數(shù)字化放射科的設(shè)備配置

1、數(shù)字化放射科的設(shè)備配置 日趨成熟的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)的建立提供了技術(shù)手段， 新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)為臨床診斷提供了豐富的影像資料，在相當(dāng)程度上提高了醫(yī)療水 平。一個(gè)現(xiàn)代化醫(yī)院的建設(shè)與醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展是密切相關(guān)的，放 射科一一作為 醫(yī)院內(nèi)醫(yī)學(xué)圖像主要來(lái)源部門，如何使醫(yī)學(xué)圖像實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采集、存儲(chǔ)、管理、處 理、傳輸及有效利用，是醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)中最引人關(guān)注的焦點(diǎn)，數(shù)字化放射科的建 設(shè)已成為中國(guó)大地上許許多多醫(yī)院的夢(mèng)想，歷史悠久的老醫(yī)院想逐步完成改造、新 建醫(yī)院將規(guī)劃一步到位。怎樣合理配置相關(guān)數(shù)字化 設(shè)備才符合當(dāng)今醫(yī)療發(fā)展的需 求，基本或完全達(dá)到數(shù)字化放射科的條件？筆者試從一所600張床

2、位的綜合性醫(yī)院 角度，對(duì)數(shù)字化放射科的配備擬出一份清單。 1直接數(shù)字化攝片及造影系統(tǒng) 數(shù)字化照相DR系統(tǒng)(Digital Radiography)是放射數(shù)字化圖像的劃時(shí)代革 命，由于直接數(shù)字化平板的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)影像鏈的組成方法。平板技術(shù)提供了 高清晰的圖像并極大的降低了 X線劑量，不但革掉了傳統(tǒng)影像鏈中的影像增強(qiáng)器、 光學(xué)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等煩瑣結(jié)構(gòu)，同時(shí)也改善了傳統(tǒng)影像鏈所造成的 偽影、失真。尤其平板探測(cè)器在對(duì)比度方面具有的特大動(dòng)態(tài)范圍使圖像的密度分辨 率達(dá)到相當(dāng)高的水準(zhǔn)。 1. 1 DR胸片機(jī)X線胸部攝影是綜合性醫(yī)院中X線攝片工作量最大的部分， 基本占到了拍片總量的40%o選擇

3、一臺(tái)工作效率高、速度快、操作勞動(dòng) 強(qiáng)度低的胸 片機(jī)至關(guān)重要。平板型探測(cè)器的誕生，使高、快、低三者達(dá)到了統(tǒng)一。一臺(tái)DR胸 片機(jī)一天7小時(shí)的工作時(shí)間基本能拍200多人次的胸片，碰到大量的體檢病人，達(dá) 到300人次也是可輕松達(dá)到的。 胸片機(jī)的類型分為立柱式和懸吊式兩種。 立柱式具有安裝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉之優(yōu)點(diǎn)，拍攝胸片時(shí)胸片架位置直上直下 相當(dāng)方便。而懸吊式球管支架配合可旋轉(zhuǎn)90的平板探測(cè)器除了能拍胸片 外，還能進(jìn)行四肢及其它的可變角度拍攝，應(yīng)用范圍擴(kuò)大了許多。拍片系統(tǒng)具有高 效的工作流程，能自動(dòng)設(shè)定曝光條件、圖像處理參數(shù)、濾片及縮光器大??；具有自 動(dòng)跟蹤功能確保球管與探測(cè)器中心對(duì)準(zhǔn)；電離室自動(dòng)探測(cè)曝光

