商品學(xué)概論作業(yè)——醫(yī)學(xué)X光影像設(shè)備的分類與應(yīng)用(共8頁)

1、商品學(xué)概論醫(yī)學(xué)X光影像設(shè)備的分類與應(yīng)用學(xué) 院： 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院班 級： 物流1201班姓 名： 辛雙琪 學(xué) 號： 12251078指導(dǎo)教師： 趙啟蘭提交日期： 2015.1.14醫(yī)學(xué)(yxu)X光影像設(shè)備(shbi)的分類與應(yīng)用(yngyng)辛雙琪（北京交通大學(xué)物流管理系，北京）摘要：現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像儀器設(shè)備在經(jīng)歷100多年的發(fā)展以后，已從傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線成像衍生出形形色色的成像方式。本文通過對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備和新型數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的分類與應(yīng)用進(jìn)行簡要介紹和對比分析，為目前醫(yī)學(xué)X光影像設(shè)備總的發(fā)展趨勢提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞：X射線 影像設(shè)備 分類 應(yīng)用一、X光影像設(shè)備簡述1.1 醫(yī)學(xué)X射

2、線影像設(shè)備的基本構(gòu)成醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備主要由三大部分構(gòu)成：X射線發(fā)生裝置、成像系統(tǒng)和其他輔助裝置。11.2 醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備及其成像質(zhì)量的描述指標(biāo)1.2.1 醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的主要描述指標(biāo)表1 X射線影像設(shè)備的主要描述指標(biāo)X射線光源尺寸 包括光源直徑和X光發(fā)射角度X射線管的電壓和電流X射線劑量信噪比：有用的圖像信息(信號)與無用信息(噪聲)的數(shù)量之比可探測的量子效率(DQE)動(dòng)態(tài)曝光范圍（可生成有用的信號的一定曝光范圍）調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)1.2.2 醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備成像質(zhì)量的主要描述指標(biāo)1）對比度：指X射線圖像上相鄰組織影像的密度差。2）空間分辨率：空間分辨率反映了影像對細(xì)微結(jié)構(gòu)的分

3、辨能力和組織重建能力，由單位面積內(nèi)像素的數(shù)目所決定。數(shù)字成像方式中圖像單位面積像素?cái)?shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于模擬方式。所以數(shù)字成像的空間分辨率不如傳統(tǒng)模擬X射線圖像的空間分辨率高。2-33）圖像的灰度級：灰度級的數(shù)量由2N決定，N是二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，常稱為位，用來表示每個(gè)像素的灰度精度。 1.2.3 影響X射線影像設(shè)備成像質(zhì)量的主要因素1）散射線：通常把一切離開原發(fā)射線方向的輻射稱為散射線。它對照片具有感光作用，能產(chǎn)生影像密度，形成灰霧，使照片灰霧增加，影響圖像銳利度和對比度，使影像變得模糊嚴(yán)重影響照片的診斷價(jià)值。 2）曝光(bo gung)條件：若曝光條件過低，就有可能遺漏診斷信息，在圖像中表現(xiàn)為斑點(diǎn)、細(xì)粒

4、(x l)、網(wǎng)狀或雪花狀的異常結(jié)構(gòu);曝光條件過高，能使一些輕微病變(bngbin)很容易被穿透，各組織間對比度減小，分辨率降低.3）信號轉(zhuǎn)換過程：對于數(shù)字化X射線影像設(shè)備，在模擬信號和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換過程中，會(huì)有信號損失。 4）圖像的后處理：圖像的后處理雖然可以幫助我們得到高質(zhì)量的影像，但如果使用不當(dāng)也會(huì)帶來負(fù)面影響1.3 醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的分類1.3.1 按成像方式分類（1）模擬方式：傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備采用的是模擬技術(shù)。模擬式X線設(shè)備的成像系統(tǒng)包括增感屏-膠片系統(tǒng)、影像增強(qiáng)器-電視系統(tǒng)等，具有曝光時(shí)間短，空間分辨率高及圖像信息量大等優(yōu)點(diǎn)。4 （2）數(shù)字方式：現(xiàn)代數(shù)字化的醫(yī)學(xué)X射線影

