医学影像干式成像技术临床应用

随着科学技术及计算机技术的发展,医学影像已经进入了全面的数字化时代.数字化影像可以在高分辨显示器上直接进行分析诊断.但是人们往往习惯了近100年来的照片图像分析,因此出现了数字影像的胶片硬拷贝技术.1972年CT机的问世,胶片的硬拷贝出现了CRT型多幅相机.10年后湿式激光打印机问世,由于应用数字激光打印,成像质量及其功能明显优于CRT型多幅相机.1994年干式打印机制造成功.可以说它是胶片成像技术的革命性成果.结束了医学影像胶片冲洗工艺中的繁琐工作.从而使放射科工作环境变得明亮、舒适干净（无需排废）,设备明室安装、操作灵活.

1干式打印技术

所谓干式打印技术系指胶片打印后,不再经过洗片机显影、定影、水洗烘干等处理,而直接打印出影像片来.从问世来一直受到放射界青睐.它的使用优点：（1）不需要洗片机而直接打印出胶片.（2）机器占地面积小,安装简便,不需要进水排水管道.（3）无需显定影药水,减少废水污染.（4）明室操作,简便易行.

1.1干式打印成像的类型干式打印成像技术根据显影成像过程中有无激光,分为激光成像和非激光成像.激光成像打印又分为光-热成像打印技术和激光诱导成像技术.非激光成像技术中常用的有直热式打印技术和干式喷墨成像技术.

1.1.1光-热干式成像技术其原理是用红外激光束对热敏激光胶片扫描,使胶片形成潜影［1］.而后,再通过热鼓的热处理,使影像显影.当激光热敏胶片被激光扫描后,激光子进入胶片敏感层将银变成金属银离子而形成感光潜影中心.激光照射后的胶片,从旋转的热鼓上吸收热能,潜影感光中心在热能的作用下而显影.通过这一催化作用过程银原子变成可见的金属银.形成常见带有不同密度的影像.金属银的数量和在胶片上的激光光子数成正比的.胶片光敏层中的银离子一部分通过并加热催化形成银颗粒,另一部分则未催化,银离子残留在胶片上.在传统胶片冲洗过程中,未经照射的银离子经定影清离出胶片.在光-热成像中没有定影程序.残留在胶片上的银离子在一定条件下则有可能继续形成银颗粒,有人叫做继续显影.

光-热成像技术已经比较成熟,柯达公司的干式打印机就用的这种技术.代表产品KODDRYPIX8700另外富士公司的DRYPIX7000等.富士公司的DRYPIX7000的分辨率超过500dpi,灰阶数可达14位（16348级）.目前市场上主流产品这种技术较多.

1.1.2激光诱导成像技术该技术是热激光成像与单一碳基胶片技术的结合［1］.激光扫描方式和光-热式成像技术基本一样.不同的是使用了单一碳基胶片.高精密的激光束作用于面积很小并各自独立区域中的热敏附着层而形成图像热潜影,使该区域的碳被激活；被激活的碳吸附于胶片的覆盖层上,然后将包含有负像的覆盖层拨掉,所需的正像保留在聚酯基层上,最后覆盖上一层保护层以便永久保存.胶片上碳素色去除的程度与入射的激光光强成正比,通过光强变化形成图像灰度,这就是该技术的成像原理.单碳基胶片不含卤化银,其表面是均匀涂抹的碳粉,对普通光线不敏感,可明室操作.

采用激光诱导成像技术的打印机主要有sterlingHelios系列.

1.1.3直接热打印技术将图像数据转换成电脉冲后,传送给热力打印头,热力头再将电能变热力,使热敏胶片显像［2］.热力打印头由微小的热电阻元件组成,排成一列.电脉冲通过热电阻变成热能,每个元件产生的热能传到热介质表面,产生化学反应,产生相应的图像元素.电信号的强弱变化使温度升高或降低,作用于胶片的敏感层而产生相应的像素.热力打印头元件的相应能力是靠可变电压来控制的,理论上讲,在瞬间让打印头的温度升高降低(每个像素灰阶的不同决定这一条件),是不太可能的,所以这种打印速度相对缓慢.

