醫(yī)用X射線影像增強成像原理與故障分析

譚丹華 廣東省江門市開平中醫(yī)院 （開平 529300）

醫(yī)用X射線影像增強成像原理與故障分析

譚丹華 廣東省江門市開平中醫(yī)院 （開平 529300）

X射線是不可見光源，要通過電離增強，才能把不可見的X射線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽庠?，然后通過攝像機，把經(jīng)過增強的X射線可見光攝錄傳輸?shù)斤@示器上，最后完成從不見光到可見光的過程。而醫(yī)用X射線透視機就是利用人體不同組織和器官對射線衰減不同的原理，通過對X射線源的連續(xù)加載，在成像介質(zhì)上轉(zhuǎn)化為動態(tài)影像的通用X射線設備。本文介紹了醫(yī)用X射線影像增強成像原理，分析故障和總結經(jīng)驗，以便快速判斷和消除故障。

X射線 透視機 影像增強 故障分析

眾所周知，X射線是不可見光源，要通過電離增強，才能把不可見的X射線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽庠?，然后通過攝像機，把經(jīng)過增強的X射線可見光攝錄傳輸?shù)斤@示器上，最后完成從不見光到可見光的過程。醫(yī)院的醫(yī)用X射線透視機就是利用人體不同組織和器官對射線衰減不同的原理，通過對X射線源的連續(xù)加載，在成像介質(zhì)上轉(zhuǎn)化為動態(tài)影像的通用X射線設備。

1.工作原理

當穿過人體的透射X線照射到影像增強器的輸入屏上，獲得亮度較弱的熒光影像，再經(jīng)影像增強器增強后在輸出屏上獲得一個尺寸縮小的、亮度比輸入屏上的亮度強千萬倍的熒光影像。輸

出屏上的熒光影像經(jīng)光學系統(tǒng)傳輸和校正后，被攝像管攝取，從攝像管輸出的視頻電流信號經(jīng)預放器放大、控制器進行圖像信號控制、處理和放大后獲得全電視信號，輸送到監(jiān)視器，在監(jiān)視器熒光屏上顯示X線透視圖像（如圖1）。

圖1.

2.故障分析

在透視過程中常見故障有：無圖像、圖像淡薄、圖像模糊、圖像閃動、圖像位移、有叭叭放電聲、圖像經(jīng)常變等。引起的原因有很多：電源故障、增強管老化、真空不良、性能不良、接觸不良、接地不良、高壓有干擾、內(nèi)屏蔽變形、陽極高壓有漏電、陽極電壓過高、高壓嘴處潮濕或有灰塵等。正因為故障的原因如此復雜，因此故障發(fā)生時不能大海撈針。一般的可由易入難，先從任意兩個相鄰部分的性能分別進行檢測，排除性能正常的部分。對性能不正常的這一部分再詳細分析，依次類推逐漸縮小故障的范圍，直到找到故障，這樣就會事半功倍。

故障現(xiàn)象：以我院一臺安裝在體檢車上的300毫安的廂式X射線機為例，在透視體檢的過程中出現(xiàn)顯示器無影像顯示。首先，我們要了解上述的醫(yī)用X射線影像增強成像原理，分析引起故障的原因可能是：曝光控制電路故障、高壓發(fā)生器故障、球管故障、影像增強器或圖像采集部分故障等。

故障分析：打開操作臺卸下高壓初級和燈絲變壓器初級，按下曝光控制開關，分別測量高壓初級和燈絲變壓器初級的電壓是否異常。如果沒有電壓，檢查曝光控制開關、繼電器、保險絲是否正常；如有電壓，檢查電壓是否正常，燈絲變壓器次級電壓是否約有8.4V，如果沒有則檢查高壓發(fā)生器是否有故障；如燈絲變壓器次級電壓約有8.4V左右，則接下來檢查球管陰極燈絲是否開路，影像增強器或圖像采集部分是否正常等。

故障排除：經(jīng)過以上的故障排除和細查，發(fā)現(xiàn)高壓電纜里連接燈絲公共極發(fā)生線斷路，更換高壓電纜后，開機測量燈絲電壓正常，然后裝上陰極電纜以及接好高壓初級，開機曝光，圖像恢復正常。

3.經(jīng)驗總結

我院還有多臺X射線透視設備，在使用過程中出現(xiàn)最為普遍的就是透視無影像。當出現(xiàn)該故

障時，如何能快速檢查判斷是哪一部分出現(xiàn)故障，在此筆者分享以下幾點經(jīng)驗：

圖2.

