医学成像技术讲义第一章-概述-第二章-X射线成像.ppt

医学成像技术医学成像技术w计算机计算机X线摄影线摄影(computed radiography,CR)w数字数字X 线摄影线摄影(digital radiography,DR)w直接数字直接数字X 线摄影线摄影(direct digital direct digital radiography,DDR)radiography,DDR)w w计算机体层摄影计算机体层摄影计算机体层摄影计算机体层摄影(computed tomoraphy,CT)computed tomoraphy,CT)w w磁共振成像磁共振成像磁共振成像磁共振成像(magnetic resonance image;MRI)magnetic resonance image;MRI)w w数字减影血管造影数字减影血管造影数字减影血管造影数字减影血管造影(digital subtraction digital subtraction angiography;DSA)angiography;DSA)w w超声成像超声成像超声成像超声成像(ulstransonography,USG)ulstransonography,USG)w w正电子发射体层成像正电子发射体层成像正电子发射体层成像正电子发射体层成像(positron emission positron emission tomography,PET)tomography,PET)参考文献参考文献w w胡军武，胡军武，胡军武，胡军武，医学数字成像技术，湖北科学出版社，医学数字成像技术，湖北科学出版社，医学数字成像技术，湖北科学出版社，医学数字成像技术，湖北科学出版社，2001.92001.9w w高上凯，医学成像系统，清华大学出版社，高上凯，医学成像系统，清华大学出版社，高上凯，医学成像系统，清华大学出版社，高上凯，医学成像系统，清华大学出版社，2000.32000.3w w 高文，计算医学工程与医学信息系统，清华大学出版社，高文，计算医学工程与医学信息系统，清华大学出版社，高文，计算医学工程与医学信息系统，清华大学出版社，高文，计算医学工程与医学信息系统，清华大学出版社，2000.3 2000.3 传统诊断：望、闻、问、切定性诊断第一章第一章 概述概述 一、疾病诊断方式与手段的巨大变革从看不见从看不见 到到 看见看见 X射线成像 CT 核磁共振19世纪开始世纪开始 看到病变看到病变超声 DSAfMRI PET SPECT20世纪世纪 看到功能与代谢看到功能与代谢v 多维成像多维成像 v 多模式成像多模式成像 v 多参数成像多参数成像 二、医学成像技术的发展趋势 二维医学图像已经成为临床诊断和二维医学图像已经成为临床诊断和医学研究中的重要依据，有效地提高了医学研究中的重要依据，有效地提高了诊断的准确性。但对医学图像的理解是诊断的准确性。但对医学图像的理解是一个复杂的过程。由于人体脏器结构是一个复杂的过程。由于人体脏器结构是三维空间分布，仅仅依靠一幅或几幅二三维空间分布，仅仅依靠一幅或几幅二维图像来理解三维结构有一定的局限性。维图像来理解三维结构有一定的局限性。多维成像多维成像 为了给医生提供真正的三维结构显示为了给医生提供真正的三维结构显示图，自七十年代开始就有人着手研究医学图，自七十年代开始就有人着手研究医学三维成像的方法。早期的三维成像曾经采三维成像的方法。早期的三维成像曾经采用过全息摄影等方法。随着计算机技术的用过全息摄影等方法。随着计算机技术的发展及计算机图形学的成熟应用，医学三发展及计算机图形学的成熟应用，医学三维成像在近十年中有了很大的进步，并在维成像在近十年中有了很大的进步，并在临床应用中发挥着越来越重要的作用。临床应用中发挥着越来越重要的作用。有有人人将将三三维维图图像像随随时时间间变变化化的的序序列列图图像像称称为为四四维维图图像像。所所谓谓的的“四四维维图图像像”就就是是动动态态的的三三维维图图像像。