段工的日志

DR现状之DR维修和X光机维修(一)

已有 596 次阅读 2012-01-05 09:03 标签: X光机维修

直接数字化放射摄影系统（DR）的发展及技术

依据探测器的构成材料和工作原理，DR主要分为三大技术：CCD、一线扫描、非晶体平板 (非晶硒、非晶硅+碘化铯/非晶硅+氧化钆)。

一、CCD：由于物理局限性，专家们普遍认为大面积平板采像 CCD 技术不胜任，而且CCD设备在图像质量上较非晶硅/硒平板设备有一定差距，但是相对有价格优势；世界上还有几个厂家用此技术如 Swissray。

二、一线扫描：也称一维线扫描技术，由俄罗斯科学院核物理研究所发明，也就是国内中兴航天在生产的DR；有受照剂量低、设备造价相对平板技术更低廉的优点，但也存在成像时间长（数秒）、空间分辨率低（刚推出时是1mm/lp）以及X线使用效率低的致命缺陷；成像质量较差而且病人会接受大量不必要的辐射。

三、非晶平板：非晶硒/非晶硅；主要由非晶硒层(a-Se)/非晶硅层(a-Si)加薄膜半导体阵列 (TFT)构成。

1.a-Si (非晶硅平板探测器) -- 两步数字转换技术，X-光子（X光机维修）先变成可见光然后用光电管探测而转化为数字信号。主流厂商包括飞利浦、西门子、 GE等。因为涂层技术不同又分为非晶硅+碘化铯平板和非晶硅+氧化钆平板。

2.a-Se (非晶硒平板探测器) -- 一种所谓直接探测技术，X-光子在硒涂料层变成电信号被探测而直接转化为数字信号。目前世界上只有美国Hologic公司拥有此技术的核心，柯达，国内友通等厂家的DR就使用这种探测器。

DR的技术进步是紧紧与影像板技术的发展相联系的。平板的技术发展体现在两个方面：尺寸的大小及动态反应时间。碘化铯/非晶硅型平板在这两方面都具有其他技术不可比拟的优势，是目前最成熟最主流的技术，目前世界上主要领先厂家都用这种技术。

*碘化铯/非晶硅 ( CsI ) + a-Si + TFT ： X 射线入射到 CsI 闪烁发光晶体层时，X 射线光子能量转化为可见光子发射，可见光激发光电二极管产生电流，这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷；每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射 X 射线光子能量与数量成正比；成像速度、影像质量、工作效率等综合水平教高。

*氧化钆/非晶硅(Gd2O2S) + a-Si + TFT ：工作过程与上相似，只是碘化铯被氧化钆取代；由于技术原因其原始图像为12 Bit／4096灰阶，A/D转换为14Bit；工艺成本较低，但综合技术水平比碘化铯板差线路板维修。

*非晶硒a-Se+TFT：入射的X 射线光子在硒层中产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中积分成为储存电荷；每一个晶体管的储存电荷量对应于入射的 X 射线光子的能量与数量；工艺成本较低，但对入射X线吸收不佳，成像速度及稳定性等综合技术水平较非晶硅平板差。

探测器技术	生产厂商	代表厂家	技术特点	备注
非晶硅+碘化铯（CsI + a-Si + TFT）	法国Trixell (飞利浦/西门子/汤姆逊合资）	飞利浦西门子	特殊工艺的Csl柱状晶体结构闪烁体涂层；对X线吸收极好，有效减少可见光的闪射，像素尺寸小，分辨率高，成像速度快，影像质量极佳；综合技术水平很高，是世界公认最成熟最高端的DR平板技术。	工艺复杂难以生成大面积平板，采用四块小板拼接成17″×17″大块平板，拼接处图像由软件弥补。
美国GE(收购EG & G的工业板技术转医疗用)	G E	非柱状晶体结构普通Csl涂层，可见光的闪射现象较为严重，能量损失较为严重；工艺成本较低；但有效尺寸较小，像素尺寸为较大，刷新速度较慢，图象质量较差。	其平板采用工业板技术；工作过程中发热量很大，需要专门的水冷装置PLC维修。
Varian公司	万东、上医、长青、泛太	Varian 平板视野太小,应用范围很窄。	很大局限性而且影像质量不佳
非晶硅+氧化钆(Gd2O2S + a-Si + TFT)	日本佳能美国瓦里安	佳能东芝岛津	利用増感屏硫氧化钆(Gd2O2S) 材料来完成 X 射线光子至可见光的转换过程。成像快速、成本较低，但一般灰阶动态范围较低(12 bit 以下), 与其它高阶14 bit产品图像诊断质量相比较为不足；能量损失较Trixell严重。	俗称“佳能板”

