医学知识-DDR数字化成像-X平片
DDR（dirvector digital panel rediographys）即是直接数字平板X线成像系统。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，从而避免了影像链上诸多环节中对影像产生的影响，减少了图像的噪声和失真，提搞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。
DDR成像速度快，5秒能够完成一次成像，而且操作简单，具有较高的DQE、较低的辐射，其剂量大大低于CEC指定的辐射标准；
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硒阵列板上，由于X线的强弱不同，硒或硅表面光导体按吸收X线能力的强弱产生正比例的正负电荷对（electoron hole pairs）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。
DR的主要特点
1.DR成像速度快，采集时间在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。根据需要即刻打印激光胶片。
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率和低噪声率，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，因此可以获得高清晰图像；
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，并给医院带来一定经济效益与社会效益。
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光透光积气影，用DR的窗宽、窗位处理可根据诊断的要求控制某个图像区域的亮度，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、高对比度、正反影和图像放大法区辨别骨折线。
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
DDR主要应用于胸片，颈椎片等各种常规检查中，其中胸部为DDR检查最合适的部位之一。胸部组织的密度差异很大，不同的后处理更有利于发现病变，特别是纵膈、心后、膈下肋骨等重叠部位的病变。DDR扩大了常规胸片不能涵盖的范围，尤其是胸部体检能达到快速、清晰而准确。
DDR能清晰的显示胸主动脉、气管壁、纵膈胸膜，因而对纵膈病变DDR能清楚的勾画。胸椎病变、胸腔微量积液、胸膜小结节状增生、胸壁软组织病变DDR影像后处理一般能明确地显示，这是普通平片很难达到的。
1.肺炎：通过高对比度和窗宽、窗位的边框可见肺叶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。
2.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%-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换，也可在图像后处理时，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曝光时间极短，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，患儿的动度不会影像图像质量。
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，因此图像质量较差。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）。加之强大的图像后处理功能，使各部位的检查都能得到满意的图像质量，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系统的其他应用，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，采用黑白反影和图像放大技术，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。
DR设备
DR分为直接数字X线摄影（direct DR，DDR）和间接数字X线摄影（indirect DR，IDR）。DDR数字化X线摄影指采用一维或二维X线探测器直接把X线转换为模拟电信号进行数字化的方法。
20世纪70年代末到80年代中期的DDR采用X线扫描投影，再经放大合成为二维图像的成像方法；90年代中期出现了使用平板型探测器（flat panel detector，FPD）的DDR，FPD有将X线直接转换成数字信号的非晶态硒；也有先经闪烁发光晶体转换成可见光，再转换为数字信号的非晶态硅idhngdip（稳压器）。
一、扫描投影DDR
1、点扫描法
2、线（扇）形扫描法
二、平板探测器DDR
1、气体电离室探测器
小的电离室加收集极。收集极是一组蚀刻在印刷电路板上的金属丝，沿X线入射方向排列分布。每个收集板金属丝都与一个放大器相连。
X线入射到电离室内，使室内气体电离，在极间电场的作用下，正离子和电子分别向两电极移动，形成电离电流，此电离电流与入射的X线强度成正比。
按顺序读出各单元电离电流的大小，就构成了图像的一条扫描线，机械扫描系统使X线管头和探测器阵列作同步扫描运动，对病人进行逐层扫描，获得图像的各行扫描线，形成了二维的X线投影图像。
2、非晶态硒型平板探测器
封装在类似胶片夹的暗盒内，主要由集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层等构成。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管（thin-film transistor，TFT）组成，非晶态硒层涂覆在集电矩阵上，它对X线敏感，并有很高的解像能力。
3、非晶态硅型FPD
它由基板层、非晶硅阵列、碘化绝层等构成。由CsI构成转换屏幕，称闪烁体；X射线穿过反射层到达闪烁层激发可见光子；可见光传递到下面由非晶硅光电二极管构成的探测器矩阵，其后触发场效应管产生图象信号。在光电二极管自身的电容上形成存储电荷，每个像素的存储电荷量与入射x线强度成正比。
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