5、像設(shè)備采用的是數(shù)字技術(shù)。是為適應(yīng)對X射線圖像進(jìn)行儲(chǔ)存、處理、顯示和傳輸而發(fā)展起來的。1.3.2 按機(jī)械結(jié)構(gòu)方式分類按機(jī)械結(jié)構(gòu)方式分類則分為以下三種：固定式、移動(dòng)式、便攜式。1.3.3 按用途分類分為診斷用X射線影像設(shè)備和治療用X射線影像設(shè)備，診斷用X射線影像設(shè)備根據(jù)用途又可分為胃腸診斷用X射線設(shè)備、口腔攝影X射線設(shè)備、乳腺攝影X射線設(shè)備和手術(shù)用X射線影像設(shè)備等，也有集多種功能于一身的多功能X射線影像設(shè)備。1.3.4 按管電流量的大小分類按管電流量的大小，依次分為：小型X線機(jī)、中型X線機(jī)、大型X線機(jī)、超大型X線機(jī)。二、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線(shxin)影像設(shè)備的分類與應(yīng)用2.1傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像(yn

6、 xin)設(shè)備的特點(diǎn)表2傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像(yn xin)設(shè)備的特點(diǎn)歷史悠久，檢查費(fèi)用較低，應(yīng)用廣泛；照射劑量大，分辨率受限；影像不能后處理，不利于存儲(chǔ)和傳輸。2.2 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的應(yīng)用2.2.1 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備在臨床診斷中的應(yīng)用應(yīng)用范圍：1）用于骨與關(guān)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應(yīng)用類型：1）X射線透視機(jī)：X射線透視機(jī)是利用X射線的穿透性和熒光作用進(jìn)行透視檢查，X射線穿過受檢組織或臟器后，將它們投影到熒光屏上，供醫(yī)生觀察，然后醫(yī)生根據(jù)圖像和相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識做出診斷。2）X射線攝影機(jī)：X射線攝影機(jī)是利用X線的穿透性和感光效應(yīng)

7、，將受檢組織或臟器顯像在膠片上，醫(yī)生通過觀察膠片并結(jié)合有關(guān)醫(yī)學(xué)知識做出診斷。2.2.2 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線設(shè)備在臨床治療中的應(yīng)用傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線設(shè)備用于放射治療的歷史也很悠久。傳統(tǒng)X射線治療機(jī)主要是應(yīng)用X射線發(fā)出的高能量，依據(jù)其生物效應(yīng)，用不同的X射線對人體病灶部位的細(xì)胞進(jìn)行照射時(shí)，使被照射的細(xì)胞組織受到破壞或抑制，從而達(dá)到對某些疾病、特別是腫瘤(體表淋巴瘤，血管瘤，乳腺癌等)的治療作用。 表3 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線設(shè)備的常見分類1深部治療機(jī)常用于較深的皮膚損害2淺部治療機(jī)主要用于治療較大面積的皮膚或淺層組織疾病3接觸治療機(jī)穿透力低，易于防護(hù)，機(jī)器多為移動(dòng)式三、數(shù)字(shz)醫(yī)學(xué)X射線(shxin)設(shè)備的

8、分類(fn li)與應(yīng)用3.1 數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的特點(diǎn)數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備具有以下幾方面的特點(diǎn)：表4 數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的特點(diǎn)圖像質(zhì)量高易于管理X射線劑量減少易于融入PACS系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示、調(diào)整圖像智能化處理可實(shí)現(xiàn)無膠片化3.2 數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的類型數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備，根據(jù)成像原理不同，可分為計(jì)算機(jī)X射線放射影像（Computed Radiography，CR）設(shè)備系統(tǒng)，數(shù)字X射線放射影像（Digital Radiography，DR）設(shè)備系統(tǒng)。 53.2.1 計(jì)算機(jī)X射線放射影像（CR）設(shè)備系統(tǒng)CR數(shù)字化影像的形成和處理：CR設(shè)備是利用影像板（Imaging Plate

