數(shù)字化。 具體

29、原理： 1、X 線入射光子在非晶硒層激發(fā)出電子-空穴對； 2、電子和空穴在外加電場的作用下做反向運動，產生電流，電流的大小與入射的X線光子數(shù)量成正比； 3、這些電流信號被存儲在TFT的極間電容上，每一個TFT和電容就形成一個像素單元。 優(yōu)點： 1、轉換效率高； 2、動態(tài)范圍廣； 3、空間分辨率高； 4、銳利度好； 缺點： 1、對X線吸收率低，在低劑量條件下圖像質量不能很好的保證，而加大X線劑量，不但加大病源射線吸收，且對X光系統(tǒng)要求過高。 2、硒層對溫度敏感，使用條件受限，環(huán)境適應性差。 （三）CCD型 概括原理：由增感屏作為X線的交互介質，加CCD來數(shù)字化X 線圖像。 具體原理：以MOS電容

30、器型為例：是在P型Si的表面生成一層SiO2，再在上面蒸鍍一層多晶硅作為電極，給電極P型Si 襯底加一電壓，在電極下面就形成了一個低勢能區(qū)，即勢阱。勢阱的深淺與電壓有關。電壓越高勢阱越深。而光生成電子就儲于勢阱之中。光生電子多少與光強成正比。所以所存儲的電荷量也就反應了該點的亮度。上百萬的光敏單元所存儲的電荷就形成與圖像對應的電荷圖像。 優(yōu)點： 1、空間分辨率高； 2、幾何失真?。?3、均勻一致性好。 缺點： 1、轉換效率低（原因是CCD系統(tǒng)采用增感屏為其X線交互介質，它的MTF調制傳遞函數(shù)和DQE量子檢測效能都不會超過增感屏。另外，由于增感屏被X線激發(fā)的熒光通常只有小于1%能夠通過鏡頭進入C

31、CD）。 2、生產工藝難：CCD面積難以做大，需多片才能獲得足夠的尺寸，這便帶來了拼接的問題，導致系統(tǒng)復雜度升高可靠性降低，且接縫兩面有影像偏差。 3、像素大小由CCD的最小體積決定，而CCD體積制造工藝受限。鉬靶乳腺機：乳腺機不同靶面 濾過組合輻射劑量的對比研究摘要：目的: 研究 數(shù) 字乳 腺 攝 影機 鉬 鉬、 銠、 銠 三種 不 同靶 面 濾 過組 合 的 輻射 劑 量。方 法: 采 用 西門 子鉬鎢M ammo mat No vation DR 型數(shù)字乳腺機, 應用上述三種不同靶面 濾 過組合 分別對 15、 和 45 mm 三種不同 厚度模 體各30進行 5 次投照, 測量其輻射劑量

32、并計算平均值。結果: 模體為 15 mm 時, 三種不同靶面 濾過組合輻射劑量差 別不大, 而在模體為 30 mm 和 45 mm 時, 三種不同靶面 濾過組合的輻射劑 量差別 顯著加 大, 且 鉬 鉬組合 輻射劑 量最大, 鉬 銠組 合次之, 鎢 銠組合最小。結論: 在實際工作中應根據(jù)不同的乳 腺厚度選擇合 適的靶面 濾過 組合進行 攝影, 以盡量 減少患 者的輻射劑量。    關鍵詞：乳腺; 輻射劑量; 放射攝影術Comparative study of radiation dose between different target surface f ilt

33、ration combinations of the breast mammographicequipmentWA N G Z ho ng zho u, L I A i y in. Department of Radiolog y, Q ianfo shan H ospital of Shandong Pr ov ince, JinanObjective: T o ex plor e the radiatio n do ses betw een different ta rg et surface filt ratio n combinatio ns of mo ly b250014, P .