当当在在屏屏幕幕上上看看到到一一颗颗立立体体的的跳跳动动的的心心脏脏或或其其他他脏脏器器时时，就就如如同同看看到到一一个个活活生生生生的的人人。这这样样的的动动态图像无疑会对治疗带来益处。态图像无疑会对治疗带来益处。三维或四维成像被统称为三维或四维成像被统称为“多维成多维成像像”。是今后医学成像技术中的热点。是今后医学成像技术中的热点。以三维成像为例，其过程涉及的主要问以三维成像为例，其过程涉及的主要问题有题有数据采集、三维重构及显示数据采集、三维重构及显示等。等。临床诊断及治疗计划的制定往往临床诊断及治疗计划的制定往往需要来自不同成像方式的图像信息。不需要来自不同成像方式的图像信息。不同的断层成像技术，如同的断层成像技术，如X-CT、MRI和和PET等各有特点，且携带不同的生理、等各有特点，且携带不同的生理、病理、功能或解剖学方面的信息。这些病理、功能或解剖学方面的信息。这些信息通常还起到了互相补充的作用。信息通常还起到了互相补充的作用。多模式成像多模式成像 如发射型如发射型CT能提供脏器功能方面的信能提供脏器功能方面的信息，但从解剖学角度看，它表现出的空间分息，但从解剖学角度看，它表现出的空间分辨率是比较低的。反之，辨率是比较低的。反之，X-CT和和MRI等图像等图像能够清晰地描述脏器解剖结构，但对其功能能够清晰地描述脏器解剖结构，但对其功能缺乏敏感性。如果把不同来源的图像融合在缺乏敏感性。如果把不同来源的图像融合在一起，构成所谓的多模式图像（一起，构成所谓的多模式图像（Multi-modal images），），就有可能根据多方面的就有可能根据多方面的信息来提高对疾病的诊断效果。信息来提高对疾病的诊断效果。例例如如，我我们们可可以以从从MRI获获得得断断面面解解剖剖图图与与血血管管像像（包包括括血血管管解解剖剖、血血流流灌灌注注及及扩扩散散等等）；可可以以从从PET图图像像观观察察代代谢谢功功能能；还还可可以以从从CT图图像像观观察察骨骨架架、钙钙化化的的解解剖剖结结构构等等。把把这这些些信信息息综综合合在在一一起起，对对神神经经内内科科病病人人的的诊诊断断是是很很有有用用的。的。在CT成像中，由于骨组织对X线有较大的吸收系数，因此对骨组织很敏感；而MRI成像中，骨组织含有较低的质子密度，所以MRI成像对骨组织和钙化点信号较弱，融合后的图像对病变的定性、定位有很大的帮助 CT与与MRI配准与融合配准与融合 医学图像大致可以分为以下几种类医学图像大致可以分为以下几种类型：反映解剖结构的形态学图像；反映型：反映解剖结构的形态学图像；反映脏器功能的功能性图像；用于组织定征脏器功能的功能性图像；用于组织定征的组织物理参数图像。为了扩大医学图的组织物理参数图像。为了扩大医学图像在临床诊断中的应用范围并提高诊断像在临床诊断中的应用范围并提高诊断的有效性，针对不同的需要不断研究新的有效性，针对不同的需要不断研究新的成像方法与新的成像参数也是很必要的成像方法与新的成像参数也是很必要的。的。对于同一个人体断面，形成不同物对于同一个人体断面，形成不同物理或化学参数的图像，就是所谓的多参理或化学参数的图像，就是所谓的多参数成像。数成像。多参数成像多参数成像 如在超声成像系统中，对于同一个如在超声成像系统中，对于同一个心脏的断面，可以构成只反映其解剖结心脏的断面，可以构成只反映其解剖结构的构的B型断层图像，也可以通过检测成像型断层图像，也可以通过检测成像断面中的血流信息，形成所谓的彩色多断面中的血流信息，形成所谓的彩色多普勒血流图。对断面中的心肌来说，可普勒血流图。对断面中的心肌来说，可以只看其静止的断面结构，也可以给出以只看其静止的断面结构，也可以给出收缩或舒张时的运动速度或加速度图像。收缩或舒张时的运动速度或加速度图像。多种参数的综合应用提高了对心脏疾病多种参数的综合应用提高了对心脏疾病诊断的准确性。诊断的准确性。