醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)全套精美課件

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第一章緒論

重點(diǎn)難點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)的研究對(duì)象X線機(jī)的發(fā)展CT設(shè)備的發(fā)展MRI設(shè)備的發(fā)展US成像設(shè)備的發(fā)展核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的發(fā)展各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)第一節(jié)概述

目錄一、研究對(duì)象二、重要性第一節(jié)概述一、研究對(duì)象

《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》的研究對(duì)象是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是指利用專門成像機(jī)制，以非介入方式獲取受檢者（活體）內(nèi)部組織形態(tài)或／和功能影像的設(shè)備。

廣義的講，凡是能夠?yàn)獒t(yī)生提供受檢者（活體）組織、器官影像的儀器、機(jī)器和設(shè)備以及與之配套的機(jī)械裝置和輔助裝置都屬于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。第一節(jié)概述醫(yī)學(xué)影像設(shè)備主要包括：①X線設(shè)備：如X線機(jī)（X-raymachine）、X線計(jì)算機(jī)體層攝影（X-raycomputedtomography，X-CT）設(shè)備，簡稱CT；②磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）設(shè)備，簡稱MRI；③超聲（ultrasound，US）成像設(shè)備；④核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，如單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層成像（singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT）與正電子發(fā)射體層成像（positionemissiontomography，PET）。第一節(jié)概述由各種探測(cè)器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)X線攝影（computedradiography，CR）、數(shù)字X線攝影（digitalradiography，DR）、數(shù)字減影血管造影（digitalsubtractionangiography，DSA）等成像裝置和作為數(shù)字圖像顯示終端的顯示器（監(jiān)視器）、印制照片的激光相機(jī)，都屬于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。介入放射學(xué)設(shè)備和立體定向設(shè)備都是在圖像的引導(dǎo)下實(shí)施診斷或治療，也屬于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。熱成像儀、醫(yī)用內(nèi)鏡等也能為醫(yī)生提供所需要的影像，也屬于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。第一節(jié)概述二、重要性通過醫(yī)學(xué)影像設(shè)備可獲得受檢者組織、器官相應(yīng)的影像，使醫(yī)生了解受檢者體內(nèi)病變的部位、范圍、形狀以及與周圍器官的關(guān)系等信息，擴(kuò)展了醫(yī)生的感官；有的設(shè)備還能觀察臟器功能的改變，對(duì)診斷疾病具有至關(guān)重要的作用。利用各種成像機(jī)制所獲取的影像相互印證，提高了診斷正確率。影像診斷已成為臨床診斷的重要依據(jù)，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的裝備條件基本上可體現(xiàn)醫(yī)院的診療水平。第一節(jié)概述醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展，改變了醫(yī)生傳統(tǒng)的工作方式。特別是圖像后處理技術(shù)的發(fā)展，可使醫(yī)生在手術(shù)前即可見到與手術(shù)所見基本相同的病人體內(nèi)病變的三維結(jié)構(gòu)、狀態(tài)，據(jù)此可事先制定適當(dāng)?shù)氖中g(shù)方案，提高了手術(shù)成功率，縮短了手術(shù)時(shí)間。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備已成為醫(yī)生不可缺少的“眼睛”，是實(shí)施精準(zhǔn)醫(yī)療的前提，是醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人得以實(shí)施的基礎(chǔ)。

第二節(jié)發(fā)展歷程目錄一、X線機(jī)的發(fā)展二、CT設(shè)備的發(fā)展三、MRI設(shè)備的發(fā)展四、US成像設(shè)備的發(fā)展五、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的發(fā)展六、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備體系的建立七、我國醫(yī)學(xué)影像設(shè)備發(fā)展簡況第二節(jié)發(fā)展歷程一、X線機(jī)的發(fā)展X線發(fā)現(xiàn)伊始即用于醫(yī)學(xué)臨床，基于X線的物理特性：直線傳播、穿透性、熒光效應(yīng)、感光效應(yīng)和受檢者組織間的密度、厚度的差別，當(dāng)X線透過受檢者不同的組織結(jié)構(gòu)時(shí)，由于被吸收的程度不同，到達(dá)熒光屏或膠片的X線量有差別，因此形成了黑白對(duì)比不同的圖像。早先，X線檢查僅用于密度差別明顯的骨折和體內(nèi)異物的診斷，以后才逐步用于受檢者其它病變的檢查。與此同時(shí)，各種X線設(shè)備相繼出現(xiàn)。倫琴肖像世界上第一張X線圖像第二節(jié)發(fā)展歷程X線機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段：①初始階段；②實(shí)用階段；③提高完善階段；④影像增強(qiáng)器階段；⑤數(shù)字化階段。第二節(jié)發(fā)展歷程二、CT設(shè)備的發(fā)展1972年，英國工程師豪斯菲爾德（G.N.Hounsfield）在英國放射學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議上宣布世界上第一臺(tái)用于顱腦影像檢查的CT設(shè)備研制成功。并于1979年與科馬克共同榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。CT以橫斷面體層成像為主，不受層面上下組織的干擾；同時(shí)由于密度分辨率顯著提高，能分辨出0.1%～0.5%X線衰減系數(shù)的差異，比傳統(tǒng)的X線檢查高10～20倍；還能以CT值作定量分析。第二節(jié)發(fā)展歷程隨后的30年來，CT設(shè)備更新了4代，掃描時(shí)間由最初的3～5min縮短至0.5s，空間分辨率也提高到0.1mm量級(jí)。對(duì)顱腦、腹部的肝、膽、胰和后腹膜腔、腎、腎上腺等病變的影像診斷占主導(dǎo)地位。20世紀(jì)80年代先后研制開發(fā)的超高速CT（ultra-fastCT，UFCT）、螺旋CT（spiralCT，SCT），以及目前已投入臨床使用的多層CT（multi-sliceCT，MSCT）（2～320層）第二節(jié)發(fā)展歷程CT的3D重建CTA與DSA圖像的對(duì)比

