X线设备作为全球应用最为广泛的X光检查设备，从诞生之日起便在全球范围内得到广泛的应用。从欧洲到美国，X光摄影技术在医学领域得到了广泛的普及应用，并成为现代医学影像检查的基础。从清末西门子为中国末代皇帝首次实行X光影像检查到今天，X光检查已经成为中国广大医疗机构的标准配置，覆盖国内最基层的社区服务中心与乡镇卫生院。回顾X光摄影技术发展的二十年以及展望X光摄影技术的未来十年，我们大致可以清晰的看到如下的脉络：2000年间接数字化时代——2004年直接数字化时代（CCD）——2010年平板数字化时代（CSI）——2016年动态数字化时代——2020年三维数字化时代——2024年功能成像时代——2028年能谱数字化时代。

　　2000年：间接数字化X线摄影时代

　　千禧年标志着整个时代进入一种从模拟化到数字化的技术世界，数字化技术成为2000年最为热烈而广泛发展的技术。在X光机设备上，影像板作为探测器工具，开启了间接数字化X线摄影时代，即我们称之为的CR（ComputedRadiography）时代。其原理主要是通过一个可反复读取的成像板（IP板）来替代胶片和增感屏。曝光后，IP板上生成潜影，将IP板放入CR扫描仪，用激光束对IP板进行扫描，读取信息，经模/数转换后生成数字影像。

　　CR相对于之前的胶片摄影来说，也是一次巨大的技术飞跃，临床优势明显。比如，胶片需要多次采集，而CR仅需要一次曝光即可完成影像采集，CR无需暗室，扫描时间快，一般在1分钟之内就可以完成采集等。但相对于DR摄影来说，CR本质上扔属于一个过渡阶段的产品，其间接转换的技术处理方式与直接转换方式相比在摄片效率、影像质量以及图像的后处理上仍然处于劣势，这也预示着直接数字化X线摄影（DR）时代的到来。

　　2004年： 直接数字化X线摄影时代（CCD-DR）

　　2004年，基于CCD探测器获得了快速发展，开启了直接数字化X线摄影序幕。CCD的基本原理是：X线透过人体被检部位后，经滤线栅滤除散射线到达荧光板，将X线图像转换成荧光图像，荧光经透镜反射后，通过镜头聚焦将可见光投射到CCD芯片上，CCD芯片再将可见光转换为电信号，最终获得数字化图像。

　　相对于CR来说，CCD-DR具有更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等显著优点，迅速在国内得到广泛应用，包括安健科技、万东医疗在内的国内头部数字化X线设备厂商纷纷推出基于CCD的DR设备。安健科技更是凭借着CCD领域的技术优势，成功推出自主研制的CCD探测器，一跃成为国内数字化X线设备核心部件商，为当时诸多数字化X线整机厂商提供CCD探测器部件供应。

　　虽然CCD-DR相较于CR成像，具有飞跃的优势。但由于CCD在数字化成像上，需要将X线图像转换成荧光图像，荧光经透镜反射后，通过镜头聚焦将可见光投射到CCD芯片上，CCD芯片再将可见光转换为电信号，最终获得数字化图像。在这个过程中，X光的信号转换机制较长，转换效率无法发挥到更高水平，在影像的空间分辨率与密度分辨率上无法达到更高的台阶，仍然属于一种“间接”性质的直接数字化X线成像。直接数字化X线成像技术仍然在快速发展，一种新型探测器材料的数字化X线成像技术呼之即出。

　　2010年：平板直接数字化X线成像时代

　　2010年，基于非晶硅平板探测器的直接数字化成像X光机在行业内获得快速发展，平板DR昭示着数字化X线机的未来发展方向。平板数字化X线机主要由X-线发生器(球管)、平板探测器、采集工作站(采像处理计算机/后处理工作站)、机械装置等四部分组成。其工作原理是：X线穿过人体投射到探测器上，然后探测器将Ｘ线影像信息直接转化为数字影像信息并同步传输到采集工作站上，最后利用工作站的医用专业软件进行图像的后处理。直接数字化X线摄影技术的关键在于探测器技术的发展，其主要是通过入射X线光子在硒层中产生电子-空穴对，在顶层电极和集电矩阵间外加高电压电场的作用下，电子和空穴向反方向移动，形成信号电流，被相应单元的接受电极所收集，形成信号电荷，每个像素都有一个场效应管，起开关作用，在读取控制信号的作用下，依次读出并经放大后被同步转换成数字图像信号。