34、 R. ChinaAbstract!denum molybdenum, mo ly bdenum rho dium and tungsten rhodium targ ets of the dig ital breast X ray machine. Methods:T hr ee differ ent thick phanto ms o f 15mm, 30mm, 45mm w ere indiv idually exposed 5 times using thr ee different tar get surface f ilt ratio n co mbinations w ith S

35、iemens M ammo mat N ov ation DR dig ita l br east X r ay machine, and mean r adiat ion dosew as calculated. Results: T her e w ere no sig nificant differences in radiatio n dose betw een thr ee different tar get surface filtratio n combinatio ns in 15mm phantom. But there w ere significant differenc

36、es in 30mm and 45mm phanto ms. R adiat ion dosew as t he hig hest in t he mo ly bdenum molybdenum co mbinat ion, low est in the tungsten rhodium, and medial in the molybdenum r ho dium. Conclusion: A ppropr iate ta rget surface filt ratio n combinatio n sho uld be selected on the basis of differentt

37、hickness of mammar y g land in our practical wo rk so as to decrease the dose for pat ient s as far as possible.key words!Br east; Radiatio n dose; R adiog raphy隨著數(shù)字化技術的發(fā)展, 乳腺攝影機的靶面已不再局限于傳統(tǒng)的鉬靶, 而是逐漸向銠和鎢靶發(fā)展, 或者是鉬、 鎢三個靶面同時擁有, 眾所周知, 不同的靶面銠、其輸出的 X 線不同, 其輻射劑量也不相同, 日 常工作中面對不同病人選擇怎樣的靶面 濾過組合既能保證圖像質量又能盡可能地減少

38、輻射劑量。本文對鉬 鉬、鉬 銠、 銠三種不同靶面 濾過組合進行輻射劑量對鎢比研究, 以便在實際工作中選擇最正當和最優(yōu)化的靶面 濾過組合。材料與方法1. 儀器攝影系統(tǒng): 西門子 M ammo mat Nov at ion DR 型數(shù)字乳腺機。模體: 15、 和 45 mm 三種不同厚度乳腺30模體。劑量檢測: 西門子 Mam momat N ovat io n DR 型數(shù)字乳腺機自動劑量檢測顯示系統(tǒng)。2. 方法在實驗之前首先對乳腺機的鉬 鉬、 銠、 銠三鉬鎢種不同靶面 濾過組合分別進行校準, 以保證數(shù)據(jù)的準確性, 然后依次應用鉬 鉬、 銠、 銠三種不同靶面鉬鎢濾過組合對 15、 和 45 mm

39、三種厚度乳腺模體各進30行 5 次攝影, 記錄其輻射劑量并計算平均值, 同時為保證數(shù)據(jù)的準確性, 攝影體位均選擇 CC 位, 壓迫力( F )為 5 kg, 壓 迫達到最佳壓 迫( OC 燈為綠燈) , 攝影 條件: 仟伏值全部為 27 kV, 毫安秒為自動曝光( AEC) 模式。模體照射實驗完成后, 我們應用臨床病例根據(jù)壓迫厚度選擇相應靶面 濾過組合進行照射, 所攝取的照片經 2 位副主任職稱以上醫(yī)師進行閱讀對比。結果三種不同厚度乳腺模體的技術參數(shù)及輻射劑量分別見表 1 3, 統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明, 鉬 鉬、 銠、 銠三種鉬鎢不同靶面 濾過組合在模體是 15 m m 時輻射劑量都為0. 1 mGy,

40、 但鉬 銠組合的攝影條件最低, 其次為鉬 鉬組合, 鎢 銠組合最高, 但差別 不大, 在模體是 30 mm時鉬 鉬、 銠 組 合 輻 射 劑 量 顯 著 升 高, 分 別 達 到鉬0. 5 mGy和 0. 4 m Gy , 而鎢 銠組合只有 0. 2 mGy, 攝影條件依然是鉬 銠組合 最低, 相 比模體為 15 cm 時鉬 鉬組合攝影條件最大, 而鎢 銠組合次之, 在模體為45 m m時, 三種模體 濾過組合 的輻射劑量繼續(xù)加大,其 中 鉬 鉬 組 合 達 到 2. 2 mGy, 鉬 銠 組 合 達 到1. 5 mGy, 而鎢 銠組合最小, 只有 1. 0 mGy, 攝影條件相對應地也是鉬