3.1 高壓部分（即X光部分）

如何排除高壓部分是否出現(xiàn)故障首先檢查高壓部分是否能正常開機操作。然后進行透視曝光，檢查透視在曝光時的電壓（KV）和電流（mA）能否正常任意調(diào)整。如果這部分是能正常操控的，就說明高壓部分，即X射線沒問題。最直觀的判斷，就是在球管光柵前，貼一張熒光紙，然后曝光看熒光紙是否發(fā)光。

3.2 攝像和顯示部分

攝像機是將熒光影像轉(zhuǎn)化為視頻電信號的裝置，將傳輸?shù)綌z像管輸入屏上的熒光影像轉(zhuǎn)換成電信號；監(jiān)視器是進行電光轉(zhuǎn)化和影像顯示的器件，即是將電信號轉(zhuǎn)換為熒光影像。

如果在透視無影像時，排除上述高壓部分的異常，就接著檢查攝像和顯示部分。先看看顯示器的電源是否能正常開機，亮度和對比度是否正常，調(diào)節(jié)一下亮度旋紐，看亮度是否變化正常。如果亮度是變化正常的，基本就可排除監(jiān)視器的故障了。接下來檢查攝像機，首先看看攝像機的電源和攝像機與監(jiān)視器的連線是否都在正常狀態(tài)下。如果都正常的情況下，我們就可用電筒對攝像頭照射晃動，觀察監(jiān)視器是否可見手電筒的晃動光影。如果可見，就說明攝像機與監(jiān)視器都能正常工作，如果不可見，就是攝像頭的故障。

3.3 影像增強部分

X射線不能為人眼所識別，須通過一定的采集、轉(zhuǎn)換和顯示系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可見光的強度分布，從而形成人眼所見的X射線影像，即X線影像與熒光影像的轉(zhuǎn)換。

影像增強器由增強管、殼體和電源三部分構成。增強管：輸入窗、閃爍體、光電陰極、電極、輸出熒光屏、輸出窗、管殼。殼體：一般由鋁材或鐵片加工而成，且殼體內(nèi)加有鉛層和鈹膜合金屏蔽層。電源：X線增強管用的電源常稱為小高壓。如下圖：面向X光球管的瓶口是圖像輸入屏，面向攝像機的瓶口是圖像輸出屏。

如果上述兩大部分都是正常的，剩下來就是要檢查影像增強器了，這也是最難和最容易出現(xiàn)判斷錯誤的部分。首先，檢查增強器電源的輸入和輸出是否正常，留意一下是否聽到“拍拍”的高壓電向空氣放電的打火聲。如果發(fā)現(xiàn)打火，首先要區(qū)分是電源的小高壓還是增強器的輸出屏打火。如果是電源打火，就檢查電極是否松動和小高壓的電容是否有故障。如果是輸出屏打火，就要與廠家或?qū)I(yè)人員聯(lián)系進一步檢修了。

4.結論

當透視時沒有影像出現(xiàn)，歸納起來主要有三部分：（1）高壓部分（即X射線機）；（2）影像增強部分（即影像增強器）；（3）攝像和顯示部分（即攝像機和監(jiān)視器）。通過檢查三大部分，可以快速判斷故障。為了防止該故障的發(fā)生，我們要加強對重要部件的維護保養(yǎng)，定期檢查，有效減少故障的發(fā)生率。

Principle and Fault Analysis of Medical X-ray Imaging

TAN Dan-hua Biomedical Engineering Department of Kaiping Hospital of Traditional Chinese Medicine (Kaiping 529300)

X-ray is not visible light, to the ionization enhancement, to the invisible X-rays into visible light, and then through the camera, through enhanced X-ray visible light video transmission to the display, the final completion of never see light to visible light. And the medical X ray machine is the use of different tissues and organs of the human body to the X-ray attenuation principle, through the continuous loading of the X ray source, the imaging medium into the dynamic image of general X ray equipment. This paper introduces the principle of X-ray image enhancement, analyzes the fault and the experience, so as to quickly judge and eliminate the fault.

X-ray, fluoroscopic machine image amplification, fault analysis

1006-6586(2016)08-0070-03

R814.42

A

2016-02-17

譚丹華，醫(yī)療器械工程師