　　平板数字化X线机具有动态范围广、曝光宽容度宽的特点，因而允许摄影中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像；由于直接数字化的结果，拍摄的X光片信息量大大丰富，可以根据临床需要进行各种图像后处理，如各种图像滤波、窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能，为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持，改变了以往X光平片固定影像的局限性，提供了大量临床诊断信息；由于其大尺寸、多像素成像板的贡献，大大提高了X光胶片的清晰度及细节分辨率，成像综合水平远远超过普通X光平片；同时有助于实现普通X线摄影图像的数字化存储和远距离调阅、交流等方便应用。

　　平板数字化X光机由此广泛进行普及，包括安健科技、万东医疗、联影医疗、东软医疗在内的诸多国内数字化X线机厂商纷纷采用平板DR，随着各省大规模数字化X线机集中采购的推行，平板DR成为集采标准，获得了广泛的普及。

　　2016年：动态数字化X线摄影

　　平板数字化X线机的广泛普及，让DR作为影像初诊设备在全球范围内得到快速发展，相较于CT而言，数字化X线摄影具备剂量低、检查时间短、依从性高、图像清晰度高、价格低等特点和优势，但同时也暴露出其本身的致命性缺陷，由于数字化X线摄影主要基于二维解剖平面成像，在诸多部位的成像上由于受到重叠影像，难以对病灶进行精准的定位与评估。以胸片为例，由于胸部纵膈心影重叠以及膈下肋骨重叠极易导致漏诊与误诊的发生。此外，由于受到被照物的影响，诸如呼吸以及受检查的运动等因素，影像质量难以控制，一种新的数字化X线摄影技术开始出现：动态数字化X线摄影技术，简称为动态DR。

　　动态DR相较于常规数字化X线摄影，能极大的提升X线影像质量控制效果，同时对于诸多部位的摄片诊断能提供运功功能的视角和评估参考，能进一步提升筛查与诊断的精准性。动态DR作为X线摄影技术，在临床中具备广泛的应用价值与优势。

　　举例来说，动态DR在胸部影像诊断中具有可视化功能，可在任意转动体位时，结合呼吸运动，排除胸部骨骼、心影和肺门大血管重叠或遮盖。多角度的动态观察胸廓、肋骨、纵隔心影、膈肌，以及胸腔病变、肺部病变、纵膈病变在呼吸运动状态下的变化，在各种管路位置的提示及治疗效果评估上也能满足临床需要。目前动态数字化X线摄影技术趋势已经成为行业普遍共识，可以预见的是，随着动态数字化X线摄影技术的进一步发展，动态数字化X线摄影有望全面取代常规静态摄影，从根本上改变普通数字化X线摄影漏诊与误诊的临床弊端，极大提升DR初筛的准确性。

来自动态数字化X线摄影技术专题网站

　　2013年，位于深圳的数字化X线机厂商安健科技率先在国内推出其自行研制的动态探测器与动态DR整机，是动态DR技术在中国的先行者和动态DR趋势的引领者。也正是凭借着动态DR的先发优势，安健科技在动态数字化X线摄影技术上构筑技术壁垒，在常用DR机型中实现动态化全覆盖，短短几年之间一跃成为中国数字化X线机的领导品牌，市场份额快速提升。2019年中国医疗器械行业协会DR行业市场份额数据显示，安健科技占据国内DR市场15.8%的市场占有率，远远超过几大进口设备与联影、迈瑞、东软等国产X光设备厂商。

　　2020年：三维数字化X线摄影时代

　　如果说，动态数字化X线摄影技术开启了DR摄影的新天地，那么三维数字化X线摄影技术的开启，将会对数字化X线技术发展与临床应用将会重新定义普放，重新审视普放的临床诊断实践。

　　2020年7月，西门子医疗发布全新MultitomRax高端悬吊3D数字化X线设备，产品中文简称为“立”，该产品通过双悬吊球管机械臂与探测器机械臂的联合环绕运动，实现对骨关节的三维扫描，并重建出三维数字化影像，尤其是对需要在负重位下进行三维检查的部位，包括膝关节、踝关节等部位。无独有偶，国产数字化X线头部厂商安健科技也在三维数字化X线摄影技术上悄然进行布局，并在数字化X线三维化技术上创新路径，通过360度自动旋转扫描装置实现对骨关节的三维扫描。

