计算机化X光影象仪中的图象采集

    引　言

    自从伦琴在1895年发明了由阴极射线管产生电磁波(X射线)以来,X线摄影已经经历了一个世纪。在此期间,随着化学和物理学的进步,X线摄影经历了从最早的摄影干板到目前最新形式的胶片/增感屏组合的各阶段的进步。二十世纪60年代末至70年代初以来,随着计算机与微电子技术的飞速发展,一大批全新的成象技术进入医学领域,如超声,CT,DSA,MRI,SPECT,PET等。这些技术不仅极大地丰富了形态学诊断信息的领域和层次、提高了形态学的诊断水平,同时实现了诊断信息的数字化。在医学影象领域中,尽管X线摄影是临床放射学检查中应用最早和最普遍的成象方式,但却是医学影象学中最后实现信息数字化的检查手段,阻碍了X线摄影信息直接进入图象存储与传输系统(Picture Archiving andCommunicating System,PACS)以及远程医学(Telemedicine)系统。而CR(Computerized Radiography,即计算机化X光影象仪)是当前解决这一问题的最佳途径[1]。

    1　CR介绍

    1.1　CR的特点

    CR是一种实现常规X光摄影设备数字化的新型医学仪器,它集新型材料、计算机技术、激光扫描技术、图象处理技术、传输技术等高新技术为一体,具有以下特点:

    (1)实现常规X射线摄影信息的数字化,可实现远距离传输和异地会诊。

    (2)CR提高了X光图象的分辨率和显示能力,突破了常规X线摄影技术固有的局限性,极大地丰了医学诊断信息,提高了诊断的准确性。

    (3)通过应用CR系统,可以大大降低X光的照射剂量(为老式X光胶片的1/3～1/4),对医生和患者的健康更安全。

    (4)通过应用CR系统,可实现无胶片诊断,将诊断与医学影象结合在一起,提高了诊断速度,减少了患者的痛苦。

    (5)采用计算机图象处理技术,实施各种后处理功能,增加显示信息的层次。

    (6)病人的病例、诊断图象可存储在磁盘、光盘或磁带中,便于保存,节省空间,易于检索,克服了传统胶片占用空间大、不易于管理的弊端。

    1.2　CR的结构和工作原理

    CR主要由普通X光机装置、成象板(Imaging Plate,IP)、激光扫描影象读取设备、计算机图象处理系统、图象存储系统和激光记录仪、冲洗机等几部分组成,其结构组成如图1所示。

    在CR系统中,IP是关键,它是一种既可接受模拟信息,又可实现模拟信息数字化的信息载体。IP将透过人体的X光射线,以潜影的形式存储起来,然后通过激光扫描读取设备将潜影以荧光的形式激发出来并收集,通过光电倍增器放大,再经过A/D变换为数字量,经图象采集接口传输到计算机,在经计算机处理后进行存储或输出胶片。