4、范圍。除一般工作軟 件外，胸片機(jī)還有二個(gè)相當(dāng)有用的軟件。 1. 1. 1組織均衡圖像處理軟件。使用該軟件將再次擴(kuò)展攝片的動(dòng)態(tài)范圍，確 保一次曝光即可獲得從軟組織到骨骼的各種密度的診斷信息。 1. 1.2雙能量減影軟件。由于胸部X射線片大約有40%的病灶被肋骨 重 疊，特別是有時(shí)一些小的結(jié)節(jié)病灶往往被肋骨重疊而漏診，雙能量減影技術(shù)用高能 量曝光獲得的肋骨片與標(biāo)準(zhǔn)片相減，把標(biāo)準(zhǔn)片上的肋骨重疊影去掉，而使被遮蓋的 小病灶得以顯示。 1. 2 DR拍片床系統(tǒng)DR拍片床應(yīng)用于除胸片之外的全身其它部位攝片 ,按球管安置方式可分為立柱和懸吊式兩種，按床分又可分為平床與電動(dòng)床兩種。 其中最簡(jiǎn)單配置為平床加立柱

5、型。最好配置則為電動(dòng)床加懸吊式球管，該類配置雖 然造價(jià)貴一點(diǎn)，但能拍攝立位腹部片和胸片，大大拓展了使用范圍，從性能價(jià)格比 方面和方便病人來(lái)衡量，具有相當(dāng)?shù)囊饬x。拍片床的攝片要求比胸片機(jī)更高，更注 意空間分辨率的大小，DR的空間分辨率從根本上分析取決于像素尺寸大小。目前 有廠家的像素點(diǎn)矩做到1 34微米，理論線對(duì)數(shù)達(dá)到3. 6 LP/mm （全屏），作為X線數(shù)字化設(shè)備，已經(jīng)是相當(dāng)不錯(cuò)的。 1. 3 X線數(shù)字平板減影系統(tǒng)（DSA）數(shù)字平板的出現(xiàn)給X線數(shù)字減影系統(tǒng)的發(fā) 展帶來(lái)新的生機(jī)，發(fā)展前途一片光明。與傳統(tǒng)的DSA相比，數(shù)字平板革掉了笨重的 影像增強(qiáng)器，使整臺(tái)DSA的機(jī)架運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)輕巧靈便，每秒旋轉(zhuǎn)

6、角度大幅度提高，擴(kuò) 大了介入治療的應(yīng)用范圍，數(shù)字平板的高分辨率特點(diǎn)，使得到圖像層次分明、血管 清晰，而X線劑量卻大大降低，受檢測(cè)的病人和操作醫(yī)生吃線量明顯下降，得到有 利保護(hù)。 1. 3. 1 平板尺寸分為 2020cm, 30X30cm, 3040cm, 4343cm 四種，其中 2020cm主要用于心臟造影，其余尺寸可用作全身介入，其中30X40cm的 平板在使用中可旋轉(zhuǎn)900足以包絡(luò)所需觀察的部位，保持了功能，降低了造價(jià) 1. 3. 2受數(shù)字采集和刷新影響，每秒實(shí)時(shí)采集幀數(shù)與平板實(shí)際使用尺寸相 關(guān)，只有應(yīng)用于心臟的20&0cm范圍內(nèi)（包括大平板），采集矩陣1KX1K方能做到25 30幀/

7、秒，其它大尺寸的平板米集率只有615幀/秒。 1. 3. 3平板的采集矩陣與平板面積成正比，如40cmX40cni能達(dá)到2KX2 K,如 選擇其中的20cmX20cm,采集矩陣則降到了 1KX1K,顯然在傳統(tǒng)的DSA中，無(wú)論6英 寸、9英寸、12英寸，采集矩陣是相同的。 1. 4數(shù)字式全視野乳腺掃描儀（DR）數(shù)字式全視野乳腺掃描儀（full fled digifal Mammography）不僅能夠增加乳房病人員的可視性，而且還有可能大大減少 以往圖像不清楚的做重復(fù)檢查的患者數(shù)量，此外由于采用了高分辨 率、高性能密度 分辨率的平板技術(shù)，能清楚找出手摸無(wú)感覺(jué)的極細(xì)小的腫塊，同時(shí)在探測(cè)腫塊和因 牽

