医用干式成像技术现状和发展趋势

　　1　引　言

　　随着科学技术的发展,医学影像已经逐步进人数字化时代。数字化医学影像,如CT图像、DSA图像等,可以直接进行分析诊断。但人们往往习惯分析照片图像,因此,诞生了胶片成像技术,又称为胶片硬拷贝技术。1972年伴随着CT机的问世,在胶片硬拷贝技术方面出现了CRT型多幅照相机。10年后,湿式激光打印机问世,因其采用的是数字激光打印成像,成像质量及其功能均明显优于CRT型多幅照相机,所以CRT型多幅照相机很快被激光打印机所取代。20世纪90年代初,胶片成像技术的革命性成果——干式激光成像系统制造成功[1]。

　　胶片干式成像系统省去了所有冲洗设备,操作简便,可以一次性成像,不需再行显影、定影处理,省去了药水配置,洗片机的维护等繁琐工作。而且干式成像系统对医院而言,可以节省专用场地(如暗房、排废管道等)的投资;对放射科而言,工作环境将变得舒适干净(无需排废),机器放置可以更灵活方便。同时,技术员的工作量将大为减轻(不用更换化学药水);那些常常困扰着维修人员的冲片故障也不存在了,机器的保养更为方便。另外湿式洗片机的定、显影废液以及水洗后污水大量排放造成一定程度的环境污染,这些严重的问题是不可忽视且必须着手解决的,而干式成像系统在上述问题上显示出极大的优越性。当然最重要的是,它能使唯一的消耗品,每张干式胶片的摊薄成本比湿式激光胶片加药水维护费用及场地投资等的成本大大降低[2,3]。

　　近年来,随着一些新技术的研究和发展,出现了几种新的胶片干式成像技术,大体上可以分为激光成像和非激光成像两大类,下面介绍几种最具代表性的干式成像技术。

　　2　干式激光成像技术

　　干式激光成像技术又可根据显影、定影方式的不同分成光-热式成像和激光诱导成像两种。但其胶片曝光过程基本是一样的,都是采用激光扫描逐点曝光的方式。

　　2.1　激光扫描曝光原理

　　图1是激光扫描曝光的工作原理简图。激光束在调制后通过发散透镜投射到一个在x轴方向转动的多面镜,发生反射;反射后的激光束再通过聚焦透镜系统,最后投射到胶片上,完成一个像素点的曝光。由于多面镜在x轴方向转动,使得激光光点也在胶片的x方向上运动,实现了胶片一行的扫描。当一行扫描完成后,胶片在高精度电机的带动下精确地在y方向上移动一个像素的距离,然后开始下一行的扫描,直到完成整个胶片的“幅式扫描曝光”[4]。

　　激光束的强度是由调制器控制的。通过调制器后,输出的激光束是与图像信号成线性关系的,有明暗变化的激光光束,它携带了图像的灰度信息。激光束扫描到胶片上某点时,调制器就应当根据图像数据中该点的灰度值调节激光束强度,使得整幅胶片能够正确曝光。采用激光束扫描胶片,保证了医疗影像在处理过程中的精密性和一致性。不但图像边缘锐利度高,而且在曝光过程中打印头不接触胶片,避免了打印头与胶片磨擦产生的打印头损耗及对影像的损伤。