41、鉬組合最大, 鉬 銠次之, 鎢 銠最小。同時所照射的臨床病例照片經 2 位副主任職稱以上醫(yī)師閱讀, 全部達到診斷要求, 與以往照片相比無明顯差別, 且在壓迫厚度較大時, 應用鎢 銠組合照射的照片比應用其他組合照射的更加清晰( 圖 1 3) 。表1略自 1978 年以來, 我國乳腺癌逐漸上升為女性惡性腫瘤之首, 且每年以 30% 的速度上升, 就目前來講, X線攝影是乳腺癌早期發(fā)現(xiàn)的最有效的檢查方法, 但同時因為乳腺是輻射高感受組織, 其一次輻射致癌的危險度的權重系數(shù)達到了 0. 15 , 因此在工作中怎樣用最低的輻射劑量達到圖像的診斷質量是我們必須考慮的。同時對于乳腺來講, 因為其組織間的 X

42、 線吸收差較小, 高能量 X 線會使其對比度減小, 影響乳腺 攝影的質量, 鉬靶因其產生的是低能 X 線, 可以提高 乳腺攝影的對比度, 所以傳統(tǒng)乳腺攝影機應用的都是鉬靶攝影, 但同時在日常工作中又面臨著這樣一個問題, 隨著乳腺厚度的增加, 鉬靶產生的 X 線不能取得良好的密度, 在此情況下, 為了取得適中的乳腺密度, 必須使用高能 X 線( 鎢靶產生的 X 線) 來增加乳腺的密度, 隨著科學技術的發(fā)展, 現(xiàn)在的數(shù)字化乳腺攝影機都是使用鉬和鎢或鉬和銠雙重軌道來作為靶面, 以此在日常的工作中根據(jù)乳腺的密度和厚度進行適當?shù)陌忻?濾過組合的選擇, 因乳腺機的靶面 濾過不同, 其對乳腺造成的輻射劑量也

43、不盡相同。從本次實驗的結果可以看到, 當乳腺模體在 15 mm 時, 三種靶面 濾過組合輻射劑量基本相同, 因鉬靶產生的 X 線可使乳腺具有良好的對比度, 因此日常工作中對乳腺 15 mm 以下的壓迫, 我們 應選擇鉬 鉬 組合進行 投照。當 乳腺模體 在30 m m時, 鉬 鉬和鉬 銠組合的放射劑量雖然也增加明顯, 但乳腺在此厚度時依然強對比度優(yōu)先, 因此當乳腺壓迫達到此厚度時, 我們應選擇鉬 銠組合, 這樣相對與鉬 鉬組合,即降低了乳腺的輻射劑量, 又使乳腺的對比度和清晰度顯示良好, 這是因為銠濾波板能去掉低能 X 射線的干擾, 保證圖像質量, 提高信噪比, 也能降低患者的受照劑量。當乳腺

44、模體在 45 mm 時, 乳腺接受的輻射劑量大幅增加, 此時鉬靶產生的 X 線不能使乳腺組織具有很好的密度, 為使乳腺盡量減少輻射劑量并增加其密度, 表現(xiàn)腺體的層次, 增加信息量,此時我們應選擇鎢 銠組合進行投照。而在乳腺普查工作中, 為盡量減少輻射劑量, 我們應盡量應用鎢 銠組合進行普查。在本次實驗中, 當乳腺模體達到 45 mm 時, 一次圖1乳腺壓迫厚度為 36 mm, 應用鉬乳腺壓迫厚度 為圖3乳腺靶 鉬 濾 過 組 合 攝 影, 輻 射 劑 量 達 到1. 4 mGy。 圖 231 mm, 應用鉬靶 銠濾過組合 攝影, 輻射劑量 達到 0. 9 mG y。壓迫厚 度為 45 mm,