CT的灌注檢查（PW），顯示右側(cè)顳葉缺血梗塞改變第二節(jié)發(fā)展歷程三、MRI設(shè)備的發(fā)展

20世紀(jì)80年代初開始用于臨床的MRI設(shè)備，是一種嶄新的非電離輻射式醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。MRI設(shè)備第二節(jié)發(fā)展歷程MR頭的T1WMR頭的T2W第二節(jié)發(fā)展歷程MR頭的Flair序列MR頭的矢狀位第二節(jié)發(fā)展歷程MR的波譜檢查（MRS）第二節(jié)發(fā)展歷程四、US成像設(shè)備的發(fā)展50年代初以脈沖回聲技術(shù)為基礎(chǔ)的A型超聲。逐步發(fā)展起來的M型超聲診斷儀和B型超聲斷層顯像儀也都是以超聲脈沖回聲技術(shù)為基礎(chǔ)的。70年代初彩色血流二維顯像裝置。20世紀(jì)90年代以來，彩色超聲血流顯像儀已進(jìn)入實(shí)時(shí)、多功能、高性能階段，基本滿足臨床診斷需求。尤其近二十年來綜合技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字化“彩超”。第二節(jié)發(fā)展歷程近年來，動(dòng)態(tài)三維超聲成像及實(shí)時(shí)三維超聲成像被廣泛應(yīng)用。目前，組織多普勒成像，組織應(yīng)變和應(yīng)變率成像，超聲造影顯像，組織諧波成像及三維實(shí)時(shí)成像等，使超聲診斷組織病理狀態(tài)、血流灌注和運(yùn)動(dòng)力學(xué)等方面提供了更精確、更敏感的信息，為臨床提供了非常有意義的指導(dǎo)。超聲診斷和介入治療將隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，得到更好的發(fā)展和應(yīng)用。第二節(jié)發(fā)展歷程四維彩超第二節(jié)發(fā)展歷程五、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的發(fā)展核醫(yī)學(xué)成像是一種以臟器內(nèi)或/和外正常組織與病變組織之間的放射性濃度差別為基礎(chǔ)的臟器或病變的顯像方法。放射性核素顯像過程是將標(biāo)記好的放射性藥物引入體內(nèi)(口服、靜脈、皮內(nèi)或鞘內(nèi)注射)，在體外用成像設(shè)備對(duì)體內(nèi)放射性藥物的分布進(jìn)行探測(cè)，可以從不同角度反映人體臟器內(nèi)細(xì)胞的功能、臟器的血流供應(yīng)及分布、臟器的代謝過程、抗原或受體的分布特性等。第二節(jié)發(fā)展歷程放射性成像的基本條件是具有能夠選擇性聚集在特定臟器或病變的放射性核素或放射性核素標(biāo)記的化合物，使該臟器或病變與臨近組織之間的放射性濃度差達(dá)到一定程度；核醫(yī)學(xué)成像儀器可探測(cè)這種放射性濃度差，并根據(jù)需要以一定的方式顯示成像。六、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備體系的建立(略)第三節(jié)各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)目錄一、X線設(shè)備二、MRI設(shè)備三、US成像設(shè)備四、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備五、熱成像設(shè)備六、醫(yī)用光學(xué)成像設(shè)備（醫(yī)用內(nèi)鏡）七、醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備第三節(jié)

各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)按影像信息載體的不同，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備可分為：一、X線設(shè)備，包括X線機(jī)和CT；二、MRI設(shè)備；三、US成像設(shè)備；四、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備；五、熱成像設(shè)備；六、醫(yī)用光學(xué)成像設(shè)備（醫(yī)用內(nèi)鏡）；七、醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備小結(jié)1.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的定義2.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的研究對(duì)象3.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展歷程4.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第二章X線發(fā)生裝置

重點(diǎn)難點(diǎn)本章重要知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)1．X線管及各構(gòu)成部分的作用、結(jié)構(gòu)2．X線管的特性3．高壓發(fā)生器的作用、結(jié)構(gòu)與各高壓部件的作用4．控制臺(tái)的作用與電路基本構(gòu)成40醫(yī)用X線機(jī)分為診斷用X線機(jī)和治療用X線機(jī)診斷用X線機(jī)由X線發(fā)生裝置（也稱為主機(jī)）和外圍裝置組成。主機(jī)由X線管裝置、高壓發(fā)生裝置、控制裝置構(gòu)成。能產(chǎn)生X線并控制X線的穿透能力、輻射強(qiáng)度和曝光時(shí)間。

