影像技術(shù)學(xué)第六章ppt課件

1、影像技術(shù)學(xué)影像技術(shù)學(xué)南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 放射科 田俊:mosest163第六章第六章 數(shù)字?jǐn)?shù)字X線攝影技術(shù)線攝影技術(shù) 信息時代就是計算機(jī)化的時代，它基于一種海量存儲、高速信息時代就是計算機(jī)化的時代，它基于一種海量存儲、高速傳輸網(wǎng)絡(luò)、高性能任務(wù)站及有效的科學(xué)管理。醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化傳輸網(wǎng)絡(luò)、高性能任務(wù)站及有效的科學(xué)管理。醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化主要是指醫(yī)學(xué)影像以數(shù)字方式采集、傳輸信息，使采集的影像數(shù)主要是指醫(yī)學(xué)影像以數(shù)字方式采集、傳輸信息，使采集的影像數(shù)據(jù)得以直接利用計算機(jī)強(qiáng)大的高速運算處置才干，且方便、快速據(jù)得以直接利用計算機(jī)強(qiáng)大的高速運算處置才干，且方便、快速地傳輸、顯示、存儲，為臨床的診斷、治

2、療、研討提供極其重要地傳輸、顯示、存儲，為臨床的診斷、治療、研討提供極其重要的信息。的信息。醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化和藝術(shù)類圖像數(shù)字化、計算機(jī)輔助工業(yè)外型醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化和藝術(shù)類圖像數(shù)字化、計算機(jī)輔助工業(yè)外型設(shè)計設(shè)計CAD等其他領(lǐng)域的圖像數(shù)字化原理是類似的，在方法等其他領(lǐng)域的圖像數(shù)字化原理是類似的，在方法上也沒有本質(zhì)的差別。但作為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)最終目的是要有助于上也沒有本質(zhì)的差別。但作為醫(yī)學(xué)影像技術(shù)最終目的是要有助于早期診斷、及時治療，對病人微創(chuàng)或無創(chuàng)，使病人盡早康復(fù)。因早期診斷、及時治療，對病人微創(chuàng)或無創(chuàng)，使病人盡早康復(fù)。因此，對于醫(yī)學(xué)影像，經(jīng)過數(shù)字化技術(shù)提高它的可視性、可懂性，此，對于醫(yī)學(xué)影像，經(jīng)過數(shù)字

3、化技術(shù)提高它的可視性、可懂性，并能進(jìn)展影像的修復(fù)、優(yōu)化，感興趣區(qū)域的丈量與統(tǒng)計，信息的并能進(jìn)展影像的修復(fù)、優(yōu)化，感興趣區(qū)域的丈量與統(tǒng)計，信息的保管與傳輸，一切這些都是為了研討人的正常解剖生理，有效地保管與傳輸，一切這些都是為了研討人的正常解剖生理，有效地發(fā)現(xiàn)異常病灶提供可靠的科學(xué)根據(jù)，這是醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化的根本發(fā)現(xiàn)異常病灶提供可靠的科學(xué)根據(jù)，這是醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化的根本目的。目的。 影像數(shù)字化研討始于影像數(shù)字化研討始于20世紀(jì)世紀(jì)40年代，年代，50年代末到年代末到60年代年代末廣泛采用計算機(jī)模擬實驗的方法研討靜止圖像和數(shù)字圖像的末廣泛采用計算機(jī)模擬實驗的方法研討靜止圖像和數(shù)字圖像的傳輸，初步實現(xiàn)了

4、可視，數(shù)字圖像的實際研討相當(dāng)深化。隨著傳輸，初步實現(xiàn)了可視，數(shù)字圖像的實際研討相當(dāng)深化。隨著數(shù)字集成電路器件快速開展和其他硬件系統(tǒng)的逐漸研制勝利，數(shù)字集成電路器件快速開展和其他硬件系統(tǒng)的逐漸研制勝利，為為20世紀(jì)世紀(jì)70年代的醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化技術(shù)的突破提供了軟硬件的年代的醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化技術(shù)的突破提供了軟硬件的根底條件。根底條件。1972年的年的CT機(jī)的問世和機(jī)的問世和80年代出現(xiàn)的年代出現(xiàn)的MRI和和DSA，成為醫(yī)學(xué)影像科學(xué)技術(shù)開展史上革命性的里程碑，也是數(shù)字化成為醫(yī)學(xué)影像科學(xué)技術(shù)開展史上革命性的里程碑，也是數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像中運用的典型范例。技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像中運用的典型范例。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)

5、字?jǐn)?shù)字X線成像根底知識線成像根底知識一、模擬影像與數(shù)字影像一、模擬影像與數(shù)字影像模擬影像：以普通模擬影像：以普通X線照片為典型代表，它由像素點的空間陳列線照片為典型代表，它由像素點的空間陳列組合而構(gòu)成照片上的影像，照片上點與點之間是延續(xù)的，沒有間組合而構(gòu)成照片上的影像，照片上點與點之間是延續(xù)的，沒有間隔，所以影像的密度是空間位置的延續(xù)函數(shù)。另外詳細(xì)到任何一隔，所以影像的密度是空間位置的延續(xù)函數(shù)。另外詳細(xì)到任何一個像素點的密度大小變化，也是一個延續(xù)變化的函數(shù)。因此模擬個像素點的密度大小變化，也是一個延續(xù)變化的函數(shù)。因此模擬影像可以非常真實地反映出影像信息的二維空間分布形狀。影像可以非常真實地反映

6、出影像信息的二維空間分布形狀。數(shù)字影像：是經(jīng)過不同成像方式檢測信息，按照一定的數(shù)據(jù)構(gòu)造數(shù)字影像：是經(jīng)過不同成像方式檢測信息，按照一定的數(shù)據(jù)構(gòu)造經(jīng)計算機(jī)重建影像；或者是將曾經(jīng)構(gòu)成的模擬影像經(jīng)過某種手段經(jīng)計算機(jī)重建影像；或者是將曾經(jīng)構(gòu)成的模擬影像經(jīng)過某種手段將其分解成一定數(shù)量的微小區(qū)域，每個區(qū)域成為一個像素，將像將其分解成一定數(shù)量的微小區(qū)域，每個區(qū)域成為一個像素，將像素中灰度的平均值取整數(shù)值；因此數(shù)字影像是由許多不同密度的素中灰度的平均值取整數(shù)值；因此數(shù)字影像是由許多不同密度的點實為小區(qū)域組成，點和點之間的密度是離散的，并且每一點實為小區(qū)域組成，點和點之間的密度是離散的，并且每一個點的密度值也不延

7、續(xù)，為離散的變化量。個點的密度值也不延續(xù)，為離散的變化量。數(shù)字影像的優(yōu)勢：數(shù)字影像的優(yōu)勢：1.數(shù)字圖像的密度分辨力高數(shù)字圖像的密度分辨力高 數(shù)字圖像可經(jīng)過變化窗寬、窗位、數(shù)字圖像可經(jīng)過變化窗寬、窗位、轉(zhuǎn)換曲線等技術(shù)，可以使全部灰階分段得到充分顯示。轉(zhuǎn)換曲線等技術(shù)，可以使全部灰階分段得到充分顯示。2.數(shù)字圖像可以進(jìn)展后處置數(shù)字圖像可以進(jìn)展后處置 圖像后處置使數(shù)字圖像的最大特點。圖像后處置使數(shù)字圖像的最大特點。可根據(jù)診斷要求，經(jīng)過軟件功能對圖像進(jìn)展處置。可根據(jù)診斷要求，經(jīng)過軟件功能對圖像進(jìn)展處置。阻塞性肺不張阻塞性肺不張3.可以高保真地存儲、可以高保真地存儲、調(diào)閱、傳輸或拷貝。調(diào)閱、傳輸或拷貝。

