E．腓骨小头与胫骨仅有小部重叠(约为腓骨小头1／3)
答：C
自测题-72 关于膝关节侧位的体位显示标准，下列哪项是错误的（ ） A．膝关节间隙位于照片正中，股骨内外髁重合； B．髌骨呈侧位显示，无双边 C．股髌关节间隙完全显示
D．腓骨小头前1／3与胫骨重叠 E．股骨与胫骨长轴夹角为90°~100° 答：E
自测题-72 关于腰椎前后正位体位显示标准，下列哪项是错误的（ ） A．照片包括腰1至腰5全部椎骨及两侧腰大肌 B．椎体序列清晰显示于照片正中
C．两侧横突、椎弓根对称显示
D．第三腰椎椎体各缘呈切线状显示，无双边影 E．椎间隙清晰可见 答：A
自测题-73 腹部泌尿系平片（KUB）诊断学要求标准，下列哪项是错误的（ ） A．骨骼清晰可见 B．肾脏轮廓可见
C．腰大肌影及腹壁脂肪线可见
D．腹部肠道清洁良好，对诊断无影响 E．影像细节显示指标为1.0cm钙化点 答：E
【考点12】数字成像技术概述 1．数字成像技术概述
（1）数字成像技术的兴起
自1895年德国物理学家伦琴发现X线伊始，X线便首先应用于医学领域。通过透视和摄影照相对疾病进行诊断，从而开创了X线摄影技术，开启了医学放射影像学服务于人类健康的伟大篇章。它第一次无创伤的为人类提供人体内部器官组织的解剖形态学图像。 70年代以前，为了适应放射医学临床工作和科研的需要，X线影像设备技术围绕着X线球管、胶片、成像板、影像增强器以及对比剂等，开展了一系列的新技术、新工艺，使得影像设备的性能、功能不断改善和提高，产品品种和生产规模日益扩大，X线的检查方式、检查手段、应用范围得到了进一步的扩大和提高。但是，它们的成像方式并没有本质的改变。
20世纪70年代初期开始，伴随着物理学、电子学、计算机和微电子技术的飞速发展，医学影像学领域先后发明了一系列全新的成像技术和设备，如CT、MRI、DSA、US、NM、CR、DR等。从而冲破了传统的X线检查技术，构成了当代新的医学影像技术领域。
这些新技术不仅极大的丰富了形态诊断信息和图像的层次，提高了形态学的诊断水平，更为重要的是实现了诊断信息的数字化，它是医学诊断影像技术中一次重大的变革。可以说，70年代以前为传统的单一的放射诊断学，70年代以后发展成为现代医学影像学。
与传统X线影像技术相比，现代医学影像技术的最大特点是进入了数字成像领域。它们虽然都是以形成的图像作为诊断依据。但是，各自的成像能源、成像方式、检查方法和诊断原理则有很大差别。如表4-1所示。
4-1 医学影像成像技术的比较
图像种类 常规 X 线 CT
X线
密度和厚度
直接透射 大
有损
形态、全貌、精细
密度分辨力高 软组织、代谢信息
安全、动态、重复 功能
成像源 成像依据
成像方式 信息量 对人体影响 优势
X线 吸收系数 氢核物理状态
数据重建 中 数据重建 中 数据重建 中
有损 无损 无损 有损
MRI 磁场 US NM
超声波 界面反射 g线
核素含量和分布 数据重建 小
现代各种医学影像的成像源、成像依据虽然各不相同。但是，它们的成像方式均为数据重建，这表明现代医学影像已进入图像信息的数字化时代。
20世纪80年代初期，存储荧光体方式的CR系统率先进入了临床使用，从而解决了常规X线摄影的数字化。1997年以后，以平板探测器为主的数字X线摄影系统亦相继问世，为医学影像学实现图像的全面数字化奠定了基础，也促进了远程放射学的发展。 2．模拟与数字
（1）模拟影像与数字影像的概念
模拟是以某种范畴的表达方式如实地反映另一种范畴。在我们日常生活中有很多这种现象，例如温度与时间、电源的频率、电压和电流的变化等，这些信息量的变化是随着时间和距离的改变连续的变化。我们把这种连续变化的信号称为模拟信号和模拟量。由模拟量构成的图像称为模拟影像。
