第十一章医学图像打印技术

第十一章医学图像打印技术

第一节 概 述

考点1  医学影像打印发展 

1. 医学图像的发展历程，从成像技术上看，基本可以划分为三个阶段：视频多幅照相、湿式激光打印和干式打印技术。 

2. 视频多幅照相机实际上是一台带有移动镜头的照相机，该照相机从CT或MR主机中获取视频图像，利用显像管阴极射线管(CRT)显像，通过快门开关和马达移动，获取一幅图像在胶片上曝光一次，再移动后获取下一幅图像曝光，按照事先设定的胶片曝光格数曝光所需图像后冲洗胶片即可获得一张载有多张CT或MR图像信息的胶片。 

3. 湿式激光打印技术是指激光照射后的胶片要通过暗室技术用显影、定影的方法使图像最终显像的技术。 

考点2  图像打印方式与打印媒质 

1. 打印分普通打印和医用专业打印。 

2. 按打印介质分类普通打印分为热敏纸、光面纸、相纸等，医用专业打印分为湿式胶片、干式胶片、彩色专业相纸等。 

3. 医用专业打印是指使用专门的医用打印成像设备，考虑到要用于医疗影像诊断，这类设备需要获得国家食品药品监督部门颁布的医疗器械许可证才能在医疗领域销售和使用，其打印精度高，对图像打印分辨率和灰阶度都有特殊要求。 

4. 医用专业打印有湿式激光胶片成像、干式激光胶片成像、热敏胶片成像、喷墨成像等打印机，选用某品牌的打印机，打印介质只能使用相同品牌对应的胶片，不能互换。 

5. 医学图像主要指数字影像设备输出的图像，不同的图像有不同的特点。

第二节 激光成像

考点1  激光成像技术 

激光成像技术是通过激光束扫描感光胶片实现影像还原的。将原始的数字信号直接表达为胶片图像，避免了信号衰减、细节失真等信息损耗现象，克服了光学和荧屏的畸变引入的噪声，以独特的点阵及差值计算和灵活多变的成像尺寸，提供了高质量的医学影像信息，是图像打印史上一次质的飞跃。 

考点2  激光胶片的分类 

1. 激光胶片按照是否需要冲印分为湿式激光胶片和干式激光胶片。湿式激光胶片是指必须通过显、定影等暗室处理技术进行冲印方可显像的激光胶片；干式激光胶片则不需要使用暗室技术冲印，感光和显影在一个流程完成。 

2. 按照胶片感应的激光类型分为氦氖激光胶片与红外激光胶片。氦氖激光胶片感色相对光谱高峰在633nm(DuPont氦氖激光胶片在350～500nm也敏感)；红外激光胶片感色相对光谱在730～830nm。 

考点3  湿式激光胶片结构 

湿式激光胶片一般分5层，分别为保护层、乳剂层（也称感光层）、结合层（又称底层）、片基层、防光晕层。 

乳剂层4部分组成：①非感光的有机银盐等。②还原剂（通常包括显影剂）。③在显影成像过程中起催化作用的少量的卤化银。④亲水的或疏水的黏合剂。 

考点4  激光胶片乳剂层与传统卤化银胶片对比特点 

①单分散卤化银乳剂呈八面体晶型。②调配不同的增感染料，使胶片适应不同的激光光谱。③采用浓缩乳剂、低胶银比和薄层挤压涂布技术，以适应高温快显特点。④乳剂层中适量加入防静电剂、防腐蚀剂、防灰雾剂和坚膜剂等成分。氖激光胶片和红外激光胶片其乳剂层稍有不同，分别感应氦氖激光和红外激光。 

考点5  干式激光胶片结构 

1. 干式激光胶片是一种含银盐激光胶片，无需用暗室技术冲印，简称干银胶片。 

2. 湿式激光胶片一般分5层，分别为保护层、感光成像层、结合层、片基层、防反射层。 

3. 感光成像层主要由极细微的银盐颗粒和成色剂构成，与传统的胶片相比，包含有显影剂成分：①感光物质（任何一种卤化银）。②非感光的银源物质。③银离子还原剂。④黏合剂。⑤其他补加剂（根据需要可以添加促进剂、染料、增感剂、稳定剂、表面活性剂、润滑剂、防灰雾剂等各类补加剂）。 

考点6  相对湿式胶片，干式胶片特点 

分辨率高、感光度高、加工过程耗能低、形成的影像稳定、含银量低、显影加工过程无污染、成本低。 

考点7  湿式胶片的成像过程 

曝光后的胶片中银离子大致分成三种形态存在于敏感层之中，这是成像后显示不同灰阶的关键；显影处理后的胶片立即转入定影程序，把未经曝光的银离子清离出胶片，否则胶片见光后还会发生反应产生变色，定影处理后还再经过水洗程序，除去残留的显影定影药液，最后经干燥处理，整个影像还原处理过程完成，获得稳定的具有不同灰阶层次图像的胶片。 

