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1、 医学应用X线诊断技术已100多年，但X线照片的手工操作显影加工处理一直到上一世纪80年代方得以解脱，即自动冲洗机取代了手工操作，但截止目前，我国基层的一些医疗单位仍沿用手工操作。暗室冲洗X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术第1页/共43页 医学影像打印技术的发展历程从技术上基本可以划分为三个阶段：打印技术X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术1、CRT多幅打印技术2、激光成像打印技术3、干式打印技术第2页/共43页 1、CRT多幅打印：即多幅相机，从二十世纪八十年代开始CT、DSA、MRI等影像检查设备得到广泛的应用，越来越多的影像需要有一种能够多幅影像打印在一张胶
2、片上的设备，这样既节省了胶片，又便于医生进行图像比较。由此诞生了CRT多幅打印机。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第3页/共43页 多幅相机实际上是一台能够移动镜头的照相机，它由荧光屏（CRT）、镜头、皮腔、快门等组成。工作时，主机（如CT、DSA等）产生的影像通过电缆传送到相机，在荧光屏上再现，然后通过镜头、快门组合，投照到胶片的指定位置，使胶片的局部感光成像。拍完一张，移动一格位置，再拍下一张，直到满幅拍完。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第4页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第
3、5页/共43页 CRT多幅相机第一次实现了在一张胶片上打印多幅影像的愿望，满足了影像诊断的要求，但是，CRT打印技术使用的是模拟信号处理，另外其成像技术也有诸多不尽人意的地方，尤其表现在影像质量方面。因此发明了激光相机。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第6页/共43页 2、激光成像打印技术：激光打印彻底摒弃了CRT相机的成像方式，代之以全新的数字化信号处理和激光扫描成像技术。数字化信号处理的原理是将一幅连续的二维图像分解为由许多微小象素组成的离散点阵，同时对每一个像素点的灰度（黑白图像）进行量化，从而得到一个二维数据库（矩阵），这就是所谓的模/数转换（A/D）
4、过程。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第7页/共43页 通过这一过程得到了量化的图像分辨率（DPI）和灰度（灰度级）、间接地为影像质量的比较提供了工具。激光相机收到主机传送来的影像数据后，根据指令设定的分格宽度，反差以及视觉曲线等要求，对数字矩阵进行不同的卷积和内插运算，然后通过激光扫描的方式，将影像逐行成像在胶片上，这样可获得最佳的打印效果。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第8页/共43页 激光打印机采用的是直接扫描成像方式，即将运算处理完成后的影像矩阵中的每一个像素值，通过D/A转换成为一定幅度的电信号，加载在激光器上，对
5、激光亮度进行调制，再通过编码将不同亮度的激光点扫描到胶片上，完成影像打印。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第9页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术激光相机成像原理激光相机成像原理第10页/共43页 湿式激光打印的优点：（1）图像质量高，表现在分辨率高（320-600DPI），密度大（Dman3.6），灰度级多（最多65536级），最小密度值（Dmin）纸。（2）成本低于干式打印。缺点：（1）设备结构复杂，成本高，价格贵。（2）边缘失真仍然存在。（3）仍延用传统的化学冲洗方式造成 设备的腐蚀，故障率高，耗能大，使环境污染
6、等。基于上述缺点，湿式打印技术将被干式打印所替代。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第11页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术湿湿式式激激光光相相机机的的外外形形第12页/共43页 3、干式打印技术 v干式激光打印技术 是一种改进型的湿式激光打印机，仍然沿用影像打印与显/定影分开两步处理的方式，即传统湿式激光打印机的数字化影像处理和激光扫描成像与热处理系统，后者通过加热方式实现胶片的显影和定影，代替了湿式冲洗技术。其成像过程如图所示：X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第13页/共43页X