本章主要介紹主機(jī)（X線管、高壓發(fā)生裝置、控制裝置）。41第一節(jié)X線管

第一節(jié)X線管X線管是X線機(jī)的核心部件作用：將電能轉(zhuǎn)化為X線發(fā)展：固定陽極X線管

旋轉(zhuǎn)陽極X線管特殊X線管43第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管（一）結(jié)構(gòu)：由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成44第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管固定陽極X線管的陽極結(jié)構(gòu)45第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管固定陽極X線管的陰極結(jié)構(gòu)46第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低。在小型X線機(jī)、治療X線機(jī)（陽極油循環(huán)冷卻）等裝置中仍被采用。缺點(diǎn)：焦點(diǎn)尺寸大、瞬時(shí)負(fù)載功率小。目前，在醫(yī)用診斷X線機(jī)中，固定陽極X線管已多被旋轉(zhuǎn)陽極X線管取代。47第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管（二）X線管的焦點(diǎn)實(shí)際焦點(diǎn)是指靶面瞬間承受高速運(yùn)動(dòng)電子束的轟擊面積。呈細(xì)長方形，也稱為線焦點(diǎn)。實(shí)際焦點(diǎn)的寬度，主要取決于聚焦罩的形狀、寬度和深度。實(shí)際焦點(diǎn)越大，X線管的容量就越大，曝光時(shí)間就可以縮短。48第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管-----X線管的焦點(diǎn)有效焦點(diǎn)是指實(shí)際焦點(diǎn)在X線投照方向上的投影。它對(duì)影像的清晰度影響很大，也稱為作用焦點(diǎn)。因有效焦點(diǎn)在不同X線投照方向上的大小、形狀是不同的，故常用有效焦點(diǎn)的標(biāo)稱值來描述焦點(diǎn)的大小。標(biāo)稱焦點(diǎn)是指實(shí)際焦點(diǎn)在垂直于X線管長軸方向的投影。X線管特性參數(shù)表中標(biāo)注的焦點(diǎn)為標(biāo)稱焦點(diǎn)。49第一節(jié)X線管一、固定陽極X線管-----X線管的焦點(diǎn)。50第一節(jié)X線管二、旋轉(zhuǎn)陽極X線管結(jié)構(gòu)：陽極、陰極和玻璃殼51第一節(jié)X線管二、旋轉(zhuǎn)陽極X線管解決了提高功率和縮小焦點(diǎn)之間的矛盾52第一節(jié)X線管二、旋轉(zhuǎn)陽極X線管陽極結(jié)構(gòu)53第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----金屬陶瓷大功率X線管54第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----陶瓷絕緣X線管解決了普通X線管大功率使用時(shí)會(huì)因玻璃殼擊穿而損壞的問題55第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----三極X線管在普通X線管的陽極與陰極之間加了一個(gè)控制柵極，故又稱為柵控X線管。陰極結(jié)構(gòu)56第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----三極X線管控制原理57第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----三極X線管特性三極X線管的特性，不僅取決于燈絲加熱電流和管電壓，還取決于柵極電位的變化。三極X線管兼有高壓開關(guān)管和X線管的作用。1．燈絲發(fā)射特性2．截止特性3．時(shí)間控制特性58第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----軟X線管當(dāng)對(duì)乳房等軟組織進(jìn)行X線攝影時(shí)，用普通X線管得不到滿意的攝影效果。為提高X線影像的對(duì)比度，須使用大劑量的軟X線，為此一般使用軟X線管來產(chǎn)生軟X線。軟X線管特點(diǎn)：①X線輸出窗的固有過濾??；②在低管電壓時(shí)能產(chǎn)生較大的管電流；③焦點(diǎn)小。59第一節(jié)X線管三、特殊X線管-----CT用X線管CT用X線管與一般X線機(jī)上使用的X線管結(jié)構(gòu)基本相同，也有固定陽極X線管和旋轉(zhuǎn)陽極X線管兩種。安裝時(shí)，固定陽極X線管的長軸與探測(cè)器平行，旋轉(zhuǎn)陽極X線管的長軸與探測(cè)器垂直。60第一節(jié)X線管四、特性與參數(shù)X線管的特性與參數(shù)因X線管的型號(hào)不同而不同。（一）特性（二）電參數(shù)（三）構(gòu)造參數(shù)（略）61第一節(jié)X線管四、特性與參數(shù)----陽極特性曲線62第一節(jié)X線管四、特性與參數(shù)----燈絲發(fā)射特性曲線63第一節(jié)X線管四、特性與參數(shù)（二）電參數(shù)1.燈絲加熱電壓2.燈絲加熱電流3.最高管電壓4.最大管電流5.最長曝光時(shí)間6.容量7.標(biāo)稱功率8.熱容量64第一節(jié)X線管五、管套X線管的管套是放置X線管的特殊容器，現(xiàn)代X線管的管套均為防電擊、防散射、油浸式，其結(jié)構(gòu)常隨用途不同而有所差別。1．固定陽極X線管管套2．旋轉(zhuǎn)陽極X線管管套3．組合機(jī)頭65第一節(jié)X線管五、管套1．固定陽極X線管管套66第一節(jié)X線管五、管套2．旋轉(zhuǎn)陽極X線管管套67第一節(jié)X線管五、管套3．組合機(jī)頭

