数字X线设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,医学影像设备学,第六章 数字,X,线设备,2024/9/29,2,学习目标,熟悉数字,X,线设备的分类及其优点；,掌握计算机,X,线摄影装置的基本机构；,掌握计算机,X,线摄影装置的工作原理。,2024/9/29,3,主要内容,一、数字,X,线成像设备的分类与优点；,二、计算机,X,线摄影装置的基本结构；,三、计算机,X,线摄影装置的工作原理。,2024/9/29,4,数字,X,线设备,把,X,线透射图像,数字化,并进行系列处理，再转换成,模拟图像,显示的一种,X,线设备。,模拟图像,数字图像,透射图像,2024/9/29,5,数字,X,线设备,1.CR(Computed Radiography),计算机,X,线摄影装置,2.DR(Digital Radiography),数字,X,线摄影装置,IP,存储信息激光扫描存储信息转为电信号计算机处理数字图像,透过人体的,X,线通过,探测器,以直接或间接方式转换为数字图像,3.DSA(Digital Subtraction Angiography),数字减影血管造影,计算机与心血管造影,X,线机相结合的一种新的成像系统,4.X-CT(X-ray Computed Tomography),X,线计算机体层成像,2024/9/29,7,数字,X,线设备,成像方式,2024/9/29,8,数字,X,线设备,发展历程,年,X-CT,问世 带来医学图像数字化浪潮,年 飞点扫描,DR,出现,DSA,得到高速发展,年,非晶硅,(Si),平板探测器推出,2001,年,非晶硒,(Se),平板探测器面世,世纪,80,年代初,CR,研发成功,90,年代推入市场 传统,X,线摄影影像数字化,DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。,在摄片中应根据不同的检查部位来选择不同类型平板探测器的DR。对于象胸部这样的检查，重点在于观察和区分不同组织的密度，因此对密度分辨率的要求比较高。在这种情况下，宜使用非晶硅平板探测器的DR，这样容易获得较高对比度的图像，更有利于诊断；对于象四肢关节、乳腺这些部位的检查，需要对细节要有较高的显像，对空间分辨率的要求很高，因此宜采用非晶硒平板探测器的DR，以获得高空间分辨率的图像。,目前绝大多数厂家的数字乳腺机都采用了非晶硒平板探测器，正是由于乳腺摄片对空间分辨率要求很高，而只有非晶硒平板探测器才可能达到相应的要求。,数字X线设备发展历程：常规X线机透视荧光屏成像X-TV成像数字透视（DF）数字胃肠数字减影心血管造影（DSA）；,常规X线机摄影屏胶系统成像飞焦点扫描、线扫描（DDR）、X-TV成像链（IDR）IP板、FPD、CCD成像CR、DR。,2024/9/29,14,数字,X,线设备,数字,X,线成像优点,对比度分辨力高；,辐射剂量小，,X,线利用率高；,图像后处理功能强；,便于存储与传输。,2024/9/29,15,一 计算机,X,线摄影装置工作原理,IP,IP,接受,X,线照射,激光扫描转换成,光信号,转换为,电信号,转换为,数字信号,获得,数字影像,发展历程：20世纪80年代初，CR研发成功，90年代投入临床应用。,主要优势：成本低（一次性投入、日常维护），便于推广。,2024/9/29,17,IP,信息采集,信息采集：,IP,代替胶片，形成潜影，,IP,在强光照射下可擦除记忆信息以重复使用,一 计算机,X,线摄影装置工作原理,（二）依据成像原理看基本组成,1. 信息采集IP板,2. 信息转换读取装置,3. 信息处理计算机,4. 信息存储和记录计算机和激光相机,2024/9/29,19,IP,信息转换,信息转换：,激光扫描使,IP,存储的信息转换成光信号,再转换成电信号，并进行,A/D,转换，得到数字化图像,一 计算机,X,线摄影装置工作原理,2024/9/29,20,IP,信息处理,信息处理：,对数字化图像进行各种处理，如大小测量、放大、灰阶处理、空间频率处理、减影处理等,一 计算机,X,线摄影装置工作原理,2024/9/29,21,IP,信息存储与记录,信息存储：,用存储媒体存储数字图像，或用激光相机,将图像打印记录，也能直接在计算机显示,器上显示,一 