醫(yī)學X光影像設備與應用

醫(yī)學X光影像設備與應用第1頁/共43頁4.1X光影像設備簡述4.1.1醫(yī)學X射線影像設備的基本構成4.1.2對醫(yī)學X射線影像設備及其成像質(zhì)量的描述指標4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類第2頁/共43頁4.1.1醫(yī)學X射線影像設備的基本構成

醫(yī)學X射線影像設備主要由三大部分構成X射線發(fā)生裝置、成像系統(tǒng)和其他輔助裝置。1.X射線發(fā)生裝置的發(fā)展

X射線發(fā)生裝置主要有X射線管、高壓發(fā)生器和控制臺三大部分。

2.X射線成像系統(tǒng)的發(fā)展第3頁/共43頁4.1.2對醫(yī)學X射線影像設備及其成像質(zhì)量的描述指標醫(yī)學X射線影像設備的主要描述指標（1）X射線光源尺寸（2）X射線管的電壓和電流（3）X射線劑量（4）信噪比（5）可探測的量子效率(DQE)（6）動態(tài)曝光范圍（7）調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)第4頁/共43頁4.1.2對醫(yī)學X射線影像設備及其成像質(zhì)量的描述指標2.醫(yī)學X射線影像設備成像質(zhì)量的主要描述指標（1）對比度（2）空間分辨率（3）圖像的灰度級3.影響X射線影像設備成像質(zhì)量的主要因素（1）散射線（2）曝光條件（3）信號轉換過程（4）圖像的后處理第5頁/共43頁4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類1.按成像方式分類（1）模擬式：傳統(tǒng)的醫(yī)學X射線影像設備采用的是模擬技術。（2）數(shù)字式：現(xiàn)代數(shù)字化的醫(yī)學X射線影像設備采用的是數(shù)字技術。第6頁/共43頁4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類2.按機械結構方式分類(1)固定式(2)移動式(3)便攜式固定式移動式便攜式第7頁/共43頁4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類3.按用途分類（1）診斷用X射線影像設備（2）治療用X射線影像設備胃腸診斷用X射線設備乳腺X線攝影設備第8頁/共43頁4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類3.按用途分類（1）診斷用X射線影像設備（2）治療用X射線影像設備口腔全景X線機手術用C臂X射線影像設備第9頁/共43頁4.1.3醫(yī)學X射線影像設備的分類4.按管電流量的大小分類（1）小型X線機（2）中型X線機（3）大型X線機（4）超大型X線機第10頁/共43頁4.2傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備與應用4.2.1傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的特點4.2.2傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的應用第11頁/共43頁4.2.1傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的特點1.歷史悠久，檢查費用較低，應用廣泛。2.照射劑量大，分辨率受限。3.影像不能后處理，不利于存儲和傳輸。醫(yī)生看膠片診斷模擬圖像膠片的存儲第12頁/共43頁4.2.2傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的應用1.傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備在臨床診斷中的應用(1)應用范圍1）用于骨與關節(jié)疾病的診斷2）用于胃腸疾病的診斷3）用于呼吸系統(tǒng)疾病的診斷4）用于其它疾病的診斷肩關節(jié)脫位乙狀結腸扭轉支氣管肺炎第13頁/共43頁4.2.2傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的應用(2)應用類型1）X射線透視機2）X射線攝影機X射線透視機X射線攝影機第14頁/共43頁4.2.2傳統(tǒng)醫(yī)學X射線影像設備的應用2.傳統(tǒng)醫(yī)學X射線設備在臨床治療中的應用（1）深部治療機（2）淺部治療機（3）接觸治療機第15頁/共43頁4.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備與應用4.3.1獲得數(shù)字化圖像的方法4.3.2數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的特點4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用第16頁/共43頁