8、影像數(shù)據(jù)的存儲和影像數(shù)據(jù)的存儲和傳輸是傳輸是PACS建立的建立的最重要最重要 部分，是實部分，是實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程會診、現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程會診、實現(xiàn)無膠片化的根實現(xiàn)無膠片化的根底。底。三、數(shù)字化影像的構(gòu)成三、數(shù)字化影像的構(gòu)成被照體被照體模擬信號模擬信號圖像數(shù)據(jù)采集圖像數(shù)據(jù)采集標(biāo)標(biāo)本本分分割割像像素素采采樣樣灰灰度度量量化化數(shù)字信號數(shù)字信號圖像處置圖像處置數(shù)字影像數(shù)字影像數(shù)字化數(shù)字化1.圖像數(shù)據(jù)采集圖像數(shù)據(jù)采集借助探測器、借助探測器、CCD攝像管、探頭、攝像管、探頭、IP板、硒探測器等各種輻射接板、硒探測器等各種輻射接納器件，經(jīng)過曝光或掃描等方式后將搜集到的模擬信號經(jīng)納器件，經(jīng)過曝光或掃描等方式后將搜集到

9、的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。合計三個步驟合計三個步驟1標(biāo)本分割標(biāo)本化標(biāo)本分割標(biāo)本化 就是把圖像分割成假設(shè)干個相等的小單就是把圖像分割成假設(shè)干個相等的小單元。它是一個圖像行和列格柵化矩陣的過程，矩陣大小通常元。它是一個圖像行和列格柵化矩陣的過程，矩陣大小通常決議了像素的數(shù)量。行和列對像素而言又起到識別和定位的作用。決議了像素的數(shù)量。行和列對像素而言又起到識別和定位的作用。2像素采樣像素采樣 一副圖像被分割后，要對該圖像中每一個像素所表一副圖像被分割后，要對該圖像中每一個像素所表現(xiàn)的兩點進(jìn)展亮度采樣，每一像素的光量子經(jīng)過探測器光電倍現(xiàn)的兩點進(jìn)展

10、亮度采樣，每一像素的光量子經(jīng)過探測器光電倍增管轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的電信號模擬信號。增管轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的電信號模擬信號。3灰度量化量子化把模擬信號延續(xù)變化的灰度值轉(zhuǎn)換成數(shù)灰度量化量子化把模擬信號延續(xù)變化的灰度值轉(zhuǎn)換成數(shù)值上離散的有限個等級的整數(shù)量。值上離散的有限個等級的整數(shù)量?；叶戎档目偤头Q為灰階。圖像可以由灰階中任何一個灰度值組成。灰度值的總和稱為灰階。圖像可以由灰階中任何一個灰度值組成。2.圖像處置及輸出圖像處置及輸出計算機(jī)接納數(shù)據(jù)采計算機(jī)接納數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)字信號集系統(tǒng)的數(shù)字信號根據(jù)需求選用某種圖像根據(jù)需求選用某種圖像處置技術(shù)，立刻進(jìn)展相處置技術(shù)，立刻進(jìn)展相應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)處置，從應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)處置

11、，從而重建圖像。而重建圖像。將接納到的圖像數(shù)據(jù)將接納到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)展存儲，以備隨時進(jìn)展存儲，以備隨時調(diào)用、顯示或重建。調(diào)用、顯示或重建。三、數(shù)字?jǐn)z影中的常用概念三、數(shù)字?jǐn)z影中的常用概念1.像素與體素像素與體素像素：是構(gòu)成影像矩陣的根本單元，也就是代表影像矩陣中的一像素：是構(gòu)成影像矩陣的根本單元，也就是代表影像矩陣中的一個小方格。個小方格。二維概念二維概念 體素：體素：X線影像實踐上是包含人體某一部位的一定厚度信息的二維線影像實踐上是包含人體某一部位的一定厚度信息的二維圖像，我們將其代表一定厚度的三維空間的體積單元稱為體圖像，我們將其代表一定厚度的三維空間的體積單元稱為體素。素。三維概念三維概念

12、2.數(shù)字矩陣數(shù)字矩陣 是一個數(shù)學(xué)概念，它表示一個橫成行、縱成列的數(shù)字是一個數(shù)學(xué)概念，它表示一個橫成行、縱成列的數(shù)字集合，是由二維集合，是由二維n行和行和m列陳列成的像素組合，一個像素就是列陳列成的像素組合，一個像素就是坐標(biāo)中的一個點坐標(biāo)中的一個點x,y。3.灰階灰階 指照片或顯示器上所呈現(xiàn)的黑白圖像上各像素表現(xiàn)的不同指照片或顯示器上所呈現(xiàn)的黑白圖像上各像素表現(xiàn)的不同深度的灰色。把白色與黑色之間分成假設(shè)干級，稱為深度的灰色。把白色與黑色之間分成假設(shè)干級，稱為“灰度等級，灰度等級，表現(xiàn)的亮度或灰度信號的等級差別稱為灰階。表現(xiàn)的亮度或灰度信號的等級差別稱為灰階。4.圖像重建圖像重建 將原始圖像數(shù)據(jù)經(jīng)

13、計算得到二維或三維顯示數(shù)據(jù)的過將原始圖像數(shù)據(jù)經(jīng)計算得到二維或三維顯示數(shù)據(jù)的過程稱為圖像重建。重建后的圖像可經(jīng)過顯示安裝或介質(zhì)顯示。程稱為圖像重建。重建后的圖像可經(jīng)過顯示安裝或介質(zhì)顯示。四、影像的數(shù)據(jù)量四、影像的數(shù)據(jù)量矩陣大小、灰度級數(shù)決議了影像的數(shù)據(jù)量，并影響影像質(zhì)量和傳矩陣大小、灰度級數(shù)決議了影像的數(shù)據(jù)量，并影響影像質(zhì)量和傳送、存儲。送、存儲。1.矩陣大小與圖像的關(guān)系矩陣大小與圖像的關(guān)系矩陣大小的原那么必需保證數(shù)字圖像能不失真地反映原始圖像信矩陣大小的原那么必需保證數(shù)字圖像能不失真地反映原始圖像信息。息。察看野察看野Field of View像素數(shù)量像素數(shù)量 * 像素大小像素大小在空間分辨力

14、一樣的條件下，察看野在空間分辨力一樣的條件下，察看野FOV越大所需求的像素越大所需求的像素越多，圖像的矩陣也越大；越多，圖像的矩陣也越大；如圖像矩陣大小固定，如圖像矩陣大小固定，F(xiàn)OV添加時，像素的尺寸就增大，圖像的添加時，像素的尺寸就增大，圖像的空間分辨力就降低；空間分辨力就降低；為了獲得圖像更多的細(xì)節(jié)和更高的分辨力，我們需求大的像素矩為了獲得圖像更多的細(xì)節(jié)和更高的分辨力，我們需求大的像素矩陣和小的像素尺寸。陣和小的像素尺寸。占據(jù)計算機(jī)的存儲空間，圖像處置時間占據(jù)計算機(jī)的存儲空間，圖像處置時間延伸。延伸。2.灰度級數(shù)與數(shù)字圖像之間的關(guān)系灰度級數(shù)與數(shù)字圖像之間的關(guān)系灰度級數(shù)用二進(jìn)制表示，量化后

15、灰度級數(shù)的數(shù)量由灰度級數(shù)用二進(jìn)制表示，量化后灰度級數(shù)的數(shù)量由2n決議。決議。例如：一幅影像中的密度為例如：一幅影像中的密度為0.23.0，其密度范圍為，其密度范圍為2.8，假設(shè)，假設(shè)用用8bit量化，量化，28=256,即為即為0255灰階，每一灰階密度差為灰階，每一灰階密度差為2.8/2560.01，假設(shè)用，假設(shè)用4bit量化，量化，24=16,即為即為015灰階，每灰階，每一灰階的密度差為一灰階的密度差為2.8/160.18 。結(jié)論：結(jié)論：用盡能夠多的圖像灰度的量化級數(shù)來準(zhǔn)確表示原來的灰度，有用盡能夠多的圖像灰度的量化級數(shù)來準(zhǔn)確表示原來的灰度，有利于堅持圖像的不失真，但過高的灰度級數(shù)會占據(jù)