68第二節(jié)高壓發(fā)生器

第二節(jié)高壓發(fā)生器作用①為X線管燈絲提供加熱電壓；②為X線管提供直流高壓；③如配有兩只或兩只以上X線管，還需切換X線管。70第二節(jié)高壓發(fā)生器組成由高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘（配兩只或兩只以上X線管時(shí)用）、高壓插座等高壓元器件組成。按要求組裝后置于方形或圓形鋼板制成的箱體內(nèi)。箱體內(nèi)灌注變壓器油，以加強(qiáng)各部件之間的絕緣和散熱，箱體應(yīng)接地，以防高壓電擊造成的危害。71第二節(jié)高壓發(fā)生器72第二節(jié)高壓發(fā)生器一、高壓變壓器高壓變壓器是產(chǎn)生交流高壓的器件，為X線管提供高壓電能。其工作原理與普通變壓器相同，但運(yùn)行狀態(tài)較為特殊。它具有如下特點(diǎn)：①次級(jí)輸出電壓高；②設(shè)計(jì)容量可等于最高輸出容量的1/5～1/3；③高壓變壓器次級(jí)中心點(diǎn)接地。73第二節(jié)高壓發(fā)生器一、高壓變壓器構(gòu)造高壓變壓器由鐵芯、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組、絕緣材料和固定件等組成。74高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)第二節(jié)高壓發(fā)生器一、高壓變壓器75第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----燈絲變壓器燈絲變壓器是為X線管提供燈絲加熱電壓的降壓變壓器。雙焦點(diǎn)X線管需配備兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同、規(guī)格不同的燈絲變壓器。結(jié)構(gòu)燈絲變壓器由鐵芯、初級(jí)繞組和次級(jí)繞組成。76第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----燈絲變壓器1.結(jié)構(gòu)77燈絲變壓器的結(jié)構(gòu)第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----燈絲變壓器2．特點(diǎn)燈絲變壓器的次級(jí)繞組與X線管的陰極相連，當(dāng)X線管工作時(shí)，燈絲變壓器次級(jí)繞組的電位與陰極負(fù)高壓等電位，這就要求燈絲變壓器初、次級(jí)間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低于高壓變壓器最高輸出電壓的一半。78第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓整流器高壓整流器是一種將高壓變壓器次級(jí)輸出的交流高壓變?yōu)槊}動(dòng)直流高壓的電子元件。高壓變壓器次級(jí)輸出的交流高壓，如果直接加到X線管兩端，正半周時(shí)，燈絲發(fā)射的電子能飛向陽極，產(chǎn)生X線；負(fù)半周時(shí)，陽極比陰極電位低，燈絲發(fā)射的電子飛不到陽極，X線管不輻射X線。這種利用X線管本身的整流作用整流的X線機(jī)稱為自整流X線機(jī)。79第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓整流器高壓硅堆80第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓電纜大、中型X線機(jī)的高壓發(fā)生器和X線管是分開組裝的，兩者之間通過兩根特制的電纜線連接在一起，即高壓電纜。它的作用是將高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高壓輸送到X線管的兩端，同時(shí)把燈絲加熱電壓輸送到X線管的陰極。81第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓電纜82第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓插頭與插座高壓插頭、插座是高壓電纜與X線管和高壓發(fā)生器的連接器件。為裝卸方便，并保證高壓絕緣，高壓電纜的兩端都裝上高壓插頭，而X線管頭和高壓發(fā)生器上都設(shè)有高壓插座，連接時(shí)只要將高壓插頭插入相應(yīng)的高壓插座內(nèi)即可。83第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件----高壓插頭與插座84第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件-----高壓交換閘部分診斷X線機(jī)，為適應(yīng)不同診斷工作的需要，有時(shí)配備兩只X線管。如：配有兩只X線管，一只用做透視和點(diǎn)片攝影，另一只用做攝影或特殊檢查。由于兩只X線管共用一個(gè)控制臺(tái)和高壓發(fā)生器，同一時(shí)間內(nèi)只能允許一只X線管工作，因此必須經(jīng)過交換裝置以切換X線管，這種交換裝置稱為高壓交換閘。85第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件------變壓器油變壓器油又稱為絕緣油。它盛放在高壓發(fā)生器油箱和X線管管套內(nèi)，起絕緣和散熱作用。主要特點(diǎn)：①絕緣強(qiáng)度（電介質(zhì)強(qiáng)度）高。變壓器油的絕緣強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到30kV。X線管管套內(nèi)的變壓器油要求更高，應(yīng)達(dá)到40kV。②導(dǎo)熱系數(shù)高。③化學(xué)性能穩(wěn)定。86第二節(jié)高壓發(fā)生器二、高壓元器件------變壓器油主要特點(diǎn)：④粘度低。⑤凝固點(diǎn)低。一般要求在-15℃～-45℃之間，變壓器油凝固點(diǎn)溫度即為油的標(biāo)號(hào)，如45號(hào)油其凝固點(diǎn)為-45℃。⑥顏色淺。一般為淺黃、暗紅或水白，透明無懸浮物。87第三節(jié)控制臺(tái)第三節(jié)控制臺(tái)1.三鈕制控制臺(tái)：控制臺(tái)最初以實(shí)現(xiàn)X線管在曝光過程中的管電壓（kV）、管電流（mA）和曝光時(shí)間三個(gè)基本參量的控制為主要任務(wù)，一般稱之為三鈕制控制臺(tái)。最短曝光時(shí)間約為0.02～0.04s。2.二鈕制控制臺(tái)：1950～1960年間出現(xiàn)了二鈕制控制臺(tái)，即在X線曝光前只預(yù)選kV值和代表X線總輻射量的mAs值。3.單鈕制控制臺(tái)：1970年以后出現(xiàn)了單鈕制控制臺(tái)，在曝光操作過程中，只需選定kV值，使X線曝光參量的調(diào)節(jié)和操作程序大為簡化。89第三節(jié)控制臺(tái)4.零鈕制控制臺(tái)：單鈕制控制臺(tái)出現(xiàn)不久，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在X線發(fā)生裝置的應(yīng)用，又出現(xiàn)了零鈕制控制臺(tái)。按人體臟器分類，設(shè)置部位按鈕，攝影前，只需根據(jù)病人的胖瘦程度和被檢部位，按動(dòng)相應(yīng)的部位按鈕，便可從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中調(diào)出相應(yīng)的曝光條件程序，被檢部位的曝光參數(shù)即自動(dòng)選定，使操作程序進(jìn)一步簡化。為滿足攝影條件靈活搭配的需要，三鈕制控制臺(tái)仍被普遍使用。90第三節(jié)控制臺(tái)一、對(duì)電路的基本要求基本電路必須能夠滿足調(diào)控X線管所輻射X線的“質(zhì)”與“量”。（1）可調(diào)管電流：能給X線管燈絲提供一個(gè)在規(guī)定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)的加熱電壓，以改變X線管燈絲的加熱溫度，達(dá)到控制X線輻射強(qiáng)度的目的。91第三節(jié)控制臺(tái)一、對(duì)電路的基本要求（2）可調(diào)管電壓：能給X線管提供一個(gè)很高且可以調(diào)節(jié)的管電壓，使X線管燈絲發(fā)射的熱電子高速運(yùn)動(dòng)以轟擊陽極靶面產(chǎn)生X線，達(dá)到控制X線質(zhì)的目的。（3）可調(diào)曝光時(shí)間：使供給X線管的高壓在選定的時(shí)間內(nèi)接通和切斷，以準(zhǔn)確控制X線的發(fā)生時(shí)間。92第三節(jié)控制臺(tái)二、基本電路基本電路一般應(yīng)由下列四個(gè)單元電路構(gòu)成。（1）電源電路：它是為自耦變壓器輸送電能的電路。（2）X線管燈絲加熱電路：它是為X線管燈絲輸送加熱電源的電路。