獲得數(shù)字化圖像的方法主要有兩種類型，一個是把傳統(tǒng)的X射線膠片上的模擬信息數(shù)字化，另一個是直接從檢測裝置獲得數(shù)字化的圖像。傳統(tǒng)的X射線膠片數(shù)字化常用的方法有兩個，一是通過電視攝像機掃描X射線膠片，并對獲得的視頻信號進行模數(shù)轉換從而得到數(shù)字化圖像，其特點是獲取圖像的速度快，操作簡單，價格便宜，但圖像質(zhì)量一般；二是主要采用電荷耦合器件（CCD，Charge-CoupledDevice）實現(xiàn)圖像的數(shù)字化，圖像質(zhì)量優(yōu)于視頻掃描系統(tǒng)，但轉換時間較長。4.3.1獲得數(shù)字化圖像的方法第17頁/共43頁2.直接從檢測裝置獲得數(shù)字化的圖像最簡單的實現(xiàn)方法是類似膠片視頻掃描系統(tǒng)，直接從監(jiān)視器獲得模擬輸出，然后用捕捉幀的方法將其轉化為數(shù)字圖像。另一種實現(xiàn)方法是在現(xiàn)有成像設備的基礎上改進圖像接收部件，如使用影像板或者數(shù)字熒光X線攝影，由于不用改變現(xiàn)有的檢查過程，因此容易實現(xiàn)。4.3.1獲得數(shù)字化圖像的方法第18頁/共43頁1.圖像質(zhì)量高2.X射線劑量減少3.實時顯示、調(diào)整圖像4.可實現(xiàn)無膠片化5.易于管理6．易于融入PACS系統(tǒng)7.智能化處理4.3.2數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的特點清晰的數(shù)字圖像計算機實時成像處理后的圖像第19頁/共43頁

數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備，根據(jù)成像原理不同，可分為計算機X射線放射影像（ComputedRadiography，CR）設備系統(tǒng)，數(shù)字X射線放射影像（DigitalRadiography，DR）設備系統(tǒng)。

4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型第20頁/共43頁（1）CR數(shù)字化影像的形成和處理