此种技术有富士公司FM-DP技术和AGFA公司的产品.富士公司FM-DP技术使用的非银盐胶片.AGFA公司采用的稳定有机盐颗粒涂抹技术.

1.1.4干式喷墨成像这种成像技术在放射影像科（除心血管介入成像）很少用,在超声、核医学、血管介入成像中多见.它是在相纸或透明片基上打印出黑白或彩色的图像.如KOD3600MedicalImager.

1.2干式打印机的特点从以上四种打印技术来看,前三种技术是放射科常用的打印机技术.可以看出干式打印机可分为有激光的打印机,和无激光的打印机［3］.从使用的胶片上可分为含银盐的和非银盐的.除干式喷墨成像技术外,其它几种技术都是热处理成像,因此有人称为热打印成像,目前市场上主流产品以光-热干式成像技术和直接热打印技术为主.

光-热干式成像技术的主流产品是KOD公司的DRYVIEW系列和富士公司的DRYPIX系列.使用含银胶片.它用激光束扫描胶片,激光束按照图像信息向胶片作离散数字式扫描,非常精细的完成预定格式的打印.从而保证了医疗影像在成像过程中的精密性和一致性.不但图像边缘锐利度高,而且在激光过程中打印头不接触胶片,避免了打印头与胶片的摩擦产生打印头损耗和对影像的损伤.

直接热打印技术的主流产品是AGFA公司的DRYSTAR系列和富士公司FM-DP技术.他是图像数据转换成电脉冲后,传送给热力打印头,热力头再将电能变热力,使热敏胶片显像.有人叫做一步成像.图像分辨率可达508DPI、50um大小的像素点.AGFA胶片对光不敏感,明室操作无意外之担忧.而且机械结构较简单,易于操作和故障处理,开放式接口.

2干式打印机的使用

干式打印技术由于无需胶片洗片机,体积小巧,节省空间,并省缺了暗室及各种管道,操作简便,放置灵活,已完全取代湿式打印.由于各生产厂家都在提高分辨率、减小像素距离和提高输出胶片能力上竞争,使得产品图像质量大大提高,胶片处理速度大大加快.干式打印已广泛用于CR、DR、MR、CT、DSA等医学影像胶片处理上.干式打印机使用,除一些特殊功能外,操作较简便易懂,严格按照操作说明就行.胶片都不是开放式的,每种机型都用自己的胶片,有的还作区域加密,这些是厂家的垄断行为.干式打印机较湿式打印处理速度快,但照片的透明度不及湿式打印,并且有易产生再次显影的缺点,尽管各生产厂家在这两方面都在做改进,但是还是不能满足观片者的视觉需要.因此在使用过程中还要注意以下几个问题：（1）热成像银盐还原的理化过程,银离子部分由光子经加热催化成颗粒,其它尚存在有部分未被催化的银离子,传统胶片处理中这部分银离子被定影清除.因此这部分银离子,在胶片存放过程中,存放条件近似成像程序的条件时,会继续显影.（2）未感光胶片储存要严格按照储存条件：通风、干燥、阴凉.温度：5~24℃；湿度：30%~34%.防止辐射及化学气体侵蚀.避免产生胶片灰雾度过大,胶片透明度低,影响胶片质量.（3）干式打印都是热成像,因此及其工作场所要注意环境温度,保持通风,避免室温过高.（4）不论什么干式打印技术的打印机都要保持室内清洁,减少尘埃,并定期清理打印机加热鼓和热力打印头.（5）成像后的热敏胶片,会受环境温度影响,环境温度高,影响质量下降,图像变黑,最佳环境温度在25℃以下,避免在以下放置环境中暴露：阳光下长时间暴晒,处于环境温度大于50℃三小时以上,在开启的观片灯上放置超过24小时以上,这些环境直接会使胶片图像质量造成严重的损害.

［2］黄恒,倪旭翔,陆祖康.医用干式成像技术现状和发展趋势［J］.光学仪器,2004.12（6）；69-72.

［3］刘文华,李国岱.光热干式打印成像技术及热敏胶片的应用［J］.实用放射学杂志,2001,9（2）；149-150.

（收稿日期：2008-10-11）