45、應用 鎢靶 銠濾 過組合攝影, 輻 射劑量只有 0. 6 mG y。乳腺攝影患者的平均吸收劑量值最高為 2. 2 mGy, 符合聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會 1993 年給出的23 mGy 的范圍 , 低于加拿大、美國等國家報出的增感屏膠片 法 乳腺 組 織吸 收 劑量均 值 3, 4 , 也符 合 我 國1996 年頒布的育齡婦女和孕婦 X 射線檢查放射衛(wèi)生防護標準的要求 , 為廣泛地開展婦女乳腺疾病的普查工作解除了輻射劑量的后顧之憂, 鉬、鎢雙靶在實際應用中各有利弊, 鉬 鉬和鉬 銠的圖像對比度較好, 但其穿透能力較低, 劑量較高, 鎢 銠具有足夠的穿透力,使較厚乳腺信息量顯示更豐富, 更

46、適合當今大多數(shù)婦女的乳腺形態(tài), 因此在設備允許的情況下, 應根據(jù)患者的年齡, 乳腺的發(fā)育情況, 壓迫后的乳腺厚度, 推測乳腺致密程度, 選擇合適的靶面 濾過板, 既保證最佳圖像顯示質量, 又要使患者的受照劑量達到最低。綜上所述, 通過乳腺壓迫厚度對不同靶面 濾過組合進行選擇, 對減少乳腺攝影的輻射劑量及提高圖像質量具有重要的價值, 可為攝影技師掌握不同靶面 濾過組合的選擇提供客觀依據(jù)。DR技術比較西門子、GE、飛利浦、柯達、島津、日立DR綜合性能以及各個DR部件的比較默認分類 2010-12-08 09:14:22 閱讀32 評論0   字號：大中小 訂閱 本帖最

47、后由 resound 于 2009-7-1 16:53 編輯 西門子、GE、飛利浦、柯達、島津、日立DR綜合性能比較1、品牌與零部件來源：整機性能穩(wěn)定性如何取決于品牌和整機零部件來源的一致性。品牌價值是產品質量最簡約的保證，品牌知名度和美譽度越高，品牌價值越高。而零部件來源的一致性和品牌的同一性，決定了影像鏈性能的穩(wěn)定性和零部件間的相互適配性高低。2、品牌：在DR領域，目前主流品牌依然是西門子、飛利浦、GE，其余均為二類品牌。3、零部件來源：西門子、飛利浦的DR零部件基本來源與自己的工廠設計制造，零部件相互適配性較高，故障率較低，但價格相對較高。GE和柯達DR零部件來自全球采購，GE和柯達僅僅

48、是品牌擁有者，尤其是柯達，實際只能生產膠片和相機，從來就不是X線影像產品制造者，所以零部件相互適配性較差，故障率較高，但價格相對低廉。島津、日立的DR平板探測器來自佳能，X線系統(tǒng)基本由自己制造。4、設計制造方式：由于各企業(yè)經營理念的差異，目前主要有三種生產方式，一種是從DR的設計到生產走的是一條系統(tǒng)整體設計的一體化道路，這種模式是：為獲取優(yōu)質圖像，X線球管、X線高壓發(fā)生器、濾線器、平板探測器等各零部件之間是預先經過統(tǒng)一規(guī)劃和設計考慮的，對DR圖像信號獲取的整個成像鏈各環(huán)節(jié)都有質量要求，對攝影系列圖像的獲取有時間軸上的X線穩(wěn)定性要求，對數(shù)字圖像處理系統(tǒng)有快速、實時、高分辨率、圖像灰階多的要求，從

