所有行業(yè)發(fā)展都經(jīng)歷了一個從0到1再到N、從低級到高級、從簡單到豐富的演變過程。隨著創(chuàng)新科技的迭代，X線影像設(shè)備經(jīng)歷了模擬成像、間接數(shù)字成像、直接數(shù)字成像等多個發(fā)展階段，并且逐步進(jìn)入今天的多功能動態(tài)成像時代。從技術(shù)發(fā)展規(guī)律上看，動態(tài)DR是行業(yè)目前唯一趨勢。

縱觀X線設(shè)備發(fā)展史，根據(jù)成像技術(shù)不同，X射線普放設(shè)備（主要指用于基礎(chǔ)影像檢查診斷的X射線設(shè)備，下同）可以大致分為四個階段：模擬成像時代、間接數(shù)字化成像時代、直接數(shù)字化成像時代、多功能動態(tài)成像時代。

 第一階段：模擬成像時代

X射線發(fā)現(xiàn)后不久，就迅速的應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這也宣告了模擬機(jī)時代的到來。其中最具代表性的設(shè)備是：老式X光機(jī)、透視機(jī)、老式胃腸機(jī)。

1895年11月8日，倫琴教授發(fā)現(xiàn)X射線。

1896年，德國西門子公司研制出第一只X射線球管。

1896年1月18日，X光機(jī)第一次展出，標(biāo)志著X光機(jī)的誕生。

1910年，美國物理學(xué)家W.D.Coolidge發(fā)表了鎢燈絲X射線管制造成功的報告，固定陽極X射線管誕生。

1913年，濾線柵發(fā)明，部分地消除了散射線，提高了影像的質(zhì)量。

1913年，鎢燈絲X射線管開始實(shí)際使用，它的最大特點(diǎn)是鎢燈絲加熱到白熾狀態(tài)以提供管電流所需的電子，所以調(diào)節(jié)燈絲的加熱溫度就可以控制管電流，從而使管電壓和管電流可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，而這正是提高影像質(zhì)量所需要的。

1914年，鎢酸鎘熒光屏誕生，開始了X射線透視的應(yīng)用。

1923年，發(fā)明了雙焦點(diǎn)X射線管，解決了X射線攝影的需要。X射線管的功率可達(dá)幾千瓦，矩形焦點(diǎn)的邊長僅為幾毫米。

1927年Browers成功研制了旋轉(zhuǎn)陽極X射線管。并于1929年由荷蘭Philips公司投入臨床使用。與固定陽極X射線管相比，它具有功率大，焦點(diǎn)小等優(yōu)點(diǎn)。

1948年，影像增強(qiáng)器問世，它是由輸入屏、輸出屏、陰極、陽極和聚焦極組成的電真空器件，它可以把X射線影像增強(qiáng)并轉(zhuǎn)換為可見光圖像。

模擬X光機(jī)為人類的健康檢查做出了不朽的貢獻(xiàn)，讓人類觀察到人類內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同時，科學(xué)家也在X射線的應(yīng)用和防護(hù)方面有了新的認(rèn)識。盡管如此，模擬成像由于技術(shù)應(yīng)用條件有限以及技術(shù)認(rèn)知局限，導(dǎo)致成像質(zhì)量、成像速度、使用成本、推廣應(yīng)用等都受到了一定的限制。

 第二階段：間接數(shù)字化成像時代

隨著20世紀(jì)50年代后期計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息存儲技術(shù)的發(fā)明與發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息處理能力不斷增加，信息存儲水平不斷增強(qiáng)。到70年代時，相對成熟的計(jì)算機(jī)等數(shù)字化技術(shù)逐步應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域。首當(dāng)其沖的是計(jì)算機(jī)X線成像系統(tǒng)的發(fā)明。

CR系統(tǒng)作為間接數(shù)字化時代的標(biāo)志性技術(shù)，是在二十世紀(jì)70年代發(fā)展起來的。

1974年，富士膠片公司開始構(gòu)架CR的原理，并進(jìn)行基礎(chǔ)研究工作。

1981年，IP板成功研制，日本富士公司正式推出商品化CR。

1981年6月，在比利時首都布魯塞爾召開的國際放射學(xué)會（ICR）年會上，曾因CR系統(tǒng)與數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)的問世二被譽(yù)為“放射學(xué)新的起步年”。

1985年，我國第一臺CR落戶天津第一人民醫(yī)院。

從此我國CR使用得以逐步推開，CR取代模擬老式X光機(jī)的步伐不斷加速。這得益于CR系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢：

（1） X線劑量比常規(guī)x線影像在一定程度上有所降低。

（2） IP替代膠片可重復(fù)使用。

（3） 可與原有的x線攝影設(shè)備匹配使用，放射技師不需要特殊訓(xùn)練。

（4） 具有多種處理技術(shù)，如諧調(diào)處理、空間頻率處理、時間減影、能量減影、體層偽影抑制、動 態(tài)范圍控制等。

（5） 具有多種后處理功能，如測量（大小、面積、密度）、局部放大、對比度轉(zhuǎn)換、對比度反轉(zhuǎn)、 影像邊緣增強(qiáng)、多幅顯示以及減影等。

