数字化多功能X线机的特点及发展趋势
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[ 参考文献 ] [ 1 ]何洪林 ,李凯扬 ,周利 . X 线机影像信号的数字化和 D I
CO M 标准化[J ] . 医疗设备信息 ,2005 (2) :18 - 20. [ 2 ]姜波 ,姜连忠 ,初成刚 . M ECAL L srl 数字 X 线机的原理
与维修[J ] . 医疗设备信息 ,2002 (2) :50 - 51. [ 3 ]王瑞玉 , 刘爱武. 医用数字胃肠 X 射线机原理结构和维
使用多种材料 (如铜 、铝) 作为 X 线管前边的软射线滤过 器 ; 脉冲式透视将原来连续发射的 X 线 , 变为快速间断的脉冲 发射 ; 末帧存储使最后的透视图像被自动保存下来 , 帮助医生 在不进行下一次曝光时对图像研究 ; 还有帧捕获技术 、路径图 技术 、透视成像技术的采用均可降低射线剂量 ; 使用固态平板 探测器是可行的重要方法 ,它提高了可探测的量子效率 。总之 , 了解数字多功能 X 线机的特点和发展趋势 ,对设备的采购和使 用都会有所帮助 。
操作界面直观简洁 ,采用模块化设计 ,可以汉化 ,提供自动 化流程 , 配有诊断报告系统及典型疾病的模板 , 智能打印排版 功能 ,方便医生快速掌握和使用机器 ,提高了工作效率 ; 在设计 产品时 , 不仅考虑造影及摄影检查 , 还要顾及到多种临床的使 用方便 ,真正体现多功能 X 线机的特点 ,如 O m ni Dia g no st 采 用单边悬浮床面板 ,便于全方位接触患者 。 2. 4 降低射线剂量
修[ M ] . 北京 :中国医药科技出版社 ,2005. [ 4 ]陈伏初 ,柯梦佳 ,吴汝威. 多功能全数字化 X 线成像系统的
技术指标与配套[J ] . 实用放射学杂志 ,2005 (21) :332 - 333.
☆
wenku.baidu.com
21 卷 4 期 ≠ 2007. 4
·61 ·
为满足多功能的要求 , 均采用床上 X 线管结构 , 而床下管 结构是血管减影机的首选 ; 为减小影像的放大率 , S ID 应大于 100c m ,最好可调 ;床身的回转负角度应不小于 - 25o ;床面相对 于点片影像系统能纵向及横向移动 ; 束光器能根据 S ID 、分格 情况自动改变照射野的大小 , 照射野指示灯能自动延时关闭 ; 除数字点片之外 , 一般配有片库式或暗盒式机械点片系统 ; 滤 线器一般为固定式 ,栅比大于 8 ,栅密度大于 40L P/ c m ;整体运 动应平稳无噪声 ,速度适中 ,有软启动和刹车制动功能 。
采用 20k Hz 以上的高频逆变技术 ,实现了 kV 和 mA 闭环 调整 ,使射线频谱变窄 ,曝光参量精度高 ; 高压发生器的功率应 大于 50k W , X 线管最高管电压应大于 125kV , 阳极热容量应 大于 200 KH U ; 具备透视 IB S 影像亮度稳定和点片摄影 A EC 自动曝光功能 ; 能实现脉冲透视功能 , 以最大限度地减少射线 剂量 。 1. 3 优秀的图像处理及强大的网路功能
诊视床 S ID
(1200～1800) m m
滤线器
固定
影像
I. I
标配 9"
系统
CCD
1024 ×1024 ×12
功能
点片摄影 、造影 、血管介入等
O m ni Diagno st Eleva 高频
80k W 150kV 、300 KH U 、0. 6/ 1. 2m m
±90o (1000～1500) m m
f eat ure s , sum ma rize s t he de velopi ng t e n de ncy of a dva nce d me dical mac hi ne s so a s to u n de r st a n d t he m mo re deep ly i n
t he a sp ect of e ngi nee ri ng. T he refo re , it ’ s ve r y helpf ul fo r usi n g t he mac hi ne a n d fo r t he p urc ha se of me dical equip me nt .