又如近年来出现的功能性磁共振成又如近年来出现的功能性磁共振成像系统（像系统（functional Magnetic Resonance Imaging，简称简称fMRI），），采采用了平面回波成像法（用了平面回波成像法（echo-planar imaging，简称简称EPI），），实现了超高速的实现了超高速的数据采集，从而解决了数据采集，从而解决了“实时实时”脑功能脑功能成像的问题。成像的问题。与传统的与传统的MRI相比，相比，fMRI不仅保存不仅保存了很高的图像空间分辨率，而且获得了很了很高的图像空间分辨率，而且获得了很高的时间分辨率。因此，除了用它来获取高的时间分辨率。因此，除了用它来获取断面的解剖形态结构图外，还可以获得一断面的解剖形态结构图外，还可以获得一些新参数的图像，如扩散图像、灌注图像些新参数的图像，如扩散图像、灌注图像以及与事件相关的脑功能图像。这些新参以及与事件相关的脑功能图像。这些新参数图像为临床诊断与脑功能成像开辟了一数图像为临床诊断与脑功能成像开辟了一个新的天地。个新的天地。1、医疗影象设备用计算机 输入信息除了接收来自键盘输入的信息外，还可接收自身数据采集系统(dataacquisitionsystem;DAS)。主控汁算机控制着多级的彼此相互独立的CPU系统。多CPU提高处理速度。图象存储设备：硬盘、磁带、光盘、磁盘阵列。三、医学数字成像技术的基础图1.1 数据采集系统的结构2、数据采集(1)数据采集系统的组成数据收集处理器数据收集处理器w发射源发射源：不同的成像方法发射源的介质不同不同的成像方法发射源的介质不同U U U U CRCR、DRDR、DDRDDR、DSADSA和和CTCT其发射源为其发射源为X X射线；射线；U U U U MRIMRI的发射源是射频脉冲；的发射源是射频脉冲；U U U U USGUSG的发射源是超声波；的发射源是超声波；U U U U NMNM的发射源是某些具有放射性的同位素。的发射源是某些具有放射性的同位素。w 被被检检体体：当当被被捡捡体体受受接接到到来来自自发发射射源源的的信信号号后后，体体内内组组织织使使信信号号发发生生改改变变，离离开开被被检检体体到到探探测测器器/接收器。接收器。w探探测测器器/接接收收器器：探探测测器器/接接收收器器是是收收集集经经过过人人体体后后并并带带有有体体内内信信息息的的信信号号，再再转转递递到下一个采集单元。到下一个采集单元。w采采样样器器：采采样样器器接接收收到到上上一一级级转转递递的的信信号号，首首先先经经滤滤过过器器对对它它进进行行滤滤过过，再再经经模模数数转转换换 器器(analogue-to-digital converter，A/D)将将模模拟拟图图象象(analogue image)转转化化成成数数字字图图像像(digital image)。采采集集到到的的原原始始数据必须送到数据必须送到RDCP RDCP w数数据据收收集集处处理理器器：数数据据收收集集处处理理器器(reconstruction reconstruction and and data data collection collection processorprocessor，RDCP)RDCP)可可以以把把原原始始数数据据根根据据诊断的需要进行各种后处理。诊断的需要进行各种后处理。w记录：记录：采采集集数数据据的的最最终终目目的的是是为为了了记记录录人人体体内内的的不不同同组组织织信信息息，供供疾疾病病的的诊诊断断，治疗和复查治疗和复查w模模拟拟采采样样：X X线线片片的的密密度度(density)density)是是随随空空间间位位置置分分布布的的连连续续函函数数，照照片片上上点点和和点点之之间间是是连连续续的的，中中间间没没有有间间隔隔，而而感感光光密密度度随随坐坐标标点点的的变变化化也也是是连连续续的的。它它反映了入射线的反映了入射线的X X线强度的空间分布。线强度的空间分布。w数数字字影影像像的的图图像像矩矩阵阵(matrix)matrix)则则是是一一个个整整数数数数值值的的二二维维数数组组。