DR,即Digital Radiography,是数字放射成像系统的缩写,它代表了现代医学成像技术的一个重要进步。DR系统摒弃了传统的X线胶片或CR中的IP板,采用FPD(Flat Panel Detector)平板探测器来捕获影像,并以数字形式存储在计算机系统中。这种技术的优势在于其快速的成像速度,高质量的图像效果,以及便于存储、检索、传输和低成本的运营。
DR系统主要由两大部分构成:成像链和数字链。成像链包括X线源(如X线机)、FPD平板探测器以及各种支架组合,如摄影平床、胸片架等。数字链则由计算机处理单元(前登记工作站、后处理工作站)、显示终端组成。FPD平板探测器是一种采用半导体技术的设备,能够将X线能量转化为电信号,通过A/D转换进行数字化处理,生成X线图像。
DR的工作原理大致如下:X线穿透人体并照射到FPD上;接着,根据转换方式的不同,可以分为直接转换和间接转换。直接转换式,如非晶硒探测器,能直接将X线信号转换为电信号;间接转换式,如非晶硅探测器,则先由X线激发荧光体产生可见光,再由TFT光电二极管转换为电信号。然后,这些电信号通过A/D转换单元数字化,最后按照DICOM3.0标准传输至用户终端,用于分析、处理、诊断和存储。
DR的分类主要依据探测器材料,常见的有非晶硒、非晶硅、CCD、CMOS以及线扫描等。其中,非晶硒(DDR)和非晶硅(IDR)是最常见的类型,它们的成像原理不同。非晶硒成像原理是利用硒作为光电导体,X线导致硒层电荷变化,由TFT阵列读取并数字化;而非晶硅则是X线先转化为可见光,再由光敏元件转换为电信号,最终数字化。
CCD(Charge Coupling Device)成像原理则涉及到X线图像先被转化为可见光,再通过光学系统传递到与CCD相连的半导体阵列,由CCD检测并重建图像。而随着技术的发展,CCD已逐渐被更先进的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)所替代,因为CMOS在功耗、成本和集成度方面具有优势。
DR系统通过先进的探测技术和数字处理能力,极大地提升了医学影像的质量和效率,不仅提高了诊断准确性,还简化了工作流程,降低了运营成本。随着技术的不断进步,我们可以期待DR在未来的医疗领域发挥更大的作用。