（3）高壓發(fā)生電路：它是將自耦變壓器供給的低電壓轉(zhuǎn)化為直流高電壓輸送到X線管兩極的電路。93第三節(jié)控制臺(tái)二、基本電路（4）控制電路：它是控制X線發(fā)生和停止，以及與此相關(guān)的各種電路所構(gòu)成的電路。把上述四個(gè)單元的電路有機(jī)地組合在一起，就構(gòu)成整機(jī)電路。它們之間既有各自的獨(dú)立性，又有相互制約性，任一單元電路發(fā)生故障，都將影響X線發(fā)生裝置的正常工作。94第三節(jié)控制臺(tái)二、基本電路95第三節(jié)控制臺(tái)三、單元電路簡介（一）電源電路電源電路是機(jī)器的總電源，是給自耦變壓器供電的電路。這個(gè)電路的機(jī)件體積較大，導(dǎo)線線徑較粗。主要元件有：電源接觸器、電源保險(xiǎn)絲、自耦變壓器、電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)裝置、指示儀表等。96第三節(jié)控制臺(tái)三、單元電路簡介（二）X線管燈絲加熱電路燈絲加熱電路是為X線管燈絲提供加熱電源的電路。因?yàn)樗蓪?shí)現(xiàn)管電流調(diào)節(jié)，所以又稱為mA調(diào)節(jié)電路。它分為燈絲初級(jí)電路和燈絲次級(jí)電路。燈絲次級(jí)電路與X線管的陰極燈絲相連。97第三節(jié)控制臺(tái)三、單元電路簡介（二）X線管燈絲加熱電路的結(jié)構(gòu)模式98第三節(jié)控制臺(tái)（三）高壓發(fā)生電路1．高壓初級(jí)電路它是指由自耦變壓器輸出線圈至高壓變壓器初級(jí)線圈所構(gòu)成的回路。當(dāng)高壓變壓器初級(jí)得電時(shí)，次級(jí)即可產(chǎn)生交流高壓。高壓初級(jí)電路包括管電壓調(diào)節(jié)、控制、預(yù)示及補(bǔ)償電路。99第三節(jié)控制臺(tái)（三）高壓發(fā)生電路2.高壓次級(jí)電路