整整幅幅图图像像被被分分解解成成有有限限个个小小区区域域，每每个个这这种种小小区区域域中中图图像像密密度度的的平平均均值值用用一一个个整整数数来来表表示示，这这个小区域被称为象素（个小区域被称为象素（pixelpixel）。）。(2)(2)数据采集的原理数据采集的原理w w图图图图1.21.2A A为为为为一一一一幅幅幅幅手手手手的的的的X X X X线线线线照照照照片片片片。其其其其中中中中有有有有一一一一条条条条横横横横线线线线。图图图图1.21.2B B给给给给出出出出了了了了横横横横线线线线上上上上的的的的一一一一维维维维像像像像的的的的密密密密度度度度随随随随距距距距离离离离变变变变化化化化的的的的连连连连续续续续函函函函数数数数；图图图图1.21.2C C是是是是用用用用数数数数字字字字表表表表示示示示的的的的维维维维数数数数字字字字图图图图像像像像。在在在在进进进进行行行行数数数数字字字字化化化化时时时时，采采采采取取取取每每每每2 2 2 2mmmmmmmm间间间间隔隔隔隔采采采采一一一一个个个个点点点点。即即即即每每每每个个个个象象象象素素素素的的的的宽宽宽宽度度度度为为为为2 2 2 2mmmmmmmm。像像像像素素素素密密密密度度度度数数数数值值值值用用用用O-255O-255O-255O-255共共共共256256256256个个个个整整整整数数数数表表表表不不不不。256=2256=2256=2256=28 8 8 8，像像像像素素素素密度用密度用密度用密度用8 8 8 8位二进制数表示。位二进制数表示。位二进制数表示。位二进制数表示。w w取取取取横横横横线线线线宽宽宽宽度度度度力力力力1 1mmmm，把把把把整整整整幅幅幅幅图图图图像像像像划划划划分分分分为为为为若若若若干干干干条条条条横横横横线线线线，这这这这样样样样每每每每个个个个象象象象素素素素即即即即为为为为1 1mmmm2mm2mm。在在在在扫扫扫扫描描描描中中中中，这这这这个个个个宽宽宽宽度度度度叫叫叫叫层层层层厚厚厚厚（slice slice thickness)thickness)。每每每每条条条条横横横横线线线线可可可可获获获获得得得得一一一一幅幅幅幅一一一一维维维维图图图图像像像像。这这这这些些些些一一一一维维维维数数数数字字字字图图图图像就可以组合成一幅二维数字图像。像就可以组合成一幅二维数字图像。像就可以组合成一幅二维数字图像。像就可以组合成一幅二维数字图像。w将将二二维维图图像像变变成成一一系系列列一一维维图图像像的的过过程程，在在物物理理上上可可用用时时间间扫扫描描来来完完成成。再再通通过过A/DA/D转转换换器器变变为为离离散散的的数数字字序序列列。这这样样，原始的数字图像就产生了。原始的数字图像就产生了。图1.2 数据采集 完成数据的采集要用A/D转换器，而数据的精确还取决A/D转换器的量化精度。数字图像要在屏幕上显示，也离下开D/A转换器。它主要有以下两项性能指标。(a)转换速度 连续模拟信号首先在时间上进行采样，将连续的时间信号用按一定间隔采集的离散值来表示。采样定理告诉我们，当采样的频率高于连续时间信号最高频率两倍以上时，用采样得到的离散时间序列可以完全恢复原来的连续时间信号而不损失任何信息。采样频率就是A/D转换器的变换频率。(3)A/D与D/A转换器（b b）变化精度和动态范围变化精度和动态范围 w模模拟拟信信息息的的表表示示范范围围没没有有限限制制，但但所所接接收收到模拟量具有有限的动态范围。到模拟量具有有限的动态范围。w整整数数数数字字量量的的变变化化是是离离散散的的，数数字字位位数数愈愈多，能表示的数字量的范围就愈大。多，能表示的数字量的范围就愈大。w A/DA/D转转换换器器的的精精度度应应与与所所转转换换的的模模拟拟信信号号的的信信噪噪比比(signal-to-noise signal-to-noise ratioratio，SNRSNR）动态范围相适应。