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文檔簡介
1、d r 的 基 礎(chǔ) 知 識,一. 什么叫dr,dr是digital radiography 的簡稱,即“數(shù)字放射成像系統(tǒng)”。 dr利用fpd平板進(jìn)行影像獲取, 取代了傳統(tǒng)的x線膠片或cr的ip板 并以數(shù)字方式存儲在計算機(jī)系統(tǒng)中。 dr在曝光后幾秒鐘可顯示圖像。 和傳統(tǒng)圖像相比: 無須暗盒,無需耗材(較ip板) 具有成像快,圖像質(zhì)量高、 易于保存、檢索、傳輸、運行成本低等諸多優(yōu)勢,二. dr系統(tǒng)組成,a:成像鏈: x線源(x線機(jī)) 平板探測器 (fpd) 各支架組合方式(攝影平床,胸片架,) (懸吊式,地軌式) b:數(shù)字鏈: 計算機(jī)處理單元 (前登記工作站,后處理工作站)、 顯示終端,fpd平板
2、探測器,flat panel detectr) (平的 儀器板 檢測) 是一種采用半導(dǎo)體技術(shù), 將x線能量轉(zhuǎn)換為電信號, 通過a/d模擬轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換, 產(chǎn)生x線圖像的檢測器,三. dr的工作原理,1. 首先x線穿透人體照射平板材料 2. 按調(diào)整信號方式分兩種 直接轉(zhuǎn)換式: 非晶硒轉(zhuǎn)換層將x線信號直接轉(zhuǎn)換為電信號 間接轉(zhuǎn)換式: x線激發(fā)熒光體產(chǎn)生可見光信號, 再由tft光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號 3.然后通過a/d模擬轉(zhuǎn)換單元 實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)換 4. 最后將數(shù)字信號以dicom3.0標(biāo)準(zhǔn)傳輸至用戶終端 最終實現(xiàn)分析、處理、診斷、存儲等功能,四. dr的分類,按探測器材料分類: 常見 1.非晶硒
3、2.非晶硅 3.ccd 很少并淘汰 4.cmos 5.線掃描,四. dr的分類的英文意思,ddr(direct digital radiography) (直接的 數(shù)字顯示的 放射照相學(xué)) 非晶硒( a-se)層 薄膜半導(dǎo)體陣列 (thin film transistor array 簡稱tft 陣列) (細(xì)小的 電影膠片 晶體管 隊伍) 2. idr(indirect digital radiography) (間接的 數(shù)字顯示的 放射照相學(xué)) 非晶硅(a-si) 3. ccd(charge coupling device)(電荷 聯(lián)結(jié)器 儀器) (電荷耦合器) 4.c-mos(comple
4、mentary metal oxide semiconductor) (互補(bǔ)的 金屬 氧化物 半導(dǎo)體,五. 各類dr的成像原理,1. 非晶硒成像原理 硒作為一種光電導(dǎo)體, 可由x射線引起電荷改變(產(chǎn)生電信號) 再由薄膜晶體管陣列(tft) 將電信號讀出并數(shù)字化,非晶硒層,tft層,薄膜半導(dǎo)體陣列(thin film transistor array 簡稱tft 陣列,五. 各類dr的成像原理,2. 非晶硅成像原理 x線先經(jīng)熒光介質(zhì)材料轉(zhuǎn)換成可見光, 再由光敏元件將可見光信號轉(zhuǎn)換成電信號, 最后將模擬電信號經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,熒光介質(zhì),非晶硅層,tft層,五. 各類dr的成像原理,3. cc