它是指由高壓變壓器次級(jí)線圈至X線管兩極所構(gòu)成的回路。該單元電路在小型X線機(jī)中，因X線管兼作高壓整流元件，故只有測(cè)定mA的mA表和安全保護(hù)裝置。在大、中型X線機(jī)中，該電路設(shè)有將交流高壓整流為直流高壓的不同形式的整流電路、用來指示mA值的mA測(cè)量電路。100第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路1．限時(shí)電路控制X線曝光時(shí)間的長短，通過它能準(zhǔn)確地控制X線的照射量（mA一定時(shí)）。目前，大中型X線機(jī)一般采用電子限時(shí)電路。101第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路1．限時(shí)電路在控制X線曝光時(shí)間的方法上，過去一般是將限時(shí)電路的控制接點(diǎn)串接在高壓接觸器的線圈電路中，用控制高壓接觸器的工作時(shí)間來達(dá)到控制曝光時(shí)間的目的。由于所使用的交流接觸器本身的固有釋放延遲，使最短曝光時(shí)間受到限制。目前，大中型X線發(fā)生裝置已廣泛使用晶閘管無觸點(diǎn)開關(guān)，代替常用的交流接觸器。這樣，可根據(jù)限時(shí)電路的信號(hào)，直接控制高壓的接入和關(guān)斷，能夠準(zhǔn)確、有效地做到零相位接入高壓，避免過電壓的產(chǎn)生。102第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路2．自動(dòng)曝光控時(shí)電路自動(dòng)曝光控時(shí)電路是在X線通過被照物體后，以達(dá)到膠片上所需的感光劑量（即膠片密度）來決定曝光時(shí)間的；膠片感光劑量滿足后，自動(dòng)切斷高壓。為此，自動(dòng)曝光控時(shí)電路也叫做mAs限時(shí)電路。自動(dòng)曝光控時(shí)電路分為光電管自動(dòng)曝光控時(shí)電路和電離室自動(dòng)曝光控時(shí)電路。103第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路3．旋轉(zhuǎn)陽極啟動(dòng)、延時(shí)與保護(hù)電路旋轉(zhuǎn)陽極X線管的功率是基于陽極轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)的功率，如果在陽極轉(zhuǎn)速尚未達(dá)到額定值時(shí)曝光，將會(huì)造成X線管的靶面熔化損壞。使用旋轉(zhuǎn)陽極X線管的X線機(jī)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)陽極啟動(dòng)、延時(shí)、保護(hù)電路。104第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路4．X線管安全保護(hù)電路X線管的正確使用是保證X線管安全和延長X線管壽命的根本措施。它包括X線管容量保護(hù)電路、過電壓保護(hù)電路、過電流保護(hù)電路和冷高壓保護(hù)電路等。每只X線管都有它自己的最大額定規(guī)格，即最大允許容量，如果使用不當(dāng)，超過它的極限，就會(huì)造成X線管的損壞。為了避免這種情況的出現(xiàn)，保證每次曝光都是在它的最大允許負(fù)載之下進(jìn)行，大、中型X線機(jī)中都設(shè)有X線管容量保護(hù)電路。105第三節(jié)控制臺(tái)（四）控制電路5．操作控制電路操作控制電路是操縱X線發(fā)生裝置以完成各種曝光的電路。例如臺(tái)次選擇、透視及點(diǎn)片攝影、一般攝影、濾線器攝影、體層攝影、間接攝影、雙向血管攝影等操作控制，可通過開關(guān)或計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使X線發(fā)生裝置產(chǎn)生X線。106醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第三章診斷X線機(jī)

重點(diǎn)難點(diǎn)X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和各部分作用X線機(jī)的用途與分類機(jī)械裝置與輔助裝置的結(jié)構(gòu)及作用F78-Ⅲ型X線機(jī)的電路構(gòu)成程控X線機(jī)的主要構(gòu)成高頻X線機(jī)的主要構(gòu)成電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第一節(jié)概述目錄第一節(jié)概述一、組成

電源

X線

診斷用X線機(jī)由主機(jī)和外圍設(shè)備組成。主機(jī)也稱為X線發(fā)生裝置，由X線管裝置、高壓發(fā)生裝置、控制裝置等構(gòu)成。其主要任務(wù)是：產(chǎn)生X線并控制X線的“質(zhì)”、“量”和“曝光時(shí)間”?？刂蒲b置高壓發(fā)生裝置X線管裝

置機(jī)械裝置與輔助裝置第一節(jié)概述二、發(fā)展歷程第一節(jié)概述三、分類第一節(jié)概述四、胃腸X線機(jī)

主要用于胃腸道的透視和點(diǎn)片攝影，亦可兼作其他部位的透視和攝影，如胸透、胸部攝影及特殊造影等。（一）透視

X線透視：利用人體各組織對(duì)X線具有不同的吸收作用而實(shí)現(xiàn)的一種檢查方法。

診視床：主要用于透視和點(diǎn)片攝影過程中承載受檢者。分為一般診視床、雙支點(diǎn)診視床、遙控床和搖籃床。第一節(jié)概述一般診視床雙支點(diǎn)滑塊式診視床第一節(jié)概述遙控床床下X線管式遙控床床下X線管式遙控床第一節(jié)概述搖籃床第一節(jié)概述四、胃腸X線機(jī)（二）點(diǎn)片攝影醫(yī)生對(duì)透視檢查過程中發(fā)現(xiàn)的病灶及其周圍組織所進(jìn)行的攝影，用于適時(shí)記錄有診斷價(jià)值的圖像。點(diǎn)片架：透視和點(diǎn)片攝影時(shí)用于承載膠片的機(jī)械裝置。點(diǎn)片架的結(jié)構(gòu)：由主框架、X線檢測(cè)器安裝框、儲(chǔ)片區(qū)、送片系統(tǒng)、控制盒

