数字医学影像设备综述

发表时间:2019/6/27   来源:《中国保健营养》2019年第2期   作者:曾明辉
[导读] 随着X线、CT、MRI、放射以及分子影像技术的不断发展,数字医学影像设备也不断完善,从而在临床诊断与治疗中发挥了更加重要的作用。数字医学影像设备是这些技术应用的重要物质基础,并且在临床治疗中起到了重要的作用。数字医学影像设备的发展使得现代医疗服务更加准确、科学,在疾病诊断、临床治疗以及医学科研工作中都有重要的意义。文章主要针对现代数字医学影像设备展开综述。
(乐至县人民医院  四川资阳  641300)
【中图分类号】R197      【文献标识码】A      【文章编号】1004-7484(2019)02-0230-02
 随着X线、CT、MRI、放射以及分子影像技术的不断发展,数字医学影像设备也不断完善,从而在临床诊断与治疗中发挥了更加重要的作用。数字医学影像设备是这些技术应用的重要物质基础,并且在临床治疗中起到了重要的作用。数字医学影像设备的发展使得现代医疗服务更加准确、科学,在疾病诊断、临床治疗以及医学科研工作中都有重要的意义。文章主要针对现代数字医学影像设备展开综述。
1 X线摄影设备
计算机X线成像技术(CR)最早是由日本柯达企业开发的专利技术,之后日本富士公司在开发了IP专利并制造了世界上第一台CR。CR主要是利用影像板来记录X射线,之后用激光激活影像版,利用专门的读取设备读出其中的数字信号,之后用计算机进行处理并成像处理。CR主要是利用成像板IP取代传统胶片,IP板是利用微量元素铕合成物制成,X线在穿过之后会产生潜影,将IP板放在扫描仪能够读取其中的信息,之后通过A/D转换器就能够转化为数字信号,从而进行各种图像的处理。CR技术是将传统放射医学技术过渡至数字化放射医学的重要技术。
数字化X线成像技术(DR)主要是利用电子耦合装置阵列,直接利用数字X线图像采集板进行相关的信息。该技术可以分为面曝光成像和线曝光成像,将X线信号转变为电信号,从而进行信号转化,X线信号变为数字信号主要是利用模数转换与直接计数的方式实现。DR与CR的主要差异在于:①其直接将X线转变为计算机能够识别的信号,从而取代传统的成像方法;②计算机系统能够提高图像处理的速度,也为临床诊断提供便利。DR设备能够直接将探测到的X线信号转变为数字信号,无需CR设备的激光扫描以及读取设备。DR设备能够将X线曝光的图像显示自动化完成,病人在经过X线曝光之后无需特殊处理能够直接在显示器上观察到图像。

2 CT扫描设备
CT是指电子计算机断层扫描,主要是利用X线、γ射线以及超声波等对人体某一部位进行断面扫描,具有扫描时间短、图像分辨率高的特点,目前在各种疾病的临床诊断中都有较高的应用效果。CT诊断仪最早被研发时为4层采集,之后逐渐出现了8层、16层、32层和64层螺旋CT,最薄层厚为0.25mm。CT扫描尽可能的减小层厚主要是为了实现体素采集,从而达到最好的重建效果,从而保持各种同性体素采集能够达到重建方式的要求,能够提高曝光效率,16层螺旋CT曝光效率为85%,而32层螺旋CT曝光效率超过95%。螺旋CT的采集时间非常快,16层螺旋CT的采集时间通常为0.5s,以2.5mm层厚参数进行全身扫描的时间不超过30s,能够提高扫描速率,从而减小器官在运动时产生的伪影,从而实现一次屏息完成主要观察对象的采集工作。随着现代螺旋CT诊断仪的不断发展,螺旋扫描信息采集速率会不断增加,但由于列数与宽度的增加对于几何学误差也有一定的影响,因此需要不断改进重建算法,例如64层螺旋CT中主要是采取最大斜率法和去卷积算法来进行脑灌注后处理。重建算法的改进能够减小伪影的产生,从而确保空间分辨率以及采集速度。
多层螺旋设备在器官病变临床诊断中具有较好的应用效果,能够仔细的观察病灶位置,同时为病情变化提供科学依据。同时由于时间准确理论的影响,时间计算是多层CT中的重要内容,对于临床检查成功与否以及覆盖范围具有较高的影响。新型的CT诊断仪能够使用X线滤过技术,能够在不影响图片锐度的同时降低X线剂量,并且使得设备噪声下降。CT诊断仪同时能够根据检测到的信号,自动调节电流输出,从而达到最低剂量,能够有效降低扫描剂量,该技术最早是由GE公司研发的,目前我国很多医疗机构使用的CT诊断仪都是这家公司生产的,此外还有西门子与飞利浦公司生产的CT诊断仪。目前使用的多层CT诊断仪通常是根据检查部位来决定扫描电流值,能够降低25%的扫描剂量。
3 MRI设备
核磁共振成像(MRI)设备是临床诊断中的常用设备,该设备在国内外临床中得到推广应用。目前我国普遍使用的是1.5T超导磁共振成像仪,虽然价格不菲但是性价比高,能够满足临床大部分疾病诊断的需求,成为基层医院必备的数字影像设备,能够为临床诊断与治疗提供科学依据。现代MRI设备具有以下特点:①控制性能好,能够对设备磁场、梯度、射频以及各种门控设备进行控制,同时具备各种在线诊断工具,在故障出现之后能够自行排查;②图像重建速度快;③全数字化;④配备多数字化接受通道;⑤脉冲序列多,能够实现各种快速和特殊情况的成像;⑥后期图像处理软件功能强大,从而满足各种特殊病人的需求。
MRI系统的软件种类多且操作较为复杂,很多年来MRI生产企业主要围绕如何提高MRI图像质量以及图像处理展开了一系列的研究,从而开发出多种应用软件。在用户界面、信息数据库以及图像处理软件等方面的研发已经较为成熟。基于现代计算机的不断发展,MRI设备采用了高档计算机,因此围绕高档计算机开发新的软件成为目前大部分MRI厂家开发的重点。脉冲序列是MRI设备参数的重要内容,在各种参数情况下的成像都是由脉冲序列完成的。正是由于这一原因,开发新的脉冲序列一直是各大厂家的研究重点。经过多年的开发,脉冲序列类型也不断完善,但是收到技术参数的限制,低场MRI脉冲序列开发力度不足高场MRI,因此有待进一步的研发与完善。
4 结束语
数字医学影像设备是各种医学影像技术应用的重要物质基础,且随着现代医学技术的不断发展,数字医学影像设备的功能不断完善,空间分辨率、扫描时间与精度不断提升,这使得各种临床疾病的检出率不断提高,为临床医学工作提供了有力的支持,因此需要不断的完善与研发医学影像设备,从而推动我国临床医学诊疗水平的提升。
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