DR成像原理及其临床应用

DR成像原理及其临床应用北仑人民医院放射科吴海霞直接数字平板X线成像系统(DirectorDigitalPanelRadigraphyDDR)。是近几年才发展起来的全新的数字化成像技术。平板数字探测器研制成功并应用临床在成像技术上是一个飞跃。数字探测器代替了传统X线设备由影像增强器、摄像头、光学系统和模数转换器构成的影像链。由直接数字化代替传统的模数转换。因而避免了影像链上诸多环节对影像产生的影响，减少了图像的噪音和失真，提高了影像的对比度和分辨率，通过调节窗宽窗位，扩展了影像的动态范围。一、DR工作基本原理X线透过人体后，有不同程度的衰减，作用于数字平板上的非晶硅或非晶晒阵列板上，由于X线的强弱不同，硒或硅表层光导体按吸收X线能量的强弱产生正比例的正负电荷对(electoronholepairs)顶层电极与集电矩阵间在硅层产生的电场，使X线产生的正负电荷分离，正电荷移向集电矩阵，至储存于薄膜晶体管内的电容器，矩阵电容器所存的电荷与X线影像成正比，随后扫描控制器读取电路将光电信号转换为数字信号，数字化图像数据在采集工作站内存储、处理。在影像监视器上显示，图像采集和处理在计算机控制下完全自动化，包括图像的选择、图像校正、噪声处理、动态范围，灰阶重建，输出匹配等过程。上述过程完成后，扫描控制器自动对采集板内的感应介质进行恢复，整个过程约10余秒。二、DR的主要特点1.DR成像速度快，采集时间10ms以下，成像时间仅为5秒，放射技师即刻在屏幕上观察图像。数秒即可传送至后处理工作站。根据需要即可打印激光胶片。2.辐射量小。DR具有较低的辐射剂量，对患者具有较好的防护作用。3.DR具有较高的空间分辨力和低噪声率，非晶硅接受X线照射后直接转换为电信号，可避免其他成像方式如屏胶体系、CR等光照射磷物质后散射引起的图像锐利度减低，因此可获得高清晰图像。4.DR的直接转换技术，使网络工作简单化，效率高，为医学影像学实现全数字化和无胶片化铺平了道路。有效解决了图像的存档管理与传输，采用光盘刻录成本低廉，并可使影像进入PACS系统，为临床治疗及手术提供可靠依据，并给我院带来一定经济效益与社会效益。三、DR临床应用DR的诊断依据与传统X线平片基本一致，但数字化图像的后处理明显扩展了诊断的范围。这是传统的屏胶体系X光片无法与之比拟的。1．DR在头颈部检查中的应用。头颅切线位：显示头颅包块软组织影与颅骨结构之间的内在关系，头颅凹陷骨折的折线影，骨碎片的移位情况。面部骨外伤：眼眶区骨折，有时患者出血可显示密度升高或可见透光积气影，用DR的窗宽、窗位处理可根据诊断的要求控制某个图象区域的亮度，增加碎骨片及眶底骨质的对比度，抑制积气、积液的对比度，从而清晰显示骨折线（图3）。鼻骨侧位一次成像后能显示上起鼻额缝的细长三角形致密影，下部薄骨质处的骨结构（图4）。对骨折片变形、移位及周围软组织肿胀程度的观察更全面细致。下颌骨骨折，在各种组织结构重替较多的情况下，可清楚观察到患者牙齿段落、颞下颌关节脱位及骨碎片的移位情况，采用低亮度、高对比度、正反影和图象放大法去辨别骨折线。颈部：颈部正位显示增大的甲状腺对气管的压迫、移位。颈椎侧位显示软组织、项韧带钙化，运用亮度调节与对比度处理改善颈部密度层次及椎体的锐利度，大大改善软组织的分辨率2．DR在胸部的应用肺炎：通过高对比度和窗宽、窗位的变化可见肺野炎性密度改变的影像，其界限清晰，其密度从炎性病灶中心向周围逐渐变淡；用黑／白反影技术可提示炎性病变周围无异常血管团的存在结核：DR系统对结核的诊断根据临床分型即可作出。对结合球的鉴别可通过黑／白反影技术，显示病灶中心及边缘的密度差异。周边的卫星灶以及周围无异常血管团3．DR系统在骨骼、肌肉系统中的作用(1)在骨骼、肌肉系统，DR的曝光量仪为普通x线的10％一30％。用低对比度和高亮度处理，使软组织结构显示更加清晰，可清楚显示关节囊、关节间隙、皮肤、皮下脂肪、肌腱、韧带、软组织内肿块的边界。用高对比度和低亮度处理技术可明确骨皮质、骨小梁有无骨折。(2)当患者在四肢和骨盆有石膏固定时，不必取掉石膏，DR系统可在曝光时自动增大摄影条件，在成像时采用组织均衡技术．这样可较好显示骨折线影和骨质变化，也可在图象后处理时，利用窗宽、窗位和调节对比度技术，更进一步清晰显示骨质情况4．在儿科方面的应用儿科疾病x线检查时，应注意尽量减少曝光次数，降低辐射剂量，特别注意对敏感部位的防护。DR曝光时问极短，采集速度快，解决了传统x线摄影技术上的难点(呼吸不能控制，患儿不配合所造成的运动伪影)曝光时间很短，患儿的动度不会影响图象质量。5．对急诊危重患者的应用临床外伤急诊危重患者情况紧急，体位不配合，摆位难以控制，传统x线曝光条件不易掌握，因此图象质量较差。DR具有很宽的曝光宽容度，高灵敏度的探测器和先进的自控曝光剂量技术，采集速度快(3秒成像)．加之强大的图象后处理功能，使各部位的检查都能得到满意的图象质量，大大的减少了检查的重复性，为急诊危重患者的抢救赢得宝贵的时间。6．DR系统的其它应用，异物定位：DR系统空间分辨率高，影像处理时可任意调整窗宽、窗位，采用黑／白反影和图象放大技术，便于发现金属、玻璃、泥沙乃至木屑等各种异物影。多种体位定位后，便于临床去除异物。在腹部，用高亮度处理观察膈下游离气体影，腹部包块及嵌顿的软组织影；用低亮度处理观察肠梗阻的气液平面影放射科作为一个重要的医技科室，对临床急诊患者的诊断处理同样起着至关重要的作用。DR清晰的影像质量，高速度的数字图像采集，强大的数字化后处理功能，简单方便的使用操作方式，极大地提高了工作效率和疾病诊断的准确率，放射诊断医生、临床医生，能在更多维度、层面作出分析，极大地支持了明确诊断的依据，今后伴随着电子计算机技术，微电子技术等信息技术飞速发展，必将为医学影像学的发展提供更广阔的空间，使医学影像形态学诊断水平不断提高。谢谢大家！