、濾線器、遮線器、壓迫器、防咳板和防護(hù)裙等組成。點(diǎn)片架的分類：根據(jù)暗盒的不同，分為有暗盒式和無暗盒式。第一節(jié)概述有暗盒式點(diǎn)片架第一節(jié)概述無暗盒式傳盒機(jī)構(gòu)傳片示意圖第一節(jié)概述五、攝影X線機(jī)概念1.攝影X線機(jī)：利用X線檢測(cè)器（膠片、IP板、平板探測(cè)器）檢測(cè)穿過人體被檢部位后的X線，以獲得被檢部位永久性影像的設(shè)備。攝影X線機(jī)具有一般攝影、濾線器攝影、立位攝影、體層攝影等功能。2.一般攝影：X線通過受檢者后直接到達(dá)X線探測(cè)器而獲得影像的方法，多用于較薄的部位或診斷要求不高的攝影；3.濾線器攝影：X線通過受檢者后先經(jīng)過濾線器，將散射線“過濾”掉，然后再照射到X線探測(cè)器以獲得影像的方法。第一節(jié)概述五、攝影X線機(jī)附屬裝置X線管支持裝置：用于在X線攝影時(shí)把X線管組件夾持固定在一定位置，使X線管以一定距離和角度對(duì)攝影接受介質(zhì)（膠片、IP暗盒，平板檢測(cè)器等）進(jìn)行曝光，并保證攝影時(shí)X線管處于穩(wěn)定狀態(tài)。分落地式、懸吊式和C形臂式。遮線器：稱為縮光器，安裝在X線管管套的窗口位置，用來遮去不必要的原發(fā)射線，控制X線照射野的大小和形狀，減少受檢者受照劑量和提高圖像清晰度。濾線器：用于濾除散射線，提高照片對(duì)比度，其主要組件是濾線柵。

第一節(jié)概述天地軌式雙地軌式落地式：立柱是落地式X線管頭支持裝置的主體，為方筒形、鋼板結(jié)構(gòu)，且頂端設(shè)有滑輪。又分地軌式、攝影平床一體化式。攝影平床一體化式（一）X線管支持裝置第一節(jié)概述懸吊式：由固定縱向天軌、移動(dòng)橫軌（滑車架）、滑車、伸縮架、橫臂、控制盒和X線管組件等組成，天軌被固定在天花板上或?qū)Ｓ眠^梁上，移動(dòng)橫軌帶著伸縮吊架，可在固定天軌上做縱向和水平運(yùn)動(dòng)，伸縮吊架本身的豎向伸縮，為保證X線管組件位置角度確定后的穩(wěn)定性，上述所有運(yùn)動(dòng)均有鎖止機(jī)構(gòu)固定。第一節(jié)概述C形臂式：一端裝X線管頭和遮線器，另一端裝影像轉(zhuǎn)換和記錄裝置。第一節(jié)概述(二)遮線器1.原理利用可調(diào)空隙的鉛板，遮去由窗口射出的不必要的原發(fā)射線，從而控制了X線束的大小，改變實(shí)際使用的X線照射野。2.基本結(jié)構(gòu)遮線器根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式不同可分為不同類型，如遮線板、遮線筒、活動(dòng)遮線器、多層遮線器以及可變圓形照射野遮線器等。第一節(jié)概述（二）遮線器（1）遮線板：遮線板是在管套窗口附加一塊開有一定尺寸的方或圓形口的鉛板，鉛板開口中心以X線中心線為中心。（2）遮線筒：由鐵板制成圓柱形、圓錐形或方錐形，內(nèi)壁附有鉛板。（3）活動(dòng)遮線器：由可調(diào)間距、正交排列、連續(xù)安置，且能開閉的兩組鉛板組成。（4）多層遮線器：由幾組遮線板組成的遮線器，同一方向的多對(duì)遮線板工作時(shí)同步活動(dòng)，只是它們到焦點(diǎn)的距離不同，活動(dòng)幅度也不同。（5）可變圓形照射野遮線器：具有類似照相機(jī)光圈的虹膜結(jié)構(gòu)，但都是鉛質(zhì)葉片，能有效吸收不必要的原發(fā)射線。第一節(jié)概述（三）濾線器1.濾線柵也稱濾線柵板或?yàn)V線板，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為聚焦柵、平行柵和交叉柵。2.聚焦濾線柵結(jié)構(gòu)：外觀為一厚4～8mm的平板，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為許多薄鉛條向焦排列。相鄰兩鉛條間用易被X線穿透的物質(zhì)填充定位，并黏合到一起。填充物可以是木、紙或鋁片等。上下再用薄鋁板封裝而成。3.聚焦濾線柵規(guī)格：濾線柵的規(guī)格主要有焦距（F0)、柵比（R)和柵密度（N）。第一節(jié)概述1）焦距：也稱半徑，即焦點(diǎn)到濾線柵中心的垂直距離。2）柵比：即鉛條高度與相鄰鉛條間隙之比，R=b/a。3）柵密度：即每厘米寬度范圍內(nèi)所排列鉛條的數(shù)目或單位距離內(nèi)的鉛條數(shù)。思考：柵比柵密度對(duì)吸收散射線的影響？濾線柵的結(jié)構(gòu)3.聚焦濾線柵規(guī)格第一節(jié)概述五、攝影X線機(jī)

（四）濾線器攝影床：使用活動(dòng)濾線器攝影時(shí)，受檢者肢體不能置于濾線柵板上。實(shí)用的方式是將濾線器安裝在專用檢查床下方。（1）臥式濾線器攝影床

