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数字化放射成像的历史

数字放射学 (DR)是一种超现代的放射摄影形式,在对病人进行检查时需要用X射线敏感板来捕捉数字图像。它没有胶片,这使得它在全球范围内对放射科医生、医疗机构和成像设施具有超级便利和吸引力。 

数字放射摄影中使用的平板探测器可以制作高质量的X射线图像,放射科医生可以立即在电脑屏幕上查看、编辑,甚至传输到各种电脑系统,而无需使用成像卡带。

在这篇关于数字放射摄影(DR)的文章中,我们将讨论这种数字X射线系统的历史,它是如何工作的,它的好处,以及今天的两种数字成像系统(数字放射摄影(DR)和计算机放射摄影(CR))。 

我们还将提供你需要了解的有关数字放射学(DR)的任何其他基本信息。

数字化放射成像的历史

数字化放射成像(DR)自20世纪70年代以来就已经存在,尽管其生产可以追溯到几个世纪前。 X光片可以追溯到几个世纪以前。这一切都始于威廉-伦琴在1895年11月8日发现的X光。他在许多测试和研究中使用的第一批照相板之一是他妻子安娜-贝塔的手的胶片。在伦琴的时代,X射线是闻所未闻的,他的发现甚至为他赢得了有史以来第一个诺贝尔物理学奖(1901)。

毋庸置疑,传统X射线的发现为数字放射摄影(DR)奠定了基础。多年来,诊断成像技术不断发展,以满足不同病人和人类的需求。在20世纪80年代,计算机放射摄影(CR)加入了诊断成像领域。 

大量的医院被这种新技术及其优势所吸引。他们中的大多数人在21世纪初就已经离开了模拟胶片放射学。 

CR帮助技术人员认识到放射学世界中的所有无限可能性,并为2007年直接数字放射成像(DDR)的诞生铺平了道路。 

它成为最先进、最高效、最理想的传统成像系统的替代品。 

在DDR问世后不久,影像机构和医院都在全力以赴地获得DR设备和最好的图像管理系统,以加强其机构的放射摄影。

医生手摸着现代数字平板电脑,看着放射科图片

今天,数字放射摄影(DR)在现代诊断成像领域处于领先地位。随着医疗自动化和人工智能(AI)的进步,DR在现代世界改善放射学实践方面的作用是无限的。毋庸置疑,DR系统有一个伟大的未来,将彻底改变全世界的病人护理。

以下是X射线的发现和DDR的引入之间的一些关键发展。

  • 1983年--富士胶片医疗系统公司开始在诊所中使用磷光刺激放射成像技术
  • 1987年--数字放射摄影(DR)首次应用于牙科实践
  • 1995年--法国公司Signet推出世界上第一个牙科数字全景系统。
  • 2001年--有史以来第一个用于普通放射检查和乳腺检查的商业间接CsI FPD问世。
  • 2003年--Schick技术公司推出了无线CMOS检测器(用于牙科诊所)。
威廉-伦琴(Wilhelm Roentgen

谁发明了X射线机?

威廉-伦琴发明了X射线机,使他和其他人能够查看X射线。这些图像被定义为电磁能量波,与光线有很多相似之处,但作用于相当短的波长。 

X光被认为是医学奇迹,使医生在历史上第一次看到了人体的内部情况。它们在1897年巴尔干战争期间首次被用于查看战争受害者的骨折并发现他们体内的子弹。

起初,科学家们对X射线的好处如此着迷,以至于他们没有注意到或甚至不了解辐射的有害后果。 

幸运的是,经过几年的研究,他们发现X射线照射会造成皮肤损伤、烧伤,甚至是致命的疾病,如癌症。 

这时,他们开始认真研究X射线照射的影响,尽管他们当时并没有理解很多,因为当时的技术还没有那么先进。

数字化放射成像技术是如何工作的?

数字化放射摄影涉及在计算机上产生数字化的放射影像。这个过程是即时的,而且放射科医生不需要使用中间卡带来传输图像。 

DR利用数字传感器将入射的X射线辐射转化为等效电荷,然后转化为数字图像。

平板探测器,科学家们也称之为数字探测器阵列(DDAs),在DR中至关重要,因为它们有助于产生高质量的X射线。 

与大多数成像设备不同,平板探测器拥有更好的信噪比。它们的动态范围也得到了加强,保证了放射活动中的高灵敏度。

在直接放射摄影(DR)中,平板检测器以两种方式工作。

  • 直接转换(直接数字放射成像)。
  • 间接转换(间接数字放射成像)。

医生拿着数字放射胶片

直接转换

直接转换涉及在电极板上使用碲化镉(Cd-Te)或无定形硒(a-Se)的平板探测器。这些光电导体的使用在程序中提供了出色的分辨率和清晰度。薄膜晶体管被用来读取检测器上的数据。

必须注意的是,在直接转换过程中,X射线光子一旦撞击到碲化镉或非晶硒上,就会直接转换成数字化和放大的电子信号(放射科医生可以自由选择他们认为最好的光导体,尽管两者都很有效)。

由于直接转换不使用任何闪烁体,所以没有光子的横向扩散。这就是确保产生的图像更清晰的原因,也是这个过程与间接转换的区别。

间接转换

在间接转换过程中,平板探测器带有闪烁剂层。它在将X射线光子转换为可见光光子时很方便。然后,在非晶硅光电二极管矩阵的帮助下,光子被转换为电荷。

知道了数字放射摄影(DR)的工作原理,了解这种数字成像系统的好处也是至关重要的。这有助于你理解为什么成像和医疗机构或这些机构的放射科医生喜欢DR,而不是当今所有其他的模拟图像处理方法。

拿着X光片的女医生

数字化放射成像的优势是什么?