综合
医疗设备信息
数字化多功能 X 线机的特点及发展趋势
张丙仓 ,张淑兰 ,沈富强
(廊坊市人民医院 影像科 ,河北 廊坊 065000)
[ 摘 要 ] 通过查阅不同类型 、厂家的数字多功能 X 线机的资料 ,找出它们共同的特点 ,总结出作为先进医疗设备的发展趋势 ,
使人们从工程方面产生较深刻的了解 ,这样会对机器的使用有所帮助 ,对设备的采购有所借鉴 。
化 ,设备采用微机整体控制 ,体现了人性化设计 ,得到了高质量 的图像 ,多方面的功能 ,较低的辐射剂量 。
透视 、摄影 、造影检查 、介入诊断治疗和影像后处理功能的 X 线机 , 因此成为众多医院争相配置的先进医疗设备 。数字多功 能 X 线机在临床上常用于消化道疾病检查 , 在业内习惯称为 数字胃肠机 。由于热销 , 市场上号称“数字胃肠机”的产品繁 多 。从机器构造和实现的功能可大致分为三类 :
①厂家利用已有产品或医院利用已有设备进行加装的 。从 机器内部或监视器“Vi deo o ut " 引出模拟视频信号 , 透过视频 采集卡“抓取”图像并使其数字化 , 再进行后处理 , 其图像的像
1 数字多功能 X 线机特点
综合不同类型的产品可以看出 (见表 1) ,一台性能稳定 、配 置合理 、功能满足临床要求 、符合国际界定标准的真正数字多 功能 X 线机 ,应该具备的特点 。 1. 1 整体性能先进的影像链
固定
15" 1024 ×1024 ×12 点片摄影 、造影 、数字减影等
由于消化系统和血管系统 (除心脏外) 有一定的蠕动速度 , 点片摄影时的采集速度应大于 2 帧/ 秒 ; 透视时随制式的不同 采集速度应是 25 帧/ 秒或 30 帧/ 秒 ; 可以实现数字减影 、窗口 技术 、正负图像转换 、局部放大 、末帧保持 、降噪处理 、边缘增 强 、D ICO M 图像存储和传输及网络打印等功能 。 1. 4 多用途诊视床
2 数字多功能 X 线机发展趋势
数字多功能 X 线机就发展趋势而言 ,会围绕以下几个方面 开展工作 : 2. 1 采用优秀元器件和软件以提高图像质量
金属光纤影像增强器可以更好地滤除软射线 , 提高输出图 像的信噪比 , 将输出屏由球面改成平面 , 增加了图像边缘的分 辨率 ; 使用四百万像素的 CCD , 使图像的空间分辨率得到提 高 , 缩小了和屏片系统在空间分辨率方面的差距 , 像素位数由 12 位升到 14 位 , 灰阶数提高了 4 倍 , 相应的改善了密度分辨 率 ; 平板型探测器代替传统的 I I —X. TV 系统是必然趋势 , 它 提供了较高的空间分辨率 ,需要的射线剂量低 ,动态范围大 ,提 高了 X 线的利用率 , GE 、P hilip s 等大公司已推出了成熟的产 品 ,但受多方面因素的限制 ,装机量还比较少 ; 针对不同的临床 用途 ,使用先进的数学算法 ,开发出多种软件包 ,对图像质量的 提高非常有帮助 。 2. 2 设备的可靠性
③厂家推出的全新产品既一体化数字多功能 X 线机 。在 设计之初就全盘考虑 X 线系统和影像系统的最佳化和最优
收稿日期 :2006 - 12 - 05
m m , 影像对比度应不小于 6 : 1 ; 光学系统配备可变光圈 , 以适 应不同的使用状态 , 保证高信噪比 、大剂量 X 线条件下不出现 亮度饱和现象 ;百万像素级的数字 CCD 成像器件 ,图像信号的 数字化过程在摄像机内部完成 , 并以 R S - 422 或 R S - 644 接 口标准传输 ,以增加传输和处理速度 。 1. 2 高精度 X 线发生系统
ZHA N G Bi n g - ca ng ,ZHA N G Sh u - la n ,S H EN G Fu - qia ng
(1. Ra diolo gy Dep a r t me nt of L a ngf a ng Ho sp it al 2. Int e r ve ntio nal Ra diolo gy Ce nt e r of L a ngf a ng Ho spit al , L a n gf a ng
影像增强器的视野应大于 9 英寸并且可变 , 荧光材料为碘 化铯 ( Cs I) 晶体 , 正常操作模式下空间分辨率应不小于 4L P/