8、拉組織而引起的結(jié)構(gòu)變形方面，都要優(yōu)于普通的膠片式乳房X射線攝影，降低檢 查時(shí)間是該設(shè)備最大優(yōu)點(diǎn)，對(duì)改善工作流程，加快流通量，以及降低病人所受X線 照射劑量，減少病人乳房受壓疼痛都有積極的意義，同時(shí)為今后開展乳房病普查奠 定了基礎(chǔ)。 2計(jì)算機(jī)X線成像裝置（CR） 計(jì)算機(jī)X線成像裝置一CR系統(tǒng)，早在上世紀(jì)70年代即由富士公司推 出，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，逐步深入到各級(jí)醫(yī)院放射科。雖然DR X線機(jī)的推出，領(lǐng) 導(dǎo)了新的發(fā)展潮流，但DR昂貴的裝備費(fèi)用，使它不可能替代所有普通X線裝置， 比如進(jìn)行靜脈腎盂造影術(shù)，所花費(fèi)的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，DR具有的大流通 量作用已不復(fù) 存在；另外也不可能用DR拍片機(jī)去進(jìn)行流動(dòng)的床旁攝

9、影，相比之下，采用常規(guī)X 線拍片機(jī)加上一套CR系統(tǒng)，既能保證高質(zhì)量的拍片效果，又能解決圖像數(shù)字化問(wèn) 題，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)CR必將與DR共存，選擇CR關(guān)注幾個(gè)方面： 2. 1單槽系統(tǒng)與多槽系統(tǒng)單槽系統(tǒng)與多槽系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是IP板工作預(yù)備位單個(gè) 與多個(gè)的區(qū)別，單槽系統(tǒng)只能允許一個(gè)IP板掃描，第二塊IP板掃描必需等到第 一塊IP板完成后才能插入；而多槽系統(tǒng)則可以多達(dá)810個(gè)預(yù)備位，工作人員只需 把IP板放上預(yù)備位置，機(jī)器投入逐個(gè)掃描，工作人員可以離開去做 其它事，解放 了勞動(dòng)力。 2. 2 IP影像板IP影像板是CR系統(tǒng)中圖像轉(zhuǎn)換的媒質(zhì)。IP板分為軟性板和剛 性板2種，采用軟性IP板，掃描機(jī)的IP

10、板流程比較靈巧、體積小、速度較快，缺 點(diǎn)是每次運(yùn)作過(guò)程中，IP存在彎曲狀態(tài)，易折損，而剛性板則恰恰相反，掃描機(jī)相 對(duì)笨重點(diǎn)，速度也不及軟性板，但沒(méi)有彎曲，IP板的壽命相對(duì) 比較長(zhǎng)。選擇IP 板還應(yīng)注意分辨率，普通IP板分辨率做到56點(diǎn)/毫米，高分 辨率IP板則能達(dá) 到1011點(diǎn)/毫米。 2. 3圖像后處理功能CR系統(tǒng)一般都具有圖像后處理功能，將從IP板上采集到 的圖像信息按照應(yīng)用條件進(jìn)行各種類型后處理，突出臨床感興趣的病 變細(xì)微處，方 便診斷和處理，各家供應(yīng)商都有不同級(jí)別的軟件提供選購(gòu)，一套優(yōu)秀的CR系統(tǒng)只 有配上相應(yīng)軟件才能充分發(fā)揮出圖像效果。 3其他大型檢測(cè)設(shè)備 3. 1數(shù)字胃腸機(jī) 遙控式

11、數(shù)字胃腸機(jī)（又稱多功能X光機(jī)），目前仍是 我國(guó)放 射科在胃腸檢查以及一些特殊造影和部分介入手術(shù)的主要設(shè)備，選擇數(shù) 字胃腸機(jī)重 點(diǎn)在三個(gè)方面： 3. 1. 1發(fā)生器和球管功率，應(yīng)選擇大一些，滿足各類造影需求和長(zhǎng)時(shí)間 造影 要求。 3. 1. 2影像增強(qiáng)器應(yīng)選擇12英寸，要具有高分辨率。 3. 1. 3數(shù)字化攝像系統(tǒng)，無(wú)論是真空攝像器還是CCD數(shù)字采集矩陣要 1KX1K,采集數(shù)據(jù)字長(zhǎng)lOBit 3. 2 CT掃描儀 螺旋CT從誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)有了三次大的飛躍，第1代單層 螺旋掃描機(jī)，最快速度發(fā)展到W1秒/每圈；第2代從二層螺旋掃描逐步發(fā)展到4 層、8層，速度發(fā)展到0 5秒/每圈；第3代發(fā)展到16排