5、d成像原理 x射線圖象被熒光屏轉(zhuǎn)換為可見光, 由光學(xué)系統(tǒng)傳至 直接與ccd連接的半導(dǎo)體陣列上 檢測并重建圖象,ccd半導(dǎo)體陣列,光學(xué)系統(tǒng),熒光介質(zhì),六. dr的成像過程,1. 間接成像過程(idr) x-線信息 閃爍體 可見光信息 光電二極管 薄膜晶體管 電信息 a/d轉(zhuǎn)換 數(shù)字信息 計算機(jī),2. 直接成像過程(ddr) x-線信息 非晶硒 電信息 a/d轉(zhuǎn)換 數(shù)字信息,計算機(jī),特別關(guān)注,無論哪種類型的dr, 其“直接”和“間接”是相對的。 所謂“直接”(如a-se) 也僅僅是因其本身是一種電導(dǎo)材料, 而減少了一個光轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)而已, 最終都要通過tft檢測陣列, 再經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換、處理才能獲得數(shù)字
6、圖像。 從嚴(yán)格意義上講, dr 只有轉(zhuǎn)換方式不同之分, 而無“直接”和“間接”之分,七. 檢測平板探測器性能的主要參數(shù),一)量子檢測效能dqe (二)動態(tài)范圍 (三)調(diào)制傳遞函數(shù)mtf (四)低x線對比小物體的可見度 (對x線敏感度低的物體的檢測能力,八. 平板探測器的主要特點,1. 工作流程的減化 減少了信號丟失和噪聲的增加。 2. tft像素極小 確保了dr系統(tǒng)的信噪比高, 3. 圖像灰階范圍大, 使得所示圖像細(xì)節(jié)更清晰、層次更豐富。 4. 放射劑量少,曝光寬容度大, 曝光條件易掌握,提高了檢查效率, 也減少了一般損耗,八. 平板探測器的主要特點,5. 可以根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理。
7、 6. 圖像可直接以符合 國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化格式儲存、傳輸。 7. 可即時成像,減短檢查時間, 減少重復(fù)檢查,提高工作效率,九. 平板探測器的拼接方式,目前平板探測器有拼接式和單片式兩種。 主要原因是生產(chǎn)大面積矩陣塊工藝難度大。 拼接板的缺點是: 在拼接處像素之間的接縫, 拼接處像素的對齊, 結(jié)合面之間的應(yīng)力等 均為造成圖像質(zhì)量的不穩(wěn)定因素,十. cr與dr的區(qū)別,一)成像原理 cr 是一種x線間接轉(zhuǎn)換技術(shù), 利用ip板作為x光檢測器。 dr 是一種x線直接轉(zhuǎn)換技術(shù), 利用硒層或碘化銫-光電二極管 直接把x線光子轉(zhuǎn)換成模擬電壓供數(shù)字化。 所有過程全部在平板探測器內(nèi)完成,十. cr與dr的區(qū)別,二
8、)圖像質(zhì)量 圖像分辨率 cr 1)ip中的成像介質(zhì)存在散射,引起潛影模糊。 2)激光掃描儀的激發(fā)光束光點的直徑 與激光光線在ip熒光體內(nèi)的散布, 均使圖像銳利度下降,降低了圖像的分辨率。 3)時間分辨率差,密度分辨率有時略顯不足。 dr 1)轉(zhuǎn)換過程中無附加設(shè)備,不存在光學(xué)模糊。 2)空間分辨率及密度分辨力 直接由轉(zhuǎn)換介質(zhì)和像素排中像素大小決定。,十. cr與dr的區(qū)別,調(diào)制傳遞函數(shù)mtf 參考平板探測器性能。 曝光寬容度 cr與dr均有很寬的曝光寬容度,dr可達(dá)20000:1。 噪聲(所有影響圖象質(zhì)量的因素) cr ip的結(jié)構(gòu)噪聲、轉(zhuǎn)換和檢測x線光子中引入的波動、 激光功率漂移、激光束位置的漂移、 激光束激發(fā)ip發(fā)出光的幾率的波動以及電子鏈中噪聲等。 dr 主要噪聲源是結(jié)構(gòu)噪聲、電子鏈中噪聲, 以及把x線轉(zhuǎn)換為電荷的幾率波動引起的噪聲,十. cr與dr的區(qū)別,三)曝光劑量 cr 常規(guī)劑量的1/4 。 dr 常規(guī)劑量的 1/71/20 。 (四)工作效率 cr 與常規(guī)x線省略相比省略暗室操作環(huán)節(jié): dr 曝光、預(yù)覽、存儲、傳輸僅幾秒鐘,十. cr與dr的區(qū)別,五)工作環(huán)境 cr 工作環(huán)境要求略高。 dr 相比來說略低。 (六)日常耗材 cr 達(dá)一定曝光次
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