动态范围相适应。wD/AD/A转转换换器器的的精精度度和和动动态态范范围围要要求求较较A/DA/D转转换器略低一些换器略低一些 在1895年，德国物理学家威廉伦琴发现了X射线，被认为是19世纪的重大发现。这种“新光线”被应用于检查骨折和确定枪伤中子弹的位置。尽管X射线最初被医学目的使用，但该新技术的理论也被应用到无损检测领域。例如，早期锌板的X射线，暗示了焊接质量控制的可能性，20世纪初期，X射线被应用于锅炉检测。第二章第二章 X射线成像系统射线成像系统2.1 X射线成像技术的发展历史射线成像技术的发展历史 红外线紫外线电磁光谱的波长范围紫外线红外线的红外线红外线红外线红外线红外线同X射线有关的诺贝尔奖19011901伦琴伦琴(Roentgen)Roentgen)发现发现X X射线射线(1895)(1895)19141914劳厄（劳厄（LaueLaue）晶体的晶体的X X射线衍射射线衍射19151915布拉格父子布拉格父子(Bragg)Bragg)分析晶体结构分析晶体结构19171917 巴克拉巴克拉(Barkla)Barkla)发现元素的标识发现元素的标识X X射线射线19241924塞格巴恩塞格巴恩(Siegbahn)Siegbahn)X X射线光谱学射线光谱学19271927康普顿康普顿(ComptonCompton等六人等六人)康普顿效应康普顿效应19361936德拜德拜(Debye)Debye)化学化学19461946马勒马勒(Muller)Muller)医学医学19621962 沃生沃生(WasonWason等三人等三人)医学医学19641964霍奇金霍奇金(Hodgkin)Hodgkin)化学化学19791979柯马克和豪森菲尔德（柯马克和豪森菲尔德（Cormack/HounsfieldCormack/Hounsfield）医学医学19811981 塞格巴恩塞格巴恩(Siegbahn)Siegbahn)物理物理 X射线管射线管 阳极阳极（对阴极）（对阴极）阴极阴极104105V+光电效应光电效应：光子能量光子能量 逸出功逸出功+动能动能逆效应逆效应：电子损失动能电子损失动能 产生光子产生光子(X射线射线)被加速的电荷会辐射出电磁能被加速的电荷会辐射出电磁能(光子光子)例：考察一下快电子靠近一个带正电的原子例：考察一下快电子靠近一个带正电的原子 核，并从原子核旁边偏转时产生光子。核，并从原子核旁边偏转时产生光子。快电子快电子原子核原子核慢电子慢电子EK1EK2h 光子光子 在碰到靶之前，每个电子获得的动能在碰到靶之前，每个电子获得的动能 EK=e V。电子碰击在靶上而被减速，并在碰撞中基电子碰击在靶上而被减速，并在碰撞中基本上停下来。每个电子因与靶冲击而损失掉它本上停下来。每个电子因与靶冲击而损失掉它的动能的动能 EK=e V。虽然绝大部分表现为靶中热能，但这动能虽然绝大部分表现为靶中热能，但这动能的很小一部分却由于轫致辐射过程而产生电磁的很小一部分却由于轫致辐射过程而产生电磁辐射。辐射。碰击靶的任意一个电子都能与靶中原子作碰击靶的任意一个电子都能与靶中原子作多次轫致辐射碰撞，因而产生许多光子。偶然多次轫致辐射碰撞，因而产生许多光子。偶然有一个电子一次碰撞就停下来，它的全部能量有一个电子一次碰撞就停下来，它的全部能量都转化为一个光子的电磁能，在这种情况下产都转化为一个光子的电磁能，在这种情况下产生能量最高的光子。生能量最高的光子。X射线的产生条件：射线的产生条件：(1)用某种方法得到一定数量的自由电子。用某种方法得到一定数量的自由电子。如给阴极的灯丝加一个低电压，灯丝加如给阴极的灯丝加一个低电压，灯丝加热后会发射电子。热后会发射电子。(2)迫使这些电子在一定方向上高速运动。迫使这些电子在一定方向上高速运动。如在如在X射线管的两极间加上高压。射线管的两极间加上高压。