X线摄影曝光参数
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三、 数字X线摄影
数字X线摄影也是以X线作为成像能源,在成像几何学方面与屏-片X线摄影是一致的。而其影像探测器的特性与屏-片系统有明显区别,两者使用中的差别主要是曝光参数方面的变化。如何用好数字X线摄影系统,对于已经有屏-片系统摄影经验的人来说,主要是在曝光参数学方面理念的转变。
数字X线摄影的照片“密度”是由系统软件处理决定的,不再与曝光剂量相关联。这看来是一件好事,但过度降低剂量后出现的问题是影像的噪声增加。因为X线产生过程中的统计学起伏,影像噪声不可避免,特别在较低剂量时就更明显。所以,“噪声水平”成为评价数字影像质量的重要指标。
增加X线剂量可降低噪声、提高信噪比和图像质量,但同时也增加了患者的辐射剂量,增加了对生物分子和细胞的损伤和致癌风险。我们既要利用X线进行成像,又要尽可能地降低剂量,降低X线对人体的伤害。数字X线摄影的曝光参数选择的关注重点是在曝光剂量和可接受的影像质量之间的平衡。即,数字X线摄影影像质量以能解决受检者的问题为准,应以尽可能低的剂量获得能解决受检者问题的影像质量,不应脱离具体诊断要求去单纯追求影像质量。
屏-片系统的动态范围小,只能用曝光参数控制兴趣部位器官的透过信息、把透过剂量分布压缩、调整到胶片特性曲线的线性区内。而数字摄影系统探测器的动态范围大、灵敏度高,大量在屏-片系统不能进入胶片特性曲线线性段的密度信息被数字影像探测器宽泛的动态范围所接受;大量在屏-片系统不能被区分的“密度差别”被数字影像的像素数据区分开来。所以,动态范围大、“层次丰富”是数字摄影系统的天然优势。
数字系统的处理软件会影响影像的视觉效果。软件的设计追求在大多数情况下能直接输出优质的影像效果、尽量减少人工的干预,以提高工作效率。对原始数据的处理方式是可以进行选择、改变的,但在大量的实际工作中,人们大多接受了默认软件的自动处理结果,仅在十分必要时对具体案例进行改变程序的处理,以得到更理想的效果。
系统软件和后处理对影像的层次和对比有很大影响。但无论屏-片系统还是数字系统,X线摄影影像都应反映X线的特性和被人体吸收差别的本来特征。千伏的高低影响着不同密度组织间吸收系数差别的幅度;千伏的选择是确定如何体现这些差别的有效手段。良好的原始信号对比,加上正确的软件处理,才能得到最理想的影像效果。
后处理功能可以一定程度上弥补参数使用偏差造成的影像质量缺陷。尤其在剂量过大时,这在屏-片系统会造成密度过大,明显影响照片质量;但在数字系统反而会得到优质的影像。不过其代价是受检者接受了过多的辐射剂量,而对其检查目的并没有增加多少有用的信息。这是个美丽的陷阱,影像本身并不提醒人们剂量已经过高。所以摄影参数的选择在数字系统仍然是十分重要的,但其重点转移到了影像质量和使用剂量的平衡上。
总之,X线摄影曝光参数的选择在屏-片系统已形成了比较完整的理论体系。但这些理论在用于数字摄影系统时,必须结合数字系统自有的特点适当调整,才能得到理想的影像效果。放射师也要与时俱进、转变理念,重视适于数字X线摄影系统的曝光参数学方面的探索和研究,把数字摄影用得更好。