在X线摄影范围内，影像的记录和显示是从几乎完全透明（白色）到几乎不透明（黑色）的一个连续的灰阶范围。它是X线透过人体内部器官的投影，这种不同的灰度差别即为任何一个局部所接受的辐射强度的模拟；或从另一角度讲，为相应的成像组织结构对射线衰减的模拟。
由此不难理解，传统的X线透视荧光屏影像、传统X线照片以及I.I-TV影像均属于模拟影像。因为，这些影像中的密度（或亮度）是空间位置的连续函数，影像中的点和点之间是连续的，中间没有间隔，感光密度（或亮度）随着坐标点的变化是连续改变的。而将这些形成模拟影像模拟影像的设备，称之为模拟系统。
若在一个正弦（或非正弦）信号周期内取若干个点的值，取点的多少以能恢复原信号为依据，再将每个点的值用若干位二进制数码表示，这就是用数字量表示模拟量的方法。将模拟量转换为数字信号的介质为模/数（A/D）转换器。模/数转换器把模拟量（如电压、电流、频率、相移、脉宽等）通过采样转换成离散的数字量，该过程就称为数字化。转换后的数字信号送入计算机图像处理器进行处理，重建出图像。该幅图像是由数字量组成的，故称之为数字影像。
由此可见，数字影像则是将模拟影像分解成有限个小区域，每个小区域中图像密度的平均值用一个整数表示。就是说，数字图像是由许多不同密度的点组成的。数字在这里不仅意味着数码，数字的概念是以某种人为规定的量级且定量化的反映另一种概念范围。数字成像系统
也称为离散系统。
模拟信号可以转换成数字信号。同样，数字信号也可以转换成模拟信号，两者是可逆的。完成这种转换的元件是数/模（D/A）转换器，它把离散的数字量（数字脉冲信号）转换成模拟量，即还原成原来信息。 可见，对于同一幅图像可以有两种表现形式，即模拟方法和数字方法（连续方法和离散方法）。这两种方法各有特色，在解决某一具体问题时，往往两种方法混合使用。
一幅图像显示后，到底是模拟影像还是数字影像，肉眼很难分辨，若用一精密的密度阅读器扫描，其结果两者是有差别的。模拟图像是以一种直观的物理量来连续地、形象的表现另一种物理量的情况，数字图像则完全是以一种规则的数字量的集合来表示物理图像。 （2）数字影像的优势
既然模拟方法和数字方法可以混用，为什么在图像处理中倾向于数字方法呢？总的来说，数字方法在很多方面优于模拟方法： ? 对器件参数变化不敏感； ? 可预先决定精度； ? 较大的动态范围；
? 更适合于非线性控制；
? 对环境、温度变换敏感性低； ? 可靠性高；
? 系统依据时间划分进行多路传输时，有较大灵活性；
? 纯数字系统是由大量简单通断开关组成的。它基本上不随时间和温度产生漂移，系统性能始终一致。
总之，数字方法的最大特点是抗干扰能力强。
从应用角度分析，数字图像与传统的模拟图像相比，数字图像的优势是： ? 数字图像的密度分辨力高
屏/片组合系统的密度分辨力只能达到26灰阶，而数字图像的密度分辨力可达到210-12灰阶。虽然人眼对灰阶的分辨力有一定的限度。但是，因数字图像可通过变化窗宽、窗位、转换曲线等技术，可是全部灰阶分段得到充分显示。从而扩大了密度分辨力的信息量。
? 数字图像可进行后处理
图像后处理是数字图像的最大特点。只要保留原始数据，就可以根据诊断需要，并通过软件功能，有针对性的对图像进行处理，以提高诊断率。处理内容有窗技术、参数测量、特征提取、图像识别、二维和三维重建、灰度变换、数据压缩等，这些均是高科技在医学影像学领域中应用的重要体现。
? 数字图像可以存储、调阅、传输或拷贝
数字图像可以存储于磁盘、磁带、光盘及各种记忆体中，并可随时进行调阅、传输。影像数据的存储和传输是PACS系统建立的最重要部分，为联网、远程会诊、实现无胶片化等奠定了良好基础。