（6） 顯示的信息易被診斷醫(yī)生閱讀、理解，且質(zhì)量更易滿足診斷要求。

（7） 可間接數(shù)字化存儲與傳輸，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)省膠片，無需暗室和儲片庫。

（8） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理，有利于查詢和比較，實(shí)現(xiàn)資料共享。

（9） 高靈敏度。即使采集很弱的信號時也不會被噪聲所掩蓋而顯示出來。

（10） 具有較高的空間分辨率。在CR系統(tǒng)中，10英寸×12英寸的IP的空間分辨率可達(dá)到3.3LP/mm，能夠分辨影像中較小的細(xì)節(jié)。

（11） 具有很高的線性度。所謂線性就是指影像系統(tǒng)在整個光譜范圍內(nèi)得到的信號與真實(shí)影像的光強(qiáng)度是否呈線性關(guān)系。人眼對光的感應(yīng)為對數(shù)關(guān)系，對細(xì)微的細(xì)節(jié)改變不能覺察，但在臨床研究中往往需要做一些定量的測量，良好的線性度至關(guān)重要。在CR系統(tǒng)中，在1：10 的范圍內(nèi)應(yīng)具有良好的線性，非線性度小于1%。

（12） 大動態(tài)范圍，即系統(tǒng)能夠同時檢測到極強(qiáng)和極弱的信號，能把一定強(qiáng)度的影像信號分得更細(xì)，使影像顯示出更豐富的層次。

（13） 優(yōu)越的識別性能。CR系統(tǒng)裝有曝光數(shù)據(jù)識別技術(shù)和直方圖分析，能更加準(zhǔn)確地掃描出影像信息，顯示最理想的高質(zhì)量圖像。

（14） 寬容度大。CR系統(tǒng)可在成像板獲取的信息基礎(chǔ)上自動調(diào)節(jié)光激勵發(fā)光的量和放大增益，在允許的范圍對被攝物體以任何X線曝光劑量獲取穩(wěn)定的、最適宜的影像密度，同時獲得高質(zhì)量的影像。這樣就可以最大限度地減少X線照射量，降低患者的輻射損傷。

可以說，CR的出現(xiàn)，X射線成像進(jìn)入到了間接數(shù)字化階段，信息的讀取、儲存、傳輸?shù)人蕉加辛舜蟛教嵘?。?dāng)然，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，CR系統(tǒng)的優(yōu)勢快速被直接數(shù)字化成像的DR取代，目前CR市場已經(jīng)幾近萎縮，全球CR廠家主要剩下日本富士、日本柯尼卡、德國愛克發(fā)以及美國柯達(dá)（銳柯），并且這些廠家全部將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到直接數(shù)字化成像領(lǐng)域。

 第三階段：直接數(shù)字化成像時代

從前兩個階段，我們隱約感覺到技術(shù)革命的周期越來越短，并且技術(shù)迭代越來越迅速、威力越來越猛。CR系統(tǒng)推出5年后，直接數(shù)字化成像系統(tǒng)的概念就被提出。同期計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展。這一切都在為直接數(shù)字化設(shè)備做著充分的準(zhǔn)備。

直接數(shù)字化成像的代表作是DR。

1969年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Labs）的維拉？波義耳（Willard S. Boyle）和喬治？史密斯（George E. Smith）發(fā)明了CCD（Charge-coupled Device）中文全稱：電荷耦合元件。

1969年10月29日22點(diǎn)30分，互聯(lián)網(wǎng)誕生。

1971年，Kenbak Corporation推出世界第一部個人電腦：Kenbak-1。

20世紀(jì)80年代初，PACS的概念首次提出。

1986年，在布魯塞爾召開的第15屆國際放射學(xué)術(shù)會議上，首次提出了數(shù)字化X線攝影（DR）的物理學(xué)概念。

1995年，在RSNA（北美放射學(xué)會）上推出第一臺平板探測器（Flat Panel Detector）設(shè)備。

1997年，直接數(shù)字化X射線成像技術(shù)（Digital Radiography，即DR）出現(xiàn)了，DR技術(shù)的探測器可以迅速將探測到的X射線信號直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出，而不需要CR中的激光掃描和專用的讀出設(shè)備。

DR相比CR及以往X線設(shè)備有著更多的優(yōu)勢：

除了擁有CR所具備的的絕大多數(shù)優(yōu)勢之外，

（1）  DR具有圖像清晰細(xì)膩、高分辨率、廣灰階度、信息量大、動態(tài)范圍大。

（2）  密度分辨率高、獲取更多影像細(xì)節(jié)是數(shù)字化X線影像（DR）優(yōu)于普通放射影像最重要的特點(diǎn)。

（3）  DR投照速度快，運(yùn)動偽影的影響很小。尤其對于哭鬧易動的兒童和不耐屏氣的老年患者。

（4）  DR成像具有輻射小。由于數(shù)字化X線影像（DR）的平板探測器的靈敏度遠(yuǎn)高于普通X線片，所以它只需要比較小的能量就可獲得滿意的圖像。拍攝數(shù)字化X線影像（DR）要比普通影像輻射量減少30%—70%。