9、，IP)上的感光物質(zhì)，經(jīng)X射線曝光也就是第一次激發(fā)，記錄病人某一部位的影像信號，形成潛影，這個(gè)潛影是模擬影像。然后影像板（IP）經(jīng)激光掃描儀掃描也就是第二次激發(fā)，來讀出影像。至此，已將模擬影像轉(zhuǎn)化成了數(shù)字影像。第二次激發(fā)過的（IP）用強(qiáng)光照射，使影像板上的潛影消失，這樣影像板就可以反復(fù)使用，好的影像板可以重復(fù)使用萬次以上。CR系統(tǒng)將獲得的數(shù)字影像轉(zhuǎn)換為可見圖像有三種方式：1)利用熒光屏顯示，在熒屏上顯示出人眼可見的灰階圖像，供觀察和分析;2)用多幅相機(jī)將熒光屏顯示的影像通過光學(xué)系統(tǒng)照射到膠片上；3)用激光相機(jī)直接將影像信號記錄在膠片上。數(shù)字影像還可被傳送到醫(yī)院局域網(wǎng)或PACS系統(tǒng)中，用于診斷、

10、存儲(chǔ)、處理和檢索，也可用磁盤和光盤長期保存。CR設(shè)備與傳統(tǒng)X射線設(shè)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(jìn)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(gè)：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。6- 10CR設(shè)備的特點(diǎn)：1）傳統(tǒng)x射線能攝照的部位都可以用CR設(shè)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(shè)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(shí)出現(xiàn)的不合格片很少。3）CR設(shè)備動(dòng)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

11、盤或光盤儲(chǔ)存，網(wǎng)絡(luò)傳輸。5）CR設(shè)備的不足在于，圖像的時(shí)間分辨率不夠，不能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要，所以CR設(shè)備的發(fā)展方向就是要提高時(shí)間分辨率。CR成像系統(tǒng)的發(fā)展：CR成像系統(tǒng)的主要改進(jìn)和提高(t go)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面： IP板（影像(yn xin)板）、IP板閱讀器和軟件(run jin)。3.2.2 數(shù)字X射線放射影像（DR）設(shè)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(zhuǎn)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

12、接轉(zhuǎn)換技術(shù)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。11DR設(shè)備的特點(diǎn)：1）DR設(shè)備具有較高的空間分辨力和低噪聲率。2）DR設(shè)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(shè)備采用直接轉(zhuǎn)換技術(shù)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(luò)傳輸方便、效率高，為醫(yī)學(xué)影像實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化和無膠片化奠定了基礎(chǔ)。5）DR設(shè)備的發(fā)展方向主要是非晶硒平板檢測器的不斷改進(jìn)和提高，重點(diǎn)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(zhuǎn)換率，降低X線劑量；研發(fā)高質(zhì)量的圖像處理軟件，進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。DR設(shè)備具有代表性的裝置：常見的裝置有

13、Hologic EPEX DR系統(tǒng)和國內(nèi)東軟數(shù)字醫(yī)療生產(chǎn)的 DR設(shè)備等。3.2.3 CR和DR的比較1）CR與DR的相同點(diǎn)都是將x射線影像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像信息。2）都采用數(shù)字技術(shù)，都有很寬的曝光寬容度。3）可以根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理，如對比度調(diào)整等。4）CR系統(tǒng)由于自身的結(jié)構(gòu)原因，x射線照射影像板時(shí)，存在著散射，會(huì)有潛像模糊，使圖像模糊，降低了圖像分辨率，因此CR的不足之處主要為時(shí)間分辨率較差，不能滿足動(dòng)態(tài)器官和結(jié)構(gòu)的顯示。而DR無光學(xué)散射而引起的圖像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小決定。5）CR系統(tǒng)更適用于X射線平片攝影。DR系統(tǒng)則比較適用于透視與點(diǎn)片攝影及各種造影檢查。胸部為DR