16、大量計算機(jī)利于堅持圖像的不失真，但過高的灰度級數(shù)會占據(jù)大量計算機(jī)存儲空間。存儲空間。3.數(shù)字影像數(shù)據(jù)量的計算數(shù)字影像數(shù)據(jù)量的計算數(shù)字影像數(shù)據(jù)量橫向像素數(shù)數(shù)字影像數(shù)據(jù)量橫向像素數(shù)m縱向像素數(shù)縱向像素數(shù)n灰階數(shù)灰階數(shù)b五、信噪比與分辨力五、信噪比與分辨力信噪比信噪比SNR 為信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比值。是評價影像質(zhì)量為信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比值。是評價影像質(zhì)量的重要目的。的重要目的。SNR越大，影像質(zhì)量越好，反之，那么差。越大，影像質(zhì)量越好，反之，那么差。1.時間分辨力時間分辨力 又稱動態(tài)分辨力，是指成像系統(tǒng)對運動部位成像的又稱動態(tài)分辨力，是指成像系統(tǒng)對運動部位成像的瞬間顯示才干。時間分辨力越高，對動

17、態(tài)組織器官的成像顯示才瞬間顯示才干。時間分辨力越高，對動態(tài)組織器官的成像顯示才干越強(qiáng)，影像越明晰。干越強(qiáng)，影像越明晰。2.密度分辨力密度分辨力 又稱低對比度分辨力，是從影像中所能識別密度差又稱低對比度分辨力，是從影像中所能識別密度差別的最小極限，是對影像細(xì)微密度差別的區(qū)分才干。常以百分比別的最小極限，是對影像細(xì)微密度差別的區(qū)分才干。常以百分比表示。表示。3.空間分辨力空間分辨力 又稱高對比度分辨力，是在高對比條件下從影像中又稱高對比度分辨力，是在高對比條件下從影像中可識別的組織幾何尺寸的最小極限，是對影像空間細(xì)微構(gòu)造的區(qū)可識別的組織幾何尺寸的最小極限，是對影像空間細(xì)微構(gòu)造的區(qū)分才干。它是表示一

18、副圖像質(zhì)量的量化目的，常以毫米分才干。它是表示一副圖像質(zhì)量的量化目的，常以毫米mm、單位間隔內(nèi)的線對數(shù)單位間隔內(nèi)的線對數(shù)LP/mm或單位間隔內(nèi)的像素數(shù)或單位間隔內(nèi)的像素數(shù)pixels/mm等來表示。等來表示。六、常用數(shù)字圖像處置技術(shù)六、常用數(shù)字圖像處置技術(shù)1.對比度加強(qiáng)對比度加強(qiáng) 逐點修正輸入圖像中每個像素的灰度，而各像素的逐點修正輸入圖像中每個像素的灰度，而各像素的位置不變，進(jìn)展輸入和輸出圖像像素間一對一的運算。該技術(shù)主位置不變，進(jìn)展輸入和輸出圖像像素間一對一的運算。該技術(shù)主要用來擴(kuò)展圖像的灰度范圍，尤其是突出感興趣的灰度范圍，使要用來擴(kuò)展圖像的灰度范圍，尤其是突出感興趣的灰度范圍，使圖像的

19、質(zhì)量有所改善。圖像的質(zhì)量有所改善。2.圖像平滑技術(shù)圖像平滑技術(shù) 此技術(shù)可以降低噪聲，提高圖像質(zhì)量，其缺陷是此技術(shù)可以降低噪聲，提高圖像質(zhì)量，其缺陷是使圖像的邊緣輪廓變得模糊。使圖像的邊緣輪廓變得模糊。3.圖像銳化圖像銳化 由于由于X線散射、患者的細(xì)微顫抖會產(chǎn)生影像模糊，銳線散射、患者的細(xì)微顫抖會產(chǎn)生影像模糊，銳化處置能加強(qiáng)圖像輪廓，使圖像看起來比較明晰，其缺陷使噪聲化處置能加強(qiáng)圖像輪廓，使圖像看起來比較明晰，其缺陷使噪聲成分也同時添加。成分也同時添加。4.興趣區(qū)定量估值興趣區(qū)定量估值 1用不同的灰度級或顏色來顯示圖像的量值；用不同的灰度級或顏色來顯示圖像的量值；2興趣區(qū)的顯示和丈量；興趣區(qū)的顯

20、示和丈量；3興趣區(qū)的間隔、角度、幾何尺寸丈興趣區(qū)的間隔、角度、幾何尺寸丈量；量；4部分圖像區(qū)域的放大和旋轉(zhuǎn)；部分圖像區(qū)域的放大和旋轉(zhuǎn)；5特征提取和分類、病變特征提取和分類、病變部分的識別和定量分析等。部分的識別和定量分析等。第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)計算機(jī)X線攝影線攝影一、一、CR成像原理成像原理一一CR系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成X線機(jī)、線機(jī)、IP板、影像閱讀處置器、后處置任務(wù)站、存儲安裝板、影像閱讀處置器、后處置任務(wù)站、存儲安裝1.X線機(jī)線機(jī) 可用傳統(tǒng)可用傳統(tǒng)X線機(jī)，不需單獨配置。線機(jī)，不需單獨配置。2.成像板成像板imaging plate,IP 為為CR成像系統(tǒng)關(guān)鍵元件。成像系統(tǒng)關(guān)鍵元件。 入射到入

21、射到IP的的X線量子被線量子被IP的成像層內(nèi)的熒光顆粒吸收，釋放出電的成像層內(nèi)的熒光顆粒吸收，釋放出電子，其中一部分電子分布在成像層內(nèi)呈半穩(wěn)態(tài)，構(gòu)成潛影信息記子，其中一部分電子分布在成像層內(nèi)呈半穩(wěn)態(tài)，構(gòu)成潛影信息記錄；當(dāng)用激光照射曾經(jīng)構(gòu)成的潛影時，半穩(wěn)態(tài)的電子轉(zhuǎn)變?yōu)楣饬夸洠划?dāng)用激光照射曾經(jīng)構(gòu)成的潛影時，半穩(wěn)態(tài)的電子轉(zhuǎn)變?yōu)楣饬孔?，發(fā)生光激發(fā)發(fā)光子，發(fā)生光激發(fā)發(fā)光photo stimulated luminescence,PSL景景象，光量子隨即由光電倍增管檢測到，并被轉(zhuǎn)化為電信號，這些代象，光量子隨即由光電倍增管檢測到，并被轉(zhuǎn)化為電信號，這些代表模擬信號的電信號再經(jīng)模表模擬信號的電信號再經(jīng)模/數(shù)

22、數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號信轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號信息讀出息讀出 。 IP是記錄影像信息的載體，可反復(fù)運用是記錄影像信息的載體，可反復(fù)運用2-3萬次。萬次。3.影像閱讀處置器影像閱讀處置器1在閱讀或儲存在閱讀或儲存IP信息之前預(yù)先要輸入病人的相關(guān)信息如：信息之前預(yù)先要輸入病人的相關(guān)信息如：姓名、性別、年齡、病人的編號等和確定欲選用的掃描方式。姓名、性別、年齡、病人的編號等和確定欲選用的掃描方式。2影像閱讀處置器將影像閱讀處置器將IP從暗盒中取出，并送入激光掃描安裝，從暗盒中取出，并送入激光掃描安裝，直到掃描儀預(yù)備好。直到掃描儀預(yù)備好。3閱讀閱讀IP的信息，產(chǎn)生數(shù)字影像，進(jìn)展影像處置并向激光打的

23、信息，產(chǎn)生數(shù)字影像，進(jìn)展影像處置并向激光打印機(jī)等終端設(shè)備輸出影像數(shù)據(jù)。印機(jī)等終端設(shè)備輸出影像數(shù)據(jù)。4.后處置任務(wù)站的作用后處置任務(wù)站的作用后處置任務(wù)站能進(jìn)展影像的諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置后處置任務(wù)站能進(jìn)展影像的諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置等，并顯示經(jīng)處置前、后的影像。影像經(jīng)過后處置能提高診斷的等，并顯示經(jīng)處置前、后的影像。影像經(jīng)過后處置能提高診斷的準(zhǔn)確性并擴(kuò)展診斷范圍。準(zhǔn)確性并擴(kuò)展診斷范圍。5.存儲安裝存儲安裝采用磁帶、磁光盤、硬盤、激光打印膠片等方式將數(shù)據(jù)影像采用磁帶、磁光盤、硬盤、激光打印膠片等方式將數(shù)據(jù)影像存貯起來。光盤的儲存方式大大地減小了影像儲存的空間。用一存貯起來。光盤