考点8  干银胶片的成像过程 

干银胶片经曝光，使得感光成像层中的少量的卤化银感光，从而形成潜影，再经过一定温度和一定时间的加热，在感光成像层中由非感光的银源物质形成永久的银影像。 

考点9  激光胶片使用时应注意事项 

防其他“热源”，包括太阳光、室内光、辐射源等，避免胶片增加灰雾度；胶片在仓库存放时要注意有效期；在通风阴凉干燥室内片盒应立式储存，注意胶片不能折弯，否则会卡片；温度以20℃为宜，最低不能低于5℃；相对湿度为30%～50%；避免潮湿、高温、日照、放射源、不良气体等；激光胶片记录信息后图像如接触酸、碱、溶剂、可塑剂等，或长时间烈日曝晒就会变质，特别是可塑剂。 

考点10  激光打印机的分类

考点11  激光打印机构造 

1. 湿式激光打印机：激光扫描系统（是激光打印机的核心部件）、胶片传输系统、信息传输与存储系统、控制系统、洗片机等部件构成。 

2. 干式激光打印机：数据传输系统、激光光源、激光功率调制及扫描／曝光系统、胶片传送系统、加热显影系统以及整机控制系统等部件构成。 

考点12  激光打印机成像原理 

干式激光相机的原理和湿式激光相机在激光扫描的部分都是一样的，都包括了行式打印和幅式打印的过程，只是在最后显像环节不同：干式激光相机是将形成潜影的胶片送到加热鼓进行显影，而湿式激光相机是送到自动洗片机显影。 

第三节 热敏成像技术

考点1  热敏成像技术 

1.  与激光扫描成像不同的是，热敏成像是通过热敏头实现影像“转印”的，以高温阵列式打印头取代了复杂的激光发射器、偏转扫描系统和光学失真矫正系统等。 

2. 热敏成像应用于医疗领域的技术主要有两种：

3. 热敏成像技术相比激光打印技术，没有了复杂的激光发光和投射系统，设备构造变得简单，投影胶片不再是光感型，而改成了热敏型，这样可以实现明室装片，操作也变得方便，成像过程不产生废物和废气，符合环保要求。 

考点2  热敏打印介质 

1. 染色升华热敏成像打印使用的介质分为相纸和胶片，其材料特点与喷墨打印介质相同。 

2. 直接热敏成像打印使用的介质为干式热敏专用胶片，其结构与干式激光胶片相似，也是单面药膜，从上向下分为5层；①保护层，含有微细的无机原料及润滑剂，有利于热敏头和胶片的润滑性，以提高图像质量。②感热层，内含银盐。③支持层，为0.175mm厚的聚酯片基。④吸收层，起稳定作用。⑤背层，涂有3～6μm薄膜的无光剂，使观片效果增加。 

3. 干式热敏胶片对保存环境要求较高，温度在35℃、相对湿度60%保存约半年时间；而温度在30℃、相对湿度60%保存约五年，且不宜与酸、碱和有机溶剂接触，一定要避免长时间的光照。 

考点4  热敏打印机分类 

根据热敏技术方式分为染色升华热敏打印机和直接热敏成像打印机。①染色升华热敏打印机：打印速度较慢，主要用于打印彩色相纸和彩色胶片；②直接热敏打印机：较前者打印速度较快，主要用于灰度胶片打印，根据其加热方式分为银盐加热成像直热式打印机和微囊加热成像直热式打印机。 

考点5  直接热敏成像打印机的结构 

直接热敏成像打印机的结构主要由五部分组成；开关电源系统、数据传输系统、胶片传送系统、热敏加热显影系统以及整机控制系统等部件构成。 

数据传输系统是直接热敏成像系统与CR、 DR、 CT、MRI或其他医疗摄影设备的数据通道，它接收摄影设备的数字图像数据，并输送到系统的存储器中。 

考点6  直接热敏成像打印机工作原理 

1. 直热式成像技术是一种非激光扫描的成像技术，它是将图像数据转换成电脉冲后传送到热敏头，再显现在热敏胶片上。 

2. 胶片成像时，热敏头热电阻元件产生的热量传递到胶片上，胶片热敏层受热发生化学反应，使图像显现。电信号的强弱变化使热电阻元件的温度升高或降低，胶片热敏层根据受热温度的高低，产生相应的像素灰度。 

3. 干式热敏胶片的特点是对温度敏感，即温度越高，持续时间越长，胶片密度就越大。目前使用的干式热敏胶片根据所含显像材料不同分为有机银盐胶片和纯有机物显色剂胶片，但其结构基本相同。 

考点7  直接热敏相机的工作流程 

首先通过以太网络接收数字图像数据，并将图像数据存储到计算机硬盘；由计算机的影像控制系统负责把主机的图像数据进行整理，调整图像的尺寸、大小、版面，同时可对图像的对比度、密度进行调节等；控制系统产生程控信号控制打印引擎从胶片输入盘选择合适尺寸的  胶片，传送到14英寸宽的打印头电阻器线，一行接一行的直接完成数控热敏成像过程；打印过程分为行式打印和幅式打印。 