14、最適合的部位，胸部組織密度差異大，不同的后處理，更有利于發(fā)現(xiàn)病變。6）CR系統(tǒng)需要一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)以取得合適的攝影條件來獲得質(zhì)量好的圖像，使其操作的簡易性和圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性稍遜于DR。12- 143.2.4 數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的應(yīng)用數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用： 表5 數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用多用途的數(shù)字X射線透視攝影設(shè)備胃腸診斷X射線設(shè)備口腔攝影X射線設(shè)備乳腺攝影X射線設(shè)備手術(shù)用X射線設(shè)備數(shù)字(shz)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備(shbi)的在介入治療中的應(yīng)用：介入治療就是在這些現(xiàn)代科技發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一中新的治療方法，它是在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的引導(dǎo)下，用穿刺針、導(dǎo)絲、

15、導(dǎo)管等精密器械進(jìn)入(jnr)到病變部位進(jìn)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(shù)相同或更好的治療效果。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的導(dǎo)向是完成介入治療的關(guān)鍵，現(xiàn)代數(shù)字化的醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備在介入治療中發(fā)揮了重要作用，使介入性操作能在實(shí)時(shí)和立體的影像引導(dǎo)下進(jìn)行。數(shù)字減影血管造影(DSA)設(shè)備：它是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，也是數(shù)字X射線影像設(shè)備之一。由于它能實(shí)時(shí)提供導(dǎo)管導(dǎo)向的位置、局部循環(huán)結(jié)構(gòu)、栓塞或擴(kuò)張的效果等有關(guān)介入診療的信息，因而具有極大的優(yōu)越性和實(shí)用性。DSA在使用時(shí)采用的方法有三種，時(shí)間減影、能量減影和混合減影。DSA設(shè)備具有以下幾種特點(diǎn)：表6 DSA設(shè)備的特點(diǎn)更加智能化

16、，處理數(shù)據(jù)的速度更快實(shí)現(xiàn)了無膠片的處理方式使用的X射線劑量更低，減少了對患者的輻射傷害給病人造成的創(chuàng)傷小，醫(yī)生操作簡便圖像顯示、處理能力強(qiáng)隨著技術(shù)進(jìn)步，DSA有了長足發(fā)展，如旋轉(zhuǎn)DSA、三維（3D）成像等數(shù)字醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的在立體定向放射治療中的應(yīng)用：X刀的基本思想是將立體定向手段與直線加速器相結(jié)合，X刀具有的特點(diǎn)如下：表7 X刀的特點(diǎn)多射野，非共面，適形放療三維立體定向放射治療高療效，低損傷成本低廉目前X刀治療還有新的方法，如使用分次X刀和在X刀治療中使用光增敏劑四、小結(jié)縱觀(zn un)醫(yī)學(xué)(yxu)X光影像(yn xin)設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展，可以看到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備總的發(fā)展趨勢是：在性

17、能上繼續(xù)提高；在功能上不斷拓展；從整體上相互融合，于種類上各自分化拆細(xì)；在技術(shù)上向數(shù)字化發(fā)展；診斷與治療雙方彼此靠攏。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，醫(yī)學(xué)X光影像設(shè)備在診斷與治療甚至整個(gè)人類醫(yī)學(xué)中都占據(jù)著越來越重要的地位，盡管其價(jià)格昂貴，更新?lián)Q代迅速，但卻仍然吸引著眾多醫(yī)療機(jī)構(gòu)不惜重金紛紛購置，不停地升級換代，其在臨床應(yīng)用中所體現(xiàn)的實(shí)用價(jià)值可見一斑。15參 考 文 獻(xiàn)1趙強(qiáng). 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展趨勢J. 影像技術(shù), 2003, 3: 001.2Frosio I, Lucchese M, Lissandrello F, et al. Automatic contrast enhancement in d

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