49、X線機到X線平板探測器系統(tǒng)到數(shù)字圖像系統(tǒng)都由同一品牌公司提供，且所有這些決定了數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)的性能先進性和系統(tǒng)穩(wěn)定性，并進而影響圖像質量。另一種生產方式是采用零部件全球采購模式生產，即X線球管、X線高壓發(fā)生器、濾線器、平板探測器等基本來自外購，從X線機到X線平板探測器系統(tǒng)到數(shù)字圖像系統(tǒng)由多家不同的公司提供，設備供應商僅僅是品牌擁有者或影像鏈中某個零部件的生產商，其整機生產過程實質上就是組裝集成過程，類似于在電腦市場采購零部件組裝電腦，故業(yè)內常將此類設備戲稱為“兼容機”，還一種為貼牌模式生產，即由某個生產商將自己的產品貼上其他品牌擁有者的品牌標識，由該品牌擁有者負責市場營銷。西門子、飛利浦D

50、R即采用這種系統(tǒng)整體設計的一體化道路模式生產。GE、柯達DR等采用的是零部件全球采購模式生產。5、技術水平：DR的影像鏈由X線高壓發(fā)生器、X線球管、濾線器、平板探測器、圖像后處理系統(tǒng)等組成。（1）X線高壓發(fā)生器：主要有工頻高壓發(fā)生器和高頻逆變高壓發(fā)生器，后者又可分為連續(xù)式高頻逆變高壓發(fā)生器和計算機控制的脈沖式高頻逆變高壓發(fā)生器，DR均采用高頻逆變高壓發(fā)生器。GE、日立、島津、柯達DR采用的是連續(xù)式高頻逆變高壓發(fā)生器，該型高壓發(fā)生器結構相對簡單，技術難度相對較低，造價也相對低廉，穩(wěn)定性較高，故障率較低，但由于是在峰值狀態(tài)下曝光，易導致X線系統(tǒng)零部件損壞和電子元器件被峰值電壓或峰值電流擊穿。西門子

51、、飛利浦DR采用的是計算機控制的脈沖式連續(xù)跌落負載技術高頻逆變高壓發(fā)生器，該型高壓發(fā)生器制造工藝復雜，技術難度較高，造價也相對昂貴，但能自動根據(jù)成像區(qū)衰減狀態(tài)調整kV、mA等參數(shù)，使X線管保持最佳負荷狀態(tài)，在安全輻射劑量范圍內獲取最佳圖像質量，實現(xiàn)了X線常態(tài)下曝光，解決了傳統(tǒng)發(fā)生器X線峰值狀態(tài)下曝光易導致X線系統(tǒng)零部件損壞和電子元器件被峰值電壓或峰值電流擊穿問題。（2）X線球管：目前在高檔DR，為滿足連續(xù)曝光，采集高品質影像的要求，多使用小焦點、高熱容量、高轉速、散熱效率高的x線管。球管焦點大小決定圖像的銳利度和對比度高低。西門子DR采用的是第三代高速旋轉陽極、滾針靜音軸承、大熱容量、小焦點西

52、門子球管；飛利浦DR采用的是第二代旋轉陽極滾珠軸承小熱容量、大焦點當立球管；GE DR采用的是第二代旋轉陽極滾珠軸承小熱容量、大焦點瓦里安或印度球管?？逻_DR采用的是第三代高速旋轉陽極、滾針靜音軸承、大熱容量、大焦點西門子球管或瓦里安或當立或東芝球管。（4）濾線器：目前主要有固定式濾線器和振動式濾線器，前者使用過程中濾線柵固定不動，所以X線通過濾線柵時被矯垂直而不會由于柵線擺動切斷X線造成X線穿過濾線器時產生時間差。后者使用過程中由于柵線擺動切斷X線造成X線穿過濾線器時產生時間差。西門子、GE DR采用的是固定式高密度、高柵比濾線器；飛利浦、柯達DR采用的是振動式低密度、低柵比濾線器。（5）平