(3)在电子运动的路径上设置一个急剧阻止其在电子运动的路径上设置一个急剧阻止其运动的障碍物运动的障碍物 如阳级端靶如阳级端靶 X X射线穿过人体时，会出现衰减射线穿过人体时，会出现衰减 这种衰减主要是由这种衰减主要是由 相干散射相干散射 光电吸收光电吸收 康普顿康普顿(Compton)Compton)散射散射 引起的引起的X射线成像的原理（射线成像的原理（P13-14)在19221923年间，康普顿在用X射线作光散射实验时，发现：X射线被散射后，除部分波长没有改变外，还有部分波长变长，这种现象称为康普顿效应（康普顿散射）。一些能量较大的一些能量较大的X射线光子撞击原子外层那些松散射线光子撞击原子外层那些松散的电子，使其脱位，的电子，使其脱位，此时此时X光子只将一部光子只将一部分能量传给被击脱的分能量传给被击脱的电子使其获得动能，电子使其获得动能，光子自身的能量并光子自身的能量并没有消失，只是能没有消失，只是能量减少且方向发生量减少且方向发生改变。改变。X射线成像系统的基本结构射线成像系统的基本结构X射线发生装置射线发生装置 X X射线源组件、高压发生器射线源组件、高压发生器射线源组件、高压发生器射线源组件、高压发生器X射线成像装置射线成像装置 影像增强器、荧光屏、电视系统、电影摄影机、影像增强器、荧光屏、电视系统、电影摄影机、影像增强器、荧光屏、电视系统、电影摄影机、影像增强器、荧光屏、电视系统、电影摄影机、录像装置等。录像装置等。录像装置等。录像装置等。辅助设备辅助设备 主要包括机械设备，如检查床、各种支撑、主要包括机械设备，如检查床、各种支撑、主要包括机械设备，如检查床、各种支撑、主要包括机械设备，如检查床、各种支撑、保持装置等。保持装置等。保持装置等。保持装置等。在19世纪下半页，X射线技术-尽管长期不变-没有发生巨大的变化，由射线源发射的X射线穿过物体，然后通过胶片或荧光屏接受。胶片的对比度和空间分辨率，随胶片的速度和X射线源的控制，使用带胶片的荧光增感屏，在低能量下，得到了较好的图像效果。(1)胶片式胶片式在20世纪50年代，随着图象增强器的出现，发生了巨大的变化，第一次得到了实时的清晰的图像。通过图像放大器，从荧光屏上采集X射线，聚焦在另外一个屏上，可以直接观察或通过高质量的TV或CCD摄像机观察。对于实时成像，虽然图象增强器具有强大的性能，直到最近之前仍然选择胶片保存大的图像、高质量的空间分辨率及对比度。(2)计算机化的计算机化的X射线技术射线技术 （computed radiography）自从20世纪80年代引入了计算机化的X射线技术（CR），X射线成像发生了巨大的变化。直到此时，才实现了真正的自动化检验、缺陷识别、存储以及依靠人为对图像或胶片的解释。CR提供了有益的计算机辅助和图像辨别、存储和数字化传输，剔除了胶片的处理过程和节省了由此产生的费用。CR作用类似胶片，但是取代了胶片，通过照射存储荧光屏，将图像存储在其内部。在许多情况下，该技术很容易的被翻新成胶片基的系统，但不需要胶片、化学药品、暗室、相关设备及胶片存储。与胶片一样，也能够分割CR屏和弯曲，虽然存储板比胶片的成本高（1417in），板的价格大约为700美元，但是可以被使用几千次，其寿命决定于机械磨损程度，但实际比胶片更便宜。另外也和胶片一样，使用条件要求非常苛刻，不能使用在潮湿的环境中和极端的温度条件下。CR与普通X射线成像的区别在于采用一种具有特殊辉尽性荧光物质的影像板取代传统的胶片。影像板感光后在荧光物质中形成潜影，将带有潜影的影像板置入读取器中用激光束进行精细扫描，其信号经光电转换后得到数字化图像，可在显示器上观察或进行后处理，也可用激光相机打印成胶片。CR比其他数字技术的优点：比其他数字技术的优点：在大多数情况下，在整个实验室中只需要一个屏幕读取器，该读取器与图像采集部分是独立的，用户可以分别购买，这一点就区别于其它的采集和读取一体的数字技术。CR的缺点：的缺点：类似胶片，不能实时。尽管比胶片速度快，但是必须将屏幕从X射线站移走，然后将其放入读取器中。