非晶硒

美国Hologic(收购D.R.C公司DirectRay 技术)

新医科技

Hologic

柯达

珠海友通

沈阳东软

北京东健

非晶硒平板存在的缺陷包括温度适应性差以及成像速度慢。

Hologic平板对温度等环境要求较为严格，容易被冻坏出现坏点（国内很多用户平板出现坏点）；成像时间长而且影像质量稳定性不够好。

台湾新医科技在技术上取得一些进展，使其非晶硒探测板对温度环境敏感和成像速度慢的缺点有所改善，但其仍然无法保证稳定的影像质量，使用过程中平板损毁率仍然居高不下；其“床边型”平板能够满足小医院现有X线设备改造为DR的要求。

不成熟技术；成像质量不稳定；最主要技术拥有者Hologic由于其硒涂料层技术不过关致使其平板经常出现问题，已经退出国际DR系统市场；新医公司重点转向生产便携式、低要求DR平板。

一线扫描

俄国科学院核物理研究

中兴航天

采用狭缝式线扫描技术和高灵敏度的线阵探测器。球管发出的平面扇形 X 射线束穿过人体到达探测器，得到一行信号数据，在扫描机构的帮助下，球管和探测器平行自上而下匀速移动，逐行扫描，将一行行的数据经过计算机处理、重建后就得到一幅平面数字图像电源维修。

全称”多丝正比室一维线扫描技术”，存在的缺点是曝光时间过长，像素矩阵、空间分辨率等指标都不高。

Fisher公司

采用条状 CCD 结构的探测器技术，由将 X 光子转换为可见光的闪烁体和四片 CCD 构成，利用线扫描方式完成数据收集。

C C D

(CsI/Gd2O2S+透镜/光导纤维+ CCD/CMOS)

加拿大 IDC

德国Imix

俄国Electron

瑞士swissway

荷兰Nucletron

韩国T.I.T.C

韩国Raysis

美国Phoxxo

法国斯达福

X射线先通过闪烁体或荧光体构成的可见光转换屏，将X射线光子变为可见光图像，而后通过透镜或光导纤维将可见光图像送至光学系统，由CCD采集转换为图像电信号。

技术落后，影像质量差；无法与TFT板技术竞争，面临淘汰。

C M O S (CsI/Gd2O2S+ CMOS)

CaresBuilt

Tradix

受制于间接能量转换空间分辨率较差的缺点，虽利用大量低解像度 CMOS探头组成大面积矩阵，尚无法有效与 TFT 平板优势竞争。

技术非常落后，影像质量差；已经开始淘汰。

注：目前，世界相关专家普遍认可成熟的非晶硅+碘化铯平板探测器技术； Trixell公司生产的平板探测器，因其稳定优秀的成像特质和良好的环境适应性成为DR设备的首选；由于采用世界最佳的平板探测器技术，辅以高质量球管和出色机械性能，加上功能强大的专业级后处理工作站，飞利浦/西门子成为世界公认的DR系统顶级品牌东芝CT维修。

1、探测器：对于直接数字化X射线摄影技术来讲，决定其图像质量不仅仅是平板所采用的技术类型，同时还有平板的DQE、采集矩阵、采集灰阶、空间分辨率、最小像素尺寸等重要因素，每个因素都很重要；在相同的图像尺寸时，采集矩阵越大，像素尺寸越小，图像分辨率越高，细小组织结构才能更好显示DR维修。

