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为什么影像增强器逐渐被平板探测器取代?

作者:深圳市伟铭光电有限公司 浏览: 发表时间:2019-11-15 09:59:26

       如果您有了解X射线领域的知识,不难发现,X射线从应用于医疗领域开始,到现在已经普及到各行各业(铸造业、汽车业、电子制造业等),而工业X光产品的方方面面,特别是成像部件,也是慢慢从医疗领域普及过来的。

       影像增强器发明于上世纪50年代,确实是个伟大的产品,他的出现,使荧光屏成像变成了历史,我们不再需要打出太多的对人体造成较大伤害的高强度X光来让荧光屏成像。从此以后,影增大大降低了病人承受的X射线剂量,医生的操作也更加方便,患者和医生都得到了更大程度的保护。

       眨眼60多年过去了,随着科技的发展,影像增强器也逐渐步入老年,无法逃脱被取代的命运。随着动态成像技术的发展,影像增强器逐步被淘汰。今儿不在这里悼念影像增强器,只和各位探讨为什么淘汰了影像增强器。我认为有几个原因:


       一:成像面积小

       先来看看工业产品,下图左边是影增检测的图像,只能够看到一小部分,右边是17英寸的大平板探测器,一张图能照完整个产品。理论上物体尺寸只要比影增和平板探测器的有效面积小,一张图能照完整个产品。


       把目光转移到医用X光机,下图是病人的全消化道X光图像,左边是影像增强器的成像效果,只能看到部分消化道;右边是主流的17英寸平板探测器成像效果,一张图可以拍完整个消化道,便于医生观察和诊断。



       成像面积小,是制约影增发展的重要原因。但是,直接做大影增不就好吗?实际上,从影像增强器工作原理来看,成像面积的增大,会导致整个影像增强器的体积也相应变大,巨大的体积导致无法配合整机使用,因此最大尺寸的影像增强器也只能做到12英寸,而工业领域基本都是2/4inch。


       二,易失真易畸变

       影像增强器,它的工作原理就决定了它容易发生畸变和失真。失真和畸变主要分为两种:一是圆形均衡几何失真;第二种是不对称,也叫做S失真。



       圆形均衡几何失真是因为将X光图像被投射到一个曲面上,如上图,图像边缘会产生枕形或者桶形畸变, 这种畸变与输入屏幕的形状和X光管的位置相关,因此我们称之为几何失真。负失真透镜可以部分补偿输入屏幕曲率引起的正失真,从而减少输出图像的总失真,但失真仍然是不可避免的。

       第二种失真称为S失真,是由于地球磁场或周围机器引起的杂散磁场的干扰造成的,直线形物体特有的S形图像。

       影像增强器的畸变,如下所示,严重干扰了X射线图像的检测结果,导致工业上容易误判漏判缺陷,医疗上容易导致漏诊误诊。



       第三、影像对比度低

       目前主流平板探测器的动态范围是14或16位,而影增的动态范围只有10位。也就是说,目前主流动态成像产品动态范围是影增的16倍或32倍。

       动态范围的差异,就是截然不同的结果,如下图。左边的动态范围比右边的差得多,所以图像的精细、色彩等都有很大不同。




       工业上的影增影像如下图,10位的动态范围,产品内有些密度/厚度相近的部分,颜色会更加相近,看不到清晰的轮廓。而16位的平板探测器,能更细致地分辨出黑白灰阶内颜色,相比10位的影增,多了64倍的灰阶,使得成像的产品内部轮廓更清晰,避免漏判误判。



       医学上影像增强器的图像如下图所示,动态范围为10位,观察密度差别很小的病灶时,尤其是面对SARS早期肺部病变等渗出性和弥漫性影像学病理改变时,医生将束手无策,不能作出正确诊断,因此容易导致漏诊和误诊。



       技术每天都在进步,产品的发展更是日新月异。影像增强器已经走过他的辉煌岁月,也走到了生命的尽头一切终将成为历史。医学影像的诊断肯定会有更大更多的突破,我们不仅要铭记过去,还要展望未来。


为什么影像增强器逐渐被平板探测器取代?
如果您有了解X射线领域的知识,不难发现,X射线从应用于医疗领域开始,到现在已经普及到各行各业(铸造业、汽车业、电子制造业等),而工业X光产品的方方面面,特别是成像部件,也是慢慢从医疗领域普及过来的。
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