DR的基礎(chǔ)知識(shí)

1、d r 的 基 礎(chǔ) 知 識(shí),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(chǔ)在計(jì)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(yùn)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(jì)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(hào)， 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(hào)方式分兩種 直接轉(zhuǎn)換式： 非晶硒轉(zhuǎn)換層將x線信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 間接轉(zhuǎn)換式： x線激發(fā)熒光體產(chǎn)生可見光信號(hào)， 再由tft光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 3.然后通過a/d模擬轉(zhuǎn)換單元 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)換 4. 最后將數(shù)字信號(hào)以dicom3.0標(biāo)準(zhǔn)傳輸至用戶終端 最終實(shí)現(xiàn)分析、處理、診斷、存儲(chǔ)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(duì)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(hào)） 再由薄膜晶體管陣列（tft) 將電信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 最后將模擬電信號(hào)經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),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(jì)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(jì)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(gè)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(dòng)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(diǎn),1. 工作流程的減化 減少了信號(hào)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(diǎn),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(chǔ)存、傳輸。 7. 可即時(shí)成像，減短檢查時(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)間分辨率差，密度分辨率有時(shí)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(dòng)、 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(dòng)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(dòng)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(chǔ)、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