數字輻射成像

定義,套用,性能指標,

定義

Xγ射線穿過物質時會被吸收,被吸收的份額與穿行路徑上的物質性質(吸收係數μ)、厚度(質量厚度)以及入射光子的能量相關。當將一客體放在X、γ射線的“照射野”中,穿過客體後射線強度的減弱情況取決於所經路徑上的物質與厚度。由於客體內部的質量分布是不均勻的,因而即使入射線是均勻的,射出客體後的射線也不再是均勻分布了,不同位置的射線強度取決於射線所穿過物質的性質與質量厚度。記錄下穿過客體後輻射強度的分布情況,便可據此判斷客體內部的物質分布狀況,這就是輻射成像的基本原理。
輻射成像技術分為傳統輻射成像技術和數字輻射成像技術。隨著數位化時代的來臨,數字輻射成像技術逐漸取代了存在技術缺陷的傳統輻射成像技術。由大量分立的探測器元構成的“陣列探測器”取代了經典輻射照相技術所用的感光膠片或螢光屏等感測器。陣列探測器的每個探測元能分別測定所在位置的輻射強度,並最終給出相應的數位訊號。一維陣列探測器的各個探測器元排成一線,它們的輸出信號反映了輻射強度的沿線分布情況。二維陣列探測器的各個探測器元有序排列在一定面積的區域內,它們的輸出信號反映了輻射強度在此面積區域內的分布情況。由“陣列探測器”給出的輻射強度分布影像是數位化的,可以充分套用現代計算機技術加以存儲、傳輸和進行各種處理,大大提高了所獲輻射影像的套用價值。特別是“陣列探測器”的探測效率、回響時間和尺寸規模都是感應膠片等所無法比擬的,可以藉此實現許多用傳統輻射照相技術無法進行的探測任務。可以說數字輻射成像技術的出現與發展,使輻射照相技術進入了一個全新的時代。

套用

數字輻射成像技術的第一個成功實施範例是能獲取人體斷層圖像的X射線透射式CT(computed tomography)裝置,它導致了醫療診斷學領域中的革命性進展。而後靠平移掃描獲取客體輻射投影圖像的DR(digital radiography)裝置也發展了起來。
CT的出現在醫學領域產生巨大的變革,使放射診斷技術得到了全新的水平。時至今日,除了X射線透射式CT外,有發展了“單光子發射CT(SPCT)”、“正電子CT(PET)”以及“核磁共振CT(NMRCT)”等。近年來投放市場的“螺旋CT”更能獲得人體密度分布的三維數字圖像,能夠按照醫生的需求給出任何方向的切片和斷層影像。CT技術在工業無損領域也同樣獲得了套用,稱之為工業CT。鑒於工業領域被檢客體的多樣性,工業CT無論在穿透能力、空間解析度和厚度分辨(反差)靈敏度等方面都比醫用CT有高得多的要求。

性能指標

衡量數字輻射成像系統的性能指標主要包括:厚度反差靈敏度(CI),像質值或絲解析度,穿透本領,最大檢測劑量,掃描速度與通過率等。

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