3．数字X线摄影的发展与需求
（1）数字X线摄影的发展
全球数字影像(DI)的市场份额，自1997年起平均年度增长率为7.8%，平板探测器系统在所有数字系统中从1998年的1.7％到2004年的68％(取自 Frost 和 Sullivan公司 98年预测)。DR普及率在德国为23％，英国为16％。
我国CR设备的年度增长率在10~15％，而DR设备的年度增长率自2005年以来急剧上升为45~50％。到2006年底CR设备的临床运行量大约在1700~2000台；DR设备的装机量大约在1165台。在我国东部大城市三级甲医院数字X线摄影的普及率在100％。如果我们以全国2
万家医院作为基数，数字X线摄影的普及率大约在在30％左右。
由此我们不难体会，数字X线摄影的发展比我们预计的要快得多，X线摄影数字化的普及已成为必然趋势。
（2）X线摄影数字化的需求
影像数字化发展的原动力在哪里?我们分析有三个方面的原因:
①医疗体制改革的需求
患者需要在最短时间、用最少的花费、获取最佳的诊疗效果。这是一个永无休止的需求。数字化可以提高检查效率；数字化可以提高检查质量、阔展更高级的临床应用；数字化可以优化卫生资源配置，降低医疗费用，减少医院开支。以此，数字化的选择是医学发展的必然。 ②医疗信息一体化的需求
医院信息一体化的格局将由医院信息系统（HIS）、患者信息系统（PIS）或电子记录系统 （EPR）、放射科信息系统（RIS）以及图像存储传输系统（PACS）构成。在此，医学影像的采集、显示、存储、传输的数字化，将成为实现医院信息一体化的基础。 ③数字医疗设备市场的需求
1997年全球数字影像(DI)的市场份额为99亿美金，如果以每年7.8%的增长率粗略计算2005年可达166亿美金。这对厂家来讲是个巨大诱惑。
回顾医学影像学发展的历程，正如中国工程院刘玉清院士指出的：从1895年伦琴发现X线到1972年，77年基本上处于传统X线诊断领域，到90年代中期则形成了现代医学影像学体系，其间以每2-3年出现一个新技术的频率发展，而这些新技术无一不是以数字影像为基础。到了20世纪末期则向占60~70%检查份额的常规X线摄影数字化冲击，相继出现了计算机X线摄影（computed radiography, CR）和数字X线摄影（digital radiography, DR）。 4．X线数字影像的获取方式与比较 （1）数字影像获取的方式
归纳起来，X线数字影像可通过以下五种方式获取或转换： 胶片数字化仪(Film Digitizer)；
计算机X线摄影（Computed Radiography, CR）； 电荷耦合器（charge-coupled device，CCD）技术；
碘化铯/非晶硅平板探测器(a-Si)； 非晶硒平板探测器(a-Se)。
从所获得的图像性质来讲，无论是CR、CCD、碘化铯/非晶硅平板探测器还是非晶硒平板探测器所获得的图像系统均属于数字X线摄影（digital radiography, DR）。然而，由于数字X线摄影发展历程所致，人们已经习惯将计算机X线摄影提出来称之为“CR”，而将CCD、碘化铯/非晶硅和非晶硒平板探测器所获得的图像均称为“DR”。 （2）数字影像信息获取方式的比较
①胶片数字化仪
价格低廉； 适用于原有照片库的数字化；图像质量受原始照片的限制；有信息丢失的危险；网络连接能力低。
②计算机X线摄影(CR)
我们认为，CR的出现首先链接成了一个完整的影像数字链。CR开拓了X线摄影数字化的先河；充分有效地利用了现有X线摄影设备；具备目前DR尚无法替代的床边数字摄影；为X线摄影数字化的普及创造了十分有利的条件和机遇；对中国市场来讲，它既可以完成影像的数字链，又可以获得可观的资本积累。现在CR已普及全国三级甲等院。
