第三节数字医学 x 射线设备与应用

第三节数字医学 X 射线设备与应用

第四章医学第四章医学 XX 光影像设备与应用光影像设备与应用

第一节 X 光影像设备简述

第二节传统医学 X 射线影像设备与应用

第四节对 X 射线影像设备的防护

结束

4.1 4.1 XX 光影像设备简述光影像设备简述

4.1.14.1.1 医学医学 XX 射线影像设备的基本构成射线影像设备的基本构成

4.1.24.1.2 对医学对医学 XX 射线影像设备及其成像射线影像设备及其成像质量的描述指标质量的描述指标

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类

4.1.14.1.1 医学医学 XX 射线影像设备的基本射线影像设备的基本构成构成

医学医学 XX 射线影像设备主要由三大部分构成射线影像设备主要由三大部分构成

XX 射线发生装置、成像系统和其他辅助装置。射线发生装置、成像系统和其他辅助装置。

1. X1. X 射线发生装置的发展射线发生装置的发展

XX 射线发生装置主要有射线发生装置主要有 XX 射线管、高压发生器和射线管、高压发生器和控制台三大部分。控制台三大部分。

2. X2. X 射线成像系统的发展射线成像系统的发展


1.1. 医学医学 XX 射线影像设备的主要描述指标射线影像设备的主要描述指标（（ 11 ）） XX 射线光源尺寸射线光源尺寸（（ 22 ）） XX 射线管的电压和电流射线管的电压和电流（（ 33 ）） XX 射线剂量射线剂量（（ 44 ）信噪比）信噪比（（ 55 ）可探测的量子效率）可探测的量子效率 (DQE)(DQE)（（ 66 ）动态曝光范围）动态曝光范围（（ 77 ）调制传递函数）调制传递函数 (MTF)(MTF)


2. 2. 医学医学 XX 射线影像设备成像质量的主要描述指标射线影像设备成像质量的主要描述指标（（ 11 ）对比度）对比度

（（ 22 ）空间分辨率）空间分辨率（（ 33 ）图像的灰度级）图像的灰度级3. 3. 影响影响 XX 射线影像设备成像质量的主要因素射线影像设备成像质量的主要因素（（ 11 ）散射线）散射线（（ 22 ）曝光条件）曝光条件（（ 33 ）信号转换过程）信号转换过程（（ 44 ）图像的后处理）图像的后处理

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类

1. 1. 按成像方式分类按成像方式分类（（ 11 ）模拟式：传统的医学）模拟式：传统的医学 XX 射线影像设备采用的射线影像设备采用的是模拟技术。是模拟技术。（（ 22 ）数字式：现代数字化的医学）数字式：现代数字化的医学 XX 射线影像设备射线影像设备采用的是数字技术。采用的是数字技术。

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类2. 2. 按机械结构方式分类按机械结构方式分类(1)(1) 固定式固定式(2)(2) 移动式移动式(3)(3) 便携式便携式

固定式

移动式便携式

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类3. 3. 按用途分类按用途分类（（ 11 ）诊断用）诊断用 XX 射线影像设备射线影像设备（（ 22 ）治疗用）治疗用 XX 射线影像设备射线影像设备

胃肠诊断用 X 射线设备

乳腺 X 线摄影设备

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类3. 3. 按用途分类按用途分类（（ 11 ）诊断用）诊断用 XX 射线影像设备射线影像设备（（ 22 ）治疗用）治疗用 XX 射线影像设备射线影像设备

口腔全景 X 线机

手术用 C 臂 X 射线影像设备

4.1.34.1.3 医学医学 XX 射线影像设备的分类射线影像设备的分类4. 4. 按管电流量的大小分类按管电流量的大小分类（（ 11 ）小型）小型 XX 线机线机（（ 22 ）中型）中型 XX 线机线机（（ 33 ）大型）大型 XX 线机线机（（ 44 ）超大型）超大型 XX 线机线机