　　具体来说，常规DR摄影漏诊率普遍存在，由于是重叠的二维影像，存在骨骼的重叠、摄影位置及方法偏差、肢体旋转等局限，对病变细节的显示影响因素多。临床上膝关节病变首先DR摄影检查，特别是外伤与退行性骨关节炎方面，DR摄影能发现大部分病变影像学改变，负重位DR片在膝骨关节炎患者诊断方面能更真实反映骨性关节面、关节面下骨质及关节间隙的变化，具有较好的应用效果。负重位动态DR多角度扫描技术将DR的图像由二维扩展到三维，获得横断、矢状、冠状多方位图像，大大提高膝关节病变的影像学信息，对病变临床症状与骨关节影像改变的相关性、治疗方式选择，手术前评价都能有较好的指导作用。

　　透过西门子与安健科技的3D数字化X线的临床研究可以看到，三维数字化X线扫描可以实现在负重位下的三维影像信息，解决CT、核磁等无法解决的站立位下的三维影像信息缺失，对于临床骨科的诊断，具有极高的临床应用价值，得到了国内诸多专家的认可。随着该技术的突破，未来普通数字化X线摄影检查有望和三维技术进一步深入结合，通过普通的DR即可进行诸多部位的二维筛查与三维检查，从根本上改变数字化X线摄影检查漏诊率高的弊端。同时，数字化X线检查的高效率、低成本也会进一步推动三维数字化X线技术的快速发展。

　　2024年：功能成像时代

　　很长一段时间以来，医学对于身体组织器官的运功功能状态评估始终都有着强烈的需求，普通数字化X线摄影包括CT断层摄影都无法直观的呈现运功功能成像，诸如胸部运动功能成像、颈椎运功功能成像以及四肢运功功能成像，透过运功功能成像的评估，医疗影像的评估将会全面迈入精准评估的阶段，通过量化的数据和更为直观的运动功能影像信息，对疾病的诊疗前后进行精准的评估。

　　目前，基于动态数字化X线摄影技术，已经在胸部运功功能成像，诸如COPD、哮喘、颈椎病等相关疾病的应用中发挥出独特的临床诊断价值。以COPD为例，通过对COPD患者的呼吸肺野面积的变化与正常呼吸肺野面积变化的数据比较，可以比较精准评估COPD患者的肺部运动功能状态。

　　此外，运动功能评估还可以对广泛胸膜粘连，心包积液，慢支肺气肿，膈麻痹等均能造成呼吸运动功能的不足，临床症状偏重而影像肺部表现较轻的病情信息进行精准评估，及时发现有这种临床表现可能时，摄影时的吸气像和呼气像的比较或者动态透视观察能够提供相应的信息。可以说，运功功能成像将会使数字化X线摄影走向精准评估阶段，透过量化的数据将会对医学诊疗的介入进行整体性的有效量化评价，将会对数字化X线摄影技术带来一次革命性的突破和发展。预计2024年，数字化X线摄影技术将会全面走向功能化成像时代。

　　2028年：数字化X线摄影能谱化成像时代

　　数字化功能成像技术趋势之后，能谱化成像将会成为数字化X线摄影的终极归途。由于能谱X线能将任何物质的Ｘ线吸收系数转化为任意两种基物质的吸收系数，并达到与该物质相同的X线衰减效应，因此可将一种物质的衰减转化为产生同样衰减的两种物质的密度，并根据已知能量水平的某基物质吸收系数就可评价出该基物质的密度及空间分布，从而实现物质组成成分的初步分析及物质分离，并产生物质分离图像。能谱化技术可以实现低剂量扫描的同时，获得高质量的图像效果。

　　此外，通过能谱技术可以实现能谱曲线信息、物质分离图像、有效原子序数图等信息，为相关病灶成分的分析提供更加直观、准确的方法。可以说，数字化X线能谱化的发展，将会让数字化X线摄影技术迎来一次革命性的发展，而目前这种技术在实验室阶段已经取得了令人欣喜的成绩。

　　回望数字化X线摄影技术过去发展的二十年，也是医疗影像技术波澜壮阔发展的二十年。二十年，中国医疗设备实现了举世瞩目的发展，中国的民族医疗设备二十年也取得了非凡的发展与成就，从最早的进口品牌垄断X光机市场，到今天数字化X光机基本实现国产替代进口，国产化率达到70%。中国数字化X线摄影技术的创新水平已经走在世界前列，从数字化趋势、动态化趋势到三维化趋势，民族医疗厂商已经实现与世界同步，并通过自主创新与差异化的技术路径实现与进口厂商在创新上的并跑。面向下一个十年，功能化成像与能谱化成像，以联影医疗、安健科技、东软医疗为代表的优秀民族设备厂商早已经提前躬身入局，积极抢跑。

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