24、的儲存方式大大地減小了影像儲存的空間。用一張張2G容量的容量的5英寸光盤，可以存儲英寸光盤，可以存儲800幅幅CR影像，假設(shè)采用不可影像，假設(shè)采用不可逆數(shù)字緊縮技術(shù)可使存儲量到達(dá)逆數(shù)字緊縮技術(shù)可使存儲量到達(dá)7500幅。一張磁盤幅。一張磁盤2G可存儲可存儲2：1緊縮的影像緊縮的影像1000 幅。幅。二二CR系統(tǒng)成像的根本原理系統(tǒng)成像的根本原理1.信息采集信息采集 影像不直接記錄在膠片上，而是經(jīng)過涂在影像不直接記錄在膠片上，而是經(jīng)過涂在IP上的光上的光鼓勵發(fā)光鼓勵發(fā)光PSL物質(zhì)來完成影像信息的采集。物質(zhì)來完成影像信息的采集。X線透過被照體線透過被照體后與后與IP發(fā)生作用，將透過人體的模擬信息儲存構(gòu)

25、成潛影，為影像發(fā)生作用，將透過人體的模擬信息儲存構(gòu)成潛影，為影像的進(jìn)一步數(shù)字化成像發(fā)明條件。的進(jìn)一步數(shù)字化成像發(fā)明條件。2.信息轉(zhuǎn)換讀取信息轉(zhuǎn)換讀取 PSL物質(zhì)中儲存的潛影是模擬信號，要經(jīng)物質(zhì)中儲存的潛影是模擬信號，要經(jīng)過激光掃描讀出安裝將其讀出并轉(zhuǎn)換呈數(shù)字信號。過激光掃描讀出安裝將其讀出并轉(zhuǎn)換呈數(shù)字信號。IP被激光鼓勵被激光鼓勵后，以藍(lán)紫色光的方式釋放出后，以藍(lán)紫色光的方式釋放出IP內(nèi)儲存的能量。內(nèi)儲存的能量。IP的熒光體被的熒光體被第二次激發(fā)后發(fā)出光鼓勵發(fā)光第二次激發(fā)后發(fā)出光鼓勵發(fā)光PSL產(chǎn)生熒光的強(qiáng)度與第一次產(chǎn)生熒光的強(qiáng)度與第一次激發(fā)時所接納的激發(fā)時所接納的X線能量成正比即呈線性關(guān)系。該

26、熒光體二線能量成正比即呈線性關(guān)系。該熒光體二次激發(fā)的光被沿著激光掃描線設(shè)置的高效集光器采集并導(dǎo)入光電次激發(fā)的光被沿著激光掃描線設(shè)置的高效集光器采集并導(dǎo)入光電倍增管，光電倍增管再將接納到的光信號轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)強(qiáng)弱的電倍增管，光電倍增管再將接納到的光信號轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)強(qiáng)弱的電信號，繼而電信號被饋入模信號，繼而電信號被饋入模/數(shù)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。3.信息的處置信息的處置對數(shù)字圖像進(jìn)展處置。對數(shù)字圖像進(jìn)展處置。包括：諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置。包括：諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置。4.信息的存儲與輸出信息的存儲與輸出 數(shù)字信號構(gòu)成的數(shù)字影像可儲存于磁帶、磁數(shù)字信號

27、構(gòu)成的數(shù)字影像可儲存于磁帶、磁光盤或經(jīng)過激光打印儲存于激光膠片上。光盤或經(jīng)過激光打印儲存于激光膠片上。影像讀取完成后，影像讀取完成后，IP殘存的影像數(shù)據(jù)可經(jīng)過施于強(qiáng)光消除，殘存的影像數(shù)據(jù)可經(jīng)過施于強(qiáng)光消除，IP可以可以反復(fù)運用。反復(fù)運用。三三CR系統(tǒng)的成像介質(zhì)系統(tǒng)的成像介質(zhì)1.成像板成像板IP IP是成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，替代傳統(tǒng)的屏片是成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，替代傳統(tǒng)的屏片系統(tǒng)。與傳統(tǒng)膠片相比，具有反復(fù)運用的特點，可反復(fù)運用系統(tǒng)。與傳統(tǒng)膠片相比，具有反復(fù)運用的特點，可反復(fù)運用2-3萬次，但沒有顯示影像的功能。萬次，但沒有顯示影像的功能。組成：外表維護(hù)層、成像層、支持層和被襯層。組成：外表維護(hù)層、成

28、像層、支持層和被襯層。1外表維護(hù)層外表維護(hù)層 通常由一層非常薄的聚酯樹脂類纖維制成，具通常由一層非常薄的聚酯樹脂類纖維制成，具有耐彎曲、耐磨、透光率高等特點。有耐彎曲、耐磨、透光率高等特點。作用：維護(hù)作用：維護(hù)PSL物質(zhì)層在運用中不受損傷，維護(hù)熒光層不受外界物質(zhì)層在運用中不受損傷，維護(hù)熒光層不受外界溫度、濕度和輻射的影響。溫度、濕度和輻射的影響。2成像層輝盡性熒光物質(zhì)層成像層輝盡性熒光物質(zhì)層光鼓勵發(fā)光光鼓勵發(fā)光PSL：有些物質(zhì)在遭到第一次激發(fā)光照射時，可：有些物質(zhì)在遭到第一次激發(fā)光照射時，可將第一次激發(fā)光所攜帶的信息儲存下來，當(dāng)該物質(zhì)再次受激發(fā)時將第一次激發(fā)光所攜帶的信息儲存下來，當(dāng)該物質(zhì)再次

29、受激發(fā)時也可釋放出與初次激發(fā)所接納的信息相應(yīng)的熒光景象，該景象稱也可釋放出與初次激發(fā)所接納的信息相應(yīng)的熒光景象，該景象稱為光鼓勵發(fā)光為光鼓勵發(fā)光photo stimulated luminescence,PSL。我們。我們把產(chǎn)生該景象的物質(zhì)稱為輝盡性熒光物質(zhì)。把產(chǎn)生該景象的物質(zhì)稱為輝盡性熒光物質(zhì)。PSL物質(zhì)的熒光非常微弱，但經(jīng)過研討發(fā)現(xiàn)，氟鹵化鋇晶體在知物質(zhì)的熒光非常微弱，但經(jīng)過研討發(fā)現(xiàn)，氟鹵化鋇晶體在知的的PSL物質(zhì)中產(chǎn)生光鼓勵發(fā)光景象最強(qiáng)，因此在物質(zhì)中產(chǎn)生光鼓勵發(fā)光景象最強(qiáng)，因此在IP的成像層內(nèi)采的成像層內(nèi)采用含有二價銪離子用含有二價銪離子Eu2的氟鹵化鋇晶體作為輝盡性熒光物的氟鹵化鋇晶體

30、作為輝盡性熒光物質(zhì)。其晶體顆粒平均尺寸為質(zhì)。其晶體顆粒平均尺寸為4-7 ，晶體直徑越大，晶體直徑越大，PSL景象越景象越強(qiáng)，但影像明晰度隨之降低。強(qiáng)，但影像明晰度隨之降低。m 3支持層基板支持層基板 用聚酯樹脂纖維膠制而成，厚用聚酯樹脂纖維膠制而成，厚200-300 。具有很好的平面性、適度的柔韌性和良好的機(jī)械強(qiáng)度。具有很好的平面性、適度的柔韌性和良好的機(jī)械強(qiáng)度。作用：維護(hù)成像層免受外力損傷。作用：維護(hù)成像層免受外力損傷。4反面維護(hù)層：資料同外表維護(hù)層一樣。反面維護(hù)層：資料同外表維護(hù)層一樣。作用：防止作用：防止IP在運用中的摩擦損傷。在運用中的摩擦損傷。2.成像板的類型與規(guī)格成像板的類型與規(guī)格

