第六章數(shù)字X線設(shè)備(二)

1、肇慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第六章第六章 數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備2022-4-302學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 熟悉數(shù)字熟悉數(shù)字X線攝影裝置的特點(diǎn)及其組成；線攝影裝置的特點(diǎn)及其組成； 掌握不同類型探測(cè)器的工作原理；掌握不同類型探測(cè)器的工作原理； 熟悉熟悉DR與與CR的相同及不同之處。的相同及不同之處。2022-4-303主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、一、DRDR的特點(diǎn)及其組成；的特點(diǎn)及其組成；二、探測(cè)器的分類及其工作原理；二、探測(cè)器的分類及其工作原理；三、三、DRDR與與CRCR的比較。的比較。2022-4-304一一 數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線攝影裝置線攝影裝置 DR DR是在

2、是在X-TVX-TV的基礎(chǔ)上，利用的基礎(chǔ)上，利用A/DA/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換器將模擬視模擬視屏信號(hào)數(shù)字化屏信號(hào)數(shù)字化，進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像處理。，進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像處理。 采集采集X X線信息線信息相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)2022-4-305二二 DRDR的組成的組成1.1.X X線發(fā)生單元線發(fā)生單元2.2.X X線采集單元線采集單元3.3.檢查床檢查床/ /臺(tái)臺(tái) 與傳統(tǒng)與傳統(tǒng)X X線機(jī)的基本構(gòu)造大致相同線機(jī)的基本構(gòu)造大致相同 主要結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)為X X線探測(cè)器，將線探測(cè)器，將X X線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) 專業(yè)化、多功能化專業(yè)化、多功能化4.4.信息處理單元信息處理單元 強(qiáng)大的

3、計(jì)算機(jī)信息處理能力強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)信息處理能力5.5.圖像顯示單元圖像顯示單元 醫(yī)用顯示器、醫(yī)用相機(jī)印出膠片醫(yī)用顯示器、醫(yī)用相機(jī)印出膠片2022-4-306三三 探測(cè)器分類探測(cè)器分類按探測(cè)器分類按探測(cè)器分類FPDFPD型型CCDCCD型型多絲正比多絲正比室掃描型室掃描型非晶硒非晶硒FPDFPD非晶硅非晶硅FPDFPD2022-4-307三三 非晶硒非晶硒FPDFPD非晶硒非晶硒FPDFPD結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2022-4-308非晶硒非晶硒FPDFPD工作原理工作原理電子電子- -空穴對(duì)空穴對(duì)X X線光子入射線光子入射電子電子- -空穴對(duì)空穴對(duì)加高壓電場(chǎng)加高壓電場(chǎng)電容存儲(chǔ)電荷電容存儲(chǔ)電荷電荷輸出轉(zhuǎn)換電荷輸出轉(zhuǎn)

4、換為數(shù)字信號(hào)為數(shù)字信號(hào)三三 非晶硒非晶硒FPDFPD2022-4-309非晶硒非晶硒FPDFPD特點(diǎn)特點(diǎn)1.X1.X線信息直接轉(zhuǎn)換，減少原始信號(hào)的損失；線信息直接轉(zhuǎn)換，減少原始信號(hào)的損失；2.2.以像素為基本單元，以像素為基本單元，TFTTFT尺寸決定圖像空尺寸決定圖像空 間分辨力；間分辨力；3.3.對(duì)溫度敏感，使用時(shí)要保持溫度恒定。對(duì)溫度敏感，使用時(shí)要保持溫度恒定。三三 非晶硒非晶硒FPDFPD2022-4-3010非晶硅非晶硅FPDFPD閃爍晶體層閃爍晶體層非晶硅陣列非晶硅陣列基板層基板層X X線入射線入射閃爍晶體閃爍晶體轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為可見光可見光由光電二極管由光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電

5、信號(hào)掃描電荷輸掃描電荷輸出數(shù)字信號(hào)出數(shù)字信號(hào)四四 非晶硅非晶硅FPDFPD2022-4-3011五五 FPDFPD型型DRDRFPDFPD型型DRDR自動(dòng)跟蹤自動(dòng)跟蹤空間分辨力滿足絕大多數(shù)診斷需要空間分辨力滿足絕大多數(shù)診斷需要?jiǎng)討B(tài)范圍大動(dòng)態(tài)范圍大2022-4-3012六六 多絲正比室掃描型多絲正比室掃描型DRDR結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 主要包括主要包括高壓電源高壓電源、水平狹縫水平狹縫、多絲正比室多絲正比室、機(jī)機(jī)械掃描系統(tǒng)械掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)控制及及圖像處理系統(tǒng)圖像處理系統(tǒng)。2022-4-3013六六 多絲正比室掃描型多絲正比室掃描型DRDR多絲正比室多絲正比室 氣體探測(cè)器

6、氣體探測(cè)器，兩塊，兩塊平行金屬板平行金屬板之間并列之間并列絕緣金絕緣金屬絲屬絲，室內(nèi)充滿，室內(nèi)充滿惰性氣體惰性氣體。 放射線放射線正比室正比室氣體電離氣體電離與氣體分子碰撞與氣體分子碰撞進(jìn)一步電離進(jìn)一步電離收集電荷增加收集電荷增加A A倍倍 V = - ANe / CN N：初始電力對(duì)數(shù)：初始電力對(duì)數(shù) A A：正比室放大系數(shù)：正比室放大系數(shù)C C：金屬絲對(duì)地電容：金屬絲對(duì)地電容 e e：電子電荷量：電子電荷量2022-4-3014六六 多絲正比室掃描型多絲正比室掃描型DRDR工作原理工作原理錐形錐形X X線束線束穿過穿過水平狹縫水平狹縫形成形成扇形束扇形束X X線透過患者線透過患者射入多絲正射

