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X光成像技术的最新发展:平板探测器

  作者:RTMax.COM    来源:中国机电数据网  更新日期:2010-06-21   浏览次数:
简述:X光成像技术的最新发展:平板探测器



      上个世纪末,平板探测器(FlatPanelDetector,FPD)的成功研制,诞生了一种新的放射影像成像技术———数字 X 线摄影(DigitalRadiography,DR),目前 DR 技术日趋成熟,形成了有多种技术类型的产品,越来越多地应用于临床。专家预测,DR 技术将逐渐取代其他 X 线摄影技术,成为普通 X 线检查的主流技术。随着 FPD 静态成像问题的解决,放射学家们期望 FPD 技术能够实现动态成像,解决临床放射学中透视、造影检查的问题。为此,许多厂家开始投入大量的精力进行研究开发,目前已有几家公司能够生产平板全数字血管造影系统。

  

      2000 年 GE 公司生产的 INNOVA2000 平板全数字血管造影系统问世,从而引发 DSA 影像设备的革命。最近几年,FPD 血管机技术不断发展,各厂家相继推出多种型号的平板全数字血管造影系统,如 GE 的 INNOVA2000/3100/4100,Philips 的 AlluraFlatDetectorFD10/20,Siemens的 AXIOMARTIS DfC/dTC/dBC,Toshiba 的 InfinixCci/FD,Shimadzu 的 safireHC/HF 等,在国内外的装机也越来越多。

  

      最早的平板数字血管造影系统是 GE 的 INNOVA2000 型,它采用的是非晶体硅 RevolutionTm 平板探测器,有效面积为 20.5cm×20.5cm,像素大小为 200?m,矩阵为 1024 ×1024。由于探测器较小,该机型主要用于心血管造影及介入检查。2002 年 GE 推出 INNOVA4100 型平板数字血管造影系统,解决了外周血管的介入治疗问题,2004 年又推出 INNOVA3100 型全兼容全数字化血管造影系统。Philips 公司、Siemens 公司采用的是非晶体硅Trixell 平板探测器,以 Siemens 的 AXIOMARTIS 系列为例,已由第一代 FPD 发展到第二代 FPD,第一代 FPD 的像素大小为 200?m(2.5lp/mm),第二代 FPD 的像素大小为 180?m (2.7lp/mm),每幅图像所须的照射剂量仅为传统 DSA 的 50%,展示了第二代 FPD 的优势。

  

      Siemens 首推双向 FPD 的数字化血管造影系统(dBC 型),一次注射对比剂,同时双平面成像,在小儿先天性心脏病的介入诊治上有极其重要的意义。同其他厂家不同的是,Shimadzu 采用自主开发的非晶体硒平板探测器,即所谓的直接转换型 FPD,解决了 FPD 数字化血管造影系统不能实时 DSA 的问题,具有较高的空间分辨率(像素尺寸 150?m,3.2lp/mm),这种 FPD 能同时满足动态成像(造影检查)和静态成像(摄影检查)需要,Shimadzu 已将此 FPD 扩展应用到数字胃肠机系统中。Safire 血管造影系统有落地式 HC 和悬吊式 HF 两种机型,有 9 英寸(22cm ×22cm)和 17 英寸(43cm×43cm)两种规格的 FPD,方便用户选择。

  

      由于各家的 FPD 均较好地解决了低 X 线量区域的入射 X 线量子噪声问题,降低了电气噪声成分,使透视检查时也有良好的信噪比。FPD 数字化血管造影系统由 FPD 取代传统的 I.I-TV 影像链,省去了中间环节(I.I、光学系统、摄像头、模/数转换器)的多次转换,从 FPD 上直接获取数字化图像,避免了传统影像链多个环节传输所造成的失真、噪声及分辨率下降,减少了复杂的外围控制部分,使控制更为直接简单,FPD 数字化血管造影系统显示出传统 I.I-TV 血管造影系统无法比拟的技术优势。

  

      与传统 DSA 系统相比,FPD 数字化血管造影系统的主要优点:

  

      (1)、图像的空间分辨率和密度分辨率较高,影像的层次丰富,细节清晰可见;

  

      (2)、成像的动态范围大(10 倍于传统 DSA 系统),更方便进行图像后处理;

  

      (3)、探测量子效率(DQE)和调制传递函数(MTF)较高;

  

      (4)、可做快速采集(25 帧/秒,1024 矩阵的透视和摄影采集);

  

      (5)、放射剂量低,有的公司介绍,FPD 比传统 DSA 系统可降低剂量 60%;

  

      (6)、余辉小,并消除了边缘的几何失真,图像无过白或过黑区域,无饱和伪影,图像质量好,尤其对低密度的导管、导丝和支架等图像显示清晰。不过,FPD 数字化血管造影系统也存在着图像显示欠柔和,图像背景不透亮等不足。各个厂家采用的转换技术不同,在感光度、灵敏度和分辨率都有所差异,放射线剂量也有高有低,噪声水平也不相同。总之,各家 FPD 数字化血管造影系统产品各有所长,有不断改进完善的空间。

  

      到目前为止,FPD 数字化血管造影系统和传统数字化血管造影系统在成像质量上处于相当的位置。随着 FPD 技术的稳定和成熟,越来越呈现出极大的发展潜力。从长远发展来看,FPD 数字化血管造影系统的前景会更好。

  

      具有我国自主知识产权的第一台大型动态平板 DSA 血管造影及介入治疗系统产品即将面 世,这代表着我国已经成为继美日欧后,全部掌握这一代表国际最先进水平的大型医疗设备研发和制造的国家,而该设备的设计制造厂商是北京万东医疗装备股份有限公司。目前,该设备已经通过临床验证,预计将于 2006 年 10 月左右正式推向市场,第 56 届秋季博览会(郑州)或将成为其大放异彩的平台。

  

      万东医疗凭借敏锐的眼光发现了直接数字成像技术广阔的市场前景,投入巨资进行该技术的 研发工作,并在国内率先推出了基于直接数字成像技术的 DR 数字摄影系统。在大力推动第三代DR 数字摄影技术在国内普及的同时,万东医疗把目光放到了更为先进的动态直接数字成像技术上。

  

      经过几年的努力,万东医疗又推出基于动态平板探测器技术的全新平板 DSA 介入治疗及血 管造影系统。自此,万东医疗已经全面掌握了基于平板探测器技术的第三代放射影像技术,而相关第三代影像设备也已全部实现产品化,基于 FPD 技术的 DR、DSA、DSI 全系列产品的开发完成,也标志着万东医疗在第三代影像技术研究应用领域,走在了国际先进水平行列。这一产品的推出,不仅标志着万东医疗的血管造影介入治疗设备已经达到国际先进水平,也标志着中国成为继美、德、荷、日四国后,世界上第五个掌握动态直接数字成像技术并形成产品的国家。

  

      在扩大临床诊断领域、提升应用范围的同时,该系统优化了整个影像成像链设置,进一步提 升了心脑血管的影像成像质量,并兼顾周边血管造影的特殊需要设置了完整的应用功能,除增加旋转造影及旋转减影功能以满足心、脑血管介入及造影诊断外,还在造影剂跟踪及步进造影等特殊应用方面进一步实现优化以满足周边血管造影工作需要,使之成为真正可以满足全部介入诊断工作需要的、功能完整的落地式全三轴动态平板 DSA 血管造影系统。此外,系统特别在全系统实施优化人机工程设计,充分体现了万东医疗对于临床应用本身的密切关注。


 

责任编辑:rtmax

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