醫用X射線設備是臨床應用比較多見的設備之一,其採用X射線作為檢測診斷依據,並控制X射線用於對人體組織放射檢查和放射治療的設備,能夠幫助醫生判斷患者具體的病情狀況。
近期,北京市計量檢測科學研究院 「醫用射線設備圖像質量計量方法的創新與應用」項目通過中國計量測試學會組織的科技成果鑑定會。該項目在醫用射線設備方面提升了在的計量數據對醫療臨床的指導意義,並對提高影像診斷結果的準確性、可靠度意義重大,為醫學圖像質量計量新技術領域的拓展進行了有益的探索和創新。
自從1895年德國物理學家倫琴發現了X射線後,X射線在醫學上開始了越來越廣泛的應用。20世紀初產生了放射學這門新學科,開始了醫學診斷與治療的新紀元。一個多世紀以來,X射線診斷技術迅速發展並廣泛普及,為人類的疾病診斷和健康保健做出了巨大貢獻,並且始終佔據電離輻射醫學應用各個分支中的最大份額。醫用X射線診斷已應用到包括普通X射線診斷,數位化X射線成像(CR,DR,DSA),X射線計算機斷層掃描(X-CT),特殊X射線診斷檢查,乳腺X射線攝影,牙科X射線攝影等方面。
由於診治目的不同,所組成的醫用X射線設備的結構也不同。但總體來說,X射線設備由X射線發生裝置、X射線成像裝置和附屬裝置組成。
1.X射線發生裝置是指完成X線產生並對其進行控制的裝置。一般包括X射線源組件、高壓發生器及控制裝置。
2.X射線成像裝置有多種形式,例如數字成像裝置包括探測器(平板探測器、CCD探測器等)、計算機系統及圖像處理軟體等;其他成像裝置有螢光屏、膠片暗匣、影像增強器、影像電視等。
3.X射線附屬裝置是指為滿足臨床診療的需要而設計的各種與X射線發生裝置配套的設施。主要包括機械設備如檢查床、診斷床、導管床、攝影床等、各種支撐、懸吊裝置、制動裝置、保持裝置、濾線柵、濾過板、遮線器等。
X射線設備發展至今種類繁多,在電磁兼容測試中衡量不同種類的X射線設備的基本性能及抗擾度測試的符合性判據也會略有區別。因此,有必要對X射線設備的分類進行梳理。按照不同的分類原則,X射線設備有多種分類方法。
1、根據影像形式不同可分為:透視X射線設備、攝影(拍片)X射線設備和透視/攝影X射線設備。
2、根據特殊用途的應用分類:乳腺X射線設備、齒科(口腔)X射線設備、數字減影血管造影X射線設備等。
3、根據成像方式分類:傳統X射線攝影(包括使用影像增強器、X射線電視或電影設備)、計算機X射線攝影系統(CR)及數位化X射線成像系統(DR)。
4、根據結構形式分類:固定式、移動式、攜帶式。
5、按照輸出功率分類:小型、中型、大型。
圖像質量指人們對一幅圖像視覺感受的主觀評價。通常認為圖像質量指被測圖像(即目標圖像)相對於標準圖像(即原圖像)在人眼視覺系統中產生誤差的程度。圖像質量又可分為圖像逼真度和圖像可懂度。圖像逼真度描述所處理的圖像和原始圖像之間的偏離程度;而圖像可懂度則表示人或機器能從圖像中抽取有關特徵信息的程度。
客觀評價是指將測試數據化,由機器算法計算得出結果。在國際上,Imatest和DxO Analyzer是比較有名的影像質量客觀評測軟體系統。Imatest和DxO Analyzer有異曲同工之處,都是把影響影像質量的各個因素拆分開來,分別對各個因素進行測試,由軟體分析得出結論,可以非常直觀看到各個方面的表現。
圖像質量的客觀評測是根據人眼的主觀視覺系統建立數學模型,並通過具體的公式計算圖像的質量。相比主觀評測,客觀評價具有可批量處理、結果可重現的特點,不會因為人為的原因而出現偏差。
一般來說,圖像質量客觀評價會分成九個評測項目,曝光、清晰度、顏色、質感、噪音、防手抖、閃光燈、對焦和偽像,每一個評測項目往往還會分成好幾個評測小項目,如偽像就要測試銳化、畸變、暗角這些項目。通過測試這些項目,通過科學的計算,可以非常直觀地看到圖像的性能的各個方面的表現有何不足。