CR使得无胶片X射线技术前进了大步，但是却不能提供X射线数字技术的所有的优势。(3)数字平板数字平板在20世纪90年代后期，数字平板产生了。该技术与胶片或CR的处理过程不同，采用X射线图像数字读出技术，真正实现X射线检测自动化。除了不能进行分割外和弯曲。数字平板能够与胶片和CR同样的应用范围，可以被放置在机械或传送带位置，检测通过的零件，也可以采用多配置进行多视域的检测。在两次照射期间，不必更换胶片和存储荧光板，仅仅需要几秒钟的数据采集，就可以观察到图像，与胶片和CR的生产能力相比，有巨大的提高。两种数字平板技术：即非晶硅（a-Si）和非晶硒（a-Se）。表面上，这两种的平板都是以同样的运行方式：通过面板将提取X射线转化成为数字图像。面板无需象胶片一样进行处理，可以以几秒钟一幅图像的速度到进行数据采集，也可以以每秒30幅图像的速度进行实况采集。另外，由于它们的精度高和视域宽，平板以每秒30幅的速度显示图像，替代图像增强器，是比较理想的。然而，以每秒30的幅频将使图像的精度降低。对于非晶硒的平板技术，X射线将撞击硒层，硒层直接将X射线转化成电荷，然后将电荷转化为每个像素的数字值，这种叫做直接图像的方法。非晶硒比非晶硅提供了更好的空间分辨率。两种技术的空间分辨率都接近胶片，但是对比度范围却远远超过胶片的性能。DR与CR的区别是利用电子成像板技术直接成像。DR系统目前有两种，一种是线扫描，一种为平板成像探测器。前者虽然相对价格便宜、密度分辨率高，但由于扫描成像速度慢尚未得到广泛应用。间接DR板：使用含碘化铯闪烁体的单片非结晶硅面板，将X射线先变成可见光，通过光电转换方式再被探测器接受。直接DR板：使用非晶硒直接释放电子被探测器接受。高质量的X线图像：DR所提供的图像非常清晰，具有很高的空间分辨率、密度分辨率、动态范围和对比度。摄片条件完全由计算机控制，可完全避免由于人为或技术因素造成的曝光不足或曝光过度，以及DR强大的图像处理功能，从而显著地提高X线图像质量。显著降低X线曝光剂量：DR的曝光剂量与传统的常规X线摄影相比显著降低，仅相当于常规X线摄影剂量的1/301/100。患者所接受的X线剂量大大降低。直接数字化直接数字化X线成像系统线成像系统（Digital Radiography，DR)具有强大的图像后处理功能：因为DR系统所提供是数字化图像，且配备了图像处理工作站及诊断工作站，可根据临床诊断要求对图像进行各种后处理，可对图像进行双幅显示、整体或局部放大、黑白反转、长度或角度测量、边缘锐化等多种功能。通过对图像的处理或调整可以在一幅图像上看到皮肤表面细如发丝的细微结构，又能看到如脊椎等深部组织或结构 具有很高的X线检查价值：DR具有高的空间分辨率、密度分辨率和动态范围，以及强大的图像处理功能，能够将体内较细小的、较隐匿的、传统X线摄影未能显示出来的病灶显示出来。显著缩短检查时间：DR是直接数字化成像，为实时数字图像采集和显示，成像速度快（图像从曝光到监视器上全屏显示只需大约5秒钟），能立刻看到检查者图像，从而显著缩短了检查的时间。减少了患者的等待时间，从而极大的方便了患者。使放射科实现数字化及网络化：DR系统为直接数字化成像，在此基础上建立PACS系统（放射科医学图像存储与传输系统）和RIS系统（放射科计算机信息管理系统）并与HIS系统（医院信息管理系统）实现连接，最终实现数字化放射科。X射线成像系统性能指标射线成像系统性能指标(1)图像分辨率图像分辨率(2)图像质量的稳定性图像质量的稳定性(3)图像后处理：滤波、窗宽窗位图像后处理：滤波、窗宽窗位 调整、放大缩小、测量等。调整、放大缩小、测量等。(4)剂量：剂量：X光的量子检测效率光的量子检测效率(DQE)(5)工作流与效率工作流与效率(6)图像存储图像存储(7)图像传输图像传输(8)节省资源：数字化节省资源：数字化1、X射线的产生机理2、X射线的成像原理3、X射线成像技术的发展历史4、X射线成像技术发展趋势思考题：思考题：