7、X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术干式激光打印成像过程干式激光打印成像过程第14页/共43页干式打印技术优点：（1）可生成高质量影像胶片。（2）降低了对环境尤其是对水的污染。缺点：（1）激光打印仍设备复杂。（2）热处理显/定影技术仍产生气体排放，且会腐蚀设备（附加的吸附过滤装置可帮助清除）。（3）打印影像稳定性下降胶片变色，原因与光照和温度有关，当遇到强光或高温时，胶片就会变色，如果强光与高温两者并存，变色就更严重。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第15页/共43页v直热式（热敏）打印技术 直热式打印技术在1997年用于医疗打印之前
8、，已广泛的应用于热敏传真，彩色打印，工程绘图，印前分色打印及票据打印等X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第16页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术干式激光相机外形干式激光相机外形第17页/共43页 工作原理为在热敏打印头上分布着一排加热电阻，电阻的大小及数量依机器输出分辨率的要求的不同而异，如每英寸上分布300个，则对应于机器的输出分辨率为300dpi。热电阻的输出温度愈高，在热敏胶片上产生的输出密度愈大，图像愈黑，反之则越浅。热敏胶片在常温下对热不敏感，否则无法运输及储存，而在打印温度范围内，则要对热敏感，方能形成灰度
9、。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第18页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术直热式打印原理直热式打印原理热头阵列部件热头阵列部件第19页/共43页 直热式打印机同样保留数字化影像处理系统，但其打印部分与激光打印机完全不同。不再使用打印、显/定影分开两步处理的传统方式，而是一步直接成像，它甚至不再使用激光器，而代之以热头阵列。所以直热式打印机采用的是一种全新的概念和技术。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第20页/共43页 直热打印机结构简单，既没有激光扫描系统和失真光学矫止系统，也没有显
10、/定影热鼓和气体吸附回收装置，只通过一个热头阵列即解决了一切问题。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第21页/共43页 直热打印机的优点：结构简单，成本低，价格便宜，机器可做的小巧，节省空间。缺点：热电组对一个点加热打印完毕后，要回到初始温度，才能对下一个点行加热打印，所以会影响打印速度，热电阻在打印头上的规则排列，可能会导致规则的条纹噪声。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第22页/共43页直热打印机主要有下述两种a：银盐加热还原打印技术 X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第23页/共43页 从图
11、可看出，热头阵列实则是一组紧密排列的发热元件，每个元件的直径大小与激光打印机的激光束直径相仿，根据不同分辨率的要求，可做到50-80um，即320-508dpi。由于阵列中发热元件的大小完全相同，因此在胶片边缘和中心打印的影像像素大小也完全相同，彻底消除了边缘失真的问题，也就取消了复杂的光学矫正系统。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第24页/共43页 打印时，图像的每一个像素都被转变为电信号（D/A），逐行顺序加载到热头阵列中相应的发热元件上，发热元件根据信号的不同幅度产生不同的温度（如图所示）。相应地与热头接触的胶片点也会发生不同程度的还原反应，将银颗粒从银
12、盐中还原出来，温度愈高，还原出的银愈多，胶片上的颜色就愈深，方程式为：有机银盐+减化剂Ag+氧化减化剂 X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术100100OOC-200C-200OOC C第25页/共43页 其中有机银盐，减化剂和氧化减化剂都无色透明的，所以热敏胶片在打印之前都是透明的，打印后显现的是银的颜色。另外，热敏胶片在热敏层上面还有一个5um5um厚的“保护层”，这个保护层和片基一起，象“三明治”一样负裹着银盐和其它化学物质，热敏层使其在反应前，反应中和反应后都不会泄露，以达到环保的目的，有人将这种结构叫做“双片基”设计。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的
13、冲洗及打印技术打印技术打印技术 第26页/共43页 还有高温打印是为了提高影像的稳定性，避免胶片“变色”的一个有效措施。（以往湿式处理，即手工或洗片机冲洗胶片的影像稳定性好，是因为冲洗时的银盐全部被冲洗掉了，只留下了金属银，而金属银是一不活泼金属，因此稳定）X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第27页/共43页 干式打印的胶片，无论是热头阵列的一次成像，还是激光扫描、热处理显/定影的两步成像，都是利用温度的变化达到成像的目的，但无法达到象水洗般干净的清除胶片上的全部“杂质”（包括未反应的银盐和反应所造成的除银之外的其它物质）。因此，当胶片遇到符合反应的温度时，残留