（5） 數(shù)字化影像對骨結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)軟骨及軟組織的顯示優(yōu)于傳統(tǒng)的X線影像，數(shù)字化影像易于顯示縱膈結(jié)構(gòu)如血管和氣管，對結(jié)節(jié)性病變的檢出率高于傳統(tǒng)的X線影像。

（6）  DR是一套獨(dú)立的系統(tǒng)，兼容性高；而CR要依托原有X光機(jī)或者額外的X光系統(tǒng)，兼容性較低。

目前市場上，DR逐步取代CR，并且數(shù)字影像設(shè)備逐步進(jìn)入到基層醫(yī)院。

DR的出現(xiàn)，開創(chuàng)了數(shù)字化成像新時代，其成像質(zhì)量高、成像速度快、成像劑量低，為提高人類健康水平做出了重要貢獻(xiàn)。

DR有如此多的優(yōu)勢，然而他就是直接數(shù)字化X線成像的終點(diǎn)嗎？答案是否定的。

 第四階段：多功能動態(tài)成像時代

新事物代替舊事物是不可阻擋的規(guī)律。

常規(guī)的DR在成像效率、影像質(zhì)量、操作便捷性上較CR、老式X光機(jī)有突破性的升級，并且隨著技術(shù)的不斷升級和完善，DR影像質(zhì)量、便捷性和性價比都會逐漸的提升。但是，由于DR獲取的僅僅是靜態(tài)影像，在臨床醫(yī)學(xué)中，依舊存在漏診誤診的風(fēng)險。舉個簡單案例，一個老人摔跤導(dǎo)致內(nèi)側(cè)肋骨骨折，然而用常規(guī)的DR進(jìn)行拍片檢查，讀片時發(fā)現(xiàn)沒有異常。后來采用透視機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)是內(nèi)側(cè)肋骨隱性骨折。由于透視機(jī)成像較為模糊，所以對該老人采取了多角度DR靜態(tài)拍片的方式，終于獲取了一張較為清晰的影像。在這個過程中，有幾個有價值的啟發(fā)：第一、常規(guī)DR容易漏診誤診，如果能夠?qū)⑼敢暸c拍片結(jié)合，即可減少漏診誤診。第二、如果有一種既能透視又能拍片的多功能探測器就能夠滿足這方面的需求。

實(shí)踐是創(chuàng)新的核心動力，果不其然，需求驅(qū)動著創(chuàng)新步伐加速。這樣一個劃時代的可視化數(shù)字化新產(chǎn)品已經(jīng)悄然走入了我們的生活。

2009年，日本島津公司開創(chuàng)性的將影像增強(qiáng)器為核心的胃腸設(shè)備與成熟的平板DR相結(jié)合，制造出人類第一臺多功能動態(tài)DR，實(shí)現(xiàn)了可視化條件拍片，大大降低了漏診誤診。其能透視、能造影、能高清點(diǎn)片的功能優(yōu)勢，是對常規(guī)DR的一個巨大飛躍。

2011年，德國西門子公司作為當(dāng)今醫(yī)用影像世界的霸主，推出了居于多功能平板探測器成像系統(tǒng)的動態(tài)DR。這更是對島津研發(fā)的組合型設(shè)備的一次重大飛躍，實(shí)現(xiàn)了一套獨(dú)立系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能透視、能造影、能高清點(diǎn)片等多種功能。

2013年，中國安健科技公司在多年對探測器專研的基礎(chǔ)上，獨(dú)創(chuàng)性的研制出了多功能動態(tài)探測器。并率先獲得中國多功能動態(tài)探測器的專利。

到現(xiàn)在，國際上能夠研發(fā)生產(chǎn)動態(tài)探測器廠家已經(jīng)有美國瓦里安、法國泰雷茲和中國安健科技。更令人振奮的是，到目前，日本島津、德國西門子、法國stephanix、意大利GMM等海外企業(yè)；萬東醫(yī)療、珠海普利德、深圳安健科技、上?？颠_(dá)國際、山東新華醫(yī)療、寧波鑫高益、深圳深圖、天津邦盛、廣州顯浩醫(yī)療、柯尼達(dá)等國內(nèi)企業(yè)也開始迅速搶灘。

隨著多功能（能透視、能造影、能高清點(diǎn)片）動態(tài)DR的生態(tài)系統(tǒng)逐步完善，一場動態(tài)DR淘汰常規(guī)DR的戰(zhàn)役已經(jīng)悄然打響了。

動態(tài)DR，從技術(shù)的發(fā)展來看，在近5-10年，都將成為行業(yè)發(fā)展唯一趨勢。當(dāng)然，動態(tài)DR也不是DR行業(yè)發(fā)展的終點(diǎn)，而只是X射線影像發(fā)展史上的一個過程。目前，變焦點(diǎn)3D技術(shù)、多層超級動態(tài)探測器、三維能譜Y臂、單光子探測器、全能譜彩色DR、雙管彩色三維動態(tài)DR系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)掃描能譜探測器、背散射成像、斷層融合等技術(shù)都在緊鑼密鼓的開發(fā)中，未來的DR，值得更多期待。