素一般只有 768 ×576 , 256 个灰阶 , 且只能将透视图像数字化 , 无法得到点片的数字图像 , 因此达不到临床对数字胃肠机的影 像诊断要求 。
②厂家利用已有产品或医院利用已有设备进行升级的 — 分体式数字胃肠机 。注重整个影像链的性能以及影像系统与 X 线系统的协调问题 ,换装百万像素级的数字 CCD 摄像机 ,对原 有控制系统进行改动 , 可以得到 1024 ×1024 ×10 bit s 以上级 的透视和点片图像 , 基本上能够满足临床的诊断要求 。但是从 机器设计的整体性 、运行的可靠性 、应用的多功能性 、图像的高 质量等方面 ,还是不能令人完全满意 。
Hebei 065000 , China)
Abstract : B y co nsulti ng of X - Ra y mac hi ne s diff e re nt t yp e s ma de i n va rio us ma nuf act ure r , fi nds o ut t hei r co m mo n
Key wor ds : I. I CCD ; di git al i ma ge ;flat plat e det ecto r
在信息技术迅猛发展的今天 , 医学影像设备的数字化已经 成为时代潮流和医院发展的趋势 。多功能数字化 X 线机可执行 85 %以上普通放射工作并使其实现数字化 , 该设备是唯一兼有
[ 关键词 ]影像增强器 CCD ;数字图像 ;平板探测器
[ 中图分类号 ] T H774
[ 文献标志码 ]B
[ 文章编号 ]1007 - 7510 (2007) 04 - 0060 - 02
Fea tures an d Devel opin g Ten dency of D ig ita l M ul ty - Funct ion X - Ra y Mac hine
·60 ·
21 卷 4 期 ≠ 2007. 4
医疗设备信息
综合
表 1 两种数字胃肠机的部分参数 (本表不反映机器性能的优劣)
BV M 1000
X线
频率
高频 (100k Hz)
系统
功率
80k W
X - t ube 150kV 、400 KH U 、0. 6/ 1. 2m m
回转角
90o～ - 25o
数字多功能 X 线机属于大型医疗设备 ,综合多种学科和技 术 , 设备的可靠性尤为重要 , 只有稳定的可靠性才能保证机器 的正常使用 。采用高速 、大容量的计算机系统 ,可以有效地避免 死机问题的出现 ; 利用光纤传输图像数据 ,提高速度的同时 ,保 证了数据的完整及可靠性 。 2. 3 设备的可操作性
CO M 标准化[J ] . 医疗设备信息 ,2005 (2) :18 - 20. [ 2 ]姜波 ,姜连忠 ,初成刚 . M ECAL L srl 数字 X 线机的原理
与维修[J ] . 医疗设备信息 ,2002 (2) :50 - 51. [ 3 ]王瑞玉 , 刘爱武. 医用数字胃肠 X 射线机原理结构和维
使用多种材料 (如铜 、铝) 作为 X 线管前边的软射线滤过 器 ; 脉冲式透视将原来连续发射的 X 线 , 变为快速间断的脉冲 发射 ; 末帧存储使最后的透视图像被自动保存下来 , 帮助医生 在不进行下一次曝光时对图像研究 ; 还有帧捕获技术 、路径图 技术 、透视成像技术的采用均可降低射线剂量 ; 使用固态平板 探测器是可行的重要方法 ,它提高了可探测的量子效率 。总之 , 了解数字多功能 X 线机的特点和发展趋势 ,对设备的采购和使 用都会有所帮助 。
操作界面直观简洁 ,采用模块化设计 ,可以汉化 ,提供自动 化流程 , 配有诊断报告系统及典型疾病的模板 , 智能打印排版 功能 ,方便医生快速掌握和使用机器 ,提高了工作效率 ; 在设计 产品时 , 不仅考虑造影及摄影检查 , 还要顾及到多种临床的使 用方便 ,真正体现多功能 X 线机的特点 ,如 O m ni Dia g no st 采 用单边悬浮床面板 ,便于全方位接触患者 。 2. 4 降低射线剂量
修[ M ] . 北京 :中国医药科技出版社 ,2005. [ 4 ]陈伏初 ,柯梦佳 ,吴汝威. 多功能全数字化 X 线成像系统的
技术指标与配套[J ] . 实用放射学杂志 ,2005 (21) :332 - 333.