12、掃描，最快速度達(dá)到W0 4 秒/每圈，使無(wú)創(chuàng)心臟成像得到滿意圖像，由于有低于0. 4秒的掃描速度，大大拓 展了心率適用范圍，平均心率最高可達(dá)100次/秒，并且可以不 使用禺受體阻滯 劑。目前多排CT已經(jīng)普遍得到廣泛使用，從2排、4排、6排、8排、10排、 16排均有，更新的32排、40排、64排也正在推出中，選擇高排還是低排，應(yīng) 視臨床應(yīng)用范圍和經(jīng)濟(jì)條件而定，只要夠用就行。 3. 3磁共振掃描儀(MRI)自1986年第一臺(tái)磁共振掃描儀研制成功，醫(yī)學(xué)影 像學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元，此后隨其廣泛應(yīng)用與發(fā)展，磁共振成像在許多領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮 著不可替代的作用。如今MRI對(duì)人體組織的評(píng)價(jià)已經(jīng)從最初的形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)展

13、為功 能性評(píng)價(jià)，以及形態(tài)一功能關(guān)系的評(píng)價(jià)，并且進(jìn)一步逐漸向分子學(xué)領(lǐng)域發(fā)展。十年 前0. 5T強(qiáng)度的MRI是臨床醫(yī)療診斷的主力，如今正在向高磁場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)發(fā)，3. 0T以 及更高場(chǎng)強(qiáng)的MRI已應(yīng)用于臨床，但從合理的配置角度出發(fā)，分析MRI的發(fā)展與應(yīng) 用，以及經(jīng)濟(jì)效益展望，15T磁共振掃描儀在一段時(shí)間還將充當(dāng)綜合性醫(yī)院的主力 機(jī)型。選擇MRI重點(diǎn)考察幾個(gè)方面： 3. 3. 1為降低病人在進(jìn)行MRI掃描時(shí)產(chǎn)生的恐怖幽閉癥的影響，在確保圖像 質(zhì)量的前提下，應(yīng)該選擇大喇叭開口的短磁體，目前長(zhǎng)度已經(jīng)能做到15米1. 57 米左右。 3. 3. 2 MRI工作時(shí)的噪聲常使病人無(wú)法忍受，降低機(jī)器噪音，是各大生 產(chǎn)廠

14、 商正在努力克服的重要任務(wù)，同樣也是我們選擇機(jī)型的重要指標(biāo)之一。 3. 3. 3成像速度低是MRI設(shè)備與CT相比最有差距的，為此，從梯度場(chǎng)、梯 度切換率、線圖等各碩件方面提高性能，以及加快數(shù)據(jù)處理能力研發(fā)新的成像軟 件，增加應(yīng)用范圍。 3. 3. 4最新技術(shù)開發(fā)包括雙梯度、 并行掃描、全身掃描線 陣列等等。 4 PACS系統(tǒng)和RIS系統(tǒng) 4. 1 醫(yī)療影像網(wǎng)絡(luò) PACS (PicturesArchiving & CommunicaSysterns)系統(tǒng)是醫(yī) 療信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。通過(guò)PACS可實(shí)現(xiàn)影像設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連，實(shí)現(xiàn)各種不同 設(shè)備的影像統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地、遠(yuǎn)程地診斷、會(huì)診。節(jié)省