4.24.2 传统医学传统医学 XX 射线影像设备与应用射线影像设备与应用

4.2.1 4.2.1 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的特点射线影像设备的特点

4.2.24.2.2 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的应用射线影像设备的应用

4.2.1 4.2.1 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的特射线影像设备的特点点

1. 1. 历史悠久，检查费用较低，应用广泛。历史悠久，检查费用较低，应用广泛。2. 2. 照射剂量大，分辨率受限。照射剂量大，分辨率受限。3. 3. 影像不能后处理，不利于存储和传输。影像不能后处理，不利于存储和传输。

医生看胶片诊断模拟图像胶片的存储

4.2.24.2.2 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的应用射线影像设备的应用1. 1. 传统医学传统医学 XX 射线影像射线影像设备在临床诊断中的应设备在临床诊断中的应用用(1)(1) 应用范围应用范围11 ）用于骨与关节疾病的）用于骨与关节疾病的诊断诊断22 ）用于胃肠疾病的诊断）用于胃肠疾病的诊断33 ）用于呼吸系统疾病的）用于呼吸系统疾病的诊断诊断44 ）用于其它疾病的诊断）用于其它疾病的诊断

肩关节脱位

乙状结肠扭转支气管肺炎

4.2.24.2.2 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的应用射线影像设备的应用(2)(2) 应用类型应用类型11 ）） XX 射线透视机射线透视机22 ）） XX 射线摄影机射线摄影机

X 射线透视机

X 射线摄影机

4.2.24.2.2 传统医学传统医学 XX 射线影像设备的应用射线影像设备的应用

2.2. 传统医学传统医学 XX 射线设备在临床治疗中的应用射线设备在临床治疗中的应用

（（ 11 ）深部治疗机）深部治疗机

（（ 22 ）浅部治疗机）浅部治疗机

（（ 33 ）接触治疗机）接触治疗机

4.34.3 数字医学数字医学 XX 射线影像设备与应用射线影像设备与应用

4.3.14.3.1 获得数字化图像的方法获得数字化图像的方法

4.3.24.3.2 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的特点射线影像设备的特点

4.3.34.3.3 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的类型射线影像设备的类型

4.3.44.3.4 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的应用射线影像设备的应用

获得数字化图像的方法主要有两种类型，一个是把传获得数字化图像的方法主要有两种类型，一个是把传统的统的 XX 射线胶片上的模拟信息数字化，另一个是直接从射线胶片上的模拟信息数字化，另一个是直接从检测装置获得数字化的图像。检测装置获得数字化的图像。1.1.传统的传统的 XX 射线胶片数字化射线胶片数字化常用的方法有两个，一是通过电视摄像机扫描常用的方法有两个，一是通过电视摄像机扫描 XX 射线射线胶片，并对获得的视频信号进行模数转换从而得到数字胶片，并对获得的视频信号进行模数转换从而得到数字化图像，其特点是获取图像的速度快，操作简单，价格化图像，其特点是获取图像的速度快，操作简单，价格便宜，但图像质量一般；二是主要采用电荷耦合器件（便宜，但图像质量一般；二是主要采用电荷耦合器件（ CCCDCD ，， Charge-Coupled DeviceCharge-Coupled Device ）实现图像的数字化，图）实现图像的数字化，图像质量优于视频扫描系统，但转换时间较长。像质量优于视频扫描系统，但转换时间较长。

4.3.14.3.1 获得数字化图像的方获得数字化图像的方法法

2.2. 直接从检测装置获得数字化的图像直接从检测装置获得数字化的图像最简单的实现方法是类似胶片视频扫描系统，直最简单的实现方法是类似胶片视频扫描系统，直接从监视器获得模拟输出，然后用捕捉帧的方法接从监视器获得模拟输出，然后用捕捉帧的方法将其转化为数字图像。另一种实现方法是在现有将其转化为数字图像。另一种实现方法是在现有成像设备的基础上改进图像接收部件，如使用影成像设备的基础上改进图像接收部件，如使用影像板或者数字荧光像板或者数字荧光 XX 线摄影，由于不用改变现有线摄影，由于不用改变现有的检查过程，因此容易实现。的检查过程，因此容易实现。

4.3.14.3.1 获得数字化图像的方获得数字化图像的方法法

1. 1. 图像质量高图像质量高2. X2. X 射线剂量减少射线剂量减少3. 3. 实时显示、调整图像实时显示、调整图像4. 4. 可实现无胶片化可实现无胶片化5. 5. 易于管理易于管理66 ．易于融入．易于融入 PACSPACS 系统系统7. 7. 智能化处理智能化处理