- 更好的工作流程

毋庸置疑,数字放射成像技术从总体上改善了病人的吞吐量和工作流程。这主要是因为图像处理周期与图像采集任务相结合。放射科医生可以在短短五秒钟内查看产生的数字图像。

除此之外,这些图像可以毫不费力地转移到其他电脑上,科学家还可以将它们发送到他们选择的电子邮件地址。由于数字图像在DR中快速生成,放射科医生可以在短时间内拍摄大量的图像,使他们每天能够为更多的病人服务,并尽量减少他们在生成一张X光片上的成本。

- 高图像质量

这是DR的另一个好处,促使全世界的放射科医生支持这个X光系统。问题是,DR使用的探测器的成像能力非常高,特别是与计算机放射摄影(CR)或传统胶片放射摄影相比。DR探测器的剂量效率在这里也发挥了作用,因为它们导致了高对比度分辨率图像的产生。此外,DR允许放射科医生改变生成的图像的外观。他们可以增加或减少照明,使其更容易查看和阅读图像。

- 多样性

DR所带来的多功能性令人印象深刻。首先,成像机构可以获得几类高质量的数字放射成像探测器。他们可以根据它们的特点自由选择其中任何一种。

这些放射摄影探测器中的一个是平面探测器。即使在辐射剂量很低的情况下,平面探测器也有极好的成像性能,这要归功于厚厚的闪烁剂层,它使荧光粉产生的光有可能预先准备好移动到生产点的光电二极管上。

在DR中,放射科医生可以使用铯盐或钆盐。尽管后者很便宜,但它方便耐用。

另外,存储荧光板可以在数字放射摄影期间使用。放射科医生更喜欢它们,因为它们与当今所有的放射成像设备兼容,使他们能够节省开支。

- 最低限度的劳动

数字化放射摄影(DR)带有完全数字化的设置,这意味着放射科医生不需要做很多事情。与计算机放射摄影(CR)等X射线系统不同,不需要将成像盒移到读片机上。此外,在DR中也不需要对胶片进行化学处理。数字化放射摄影缺乏劳动强度,这意味着放射科医生可以完全专注于手头的工作,不受任何干扰。

- DR为患者提供更好的体验

直接放射学(DR)中的成像读出速度快得令人难以置信。这意味着病人不必等待一整天来获取他们的结果并知道他们需要开始的治疗计划。此外,DR允许放射科医生从病人的X射线中收集更准确或客观的数据。这保证了更好的图像解释,以及诊断。

这还不是全部。数字放射学使病人受到的辐射更低,因为成像失败率也很小,不需要重拍。因此,患者不必担心遭受辐射增加带来的所有不良影响,如皮肤损伤、烧伤,甚至癌症。

- 低维护成本

这是成像机构一旦采用数字放射摄影(DR)就会享有的优势。尽管安装DR系统可能相当昂贵,但维护它们却很便宜。这是因为它们不是便携式的,这使得损坏它们非常困难。由于DR的维护成本低,影像机构可以节省开支,把多余的钱用于购买其他设备,以改善他们的病人护理服务。

- 放射科的数字成像

数字成像已在放射学中盛行起来。影像机构和医院知道DR带来的所有好处,他们决心在为不同的病人提供最好的治疗服务的同时享受这些好处。

有了数字成像,现在放射科医生提供高效的诊断成像服务变得更加容易。医生可以快速诊断疾病,监测其治疗,并预测病人的潜在结果。

与传统的放射成像技术相比,计算机放射成像(CR)有哪些优势?

计算放射学 (CR)比传统的放射摄影有几个优点。首先,与后者相比,数字CR的检查时间更短。这使放射科医生能够更快地查看图像并作出诊断。此外,CR比传统放射摄影更具成本效益。希望在获得高质量成像结果的同时尽量减少开支的成像机构无疑应该放弃传统放射摄影,而采用CR。

常见问题解答(FAQ)。

数字化放射摄影是什么时候发明的?

数字放射学(DR)发明于20世纪80年代中期

为什么数字放射学需要更少的辐射?

 DR需要更少的辐射,因为在这个过程中使用的先进的数字传感器反应更灵敏,并被设计为自动将辐射降到最低。此外,数字X射线图像产生的辐射最多可以减少80%。

谁发现了伽马射线?

 法国化学家Paul Villard在1900年研究镭的辐射时发现了伽马射线。这些射线与X射线相似,因为两者都是致命的,而且过多的射线会导致致命的健康并发症。

威廉-伦琴是谁?

伦琴是在1895年11月8日发现X射线的人,当时他正在处理一些电子束。

我可以通过电子邮件接收我的数字X射线吗?

是的。放射科医生现在可以通过电子手段,包括电子邮件,将X射线图像发送给他们的病人。

什么是DR的高动态范围?

动态范围指的是获得易于解释的数字图像所需的X射线曝光范围。在DR中,这个范围很高,使得各种组织有可能在一张X射线图像上被看到和区分出来,而不需要额外的成像。

最后的思考

先进的技术使放射科医生和病人都有可能享受到数字放射摄影的优势。有了DR,就可以在几秒钟内查看X光图像,对其进行全面分析,并在必要时增强其外观。此外,照顾DR系统的成本并不高,然而,它们仍然允许医疗机构为病人提供一流的影像服务。

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