1. X射线的产生
X射线发生器:X射线发生器是成像系统的核心部件之一,其主要功能是产生X射线。它通过高压发生器为X射线管提供高电压(通常在几十千伏)。
X射线管:在高电压作用下,电子从阴极(灯丝)发射并高速撞击阳极(靶材,通常是钨)。电子的动能转化为X射线,这些X射线以锥形束的形式发射出来。
冷却系统:由于X射线管在工作过程中会产生大量热量,冷却系统(如水冷或风冷)用于降低温度,确保设备的稳定性和使用寿命。
2. X射线的穿透与衰减
穿透原理:X射线具有穿透物质的能力,其穿透能力与物质的密度和原子序数有关。在口腔检查中,X射线能够穿透牙齿、牙龈、颌骨等组织。
衰减:当X射线穿透人体组织时,部分X射线会被吸收或散射,导致X射线强度的衰减。不同组织(如牙齿、骨、软组织)对X射线的衰减程度不同,这种差异是成像的基础。
3. 数字化探测器的作用
探测器类型:口腔数字化X射线成像系统通常使用平板探测器(FPD)或光电耦合器(CCD)探测器。
平板探测器:由闪烁体(如碘化铯CsI)和非晶硅(a-Si)或非晶硒(a-Se)组成。X射线穿透组织后,闪烁体将X射线转化为可见光,非晶硅或非晶硒再将可见光转化为电信号。
CCD探测器:通过光学镜头将X射线转化为光信号,再由CCD芯片转化为数字信号。
信号转换:探测器将接收到的X射线信号转化为电信号,然后通过模数转换器(A/D)将电信号转化为数字信号。
4. 图像处理与显示
图像处理:数字信号被传输到图像处理系统,通过软件算法对图像进行优化处理,包括对比度增强、锐化、噪声去除等。
图像显示:处理后的数字图像被显示在高分辨率的医用显示器上,供医生进行诊断。
5. 锥形束CT(CBCT)技术(可选)
三维成像:锥形束CT是一种特殊的成像模式,通过围绕患者头部旋转X射线源和探测器,获取多个角度的二维图像。
重建算法:利用计算机断层扫描(CT)重建算法,将二维图像重建为三维图像,提供更详细的口腔颌面部结构信息。
应用场景:CBCT技术广泛用于种植牙术前规划、颌骨病变评估、阻生牙定位等。
6. 低剂量成像技术
剂量控制:通过优化X射线发生器的参数(如管电压、管电流、曝光时间)和探测器的灵敏度,减少患者接受的辐射剂量。
散射防护:使用铅防护帘、铅围裙等防护装置,减少散射X射线对患者和操作人员的辐射。