4.3.24.3.2 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的特射线影像设备的特点点

清晰的数字图像

计算机实时成像处理后的图像

数字医学数字医学 XX 射线影像设备，根据成像原理不同，射线影像设备，根据成像原理不同，可分为计算机可分为计算机 XX 射线放射影像（射线放射影像（ Computed RadiComputed Radi

ographyography ，， CRCR ）设备系统，数字）设备系统，数字 XX 射线放射影射线放射影像（像（ Digital RadiographyDigital Radiography ，， DRDR ）设备系统。）设备系统。

4.3.34.3.3 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的类射线影像设备的类型型

（（ 11 ）） CRCR 数字化影像的形成和处理数字化影像的形成和处理 CRCR 设备与传统设备与传统 XX 射线设备相比优势还在于，射线设备相比优势还在于，图像处理系统可对产生的影像数字化信号进行处图像处理系统可对产生的影像数字化信号进行处理，可以在一定范围内改变图像的特性。图像处理，可以在一定范围内改变图像的特性。图像处理主要功能有五个：窗位处理、灰阶处理、多重理主要功能有五个：窗位处理、灰阶处理、多重处理、处理、 XX 线吸收率减影处理和数字减影血管造影线吸收率减影处理和数字减影血管造影处理。处理。


CR 设备

窗位处理

灰阶处理

（（ 22 ）） CRCR 设备的特点设备的特点11 ）传统）传统 xx 射线能摄照的部位都可以用射线能摄照的部位都可以用 CRCR 设备成像，对设备成像，对 CRCR图像的观察与分析也与传统图像的观察与分析也与传统 xx 线相同。线相同。22 ）） CRCR 设备拍摄条件的宽容范围较大，获取病人设备拍摄条件的宽容范围较大，获取病人 XX 射线图射线图像所需的像所需的 XX 射线剂量比传统方法大大减少，同时出现的不合射线剂量比传统方法大大减少，同时出现的不合格片很少。格片很少。33 ）） CRCR 设备动态特性比传统设备动态特性比传统 XX 射线系统有明显提高，射线系统有明显提高， CRCR 输输出的图像清晰度大大高于传统图像，有利诊断。出的图像清晰度大大高于传统图像，有利诊断。44 ）图像信息可由磁盘或光盘储存，网络传输。）图像信息可由磁盘或光盘储存，网络传输。55 ）） CRCR 设备的不足在于，图像的时间分辨率不够，不能适设备的不足在于，图像的时间分辨率不够，不能适应现代医学发展的需要，所以应现代医学发展的需要，所以 CRCR 设备的发展方向就是要提设备的发展方向就是要提高时间分辨率。高时间分辨率。


（（ 33 ）） CRCR 成像系统的发展成像系统的发展CRCR 成像系统的主要改进和提高主要体现在三个方面：成像系统的主要改进和提高主要体现在三个方面： IPIP 板（影像板）、板（影像板）、 IPIP 板阅读器和软件。板阅读器和软件。


富士 XG5000 多用途 FCR 阅读器柯达 DIRECTVIEW CR

2.2. 数字数字 XX 射线放射影像（射线放射影像（ DRDR ）设备系统）设备系统数字数字 XX 射线放射影像（射线放射影像（ DRDR ），是直接将），是直接将 XX 射线光射线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化的直接数字化 XX 射线影像，以下简称射线影像，以下简称 DRDR ，它可分，它可分为非直接数字放射影像（为非直接数字放射影像（ IDRIDR ）和直接数字放射影）和直接数字放射影像（像（ DDRDDR ）。而狭义上的直接数字化影像是指直接）。而狭义上的直接数字化影像是指直接数字放射影像（数字放射影像（ DDRDDR ），采用影像直接转换技术的），采用影像直接转换技术的数字放射影像，是真正意义上的直接数字化数字放射影像，是真正意义上的直接数字化 XX 射线射线放射影像。放射影像。