31、m 成像板成像板普通攝影型普通攝影型乳腺攝影型乳腺攝影型3.成像板的特性成像板的特性1各種尺寸的各種尺寸的IP信息容量及空間分辨力。信息容量及空間分辨力。2發(fā)射光譜與激發(fā)光譜發(fā)射光譜與激發(fā)光譜發(fā)射光譜：第一次激發(fā)發(fā)射光譜：第一次激發(fā)IP的的X線光譜的線光譜的PSL峰值為峰值為390-400nm此波長的熒光強(qiáng)度最大，在該峰值處光電倍增管的信息檢出此波長的熒光強(qiáng)度最大，在該峰值處光電倍增管的信息檢出率最高。當(dāng)熒光體再次被激發(fā)時將以此波長再次被釋放出來。率最高。當(dāng)熒光體再次被激發(fā)時將以此波長再次被釋放出來。激發(fā)光譜：在熒光體內(nèi)作為發(fā)光中心的少量銪離子，產(chǎn)生的光激激發(fā)光譜：在熒光體內(nèi)作為發(fā)光中心的少量

32、銪離子，產(chǎn)生的光激發(fā)發(fā)光的光譜為藍(lán)紫光范圍，發(fā)光的強(qiáng)度依賴于發(fā)發(fā)光的光譜為藍(lán)紫光范圍，發(fā)光的強(qiáng)度依賴于IP發(fā)射光譜的發(fā)射光譜的波長而改動。為了能最有效地激發(fā)熒光體產(chǎn)生波長而改動。為了能最有效地激發(fā)熒光體產(chǎn)生PSL景象，第二次景象，第二次激發(fā)激發(fā)IP產(chǎn)生的是波長為產(chǎn)生的是波長為600nm的紅光。的紅光。發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的峰值間須有一定的差別，以保證二者在光發(fā)射光譜與激發(fā)光譜的峰值間須有一定的差別，以保證二者在光學(xué)上的不一致性。學(xué)上的不一致性。PSL的強(qiáng)度與二次激發(fā)光的功率有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，的強(qiáng)度與二次激發(fā)光的功率有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，PSL強(qiáng)度強(qiáng)度隨二次激發(fā)光的功率增大而增大。隨二次激發(fā)光的功

33、率增大而增大。3IP的時間呼應(yīng)特性的時間呼應(yīng)特性很好很好定義：定義：IP發(fā)射熒光強(qiáng)度衰減與時間的關(guān)系稱為發(fā)射熒光強(qiáng)度衰減與時間的關(guān)系稱為“IP的時間相應(yīng)特性。的時間相應(yīng)特性。理想的時間呼應(yīng)：當(dāng)被理想的時間呼應(yīng)：當(dāng)被X線激活的線激活的PSL物質(zhì)遭到二次激發(fā)光光照射物質(zhì)遭到二次激發(fā)光光照射時，能立刻產(chǎn)生時，能立刻產(chǎn)生PSL，一旦停頓照射，一旦停頓照射，PSL立刻消逝。立刻消逝。實踐的時間呼應(yīng)：當(dāng)停頓二次用紅光激發(fā)光鼓勵熒光體時，熒光體實踐的時間呼應(yīng)：當(dāng)停頓二次用紅光激發(fā)光鼓勵熒光體時，熒光體發(fā)射的熒光是逐漸衰減直至消逝。發(fā)射的熒光是逐漸衰減直至消逝。光發(fā)射壽命期：熒光體被二次激發(fā)后，其發(fā)射熒光的強(qiáng)

34、度到達(dá)初始光發(fā)射壽命期：熒光體被二次激發(fā)后，其發(fā)射熒光的強(qiáng)度到達(dá)初始值的值的1/ee2.718時所用的時間。時所用的時間。4IP的動態(tài)范圍的動態(tài)范圍較大較大IP發(fā)射熒光的強(qiáng)度依賴于第一次激發(fā)的發(fā)射熒光的強(qiáng)度依賴于第一次激發(fā)的X線強(qiáng)度。線強(qiáng)度。IP可準(zhǔn)確檢測到組織間極小的可準(zhǔn)確檢測到組織間極小的X線吸收差別。線吸收差別。5IP存儲信息的衰退存儲信息的衰退定義：定義：X線激發(fā)線激發(fā)IP后，模擬影像被存儲在熒光體內(nèi)。在讀出前的后，模擬影像被存儲在熒光體內(nèi)。在讀出前的存儲期間，熒光體俘獲的部分光電子將會逃逸，從而使在第二次存儲期間，熒光體俘獲的部分光電子將會逃逸，從而使在第二次激發(fā)時熒光體發(fā)出的激發(fā)時

35、熒光體發(fā)出的PSL強(qiáng)度減弱，這種景象叫做強(qiáng)度減弱，這種景象叫做IP存儲信息的存儲信息的衰退。衰退。隨時間的延伸、存儲溫度的升高。衰退景象將會加速。隨時間的延伸、存儲溫度的升高。衰退景象將會加速。6天然輻射對天然輻射對IP的影響的影響IP不僅對不僅對X線敏感，對其他方式的電磁波也敏感，如紫外線、線敏感，對其他方式的電磁波也敏感，如紫外線、射線及粒子射線等。射線及粒子射線等。IP又是高敏感的光敏資料，可遭到來自墻壁、建筑物固定安裝的又是高敏感的光敏資料，可遭到來自墻壁、建筑物固定安裝的天然放射性元素、宇宙射線及一些本身含有微量放射元素物質(zhì)的天然放射性元素、宇宙射線及一些本身含有微量放射元素物質(zhì)的影

36、響。影響。4.IP任務(wù)過程任務(wù)過程五個步驟五個步驟1將將IP置于暗盒內(nèi)，利用置于暗盒內(nèi)，利用X線曝光，線曝光，X線透過被照體后，含有線透過被照體后，含有人體構(gòu)造信息的人體構(gòu)造信息的X線與線與IP發(fā)生作用，以模擬信號的方式構(gòu)成潛影，發(fā)生作用，以模擬信號的方式構(gòu)成潛影，存儲于熒光體層中。存儲于熒光體層中。2利用激光掃描將潛影讀出，利用激光掃描將潛影讀出，IP被鼓勵后以藍(lán)紫光的方式被鼓勵后以藍(lán)紫光的方式釋放出存儲的能量，即釋放出存儲的能量，即PSL。3集光器搜集集光器搜集IP被二次激發(fā)的光，并送入光電倍增管將發(fā)射被二次激發(fā)的光，并送入光電倍增管將發(fā)射光轉(zhuǎn)變成相應(yīng)強(qiáng)弱的電信號，電信號再經(jīng)光轉(zhuǎn)變成相應(yīng)強(qiáng)

37、弱的電信號，電信號再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)展存儲，并根據(jù)診斷的特殊需求可進(jìn)展影像的各種后處置。信號進(jìn)展存儲，并根據(jù)診斷的特殊需求可進(jìn)展影像的各種后處置。4存儲在計算機(jī)中的數(shù)字信號經(jīng)存儲在計算機(jī)中的數(shù)字信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號在轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號在計算機(jī)屏幕上重建為可見影像。計算機(jī)屏幕上重建為可見影像。5影像讀取過程終了，影像讀取過程終了，IP剩余的影像數(shù)據(jù)可經(jīng)過施于強(qiáng)光來剩余的影像數(shù)據(jù)可經(jīng)過施于強(qiáng)光來消除，消除，IP得以反復(fù)運用。得以反復(fù)運用。CR機(jī)自動進(jìn)展。機(jī)自動進(jìn)展。二、二、CR的影像處置系統(tǒng)的影像處置系統(tǒng)包括：動態(tài)范圍的控制、諧調(diào)處置、空間頻率處置、減影處置