CR与屏/片成像系统相比有更好地动态范围及线性；网络连接能力强；可充分利用现有X线设备，不改变工作流程。特别是在急诊、ICU、CCU床边摄影有独特的功能，是DR目前还不
能普及的。此外成本相对较低。
但是，CR的最大问题是不能做动态采集；CR静态采集需要手工操作，采集速度较慢（一般在30秒）；成像板易出现划痕和人工伪影。 ③电荷藕合器件（CCD）
利用电荷藕合器件（CCD）将模拟影像转换成数字影像有三种技术路线：
光学透镜式（optical lens）、狭缝扫描式(slot scan)及光纤圆锥式（fiber optical taper）. CCD开发容易，技术成熟，成本相对较低。图像质量将随其矩阵大小而改变，且它是由许多小的CCD拼接而成（砖面设计），结构复杂。与DR相比，X线量子检出率（detective quantum efficency,DQE）及噪音等效量子量子数（noise equivalent quanta,NEQ）较低，且采集速度较DR慢（一般在20秒左右）。 ④数字X线摄影(DR)
数字X线摄影(DR)的核心技术是平板探测器(FPD), 它分为直接转换式平板探测器和间接转换平板探测器两种。 DR在图像质量、辐射剂量、临床应用等方面均优于屏/片成像系统。当然, 在网络功能上更是后者所不能及。
2数字影像质量的评价要素是信噪比(signal to noise rio,SNR)，它通过调制传递函数（modulation transfer funmction,MTF）、量子检出率(DQE)、噪音等效量子数(NEQ)进行评价。
2DR系统的量子检出率(DQE)性能比屏/片系统高一倍，这就意味着在相同剂量下，影像质量（DQE）可以提高50%；或在相同影像质量下，剂量减少一半。
2DR系统的动态范围大，线性好。根据临床应用采用不同的对比成像，影像层次丰富、信息量大。
2采集速度采集速度快，可进行动态检查（30帧/秒）。从采集到显示可做到5秒，工作效率与屏/片系统相比可提高30-60%。
2与网络产品形成一体化，可立即进行网络传输或远程会诊。
2DR系统的高速成像及低剂量高影像质量特点，为临床高级应用的发展提供了一个平台。 2但是，DR系统也存在发展中的问题，成本比CR、CCD高，平板探测器技术的高级临床应价值还有待进一步考证。
2直接转换式平板探测器的调制传递函数（MTF）及噪声等效量子数(NEQ)高；结构相对简单, 制造费用略低；间接转换式平板探测器易于作成大快整体平板，量子检出率(DQE)高于前者；开发成本及制造费用高。
坦率地讲，目前间接转换式平板探测器（碘化铯－非结晶硅）占全球平板探测器市场的90％以上。全球医疗影像设备三大巨头GE，Siemens，Philips，均不约而同地选择采用间接转换式（碘化铯－非结晶硅）平板探测器。 （3）数字X线摄影临床应用的走势
一种新技术的出现，其临床价值就体现在临床应用的提高上。由于数字平板探测器技术具有的成像速度高和低噪声特点，为未来临床的高级应用提供了一个很好的平台。数字平板探测器技术将会在以下的临床应用中得到扩展：与计算机辅助探测（computer aided detection,CAD）系统结合成一体化、远程放射学、双能量减影、体层合成、时间减影、数字减影血管造影（DSA）、低剂量透视下的体位设计等。
我们认为，在这些未来的临床应用中最具有影响力的应属时间减影、体层合成以及与计算机辅助诊断（CAD）系统的一体化。
5．数字成像基本用语 ?矩阵（matrix）
矩阵是一个数学概念，它表示一个横成行、纵成列的数字方阵。