7、入多絲正比室比室探測(cè)器接收，探測(cè)器接收，管頭管頭、狹狹縫縫與與探測(cè)器同步移動(dòng)掃描探測(cè)器同步移動(dòng)掃描A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理行處理2022-4-3015六六 多絲正比室掃描型多絲正比室掃描型DRDR技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)分辨力與系統(tǒng)分辨力與狹縫高度狹縫高度及及金屬絲間隔金屬絲間隔有關(guān)。有關(guān)。狹縫高度狹縫高度 像素大小像素大小0.50.50.5mm0.5mm2 2，圖像面積，圖像面積320320256mm256mm2 2，像素矩像素矩陣陣640640512512，數(shù)字化量化深度數(shù)字化量化深度14-16bit14-16bit，拍攝一張胸片，拍攝一張胸片曝光曝光劑量劑量為

8、為3-5mR3-5mR，掃描一行掃描一行約約10ms10ms，拍攝一幅圖像拍攝一幅圖像在在6s6s以內(nèi)以內(nèi)2022-4-3016七七 CCDCCD型型DRDR結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 主要包括主要包括熒光板熒光板、反射鏡面反射鏡面/ /透鏡透鏡、CCDCCD攝像機(jī)攝像機(jī)、計(jì)計(jì)算機(jī)控制算機(jī)控制及及處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)，集成度高集成度高、功耗小功耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定性能穩(wěn)定。2022-4-3017工作原理工作原理七七 CCDCCD型型DRDRX X線線透過人體透過人體到達(dá)到達(dá)熒光板熒光板熒光板熒光板產(chǎn)生熒光產(chǎn)生熒光，經(jīng)，經(jīng)反反射鏡射鏡/ /透鏡透鏡縮小與傳導(dǎo)縮小與傳導(dǎo)CCDCCD光敏

9、區(qū)產(chǎn)生光敏區(qū)產(chǎn)生光電子光電子，形成形成電信號(hào)電信號(hào)進(jìn)入存儲(chǔ)裝置進(jìn)入存儲(chǔ)裝置轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移、放大放大、A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)2022-4-3018特點(diǎn)特點(diǎn)七七 CCDCCD型型DRDR需要降溫系統(tǒng)以保證信噪比；需要降溫系統(tǒng)以保證信噪比；CCDCCD芯片位于熒光板側(cè)邊，避免芯片位于熒光板側(cè)邊，避免X X線直射；線直射；像素矩陣均勻性高于大面積像素矩陣均勻性高于大面積TFTTFT陣列。陣列。2022-4-3019實(shí)例實(shí)例七七 CCDCCD型型DRDR單塊單塊CCDCCD型型DRDR有效面積有效面積434343cm43cm2 2像素矩陣像素矩陣3072307230723072空間

10、分辨力空間分辨力3.4LP/mm3.4LP/mm量化深度量化深度14bit14bit圖像預(yù)覽圖像預(yù)覽5s5s，成像成像10s10s2022-4-30實(shí)例實(shí)例七七 CCDCCD型型DRDR多塊多塊CCDCCD型型DRDR八八 DRDR與與CRCR的比較的比較2022-4-3021成像環(huán)節(jié)成像環(huán)節(jié)主要區(qū)別主要區(qū)別：X X線采集和圖像轉(zhuǎn)換方式不同線采集和圖像轉(zhuǎn)換方式不同圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量CRCR：信息轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，干擾因素多信息轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，干擾因素多DRDR：集成式探測(cè)器，減少噪聲源，提高信噪比集成式探測(cè)器，減少噪聲源，提高信噪比分辨力分辨力：CR IPCR IP中心存在散射，引起模糊，銳度下降，分辨中

11、心存在散射，引起模糊，銳度下降，分辨力下降，力下降，DRDR偽影少，空間分辨力高偽影少，空間分辨力高動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍：均具有很高的曝光寬容度均具有很高的曝光寬容度噪聲源噪聲源：DRDR噪聲源相對(duì)于噪聲源相對(duì)于CRCR較少較少八八 DRDR與與CRCR的比較的比較2022-4-3022曝光劑量曝光劑量DRDR的的X X線檢測(cè)量子線檢測(cè)量子效率高，曝光量為效率高，曝光量為CRCR的的2/32/3兼容性兼容性CRCR：暗盒規(guī)格與傳統(tǒng)屏暗盒規(guī)格與傳統(tǒng)屏/ /片系統(tǒng)相同，可與原有片系統(tǒng)相同，可與原有X X線機(jī)兼容，線機(jī)兼容，應(yīng)用靈活應(yīng)用靈活DRDR：全新的成像技術(shù)，很難與原有全新的成像技術(shù)，很難與原有X X線機(jī)兼容線機(jī)兼容2022-4-3023課程小結(jié)課程小結(jié) 請(qǐng)認(rèn)真分析與