38、以包括：動態(tài)范圍的控制、諧調(diào)處置、空間頻率處置、減影處置以及影像的儲存與輸出及影像的儲存與輸出一四象限實際一四象限實際第一象限：第一象限：IP的固有特征，反映的固有特征，反映X線劑量與線劑量與IP的的PSL強(qiáng)度之間的關(guān)強(qiáng)度之間的關(guān)系。系。第二象限：曝光數(shù)據(jù)識別器第二象限：曝光數(shù)據(jù)識別器exposure data recognizer,EDR功能。表示輸入到影像閱讀安裝功能。表示輸入到影像閱讀安裝image reader device,IRD的的信號和輸出的信號之間的關(guān)系。信號和輸出的信號之間的關(guān)系。第一象限和第二象限的第一象限和第二象限的IP特性與第二象限中的自動設(shè)定機(jī)制成特性與第二象限中的自

39、動設(shè)定機(jī)制成像與顯示特征是分別獨立控制的。讀出的影像被饋送到第三象像與顯示特征是分別獨立控制的。讀出的影像被饋送到第三象限的影像處置安裝中。限的影像處置安裝中。四象限四象限第三象限：表示影像處置安裝第三象限：表示影像處置安裝image processor controller,IPC。由于第二象限構(gòu)成了數(shù)字影像，所以可以經(jīng)過影像處置安裝由于第二象限構(gòu)成了數(shù)字影像，所以可以經(jīng)過影像處置安裝image processor controller，IPC進(jìn)展各種處置，顯示出適用于診斷的進(jìn)展各種處置，顯示出適用于診斷的影像，顯示特征是可以獨立控制的。也可根據(jù)診斷要求進(jìn)展動態(tài)范圍影像，顯示特征是可以獨立控

40、制的。也可根據(jù)診斷要求進(jìn)展動態(tài)范圍緊縮處置、諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置。緊縮處置、諧調(diào)處置、空間頻率處置和減影處置。第四象限：表示影像記錄安裝第四象限：表示影像記錄安裝image recorder controller，IRC。饋入饋入IRC影像信號轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號得影像信號轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號得X線照片。線照片。 IRC對對CR運用的膠片運用的膠片特性曲線自動實施補(bǔ)償，使相對于曝光曲線的影像密度是線性的。第特性曲線自動實施補(bǔ)償，使相對于曝光曲線的影像密度是線性的。第四象限決議四象限決議CR中輸出的中輸出的X線膠片特性曲線。是根據(jù)線膠片特性曲線。是根據(jù)X線劑量和成像范線劑量和成像范圍自動改動的。

41、圍自動改動的。 常用：熒光屏顯示，多幅照相機(jī)、激光照相機(jī)將影像信號記錄下來；常用：熒光屏顯示，多幅照相機(jī)、激光照相機(jī)將影像信號記錄下來；存儲存儲(磁盤、光盤磁盤、光盤)與傳輸。與傳輸。 CR系統(tǒng)影像處置的四象限實際系統(tǒng)影像處置的四象限實際二影像處置過程二影像處置過程1.第二象限的影像處置過程第二象限的影像處置過程 基于適當(dāng)?shù)挠跋褡x出技術(shù)，保證整個基于適當(dāng)?shù)挠跋褡x出技術(shù)，保證整個系統(tǒng)在一個很寬的動態(tài)范圍內(nèi)自動獲得具有最正確密度與對比度系統(tǒng)在一個很寬的動態(tài)范圍內(nèi)自動獲得具有最正確密度與對比度的影像，即采用最正確閱讀條件，并使之?dāng)?shù)字化。這個處置環(huán)節(jié)的影像，即采用最正確閱讀條件，并使之?dāng)?shù)字化。這個處置

42、環(huán)節(jié)稱為稱為“曝光數(shù)據(jù)識別曝光數(shù)據(jù)識別exposure data recognizer，EDR。 EDR的任務(wù)流程：的任務(wù)流程：1分割表示范圍的識別處置；分割表示范圍的識別處置；2曝光區(qū)域的識別處置；曝光區(qū)域的識別處置；3直方圖分析，在最后修正的曝光區(qū)域內(nèi)，給予影像數(shù)據(jù)構(gòu)成直方圖分析，在最后修正的曝光區(qū)域內(nèi)，給予影像數(shù)據(jù)構(gòu)成直方圖。直方圖。2.第三象限的影像處置第三象限的影像處置 與顯示的影像特征有關(guān)的處置，這一環(huán)節(jié)與顯示的影像特征有關(guān)的處置，這一環(huán)節(jié)的功能在于經(jīng)過各種特定處置如動態(tài)范圍緊縮處置、諧調(diào)處置、的功能在于經(jīng)過各種特定處置如動態(tài)范圍緊縮處置、諧調(diào)處置、頻率處置、減影處置等為診斷醫(yī)生提

43、供滿足不同診斷要求的、頻率處置、減影處置等為診斷醫(yī)生提供滿足不同診斷要求的、具有較高診斷價值的影像。具有較高診斷價值的影像。 3.第四象限的影像處置第四象限的影像處置與影像信息的存儲和傳輸功能有關(guān)的處置，這個功能是獲得質(zhì)量優(yōu)良與影像信息的存儲和傳輸功能有關(guān)的處置，這個功能是獲得質(zhì)量優(yōu)良的照片記錄，并在不降低影像質(zhì)量的前提下實施影像數(shù)據(jù)的緊縮，到的照片記錄，并在不降低影像質(zhì)量的前提下實施影像數(shù)據(jù)的緊縮，到達(dá)高效率的存儲與傳輸。達(dá)高效率的存儲與傳輸。 三、三、CR系統(tǒng)的影像處置系統(tǒng)的影像處置一動態(tài)范圍控制一動態(tài)范圍控制dynamic range control,DRC在諧調(diào)處置和空間頻率處置之前進(jìn)

44、展的，作用是對曝光缺乏或過在諧調(diào)處置和空間頻率處置之前進(jìn)展的，作用是對曝光缺乏或過度的影像用最適宜密度來顯示。度的影像用最適宜密度來顯示。為自動控制成像特性實現(xiàn)影像密為自動控制成像特性實現(xiàn)影像密度穩(wěn)定性，即抑制由于曝光過度度穩(wěn)定性，即抑制由于曝光過度或曝光缺乏產(chǎn)生的影像密度的不或曝光缺乏產(chǎn)生的影像密度的不穩(wěn)定性，影像讀出安裝建立一個穩(wěn)定性，影像讀出安裝建立一個自動設(shè)定每幅影像敏感性范圍的自動設(shè)定每幅影像敏感性范圍的機(jī)制。機(jī)制。 1.對曝光缺乏影像產(chǎn)生一個相應(yīng)的能量添加過濾蒙片，對曝光缺對曝光缺乏影像產(chǎn)生一個相應(yīng)的能量添加過濾蒙片，對曝光缺乏的區(qū)域進(jìn)展能量添加；對于曝光過度的影像產(chǎn)生一個相應(yīng)的能

45、乏的區(qū)域進(jìn)展能量添加；對于曝光過度的影像產(chǎn)生一個相應(yīng)的能量減弱過濾蒙片，對曝光過度的區(qū)域進(jìn)展能量減低，最終獲得一量減弱過濾蒙片，對曝光過度的區(qū)域進(jìn)展能量減低，最終獲得一個優(yōu)質(zhì)膠片影像。個優(yōu)質(zhì)膠片影像。2.動態(tài)范圍控制在諧調(diào)處置和空間頻率處置的前期由動態(tài)范圍控制在諧調(diào)處置和空間頻率處置的前期由CR完成。完成。3.在單幅影像顯示時，在單幅影像顯示時，CR提供了較寬影像診斷范圍的處置算法。提供了較寬影像診斷范圍的處置算法。 運用曝光數(shù)據(jù)識別系統(tǒng)運用曝光數(shù)據(jù)識別系統(tǒng)EDR，胸部影像中可以清楚地描，胸部影像中可以清楚地描畫出縱隔內(nèi)的細(xì)微構(gòu)造。畫出縱隔內(nèi)的細(xì)微構(gòu)造。 胃腸道雙重對比造影檢查的影像中，對高密