15、存放膠片的費(fèi) 用和空間，并能進(jìn)一步充分使用原始數(shù)據(jù)增加后期應(yīng)用制作研究等功能。實(shí)現(xiàn)徹底 的無(wú)膠片放射和數(shù)字化放射科，已經(jīng)成為醫(yī)療現(xiàn)代化不 可阻擋的潮流。PACS通過(guò)多 年來(lái)的發(fā)展，許多供應(yīng)商已經(jīng)能夠提供成熟的商 業(yè)化產(chǎn)品。從低端到高端，從mini PACS到Full PACS全系列解決方案推出，無(wú)需我們?nèi)ピO(shè)計(jì)方案，只能像選擇設(shè)備一 樣去挑選適合應(yīng)用的產(chǎn)品，如何選擇 應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 4. 1. 1圖像的傳輸、存儲(chǔ)、調(diào)用、瀏覽的速度快慢是反映PACS網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)性能的最重要指標(biāo)。優(yōu)秀的PACS圖像的在線調(diào)用相當(dāng)之快，隨調(diào)隨現(xiàn)，最慢的也 應(yīng)在幾秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)。過(guò)長(zhǎng)的調(diào)用時(shí)間，則造成對(duì)讀片過(guò)程的阻礙。 4.

16、 1. 2圖像存儲(chǔ)空間圖像存儲(chǔ)空間可分為在線存儲(chǔ)和離線存儲(chǔ)。在線存儲(chǔ)主 要采用RAID技術(shù)；離線存儲(chǔ)可采用磁帶、CD-R、DVD等，在線存儲(chǔ) 一般認(rèn)為以半年到一年的圖像數(shù)據(jù)量為限。隨著存儲(chǔ)設(shè)備的容量不斷擴(kuò)大，價(jià) 格一 再下降，業(yè)內(nèi)已提出全在線方案，考慮這樣一個(gè)方案，PACS服務(wù)器和PA CS控制軟件的存儲(chǔ)器控制范圍要充分大，便于每年逐步擴(kuò)大在線存儲(chǔ)單元。 4. 1. 3無(wú)損壓縮技術(shù) 無(wú)損壓縮技術(shù)的應(yīng)用可以降低存儲(chǔ)空間，加快圖像在網(wǎng) 絡(luò)中的傳遞速度，通常無(wú)損壓縮應(yīng)低于2. 8: lo 4. 1. 4安全性影像資料是反映病員狀況的重要病史資料，原始圖像的丟失會(huì) 給病員帶來(lái)無(wú)法挽回的損失。PACS系

17、統(tǒng)中圖像存儲(chǔ)和調(diào)用的安全性是 至關(guān)重要的， 我們必須關(guān)注于高可靠性存儲(chǔ)方案，集中管理的存儲(chǔ)備份方案以及異地災(zāi)難備份的 應(yīng)用等安全措施。 4. 2放射信息管理系統(tǒng)RIS放射信息管理系統(tǒng)(RIS)提供放射科整體 流程和 操作的控制管理，承擔(dān)并執(zhí)行各種醫(yī)學(xué)影像環(huán)境內(nèi)常規(guī)工作流程的任務(wù)和角色。主 要有2種工作站來(lái)完成相關(guān)任務(wù)。 4. 2. 1檢查登錄工作站KHTD該工作站可以單獨(dú)將相關(guān)檢查信息提 前預(yù)登錄，或者透過(guò)HIS系統(tǒng)將信息直接移植到RIS中，執(zhí)行檢查任務(wù)時(shí)間表的預(yù) 安排，通過(guò)工作流程表(Worklist)將被檢查者的相關(guān)信息直接送到相關(guān)影像設(shè) 備，大大方便了使用，加快了速度，節(jié)省了時(shí)間。 4. 2. 2診斷報(bào)告工作站KHTD診斷報(bào)告工作站是放射科醫(yī)生調(diào)用圖 像以及寫報(bào)告的主要工具。一般采用方便、快捷的診斷報(bào)告模塊編輯，用戶可根據(jù) 需要產(chǎn)生任意數(shù)目和類別的診斷報(bào)告工作站模塊。并實(shí)現(xiàn)圖文報(bào)告合一。 診斷報(bào)告工