（1）材料/技术类型：碘化铯/非晶硅为主流；其中以Trixell平板为最佳。

（2）有效尺寸：主流为17×17in或14×17in；17×17in可满足99%的病人包扩体胖病人，可一次暴光成像；而14×17in有23%的病人不能满足,需二次曝光,增加病人射线损伤, 增加技术人员工作强度。

（3）像素矩阵：主流为2.5K×3K或3K×3K。

（4）像素尺寸：143μm/200μm；像素尺寸大小直接影响图像细腻度。

（5）空间分辨率：决定因素是探测器的尺寸和量子噪声，这从物理意义上是决定因素 (当然从软件上可以内插算法得到更小的像素数,但这不是真实的像的信号,是推算的结果)；此外，射线的质量是一个不可忽视的因数。所有平板中Trixell平板尺寸最大，量子噪声最小。

（6）灰阶：主流是14 Bit／16,384灰阶，只有Canon等少数公司的探测板为原始图像为12 Bit／4096灰阶，A/D转换为14Bit。

（7）探测量子效率(DQE)：是输入信号转导成输出信号的效率，高探测量子效率是潜在剂量降低的基础。数字平板探测板都具有的特性是相对于屏-片X线摄影都有较高的DQE。同等放射剂量下，非晶硒的DQE比非晶硅的低；非晶硅探测板在剂量降低上优于非晶硒探测板变频器维修。

（8）外接装置：是否需要水冷装置或其他装置

2、球管：射线质量和寿命；

（1）焦点

（2）热容量

（3）高速旋转、阳级转速

（4）束光器

3、高压发生器：

（1）功率、频率

（2）输出范围

（3）KV 调节

（4）最短曝光时间

4、控制台：

（1）自动曝光控制、解剖部位摄影：一般都有。

（2）工作站屏幕：19in为主流；17in逐渐淘汰。

（3）操作系统：个人电脑级Windows系统或专业服务器级UNIX系统；对电脑稍有了解的人都明白，后者比前者有不可比拟的稳定性、高处理能力线路板维修。

（4）硬盘：一般60~80G；有普通IDE硬盘和高速SCSI硬盘之分；后者有最快的响应速度和最长的寿命，尤其是涉及图像处理时更能显示出多通道高速度的优势。

（5）曝光到诊断图像显示时间：一般要求≤10s，少数能够达到5s以内；检验工作台计算机系统工作能力的一个很重要的指标。

（6）图像质量控制功能：或好或坏一般都有此功能。

（7）图像处理软件及升级：商家一般都提供在使用期限内免费升级服务；厂商针对医疗诊断实际需求而独家开发的图像处理软件尤显重要，也是判断DR设备档次高低的重要依据之一。

（8）DICOM3.0及功能：一般都有。

（9）外储设备：光盘刻录DVD或CD-RW。

（10）图像输出：以数字形式输出到相机及PACS系统

（11）网络传输速度：100m/ms或1000m/ms；后者有更快的传输速率。

5、球管支架及诊断床：要求人性化设计和符合临床需要。

（1）球管支架

（2）球管旋转

（3）自动电磁锁定及角度和距离显示功能

（4）诊断床要求

（5）滤线栅

6、售后服务：

（1）免费维修：整机一般一年保修。

（2）探测器保修：一般为二年保修。

（3）PACS系统连接及连接所需相关软、硬件：一般免费提供。

（4）操作维修手册：要求详尽。

（5）现场应用和维修培训服务：一般免费提供。

（6）开机率：一般要求95%以上。

（7）售后服务响应时间和保修期后维修年限：一般要求接维修通知后24小时内到达故障现场；保修期后提供超过10年的维修服务上海三广维修在维修行业优势明显，除了强大的技术力量，还和香港恒发科技有限公司合作，彻底解决了集成电路、偏冷们芯片、电流传感器、电压传感器、电流变送器、电压变送器、开关电源以及各种常用电子元件的供应问题。
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