46、度區(qū)域的動態(tài)范圍胃腸道雙重對比造影檢查的影像中，對高密度區(qū)域的動態(tài)范圍控制處置有利于顯示充溢空氣部位構(gòu)造的細(xì)節(jié)。控制處置有利于顯示充溢空氣部位構(gòu)造的細(xì)節(jié)。 乳腺攝影中，對高密度區(qū)域的動態(tài)范圍緊縮處置可以良好顯示乳腺攝影中，對高密度區(qū)域的動態(tài)范圍緊縮處置可以良好顯示臨近皮膚邊緣部分的構(gòu)造。臨近皮膚邊緣部分的構(gòu)造。 四肢攝影中同樣可以使影像密度差別大的骨骼與軟組織同時明四肢攝影中同樣可以使影像密度差別大的骨骼與軟組織同時明晰地顯示出來。晰地顯示出來。二諧調(diào)處置二諧調(diào)處置諧調(diào)處置諧調(diào)處置gradation processing又稱層次處置。主要改動又稱層次處置。主要改動影像對比度、調(diào)理影像整體密度。

47、影像對比度、調(diào)理影像整體密度。CR系統(tǒng)以系統(tǒng)以16種諧調(diào)曲線類型種諧調(diào)曲線類型GT作為根底，旋轉(zhuǎn)量作為根底，旋轉(zhuǎn)量(GA)、旋、旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)中心(GC)、挪動量、挪動量(GS)為調(diào)理參數(shù)，實現(xiàn)對對比度和光學(xué)密為調(diào)理參數(shù)，實現(xiàn)對對比度和光學(xué)密度的調(diào)理。度的調(diào)理。 1.諧調(diào)曲線類型諧調(diào)曲線類型gradation type,GT：是一組非線性的轉(zhuǎn)換：是一組非線性的轉(zhuǎn)換曲線，是顯示灰階范圍內(nèi)各段被緊縮和放大程度，類似選擇曲線，是顯示灰階范圍內(nèi)各段被緊縮和放大程度，類似選擇X線線膠片的膠片的值一樣，針對不同的部位有不同的配置。值一樣，針對不同的部位有不同的配置。A 線：產(chǎn)生大寬容度的線性層次；線：產(chǎn)生大寬

48、容度的線性層次； BJ線：屬系統(tǒng)性變化的非線性層次曲線，類似于屏線：屬系統(tǒng)性變化的非線性層次曲線，類似于屏-片系統(tǒng)，片系統(tǒng)， 肩部是高密度區(qū)，足部是低密度區(qū)；肩部是高密度區(qū)，足部是低密度區(qū)； KL線：血管數(shù)字減影的特別高對比度的非線性曲線；線：血管數(shù)字減影的特別高對比度的非線性曲線； M 線：線性黑白反轉(zhuǎn)；線：線性黑白反轉(zhuǎn)； N 線：胃腸造影專門的非線性曲線；線：胃腸造影專門的非線性曲線； O 線：優(yōu)化骨骼的非線性曲線；線：優(yōu)化骨骼的非線性曲線； P 線：優(yōu)化胸部肺野區(qū)域產(chǎn)生的微小密度變化的影像。線：優(yōu)化胸部肺野區(qū)域產(chǎn)生的微小密度變化的影像。2.旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心gradation center

49、，GC諧調(diào)曲線的中心密度，按照醫(yī)學(xué)影像的診斷要求，設(shè)定值為諧調(diào)曲線的中心密度，按照醫(yī)學(xué)影像的診斷要求，設(shè)定值為0.32.64。 改動改動GC即改動曲線的密度中心，可由正像變成負(fù)像，或相反。即改動曲線的密度中心，可由正像變成負(fù)像，或相反。 追求追求ROI最明晰的顯示，首先要選擇好最明晰的顯示，首先要選擇好GC，將，將GC置于置于ROI中心中心位置，假設(shè)位置，假設(shè)ROI在激光閱讀完后曾經(jīng)到達(dá)了診斷要求，就沒有必在激光閱讀完后曾經(jīng)到達(dá)了診斷要求，就沒有必要再調(diào)整要再調(diào)整GC值。值。改動旋轉(zhuǎn)中心改動旋轉(zhuǎn)中心GC的影像效果的影像效果3.旋轉(zhuǎn)量旋轉(zhuǎn)量gradation amount,GA亦稱轉(zhuǎn)換灰度量，亦

50、稱轉(zhuǎn)換灰度量，GA主要改動影像的對比度。主要改動影像的對比度。 GA有一定的范圍，有一定的范圍，CR系統(tǒng)中，數(shù)值范圍是系統(tǒng)中，數(shù)值范圍是-9.9+9.9有的有的CR系統(tǒng)是系統(tǒng)是-4 +4,但不包括但不包括0。 GA大，對比度大；大，對比度大；GA小，對比小。小，對比小。 在實踐運用中，在實踐運用中，GA是圍繞著是圍繞著GC進(jìn)展調(diào)理。進(jìn)展調(diào)理。4.挪動量挪動量gradation shift，GS亦稱灰度曲線平移，亦稱灰度曲線平移，GS=1.441.44，利用微細(xì)調(diào)理來獲得最，利用微細(xì)調(diào)理來獲得最優(yōu)化密度優(yōu)化密度 。GS用于改動整幅影像的密度。用于改動整幅影像的密度。 降低降低GS值，曲線向右移，

51、減小影像密度；值，曲線向右移，減小影像密度； 添加添加GS值，曲線向左移，添加影像密度。值，曲線向左移，添加影像密度。經(jīng)過調(diào)理諧調(diào)處置技術(shù)的四個參數(shù)，可以獲得適用于診斷目的的影經(jīng)過調(diào)理諧調(diào)處置技術(shù)的四個參數(shù)，可以獲得適用于診斷目的的影像對比度、總體光學(xué)密度及黑白翻轉(zhuǎn)。在進(jìn)展處置影像時，普通像對比度、總體光學(xué)密度及黑白翻轉(zhuǎn)。在進(jìn)展處置影像時，普通GT不作改動，其他三個參數(shù)以興趣區(qū)的密度、對比度特征再做調(diào)整或不作改動，其他三個參數(shù)以興趣區(qū)的密度、對比度特征再做調(diào)整或不作調(diào)整。在調(diào)整過程中，先確定不作調(diào)整。在調(diào)整過程中，先確定GC，再調(diào)整，再調(diào)整GA和和GS。三空間頻率處置三空間頻率處置空間頻率處置

52、空間頻率處置spatial frequency,SFP是系統(tǒng)對空間頻率呼應(yīng)是系統(tǒng)對空間頻率呼應(yīng)的調(diào)理，影響影像的銳利度。的調(diào)理，影響影像的銳利度。 空間頻率處置稱不鮮明蒙片空間頻率處置稱不鮮明蒙片unsharp masking處置，運用一處置，運用一個不鮮明的影像作為蒙片影像，添加空間頻率呼應(yīng)。個不鮮明的影像作為蒙片影像，添加空間頻率呼應(yīng)。一幅影像中，主要加強(qiáng)成分的頻率由不鮮明蒙片的大小決議。運一幅影像中，主要加強(qiáng)成分的頻率由不鮮明蒙片的大小決議。運用一個大頻率的蒙片，不鮮明影像在較低頻率上的呼應(yīng)將變得較用一個大頻率的蒙片，不鮮明影像在較低頻率上的呼應(yīng)將變得較少，低頻部分將被加強(qiáng)。反之，那么將

