傳統膠片X光機成像過程是基於光化學理論，數字X光機則基於光電子學理論。X光膠片采用鹵化銀為主要的感光材料，感光乳劑中鹵化銀顆粒大小和顆粒度是最重要的參數之壹。因為被攝體的影像是由鹵化銀還原成顆粒狀銀所構成。在感光過程中，鹵化銀顆粒是單個地起作用的，每個顆粒形成潛影的壹個顯影單位。在正常曝光範圍內，可顯影的顆粒數目隨著曝光量的增加而增加。感光層中鹵化銀顆粒最小的直徑僅有50nm，大部分顆粒在0．1-4μm之間。鹵化銀顆粒大易感光，鹵化銀顆粒小不易感光。鹵化銀顆粒小的膠片感光度小，反之則大；鹵化銀顆粒越小分辨率和質感越好。在X光膠片的制備過程中，故意加入雜質並使非常小而均勻的雜質顆粒與鹵化銀感光乳劑非常均勻地塗布在膠片上，越均勻膠片質量越好，越均勻感光中心分布就越均勻，圖像的分辨率和質感越好。
鹵化銀的晶體結構為正六方體。這樣的理想結構是穩定的，沒有光敏性，也就是不會被感光。只有具有缺陷的點陣結構排列才能造成晶體結構的薄弱環節，而這些成為感光中心的薄弱環節才使鹵化銀晶體具有感光性。膠片感光層曝光時，光量子作用於鹵化銀晶體上，鹵離子首先吸收光量子，釋放出壹個自由電子後變成鹵原子，鹵原子組成鹵分子後離開晶體晶格結構被明膠吸收，自由電子則迅速移向感光中心並固定下來。這樣感光中心便成了吸附很多電子的負電場帶電體。晶體內的晶格間銀離子在電場作用下被引向電場，銀離子反過來俘獲聚集在感光中心的電子，結果被還原成銀原子。還原後的金屬銀原子也被固定在該感光中心上，從而使感光中心進壹步擴大，擴大了的感光中心又不斷地俘獲光解出來的電子，周而復始，感光中心不斷長大，達到壹定程度就曝光合適，這時的感光中心形成的顯影中心構成影像的潛影核，潛影則是由無數顯影中心構成並經過後期化學顯影和定影過程形成我們需要的影像。
2 數字X線成像原理
數字X線成像設備是指把X線透射圖像數字化並進行圖像處理後，再變換成模擬圖像顯示的壹種X線設備。根據成像原理的不同，這類設備可分為計算機X線攝影（Computed radiography，CR）系統數字減影血管造影（DSA）系統、數字X線攝影（Digital radiography， DR）系統。
CR是用存儲介質記錄X線影像，通過激光掃描使存儲信號轉換成光信號，再用光電倍增管轉換成是信號，經A/D轉換後，輸入計算機處理，成為高質量的數字圖像。
DR分直接數字X線攝影（Direct DR， DDR）和間接數字X線攝影（Indirect DR， IDR）。
DDr指采用壹維或二維X線探測器直接將X線轉換為電信號再形成數字信號的方法。壹維探測器有多絲正比室、氣體電離室等，采用扇形平面X線來進行掃描投影，再經放大合成為二維影像。二維探測器有將X線直接轉換為數字信號的非晶態硒平板探測器（Flat panel detector， FPD）；也有先經閃爍發光晶體轉換為可見光，再轉換為數字化電信號的非晶態矽平板探測器。平板探測器暗盒內含A/D轉換，從外部看，X線經探測器暗盒直接輸出數字信號。另外，用X線電荷耦合器件也能直接把X線轉換為數字信號。
IDR指X線影像經X線膠片或影像增強器－電視（I．I-TV）成像鏈先獲得X線信息的模擬影像，再轉換為數字信號的方法。
70年代末開始了數字X線攝影（DR）的研究，在I．I-TV系統的基礎上，利用A/D轉換器使模擬視頻信號數字化，實現計算機處理。70年代末到80年代中遙DDR采用X線掃描投影成像方法，90年代中期出現了使用FPD的DDR。
1997年STERLING，TRIXELL等公司推出了非結晶硒和非結晶矽X線探測器。非結晶硒探測器的原理是用非結晶硒塗在薄膜晶體管（TFT）陣列上，每個薄膜晶體管的單元尺寸為139*139（um），14*17英寸範圍內單元數是2560*3027。入射的X線光子在硒層中產生電子、空穴對，在外加電場的作用下，電子和空穴向相反的反方向運動，形成電流，電流在薄膜晶體管中積分成為儲存電荷。每壹個晶體管的儲存量對應於入射光子的能量和數量，每壹個薄膜晶體管就成為壹個像素。在每壹個像素範圍內還制造出壹個場效應管，它起開關作用，由控制電路觸發把像素儲存電荷按順序逐壹傳送到外電路。像素信號經放大後轉換為14bit數字信號，而後又這些數據建成影像。
非晶矽探測器的原理有所不同，它的像素都是由光電二極管和薄膜晶體管組成。光電二極管有非晶態氫化矽制成，它在可見光照射下產生電流。在光電二極管矩陣上覆蓋著壹層閃爍發光晶體層，X線光子通過閃爍發光晶體層轉換為可見光光子，它激發光電二極管產生電流，電流在光電二極管自身電容上積分形成儲存電荷，每個像素的儲存電荷量與入射的X線光子能量成正比。在控制電路的作用下，按壹定規律把各個像素的儲存電荷讀出，並形成14bit的數字信號輸出，由計算機建立圖像。由於探測器的動態範圍可達1：100000，信號讀出為14bit，而傳統膠片的動態範圍為1：1000，所以DR的密度分辨率高於傳統膠片。
目前GE公司在原來基礎上開發出了整體的數字平板，原先的多塊拼接的非晶矽探測器上約有300um寬的盲區，物體結構如250um*450um的鈣化竈將完全無法顯示。整體的非晶矽數字平板探測器具有很短的數據讀出時間，僅為0．125秒，至少快於其他數字平板10倍。兩次曝光的時間間隔小於0．2秒，結合最高的DQE和高效的循環制冷溫控技術，為DR的高級臨床應用如能量減影，三維成像和圖像拼接等奠定了基礎。整體的非晶矽數字平板探測器直接將每個數據線上的數據數字化，避免多路轉換器帶來的噪聲，並提高了數據的讀出速度。
3 結束語
隨著醫院標準化、正規化建設的不斷推進，無論是傳統膠片成像還是數字化成像都需要醫生了解其原理和正確使用方法，影像的質量控制才能得到規範化的實施。這是現代化醫院減少誤診、漏診，降低醫療糾紛的重要舉措。
OK！！