（（ 11 ）） DRDR 设备的特点：设备的特点：11 ）） DRDR 设备具有较高的空间分辨力和低噪声率。设备具有较高的空间分辨力和低噪声率。22 ）） DRDR 设备具有低的辐射剂量高的密度分辨率。设备具有低的辐射剂量高的密度分辨率。33 ）） DRDR 成像速度快。成像速度快。44 ）） DRDR 设备采用直接转换技术得到数字图像，有效的解决设备采用直接转换技术得到数字图像，有效的解决了图像的存档、管理与传输，影像信息可用光盘刻录，成本了图像的存档、管理与传输，影像信息可用光盘刻录，成本低廉，利用网络传输方便、效率高，为医学影像实现全数字低廉，利用网络传输方便、效率高，为医学影像实现全数字化和无胶片化奠定了基础。化和无胶片化奠定了基础。55 ）） DRDR 设备的发展方向主要是非晶硒平板检测器的不断改设备的发展方向主要是非晶硒平板检测器的不断改进和提高，重点是像素单元再缩小，提高图像的分辨率；提进和提高，重点是像素单元再缩小，提高图像的分辨率；提高检测器对高检测器对 XX 线的转换率，降低线的转换率，降低 XX 线剂量；研发高质量的图线剂量；研发高质量的图像处理软件，进一步提高图像质量。像处理软件，进一步提高图像质量。


（（ 22 ）） DRDR 设备具有代表性的装置设备具有代表性的装置


Hologic EPEX DR 系统国内东软数字医疗生产的 DR 设备

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 11 ）多用途的数字）多用途的数字 XX 射线透视摄影设备射线透视摄影设备

4.3.44.3.4 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的应射线影像设备的应用用

日立 TU-6000 设备图



日立 TU-6000 成像图



西门子的 MOBILETT XP 及其成像图

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 22 ）胃肠诊断）胃肠诊断 XX 射线设备射线设备


岛津 SONIALVISION 100 岛津 VS-20D

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 33 ）口腔摄影）口腔摄影 XX 射线设备射线设备


Orthoralix 9200 全景 X 线机及其成像图

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 44 ）乳腺摄影）乳腺摄影 XX 射线设备射线设备


西门子 MAMMOMAT Balance 及其成像图

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 44 ）乳腺摄影）乳腺摄影 XX 射线设备射线设备


国产 Mo30 型 X 射线乳腺摄影机

1. 1. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备在医学诊断中的应用射线影像设备在医学诊断中的应用（（ 55 ）手术用）手术用 XX 射线设备射线设备


移动式 C 形臂手术用 X 射线设备手术用 Digiarc500 X 射线成像

2. 2. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在介入治疗中的应用射线影像设备的在介入治疗中的应用介入治疗就是在这些现代科技发展的基础上发展起介入治疗就是在这些现代科技发展的基础上发展起来的一中新的治疗方法，它是在医学影像设备的引导来的一中新的治疗方法，它是在医学影像设备的引导下，用穿刺针、导丝、导管等精密器械进入到病变部下，用穿刺针、导丝、导管等精密器械进入到病变部位进行治疗，并获取病理材料的过程，它能以微小的位进行治疗，并获取病理材料的过程，它能以微小的创伤获得与外科手术相同或更好的治疗效果。医学影创伤获得与外科手术相同或更好的治疗效果。医学影像设备的导向是完成介入治疗的关键，现代数字化的像设备的导向是完成介入治疗的关键，现代数字化的医学医学 XX 射线影像设备在介入治疗中发挥了重要作用，射线影像设备在介入治疗中发挥了重要作用，使介入性操作能在实时和立体的影像引导下进行。使介入性操作能在实时和立体的影像引导下进行。


2. 2. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在介入治疗中的应用射线影像设备的在介入治疗中的应用数字减影血管造影数字减影血管造影 (DSA)(DSA) 设备设备它是医学影像技术与计算机技术结合的产物，也它是医学影像技术与计算机技术结合的产物，也是数字是数字 XX 射线影像设备之一。由于它能实时提供导管射线影像设备之一。由于它能实时提供导管导向的位置、局部循环结构、栓塞或扩张的效果等有导向的位置、局部循环结构、栓塞或扩张的效果等有关介入诊疗的信息，因而具有极大的优越性和实用性。关介入诊疗的信息，因而具有极大的优越性和实用性。 DSADSA 在使用时采用的方法有三种，时间减影、能在使用时采用的方法有三种，时间减影、能量减影和混合减影。量减影和混合减影。


