提高X光計(jì)量檢測(cè)靈敏度的對(duì)策

鄧正秋

(喀什地區(qū)計(jì)量檢定所,新疆喀什 844000)

提高X光計(jì)量檢測(cè)靈敏度的對(duì)策

鄧正秋

(喀什地區(qū)計(jì)量檢定所,新疆喀什 844000)

在現(xiàn)代臨床醫(yī)療診斷當(dāng)中,X光檢測(cè)技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)散,在健康檢查、醫(yī)療診斷等方面均起到了良好的作用。本文當(dāng)中針對(duì)X光計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度作為切入點(diǎn),對(duì)其發(fā)展、現(xiàn)狀以及未來(lái)的理想應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行深入分析。

X光 計(jì)量檢測(cè) 靈敏度 醫(yī)療診斷 健康檢查

1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)了一種具有透視作用的電磁輻射，其波長(zhǎng)介于紫外線與γ射線之間，約為0.01-10nm，這種射線隨后被人們稱為X射線，也被稱為倫琴射線[1]。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，X光具有較強(qiáng)的穿透特性，能夠?qū)^大多數(shù)的可見(jiàn)光不透明物質(zhì)進(jìn)行穿透，同時(shí)還可以使得許多固體材料產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的熒光，可產(chǎn)生空氣電離現(xiàn)象或使得底片感光，在21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)臨床方面，得到了廣泛的有效應(yīng)用。

1 X光計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)

大功率高頻功率模塊的出現(xiàn)，使得高壓發(fā)生器的工作頻率能夠高達(dá)20kHz-100kHz，這代表著高壓工作進(jìn)入到了無(wú)聲時(shí)期[2]。由于圖像采集的應(yīng)用率不斷增加，因此在1249線高掃電視系統(tǒng)出現(xiàn)之后，使得與之相似的充氣電力室探測(cè)器陣列、半導(dǎo)體光敏探測(cè)器陣列也產(chǎn)生了翻天覆地的變化，這三種方式與傳統(tǒng)膠片模式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，形成了一種以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的攝影模式。這種數(shù)字化攝影模式通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的改良處理，以快速的處理速度以及高清的成像技術(shù)使得DSA的實(shí)時(shí)處理迅速成為臨床診斷當(dāng)中的核心措施之一。X光在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，對(duì)檢測(cè)物體不會(huì)產(chǎn)生任何形式上的損壞，進(jìn)而對(duì)其內(nèi)部情況進(jìn)行觀察，同時(shí)不會(huì)被其他射線所干擾，但是正因?yàn)檫@種特性，才使得X光需要通過(guò)特殊設(shè)備才能進(jìn)行探測(cè)。因此，X光計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度成為導(dǎo)致X光機(jī)進(jìn)行更為廣泛應(yīng)用的主要阻礙。

2 X光計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度的影響因素

2.1 焦點(diǎn)因素

由于目前在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，X光實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)均采用X光管，其焦點(diǎn)較小，因此在確定選用的設(shè)備類型與型號(hào)后，系統(tǒng)當(dāng)中必然具有X光焦點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)成像清晰度產(chǎn)生影響[3]。一般來(lái)說(shuō)，X光清晰度包括兩個(gè)方面，一方面是系統(tǒng)清晰度，另一方面是固有清晰度，而這兩方面的清晰度與X光管的焦點(diǎn)尺寸呈顯著的正比例，因此減少焦點(diǎn)數(shù)量、縮小焦點(diǎn)尺寸能夠顯著提高X光實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)的清晰度。另外，焦點(diǎn)的數(shù)量減少與尺寸變小，能夠使得X光對(duì)更加細(xì)微的缺陷產(chǎn)生效應(yīng)，在實(shí)時(shí)成像的檢測(cè)當(dāng)中具有較高的可靠性。

2.2 焦距因素

X射線的焦距主要包括三個(gè)方面，X光管與被檢物體之間的距離、物體厚度以及被檢物體與圖像增強(qiáng)器之間的距離，因此X射線的焦距等于三者相加的距離[4]。通常情況下，焦距能夠?qū)Τ上窈蟮那逦纫约办`敏度產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，焦距越大，射線的覆蓋面積將會(huì)越大，進(jìn)而圖像的清晰度與靈敏度越低。

2.3 圖像接收系統(tǒng)與處理

X射線在透射的過(guò)程當(dāng)中，并不是完全沿中心軸線進(jìn)行的，具有一定數(shù)量的一次散射與二次散射，將會(huì)產(chǎn)生大量的射線損失。在這一過(guò)程當(dāng)中的散射X光如果未進(jìn)行任何形式上的隔離，將會(huì)被圖像增強(qiáng)器與檢測(cè)信號(hào)一同進(jìn)行傳輸、成像與放大，進(jìn)而影響到最終圖像的清晰度與靈敏度。X光實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)在工作中的光電轉(zhuǎn)換，如果次數(shù)較多，將會(huì)導(dǎo)致有效的圖像信號(hào)受到干擾，使得噪音信號(hào)不斷擴(kuò)大，最終形成分辨率、清晰度以及對(duì)比度均無(wú)法達(dá)標(biāo)的圖像。