53、板探測器：作為整個系統(tǒng)最關鍵的部分，對于系統(tǒng)的分辨率有重要意義。各大公司基本均采用性能穩(wěn)定的碘化銫非晶硅平板探測器。西門子和飛利浦DR采用的是共同合資研發(fā)的Trixell平板探測器。GE DR采用的是英國PE平板探測器?？逻_DR采用的是Trixell平板探測器。島津、日立DR采用的是日本佳能平板探測器。（6）計算機系統(tǒng):早期多采用SUN或SGI通用型服務器，機體龐大，主頻（時鐘頻率）較低，運算速度較慢，現(xiàn)在的DR基本上均采用醫(yī)學影像專用多芯片組并行處理服務器，并且將計算機與DR系統(tǒng)完全集成在一起，不僅使機體纖小，主頻高，運算速度快，完全能滿足圖像大數(shù)據(jù)量實時處理的要求，而且使DR的操作變得更為

54、簡單。6、使用的方便性：現(xiàn)各廠家高端DR均基于全球統(tǒng)一的多系統(tǒng)控制概念而建立起來了集成化操作系統(tǒng)。這種操作系統(tǒng)在一個工作面上涵蓋了X線攝影的所有工作，包括病人數(shù)據(jù)登記，曝光前準備，曝光程序選擇，圖像測量以及后處理，圖像打印和歸檔，報告的制作等等。中低端DR部分廠家還采用X線系統(tǒng)參數(shù)設定、曝光程序選擇與病人數(shù)據(jù)登記，圖像測量以及圖像后處理，圖像打印和歸檔，報告的制作等相互獨立的分離式操作系統(tǒng)。西門子DR全部采用了集成化操作系統(tǒng)。GE、飛利浦只在高端DR上采用了集成化操作系統(tǒng)，中低端DR依然采用分離式操作系統(tǒng)。7、配置的合理性：放射影像設備綜合性能的優(yōu)劣，圖像質量是最簡單有效的標志。圖像質量的優(yōu)劣

55、，取決于影像鏈的優(yōu)劣，值得特別注意的是，一臺設備的綜合性能高低，不是取決于該設備最優(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，DR時，要特別關注系統(tǒng)中最差的部件和最低的參數(shù)是否能夠滿足需求，各零部件的配置是否合理。要特別防止出現(xiàn)大馬拉小車或小馬拉大車現(xiàn)象。8、總評：DR帶來的最大好處包括簡化了工作流程、增大了病人通過量、大大降低了X射線劑量、提高了圖像質量、減少了廢片產生等。其中最有意義的是大大降低了X射線劑量。西門子DR的配置相對比較合理，大熱容量球管能保證大量病人檢查時不會因球管熱容量

56、不足導致死機。GE、飛利浦DR標準配置的球管熱容量均不超過300KHU，大量病人檢查時容易因球管熱容量不足導致死機。由于X線影像設備不是柯達的核心技術，其強項在生產膠片和相機，故柯達DR的配置及其不合理，80KW發(fā)生器和1000mA對DR來說毫無意義。 一些DR品牌基本參數(shù)比較默認分類 2010-12-08 09:09:26 閱讀56 評論0   字號：大中小 訂閱  本帖最后由 bradelaw 于 2010-12-1 12:36 編輯        Kodak3500/上海組裝&#

57、160; 日立rednext50島津 rad  speed m  GE  6000北京生產   飛利浦VR上海組裝   西門子vx plus上海組裝   機架     U 臂   懸吊、單板   立柱、單板   懸吊、單板   懸吊、單板   懸吊、單板 全電動、預設體位、遙控器、移動床、自動跟蹤半電動移動床、 

58、60; 半電移動床動、半電動移動床、半電移動床動、半電動移動床探測器     Trixell  4600     佳能 cxdi-50g     佳能 cxdi-50g     GE    Trixell  4600     Trixell  4600    17*17900萬14bit3.5lp5s>10s    14*17/590萬12bit/3.1lp /3