2. 2. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在介入治疗中的应用射线影像设备的在介入治疗中的应用（（ 22 ）） DSADSA 设备的特点设备的特点11 ）更加智能化，处理数据的速度更快。）更加智能化，处理数据的速度更快。22 ）实现了无胶片的处理方式。）实现了无胶片的处理方式。33 ）使用的）使用的 XX 射线剂量更低，减少了对患者的辐射伤害。射线剂量更低，减少了对患者的辐射伤害。44 ）给病人造成的创伤小，医生操作简便。）给病人造成的创伤小，医生操作简便。55 ）图像显示、处理能力强。）图像显示、处理能力强。66 ）随着技术进步，）随着技术进步， DSADSA 有了长足发展，如旋转有了长足发展，如旋转 DSADSA 、、三维（三维（ 3D3D ）成像等，都是近年来的进步。）成像等，都是近年来的进步。


2. 2. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在介入治疗中的应用射线影像设备的在介入治疗中的应用（（ 33 ）下面介绍两种比较典型的设备：）下面介绍两种比较典型的设备：


岛津的多功能数字化 C 臂床西门子 AXIOM Artis TA 血管造影系统

3. 3. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在立体定向放射治疗射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用中的应用（（ 11 ）） XX刀的应用刀的应用XX 刀的基本思想是将立体定向手段与直线加速器相结刀的基本思想是将立体定向手段与直线加速器相结合。合。


X 刀治疗设备西门子 PRIMUS 直线加速器

3. 3. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在立体定向放射治疗射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用中的应用（（ 22 ）） XX刀的特点刀的特点11 ）多射野，非共面，适形放疗。）多射野，非共面，适形放疗。22 ）三维立体定向放射治疗。）三维立体定向放射治疗。33 ）高疗效，低损伤。）高疗效，低损伤。44 ）成本低廉。）成本低廉。55 ）目前）目前 XX刀治疗还有新的方法，如使用分次刀治疗还有新的方法，如使用分次 XX刀和刀和在在 XX刀治疗中使用光增敏剂。刀治疗中使用光增敏剂。


3. 3. 数字医学数字医学 XX 射线影像设备的在立体定向放射治疗射线影像设备的在立体定向放射治疗中的应用中的应用


肺癌治疗前后

防护工作可以从技术角度，放射线工作者和患者三方面进行。防护工作可以从技术角度，放射线工作者和患者三方面进行。11 、技术角度，可以采取距离防护和屏蔽防护的原则。通过增、技术角度，可以采取距离防护和屏蔽防护的原则。通过增加加 XX 射线源与人体间的距离来减少被照射的剂量；使用原子序射线源与人体间的距离来减少被照射的剂量；使用原子序数较高的物质，常用铅或含铅的物质，作为屏障来吸收不必要数较高的物质，常用铅或含铅的物质，作为屏障来吸收不必要的的 XX 射线。射线。22 、从放射线工作者角度，不仅要对患者的健康负责，更要保、从放射线工作者角度，不仅要对患者的健康负责，更要保护好医生自己。正确进行护好医生自己。正确进行 XX 线检查的操作。定期监测射线工作线检查的操作。定期监测射线工作者所接受的剂量，及时发现问题。透视时要戴铅橡皮围裙和铅者所接受的剂量，及时发现问题。透视时要戴铅橡皮围裙和铅手套，并利用距离防护原则，加强自我防护。手套，并利用距离防护原则，加强自我防护。33 、从患者角度，要恰当的选择、从患者角度，要恰当的选择 XX 线检查方法和正确的检查程线检查方法和正确的检查程序。不宜在短期内作多次重复检查，在检查时，要配合好医生，序。不宜在短期内作多次重复检查，在检查时，要配合好医生，按照医生的要求选好位置，摆正姿势。按照医生的要求选好位置，摆正姿势。

4.44.4 对对 XX 射线影像设备的防护射线影像设备的防护

第三节 数字医学 x 射线设备与应用

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第三节数字医学 x 射线设备与应用