☆
wenku.baidu.com
21 卷 4 期 ≠ 2007. 4
·61 ·
为满足多功能的要求 , 均采用床上 X 线管结构 , 而床下管 结构是血管减影机的首选 ; 为减小影像的放大率 , S ID 应大于 100c m ,最好可调 ;床身的回转负角度应不小于 - 25o ;床面相对 于点片影像系统能纵向及横向移动 ; 束光器能根据 S ID 、分格 情况自动改变照射野的大小 , 照射野指示灯能自动延时关闭 ; 除数字点片之外 , 一般配有片库式或暗盒式机械点片系统 ; 滤 线器一般为固定式 ,栅比大于 8 ,栅密度大于 40L P/ c m ;整体运 动应平稳无噪声 ,速度适中 ,有软启动和刹车制动功能 。
采用 20k Hz 以上的高频逆变技术 ,实现了 kV 和 mA 闭环 调整 ,使射线频谱变窄 ,曝光参量精度高 ; 高压发生器的功率应 大于 50k W , X 线管最高管电压应大于 125kV , 阳极热容量应 大于 200 KH U ; 具备透视 IB S 影像亮度稳定和点片摄影 A EC 自动曝光功能 ; 能实现脉冲透视功能 , 以最大限度地减少射线 剂量 。 1. 3 优秀的图像处理及强大的网路功能
诊视床 S ID
(1200～1800) m m
滤线器
固定
影像
I. I
标配 9"
系统
CCD
1024 ×1024 ×12
功能
点片摄影 、造影 、血管介入等
O m ni Diagno st Eleva 高频
80k W 150kV 、300 KH U 、0. 6/ 1. 2m m
±90o (1000～1500) m m
f eat ure s , sum ma rize s t he de velopi ng t e n de ncy of a dva nce d me dical mac hi ne s so a s to u n de r st a n d t he m mo re deep ly i n
t he a sp ect of e ngi nee ri ng. T he refo re , it ’ s ve r y helpf ul fo r usi n g t he mac hi ne a n d fo r t he p urc ha se of me dical equip me nt .
综合
医疗设备信息
数字化多功能 X 线机的特点及发展趋势
张丙仓 ,张淑兰 ,沈富强
(廊坊市人民医院 影像科 ,河北 廊坊 065000)
[ 摘 要 ] 通过查阅不同类型 、厂家的数字多功能 X 线机的资料 ,找出它们共同的特点 ,总结出作为先进医疗设备的发展趋势 ,
使人们从工程方面产生较深刻的了解 ,这样会对机器的使用有所帮助 ,对设备的采购有所借鉴 。
化 ,设备采用微机整体控制 ,体现了人性化设计 ,得到了高质量 的图像 ,多方面的功能 ,较低的辐射剂量 。
透视 、摄影 、造影检查 、介入诊断治疗和影像后处理功能的 X 线机 , 因此成为众多医院争相配置的先进医疗设备 。数字多功 能 X 线机在临床上常用于消化道疾病检查 , 在业内习惯称为 数字胃肠机 。由于热销 , 市场上号称“数字胃肠机”的产品繁 多 。从机器构造和实现的功能可大致分为三类 :
①厂家利用已有产品或医院利用已有设备进行加装的 。从 机器内部或监视器“Vi deo o ut " 引出模拟视频信号 , 透过视频 采集卡“抓取”图像并使其数字化 , 再进行后处理 , 其图像的像
1 数字多功能 X 线机特点
综合不同类型的产品可以看出 (见表 1) ,一台性能稳定 、配 置合理 、功能满足临床要求 、符合国际界定标准的真正数字多 功能 X 线机 ,应该具备的特点 。 1. 1 整体性能先进的影像链
固定
15" 1024 ×1024 ×12 点片摄影 、造影 、数字减影等
由于消化系统和血管系统 (除心脏外) 有一定的蠕动速度 , 点片摄影时的采集速度应大于 2 帧/ 秒 ; 透视时随制式的不同 采集速度应是 25 帧/ 秒或 30 帧/ 秒 ; 可以实现数字减影 、窗口 技术 、正负图像转换 、局部放大 、末帧保持 、降噪处理 、边缘增 强 、D ICO M 图像存储和传输及网络打印等功能 。 1. 4 多用途诊视床
2 数字多功能 X 线机发展趋势
数字多功能 X 线机就发展趋势而言 ,会围绕以下几个方面 开展工作 : 2. 1 采用优秀元器件和软件以提高图像质量