第四节 喷墨打印成像技术

考点1  喷墨打印机 

喷墨打印机，就是通过将墨滴喷射到打印介质上来形成文字或图像的打印设备。 

考点2  喷墨打印技术

考点3  喷墨打印介质 

1. 喷墨打印介质分照片类和普通类。 

2. 彩色喷墨照片打印相纸也称彩色喷墨纸或数码打印纸或彩喷纸，是在具备一定质量要求的纸的表面，经过特殊涂布处理，涂上一层具有吸墨性的多孔性颜料或在涂层中能形成多孔性结构的材料，从而在纸的表面上形成一层良好的水性油墨接受层，使之既能吸收水性油墨又能使墨滴不向周边扩散，从而使彩色喷墨机打印出的样品能完整地保持原稿的色彩和清晰度。 

3. 彩喷照片相纸可分为：膨润型相纸（又称不防水照片纸）、铸涂型相纸、RC相纸。 

4. 彩喷胶片一般多采用PET为底材，涂布透明吸墨涂层，产品视觉透明，打印画面有透明的特别效果；透光度高，色彩鲜艳，图像解析度高，打印后可以覆膜，常见有白基胶片（透明胶片）和蓝基胶片。 

考点4  喷墨打印机分类

考点5  喷墨打印机构造 

第五节 照片自助打印设备（了解）

考点1  自助打印机工作原理 

接受电子胶片打印信息、电子胶片信息与患者检查匹配、电子胶片上传、电子胶片取回、结果打印。  

考点2  自助打印机基本结构 

自助打印机整合了胶片打印机、报告打印机功能，在本地计算机控制下工作，用特殊材料包装起来，形成一个整体，主要包含存储服务器、胶片打印机、报告打印机、读卡器或扫描枪、本地计算机。

第六节 胶片打印机的质量控制

考点1  胶片影像质量影响因素 

影响胶片影像质量的环节很多，除主机设备自身图像的信号质量外，还有胶片打印机的输入数值转换、打印介质的化学特性、介质存储条件等多种因素。 

考点2  自动影像质量控制系统 

自动影像质量控制系统(AIQC)是指胶片进入曝光区前特定的参数值改变时，系统就会分析这些变化，并重新计算它内部的数值转换它内部的数值转化表，以保持所需的传递函数的系统自动维护过程。 

考点3  技术参数 

1. 胶片机使用自动窗口技术，通常窗口技术是由控制台选定，正常的窗口技术值通过计算机计算后被胶片打印机的记忆系统储存，使窗口技术根据不同的设备及操作者的需要进行确认，提供符合标准的图像效果。 

2. 胶片打印机最大的特点是始终保持标准的影像密度，它是通过输入胶片的特性曲线，结合胶片打印机内存的9～17个标准灰阶密度值，自动校准每幅图像的密度，故此可以提供十分标准的影像密度。通常胶片打印机内存有多组特性曲线，以备更换胶片或调整显影条件时选用。 

3. 胶片打印机具有独特的灰阶密度校正调节系统，能获得和主监视器完全相同的图像。图  像的密度是由三方面完成：①由CR、DR、CT、MRI等成像系统选择合适的窗口技术作为标准输入信息。②利用胶片打印机内提供的标准灰阶测试图像。③选定胶片打印机内提供的特性曲线结合实际效果，自动校准每一级灰阶的标准密度。 

4. 胶片打印机的技术指标：①分辨率dpi：指单位面积内像素的多少，也就是显示精度，目前国际上是计算一英寸面积内的像素多少。②片速：打印胶片的速度，一般以14英寸×17英寸胶片为准，单位张／小时。③像素大小：一般以μm为单位。④图像大小：一般用矩阵表示。 

考点4  质量控制 

1. 若胶片型号、密度设置需要改变时，要及时校准激光打印机。 

2. 胶片打印机的校准就是要重新建立一个新的标准，这需要完成5个程序——校准方式的进入、标准图像的打印、密度值测量、向打印机输入密度值、开始校准。 

考点5  胶片打印机的维护 

一般要求温度在18±2℃，湿度在70%±5%，机房空气洁净度高，通风情况良好，若机房温度、湿度发生突变，常常会造成胶片传送故障，即卡片，打印故障等。因此在机房中应安放温度、湿度计以便随时监控，若温湿度偏差大，最好不要盲目开机使用。 

考点6  胶片打印机的保养 

1. 保养包括：安全指导、表面清洁、机械传输清洁、激光头的清洁、热敏加热鼓的清洁 

2. 注意事项：激光头和热敏头是打印机最敏感的部位，应注意防尘并避免频繁开关相机；加热鼓温度可达120℃以上，注意小心擦拭；打印机发生卡片时，一般有故障提示。