14、的“杂质”会自动继续发生反应，干扰影像质量，提高打印机的影像打印温度，目的是使胶片在自然环境中无法遇到符合反应的条件，从而减少、甚至避免了继续反应的发生，这样即提高了影像的稳定性。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第28页/共43页 银盐加热还原打印技术是继CRT打印，激光打印之后应用较广泛的一种打印技术。有人将其称之谓“第三代打印技术”。它保留了前两者多幅，高质量打印的特点，又解决了它们系统复杂，影像失真，污染环境等问题，有的打印机只有12个部件，有的热敏胶片已不再怕光，可在全光条件下操作。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第2
15、9页/共43页 b、微囊加热成像技术 微囊加热成像技术使用的胶片上涂布的不是传统的银盐，而是含有A、B两种不同物质的微囊，常温下两种物质无色透明，遇热后，两种物质互相渗透，发生化学反应，颜色变黑，温度愈高，反应愈强，颜色愈深，反之颜色即淡。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第30页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第31页/共43页 由于这种打印机技术欠完善，成像温度较低，所以打印后的影像不够稳定，容易变色，另外其影像质量也不高，目前这种打印机已不多见了。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术
16、第32页/共43页 c.其它：喷墨直接成像 色带打印直接成像，激光加热直接成像等，但都应用较少。X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术第33页/共43页X X线胶片的冲洗及打印技术线胶片的冲洗及打印技术打印技术打印技术直热式干式相机外形直热式干式相机外形第34页/共43页医用打印技术的发展展望 随着电子技术，尤其是网络技术的飞速发展，医学影像设备的数字化与网络化是必然趋势，数字化可提供更多的信息采集和处理方式，进一步延伸医生的诊断视野，提高诊断质量。网络化不仅可增加信息的传播速度，还可提高信息和设备的共享程度。医学影像数字化，网络化的发展必将增加软阅片的应用，而降低
17、对硬拷倍的依赖，但后者独特的地位和传统的习惯在一定时期内是不可完全替代的，但将发生一系列的变化。第35页/共43页 1、标准化：早期打印机与主机设备基本是“一对一”连接，这种方式不符合网络时代资源共享的要求，所以在Dicom 3.0标准中专门对影像打印做出了规定，无论主机的输出和相机的接收，都必须遵从。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第36页/共43页 2、100%打印还原：是指打印机能够以整数倍的打印象素去还原每一个影像像素，从而避免了失真。如CR或DR的影像分辨率为254dpi，打印机的分辨率也为254dpi，则意 味 着 二 者 像 素 等 大，为 1：1还 原，是100%还
18、原。如果打印机的分辨率是508dpi，即打印像素是影像像素的两倍，意味着打印象素是影像像素大小的1/4，为1/4还原，也是100%还原，若打印机像素不是影像像素的整倍数，就作不到100%还原。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第37页/共43页 3、专用化：随着愈来愈多的影像设备采用数字化信号处理，不同功能的主机对打印机的不同需求日渐突出，以往的一机多用正走向专机专用。如CT、MR用打印机要求分辨率不高，但要求大尺寸，高速打印；CR、DR用打印机，要求高分辨率，多种尺寸，高速打印；乳腺用打印机，要求高分辨率，高密度（黑化度），小尺寸，多尺寸打印；USG、ECT工作站用打印机，要求小尺
19、寸黑白或彩色打印等等。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第38页/共43页 4、简便化：随着打印机二十多年来不断改进和发展，人们对打印机的功能、质量的要求越来越高，同时则要求操作和维护越来越简便（有人说这是对机器要求越高愈好，对自己要求越低越好。）所以打印机在不断地“裁体瘦身”，如拿掉了洗片机，拿掉了激光器，拿掉了接口板，拿掉了专用供片盒等等。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第39页/共43页 另外，在新一代的打印机上已出现了办公设备的影子，如自动分片系统，公共供片系统，还有胶片对非光敏材料的使用变得可随时更换。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第40页/共43页 随着湿式激光相机的逐步退出，干式激光相机和热敏相机已成为目前市场的两大打印技术，谁优谁劣，我们暂且不去评论，在实际应用中会见分晓，在近期内这两种干机会共唱主角。医用打印技术的发展展望医用打印技术的发展展望第41页/共43页第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页