53、加強(qiáng)高頻部分。少，低頻部分將被加強(qiáng)。反之，那么將加強(qiáng)高頻部分。 三空間頻率處置三空間頻率處置 系統(tǒng)對空間頻率呼應(yīng)特性系統(tǒng)對空間頻率呼應(yīng)特性的調(diào)理，影響影像的銳利度。的調(diào)理，影響影像的銳利度。 空間頻率處置稱不鮮明蒙空間頻率處置稱不鮮明蒙片片unsharp masking處處置，運用一個不鮮明的影像置，運用一個不鮮明的影像Qus作為蒙片影像，添加空間作為蒙片影像，添加空間頻率呼應(yīng)。頻率呼應(yīng)。 一幅影像中，主要加強(qiáng)成一幅影像中，主要加強(qiáng)成分的頻率由不鮮明蒙片的大小分的頻率由不鮮明蒙片的大小決議。運用一個大的蒙片，不決議。運用一個大的蒙片，不鮮明影像在較低頻率上的呼應(yīng)鮮明影像在較低頻率上的呼應(yīng)將變得

54、較少，這樣將變得較少，這樣Q-Qus和和QL的呼應(yīng)峰值將移向低頻側(cè)，的呼應(yīng)峰值將移向低頻側(cè)，低頻成分將被加強(qiáng)。低頻成分將被加強(qiáng)。 運用一運用一個小的蒙片，加強(qiáng)高頻成分。個小的蒙片，加強(qiáng)高頻成分。Q為原始影像頻率呼應(yīng)；為原始影像頻率呼應(yīng)；Qus為高頻信號影為高頻信號影像模糊；像模糊； Q-Qus為從原始影像中減掉為從原始影像中減掉模糊影像構(gòu)成得差別信號；模糊影像構(gòu)成得差別信號； QL為差別信號為差別信號疊加到原始信號后，使中、高頻成分得到加疊加到原始信號后，使中、高頻成分得到加強(qiáng)。強(qiáng)。空間頻率呼應(yīng)受三個參數(shù)控制空間頻率呼應(yīng)受三個參數(shù)控制頻率等級頻率等級 頻率類型頻率類型 頻率加強(qiáng)程度頻率加強(qiáng)程度

55、1.頻率等級頻率等級frequency rank，RN：對空間頻率范圍的分級。涉：對空間頻率范圍的分級。涉及由頻率處置所加強(qiáng)的影像頻率成分的頻帶。及由頻率處置所加強(qiáng)的影像頻率成分的頻帶。RN=09，按構(gòu)造尺寸設(shè)置：，按構(gòu)造尺寸設(shè)置： 低頻等級低頻等級03：用于加強(qiáng)大構(gòu)造，如軟組織、腎臟和其它內(nèi)部：用于加強(qiáng)大構(gòu)造，如軟組織、腎臟和其它內(nèi)部器官的輪廓；器官的輪廓； 中頻等級中頻等級45：用于加強(qiáng)普通構(gòu)造，如肺部脈管和骨骼輪廓線；：用于加強(qiáng)普通構(gòu)造，如肺部脈管和骨骼輪廓線；高頻等級高頻等級69：用于加強(qiáng)小構(gòu)造，如微細(xì)骨構(gòu)造、腎小區(qū)等。：用于加強(qiáng)小構(gòu)造，如微細(xì)骨構(gòu)造、腎小區(qū)等。2.頻率類型頻率類型fr

56、equency type，RT：用于調(diào)整加強(qiáng)系數(shù)，控制每：用于調(diào)整加強(qiáng)系數(shù)，控制每一種組織密度的加強(qiáng)程度。一種組織密度的加強(qiáng)程度。 CR系統(tǒng)中，共設(shè)有系統(tǒng)中，共設(shè)有O、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y和和Z等等12個類型。通常有個類型。通常有10種種RT的類型可選擇。的類型可選擇。3.頻率加強(qiáng)程度頻率加強(qiáng)程度RE：用于控制頻率的加強(qiáng)程度。在：用于控制頻率的加強(qiáng)程度。在CR系統(tǒng)系統(tǒng)中，頻率加強(qiáng)程度值為中，頻率加強(qiáng)程度值為016級。級。為充分顯示正常組織或病變構(gòu)造，往往是諧調(diào)處置和空間頻率為充分顯示正常組織或病變構(gòu)造，往往是諧調(diào)處置和空間頻率處置結(jié)合起來運用。處置結(jié)合起來運用。四減影處置四減

57、影處置1.時間減影：時間減影：CR系統(tǒng)同樣攝取蒙片系統(tǒng)同樣攝取蒙片mask和血管顯影照片，和血管顯影照片，經(jīng)計算機(jī)軟件功能實施減影。但不具備較高的時間分辨力經(jīng)計算機(jī)軟件功能實施減影。但不具備較高的時間分辨力日常任務(wù)中不用日常任務(wù)中不用 。主要用于骨骼和軟組織的減影。主要用于骨骼和軟組織的減影。軟組織軟組織3 骨骼骨骼8 低能信號低能信號Q1 軟組織軟組織1 12340 0 軟組織像軟組織像 軟組織軟組織2 骨骼骨骼4 高能信號高能信號Q2 骨骼骨骼4 骨組織像骨組織像 加權(quán)減影加權(quán)減影QS=2Q2 - Q1 加權(quán)減影加權(quán)減影Qb=2Q1 -3Q2 2.能量減影能量減影單次曝光法設(shè)備構(gòu)造圖單次曝

58、光法設(shè)備構(gòu)造圖X X 被被 照照 體體IP1IP2銅濾板銅濾板LH四、四、CR系統(tǒng)的噪聲系統(tǒng)的噪聲量子噪聲量子噪聲 固有噪聲固有噪聲1.量子噪聲量子噪聲X線量子噪聲是指線量子噪聲是指X線量子依泊松線量子依泊松Poisson分布的統(tǒng)計學(xué)分布的統(tǒng)計學(xué)法那么隨即產(chǎn)生的動搖。法那么隨即產(chǎn)生的動搖。X線被線被IP吸收過程中所產(chǎn)生的。入射吸收過程中所產(chǎn)生的。入射的的X線劑量越大，噪聲就越小，噪聲與線劑量越大，噪聲就越小，噪聲與IP檢測到的檢測到的X線量成反線量成反比。比。 2.固有噪聲固有噪聲CR系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的非系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的非X線量依賴性噪聲。線量依賴性噪聲。包括：包括：IP的構(gòu)造噪聲的構(gòu)造噪聲 激

59、光噪聲激光噪聲 模擬電路噪聲模擬電路噪聲 A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換過程中的噪聲。換過程中的噪聲。 IP的構(gòu)造噪聲是最重要的噪聲，是由的構(gòu)造噪聲是最重要的噪聲，是由IP中中PSL物質(zhì)的熒光體顆物質(zhì)的熒光體顆粒層內(nèi)熒光體分布的隨機(jī)性產(chǎn)生的。粒層內(nèi)熒光體分布的隨機(jī)性產(chǎn)生的。五、五、CR系統(tǒng)的臨床運用系統(tǒng)的臨床運用1.普通攝影普通攝影 一臺一臺CR設(shè)備可以使多臺設(shè)備可以使多臺X線機(jī)進(jìn)展數(shù)字化攝影。線機(jī)進(jìn)展數(shù)字化攝影。CR的密度分辨力高于屏片系統(tǒng)，用于骨骼、腹部效果更好。的密度分辨力高于屏片系統(tǒng)，用于骨骼、腹部效果更好。2.床邊攝影床邊攝影 寬容度范圍大，有強(qiáng)大的后處置功能，提高攝影勝寬容度范圍大，有強(qiáng)大的后處置功

60、能，提高攝影勝利率。利率。3.乳腺攝影乳腺攝影 密度分辨力高，影像處置效果好，影像明晰。密度分辨力高，影像處置效果好，影像明晰。4.減影減影 包括時間減影和能量減影。目前臨床主要運用能量減影。包括時間減影和能量減影。目前臨床主要運用能量減影。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)字?jǐn)?shù)字X線攝影線攝影概念：概念：指在具有圖像處置功能的計算機(jī)控制下，由探測器接指在具有圖像處置功能的計算機(jī)控制下，由探測器接納納X線信息再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并顯示在監(jiān)視器上或線信息再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并顯示在監(jiān)視器上或打印在膠片上的一種成像方式。打印在膠片上的一種成像方式。關(guān)鍵部件：關(guān)鍵部件： 平板探測器平板探測器flat panel dete