计算机,X,线摄影装置工作原理,2024/9/29,22,二,IP(,影像板,),基本结构,保护层,：,保护荧光层，性,能稳定，耐弯曲、磨损，薄,荧光层,：,产生辉尽性荧光，,形成潜影，激光照射时释放,荧光，转换率高,支持层,：,保护荧光层免受,外力损伤，多为黑色,背衬层,：,材料与作用同,保护层,PSL,荧光层,氟卤化钡晶体,支持层,背衬层,2024/9/29,23,成像原理,二,IP(,影像板,),X,线量子射入,IP,PSL,荧光体吸收，释放电子,半稳定态电子形成潜影,二次激发,IP,，电子转换成光量子,(,光致发光,),荧光转换为电信号，形成数字图像,2024/9/29,24,特性,二,IP(,影像板,),1.,发射光谱与激发光谱：,激发,600nm,最佳，发射,390-400nm,最佳,2.,时间响应：,停止激光照射后，荧光体很快衰减，终止发光,3.,动态范围：,比屏,/,片组合宽得多，精确检测组织差别,4.,存储信息的消退：,额定存储时间内基本不受影响,5.,天然辐射的影响：,IP,对电磁波敏感，长期存放后要用激光消除,2024/9/29,26,分类,二,IP(,影像板,),高分辨率,型,(,乳腺,),普通,型,(,常规,),硬基板,型,透明板,型,软基板,型,单面存储,型,双面存储,型,使用注意事项,避免损伤，定期养护,注意屏蔽，避免漏光,再次使用前消除潜影,额定存储时间及时读取,2024/9/29,28,结构,三 读取装置,1.,暗盒型,读取装置,(,可代替常规摄影暗盒使用,),注意：有些CR的读取装置内没有设置IP缓冲堆栈和IP分类器，此类CR当暗盒插入后，在没有读取完毕前不允许强行取出暗盒。,2024/9/29,30,结构,三 读取装置,2.,无暗盒型,读取装置,配置于,专用,机器，现用,X,线机不能配备此装置。,IP,在曝光后直接被传送到激光扫描和潜影消除部分处理。,数字图像信息、被检者信息,(,病历号、姓名、日期,),、摄影条件、摄影部位等。,读取信息：,2024/9/29,31,读出原理,三 读取装置,1.,电机带动,IP,匀,速移动,2.,激光束对,IP,精,确扫描,3.,荧光体被激发,产生荧光,4.,荧光被导光器,采集与导向,5.,光电倍增管,后,续处理,微弱激光瞬间粗略扫描,高强度激光精细读潜影,2024/9/29,32,影响图像质量的因素,三 读取装置,1.,激光束的直径,2.,光电及传动系统的噪声,直径越小，信息量越多，图像质量越好,X,线量子噪声,(X,线强度,),、光量子噪声,(X,线强度、吸收效率、发光量、聚光效率、转换效率,),、外来光、反射光、电流、传导,3.,数字化的影响,模拟信号取样与量化,2024/9/29,34,四 计算机图像处理,图像处理的环节,1.,系统检测功能相关,2.,显示功能相关,利用适当,读取,技术，自动获取,最佳密度和对比度,的图像,灰阶,处理、,频率,处理、,减影,处理等，满足,不同诊断目的,，,诊断价值高,3.,存储记录相关,获得,高质量可视图像,，,不降低质量,的前提下,压缩,图像数据,2024/9/29,36,四 计算机图像处理,图像读出灵敏度自动设定,自动控制,图像读取特性，实现,图像密度的稳定,，即克服曝光过度或不足产生的图像密度不稳定性。,目的,：,自动预读程序,实现,：,微弱激光瞬间粗略扫描,2024/9/29,38,四 计算机图像处理,2024/9/29,39,四 计算机图像处理,2024/9/29,40,四 计算机图像处理,1.,自动确定,X,线剂量范围,2.,计算读取装置的输入信号范围,3.,决定本次读出,IP,潜影的最佳条件,2024/9/29,41,四 计算机图像处理,图像后处理,1.,灰阶处理,2.,空间频率处理,改变灰阶函数自由控制,X,线剂量与输出图像密度的关系,通过频率响应的调节来影响图像的锐度，如边缘增强,低密度区域为中心的压缩和高密度区域为中心的压缩,3.,动态范围压缩,2024/9/29,43,五 暗盒型,CR,实例,IP,接受,X,线照射,激光扫描转换成,光信号,转换为,电信号,转换为,数字信号,获得,数字影像,2024/9/29,44,五 暗盒型,CR,实例,CR,总结,1.,实现了传统,X,线图像的数字化,;,2.,提高了图像的密度分辨率；,3.,能实现图像后处理，增加了显示信息的功能；,4.,降低了,X,线的曝光量,;,5.,可以不用胶片，而是以数字形式用磁盘或光盘存储，还能把信息传输给,PACS.,2024/9/29,46,课程小结,一、数字,X,线成像设备的分类与优点；,二、计算机,X,线摄影装置的基本结构；,三、计算机,X,线摄影装置的工作原理。,请认真分析与总结计算机,X,线摄影装置的基本机构及其工作原理，并认真完成课后思考题,1,、,2,题。,