CR設備與傳統(tǒng)X射線設備相比優(yōu)勢還在于，圖像處理系統(tǒng)可對產(chǎn)生的影像數(shù)字化信號進行處理，可以在一定范圍內(nèi)改變圖像的特性。圖像處理主要功能有五個：窗位處理、灰階處理、多重處理、X線吸收率減影處理和數(shù)字減影血管造影處理。4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型CR設備窗位處理灰階處理第21頁/共43頁（2）CR設備的特點1）傳統(tǒng)x射線能攝照的部位都可以用CR設備成像，對CR圖像的觀察與分析也與傳統(tǒng)x線相同。2）CR設備拍攝條件的寬容范圍較大，獲取病人X射線圖像所需的X射線劑量比傳統(tǒng)方法大大減少，同時出現(xiàn)的不合格片很少。3）CR設備動態(tài)特性比傳統(tǒng)X射線系統(tǒng)有明顯提高，CR輸出的圖像清晰度大大高于傳統(tǒng)圖像，有利診斷。4）圖像信息可由磁盤或光盤儲存，網(wǎng)絡傳輸。5）CR設備的不足在于，圖像的時間分辨率不夠，不能適應現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的需要，所以CR設備的發(fā)展方向就是要提高時間分辨率。4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型第22頁/共43頁（3）CR成像系統(tǒng)的發(fā)展CR成像系統(tǒng)的主要改進和提高主要體現(xiàn)在三個方面：IP板（影像板）、IP板閱讀器和軟件。4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型富士XG5000多用途FCR閱讀器柯達DIRECTVIEWCR第23頁/共43頁2.數(shù)字X射線放射影像（DR）設備系統(tǒng)數(shù)字X射線放射影像（DR），是直接將X射線光子通過電子暗盒轉換為數(shù)字化圖像，是一種廣義上的直接數(shù)字化X射線影像，以下簡稱DR，它可分為非直接數(shù)字放射影像（IDR）和直接數(shù)字放射影像（DDR）。而狹義上的直接數(shù)字化影像是指直接數(shù)字放射影像（DDR），采用影像直接轉換技術的數(shù)字放射影像，是真正意義上的直接數(shù)字化X射線放射影像。4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型第24頁/共43頁（1）DR設備的特點：1）DR設備具有較高的空間分辨力和低噪聲率。2）DR設備具有低的輻射劑量高的密度分辨率。3）DR成像速度快。4）DR設備采用直接轉換技術得到數(shù)字圖像，有效的解決了圖像的存檔、管理與傳輸，影像信息可用光盤刻錄，成本低廉，利用網(wǎng)絡傳輸方便、效率高，為醫(yī)學影像實現(xiàn)全數(shù)字化和無膠片化奠定了基礎。5）DR設備的發(fā)展方向主要是非晶硒平板檢測器的不斷改進和提高，重點是像素單元再縮小，提高圖像的分辨率；提高檢測器對X線的轉換率，降低X線劑量；研發(fā)高質(zhì)量的圖像處理軟件，進一步提高圖像質(zhì)量。4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型第25頁/共43頁（2）DR設備具有代表性的裝置4.3.3數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的類型HologicEPEXDR系統(tǒng)國內(nèi)東軟數(shù)字醫(yī)療生產(chǎn)的DR設備第26頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（1）多用途的數(shù)字X射線透視攝影設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用日立TU-6000設備圖第27頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（1）多用途的數(shù)字X射線透視攝影設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用日立TU-6000成像圖第28頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（1）多用途的數(shù)字X射線透視攝影設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用西門子的MOBILETTXP及其成像圖第29頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（2）胃腸診斷X射線設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用島津SONIALVISION100島津VS-20D第30頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（3）口腔攝影X射線設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用Orthoralix9200全景X線機及其成像圖第31頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（4）乳腺攝影X射線設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用西門子MAMMOMATBalance及其成像圖第32頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（4）乳腺攝影X射線設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用國產(chǎn)Mo30型X射線乳腺攝影機第33頁/共43頁1.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備在醫(yī)學診斷中的應用（5）手術用X射線設備4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用移動式C形臂手術用X射線設備手術用Digiarc500X射線成像第34頁/共43頁2.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的在介入治療中的應用介入治療就是在這些現(xiàn)代科技發(fā)展的基礎上發(fā)展起來的一中新的治療方法，它是在醫(yī)學影像設備的引導下，用穿刺針、導絲、導管等精密器械進入到病變部位進行治療，并獲取病理材料的過程，它能以微小的創(chuàng)傷獲得與外科手術相同或更好的治療效果。醫(yī)學影像設備的導向是完成介入治療的關鍵，現(xiàn)代數(shù)字化的醫(yī)學X射線影像設備在介入治療中發(fā)揮了重要作用，使介入性操作能在實時和立體的影像引導下進行。4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用第35頁/共43頁2.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的在介入治療中的應用數(shù)字減影血管造影(DSA)設備它是醫(yī)學影像技術與計算機技術結合的產(chǎn)物，也是數(shù)字X射線影像設備之一。由于它能實時提供導管導向的位置、局部循環(huán)結構、栓塞或擴張的效果等有關介入診療的信息，因而具有極大的優(yōu)越性和實用性。

DSA在使用時采用的方法有三種，時間減影、能量減影和混合減影。4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用第36頁/共43頁2.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的在介入治療中的應用（2）DSA設備的特點1）更加智能化，處理數(shù)據(jù)的速度更快。2）實現(xiàn)了無膠片的處理方式。3）使用的X射線劑量更低，減少了對患者的輻射傷害。4）給病人造成的創(chuàng)傷小，醫(yī)生操作簡便。5）圖像顯示、處理能力強。6）隨著技術進步，DSA有了長足發(fā)展，如旋轉DSA、三維（3D）成像等，都是近年來的進步。4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用第37頁/共43頁2.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的在介入治療中的應用（3）下面介紹兩種比較典型的設備：4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用島津的多功能數(shù)字化C臂床西門子AXIOMArtisTA血管造影系統(tǒng)第38頁/共43頁3.數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的在立體定向放射治療中的應用（1）X刀的應用X刀的基本思想是將立體定向手段與直線加速器相結合。4.3.4數(shù)字醫(yī)學X射線影像設備的應用X刀治療設備西門子PRIM