金属光纤影像增强器可以更好地滤除软射线 , 提高输出图 像的信噪比 , 将输出屏由球面改成平面 , 增加了图像边缘的分 辨率 ; 使用四百万像素的 CCD , 使图像的空间分辨率得到提 高 , 缩小了和屏片系统在空间分辨率方面的差距 , 像素位数由 12 位升到 14 位 , 灰阶数提高了 4 倍 , 相应的改善了密度分辨 率 ; 平板型探测器代替传统的 I I —X. TV 系统是必然趋势 , 它 提供了较高的空间分辨率 ,需要的射线剂量低 ,动态范围大 ,提 高了 X 线的利用率 , GE 、P hilip s 等大公司已推出了成熟的产 品 ,但受多方面因素的限制 ,装机量还比较少 ; 针对不同的临床 用途 ,使用先进的数学算法 ,开发出多种软件包 ,对图像质量的 提高非常有帮助 。 2. 2 设备的可靠性
③厂家推出的全新产品既一体化数字多功能 X 线机 。在 设计之初就全盘考虑 X 线系统和影像系统的最佳化和最优
收稿日期 :2006 - 12 - 05
m m , 影像对比度应不小于 6 : 1 ; 光学系统配备可变光圈 , 以适 应不同的使用状态 , 保证高信噪比 、大剂量 X 线条件下不出现 亮度饱和现象 ;百万像素级的数字 CCD 成像器件 ,图像信号的 数字化过程在摄像机内部完成 , 并以 R S - 422 或 R S - 644 接 口标准传输 ,以增加传输和处理速度 。 1. 2 高精度 X 线发生系统
ZHA N G Bi n g - ca ng ,ZHA N G Sh u - la n ,S H EN G Fu - qia ng
(1. Ra diolo gy Dep a r t me nt of L a ngf a ng Ho sp it al 2. Int e r ve ntio nal Ra diolo gy Ce nt e r of L a ngf a ng Ho spit al , L a n gf a ng
影像增强器的视野应大于 9 英寸并且可变 , 荧光材料为碘 化铯 ( Cs I) 晶体 , 正常操作模式下空间分辨率应不小于 4L P/
素一般只有 768 ×576 , 256 个灰阶 , 且只能将透视图像数字化 , 无法得到点片的数字图像 , 因此达不到临床对数字胃肠机的影 像诊断要求 。
②厂家利用已有产品或医院利用已有设备进行升级的 — 分体式数字胃肠机 。注重整个影像链的性能以及影像系统与 X 线系统的协调问题 ,换装百万像素级的数字 CCD 摄像机 ,对原 有控制系统进行改动 , 可以得到 1024 ×1024 ×10 bit s 以上级 的透视和点片图像 , 基本上能够满足临床的诊断要求 。但是从 机器设计的整体性 、运行的可靠性 、应用的多功能性 、图像的高 质量等方面 ,还是不能令人完全满意 。
Hebei 065000 , China)
Abstract : B y co nsulti ng of X - Ra y mac hi ne s diff e re nt t yp e s ma de i n va rio us ma nuf act ure r , fi nds o ut t hei r co m mo n
Key wor ds : I. I CCD ; di git al i ma ge ;flat plat e det ecto r
在信息技术迅猛发展的今天 , 医学影像设备的数字化已经 成为时代潮流和医院发展的趋势 。多功能数字化 X 线机可执行 85 %以上普通放射工作并使其实现数字化 , 该设备是唯一兼有
[ 关键词 ]影像增强器 CCD ;数字图像 ;平板探测器
[ 中图分类号 ] T H774
[ 文献标志码 ]B
[ 文章编号 ]1007 - 7510 (2007) 04 - 0060 - 02
Fea tures an d Devel opin g Ten dency of D ig ita l M ul ty - Funct ion X - Ra y Mac hine
·60 ·
21 卷 4 期 ≠ 2007. 4
医疗设备信息
综合
表 1 两种数字胃肠机的部分参数 (本表不反映机器性能的优劣)
BV M 1000
X线
频率
高频 (100k Hz)
系统
功率
80k W
X - t ube 150kV 、400 KH U 、0. 6/ 1. 2m m
回转角
90o～ - 25o
数字多功能 X 线机属于大型医疗设备 ,综合多种学科和技 术 , 设备的可靠性尤为重要 , 只有稳定的可靠性才能保证机器 的正常使用 。采用高速 、大容量的计算机系统 ,可以有效地避免 死机问题的出现 ; 利用光纤传输图像数据 ,提高速度的同时 ,保 证了数据的完整及可靠性 。 2. 3 设备的可操作性