3 X光計(jì)量檢測(cè)靈敏度的應(yīng)對(duì)措施

3.1 變頻技術(shù)的應(yīng)用

在X光機(jī)當(dāng)中，球管為主要且不可替代的零部件之一，能夠產(chǎn)生X射線。其工作原理為通過(guò)陰極燈絲發(fā)射電子，通過(guò)高壓加速作用對(duì)陽(yáng)極靶面產(chǎn)生沖擊作用，其中形成的光成分當(dāng)中包含了0.2%的有效X光，其余的無(wú)效光與熱占總比例的99.8%。無(wú)效的光、熱在陽(yáng)極靶面通過(guò)聚集后不斷提升靶面的表面溫度，因此將靶面設(shè)計(jì)成圓形，能夠更好的承受強(qiáng)烈的電子沖擊與較高的溫度[5]。

3.2 計(jì)算機(jī)X射線攝影技術(shù)

這種技術(shù)與傳統(tǒng)的X射線攝影技術(shù)具有較為明顯的差異，能夠?qū)射線所產(chǎn)生的影像信息在存儲(chǔ)熒光板上得以顯示，該熒光板當(dāng)中包括熒光物質(zhì)、厚度為300m的微量元素溴化物結(jié)晶，能夠完美替代傳統(tǒng)膠片，承受X射線的直接照射。同時(shí)，存儲(chǔ)熒光板在感光之后能夠在熒光物質(zhì)當(dāng)中形成潛在影像，將帶有潛在影像的存儲(chǔ)熒光板通過(guò)讀出器接受2510×2510像素矩陣的激光束掃描，隨后可對(duì)其信息進(jìn)行有效讀取，而存儲(chǔ)熒光板在使用完畢后，如果通過(guò)強(qiáng)光照射可清除潛在影像，并具有5000次以上的使用次數(shù)。一般情況下的計(jì)算機(jī)X射線攝影裝置包括對(duì)影像進(jìn)行呈現(xiàn)與采集的存儲(chǔ)熒光板、對(duì)影像進(jìn)行掃描的讀出器、對(duì)影像進(jìn)行后期處理與記錄的設(shè)備。其中存儲(chǔ)熒光板也會(huì)分為不同的規(guī)格，而讀出器則分為單槽讀出處理與多槽自動(dòng)排列讀出處理兩種，后者能夠在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)多塊存儲(chǔ)熒光板進(jìn)行掃描處理。

4 結(jié)語(yǔ)

除上述兩種常用的技術(shù)措施以外，還包括數(shù)字信號(hào)技術(shù)、自動(dòng)X光檢測(cè)系統(tǒng)等多種技術(shù)手段，前者可以通過(guò)全球通用的數(shù)字信號(hào)與X射線結(jié)合形成數(shù)字化X線機(jī)，具有較快的成像速度、較清晰的圖像質(zhì)量，同時(shí)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)予以儲(chǔ)存、打印、傳輸至網(wǎng)絡(luò);而后者則適合在半導(dǎo)體當(dāng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)化印制板的測(cè)試流程，提高檢測(cè)效果，使用者不僅可以隨時(shí)觀察板子的實(shí)際位置，還能夠通過(guò)鼠標(biāo)對(duì)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。由此可見(jiàn)，科技手段的不斷發(fā)展，將使得X射線的技術(shù)逐漸提高，多種技術(shù)措施的應(yīng)用能夠在很大程度上提高X射線的檢測(cè)技術(shù)水平，不僅能夠減少不必要的成本支出，還能夠有效控制成像質(zhì)量與靈敏度，在實(shí)際工作當(dāng)中具有更為顯著的應(yīng)用價(jià)值。

[1]李承中.數(shù)字化X光機(jī)的特點(diǎn)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2011(5)：278-279.

[2]郁賢章.醫(yī)院中的醫(yī)學(xué)圖像工程[G].第七屆全國(guó)圖像圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)以論文集,2011.

[3]王書(shū)楷.CR-計(jì)算機(jī)化的X射線放射影像系統(tǒng)簡(jiǎn)介[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2012(9)：156-157.

[4]江孝國(guó),譚肇,王偉等.CM：TI轉(zhuǎn)換屏的發(fā)光靈敏度研究[J].光子學(xué)報(bào),2012(3)：322-326.

[5]王駿,陳堤.圖像存檔與通信系統(tǒng)[J].中華醫(yī)院管理雜志,2011(13)：308-309.