：有固定床面和活動(dòng)床面兩種。（2）立位濾線器攝影架：有些部位攝影需要受檢者取立位，又需要使用濾線器，如胸部攝影。（3）對(duì)置支架

：對(duì)置支架能兼用于垂直位和水平位濾線器攝影，可以方便的在兩種位置間轉(zhuǎn)換。第一節(jié)概述五、攝影X線機(jī)

（五）縱向體層攝影裝置：體層攝影使用了運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生模糊這一基本原理，使指定層在曝光中與X線管、接受介質(zhì)保持相對(duì)靜止關(guān)系，能得到其清晰影像。指定層外組織與X線管、接受介質(zhì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，影像被模糊。體層攝影工作原理示意圖第一節(jié)概述六、其他專用X線機(jī)（自學(xué)）（一）牙科X線機(jī)（二）口腔全景攝影X線機(jī)（三）乳腺攝影X線機(jī)（四）床邊X線機(jī)（五）手術(shù)用X線機(jī)（六）放射治療模擬定位機(jī)第一節(jié)概述七、成像輔助裝置（一）發(fā)展歷史：按成像技術(shù)可劃分為視頻多幅照相（MulitVideoCamera）、濕式激光打?。╓etLaserPrinting）和干式打?。―ryPrinting）技術(shù)。（二）干式激光打印機(jī)：1.主要特點(diǎn)：數(shù)字化、圖像放大（或縮?。┘夹g(shù)、自動(dòng)窗口技術(shù)、多幅照相、始終保持標(biāo)準(zhǔn)的圖像密度。2.結(jié)構(gòu)：由控制板、片盒、供片滾動(dòng)軸、激光成像組件、熱鼓顯像組件、機(jī)殼等組成3.工作原理第一節(jié)概述干式激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)、工作流程與工作原理第一節(jié)概述激光相機(jī)性能參數(shù)(1)打印速度：決定打印機(jī)工作能力大小，高速打印意味著大吞吐量。(2)首次打印時(shí)間：打印機(jī)從待機(jī)狀態(tài)到打印第一張膠片完成時(shí)間。(3)打印像素直徑：指打印輸出圖像的單像素大小，代表圖像打印的精度，打印的像素直徑越小，打印的圖像精度越高。(4)打印分辨率：指打印機(jī)在每英寸長度范圍內(nèi)能打印的點(diǎn)數(shù)，即每英寸長度范圍內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，用DPI（Dotsperinch)表示。DPI值越大，說明圖像精度越細(xì)。(5)打印灰階度：指單個(gè)像素在黑白影像上的色調(diào)深淺的等級(jí)，代表了輸出圖像像素點(diǎn)由最暗到最亮之間不同亮度的層次級(jí)別。中間層級(jí)越多，所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩第二節(jié)工頻X線機(jī)一、常規(guī)X線機(jī)二、程控X線機(jī)第二節(jié)工頻X線機(jī)一、常規(guī)X線機(jī)（一）單相全波整流X線機(jī)F78-Ⅲ型X線機(jī)電路構(gòu)成第二節(jié)工頻X線機(jī)二、程控X線機(jī)FSK302-1A型程控X線機(jī)的電路框圖小結(jié)1.X線機(jī)基本結(jié)構(gòu)和各部分能作用2.發(fā)展歷程3.分類4.胃腸X線機(jī)5.攝影X線機(jī)6.其他專用X線機(jī)7.成像輔助裝置8.工頻X線機(jī)9.程控X線機(jī)第三節(jié)高頻X線機(jī)第三節(jié)高頻X線機(jī)一、概述（一）主要特點(diǎn)1.中高頻X線機(jī)的定義2.主要特點(diǎn)可提高X線質(zhì)量

可增加輸出劑量

可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制

可減小體積重量

可實(shí)現(xiàn)短時(shí)曝光可向智能化發(fā)展

工頻電源整流電路主逆變高壓發(fā)生器

X線管燈絲逆變主逆變觸發(fā)燈絲逆變觸發(fā)服務(wù)開關(guān)計(jì)算機(jī)陽極啟動(dòng)鍵盤、顯示曝光控制自動(dòng)曝光自動(dòng)亮度第三節(jié)高頻X線機(jī)（二）工作原理1.電源逆變的過程2.計(jì)算機(jī)控制的KV閉環(huán)控制過程3.計(jì)算機(jī)控制的MA閉環(huán)控制過程第三節(jié)高頻X線機(jī)二、直流逆變電源（一）直流電源小型中頻機(jī)可直接用蓄電池供電

220V單相交流電源整流后變?yōu)橹绷麟娫?/p>

15kW以下的中頻機(jī)一般使用220V單相交流電源，經(jīng)整

流后轉(zhuǎn)換成直流電源。

15kW以上的中頻機(jī)多采用380V三相交流電源,經(jīng)三相橋

式整流、濾波后轉(zhuǎn)換成直流電源。（二）橋式逆變第三節(jié)高頻X線機(jī)逆變過程：時(shí)間t1：K1、K2閉合，K3、K4

斷開，電流為i1，Z上電壓為E；時(shí)間t2：K1、K2斷開，K3、K4斷開，電流為0，Z上電壓為0；時(shí)間t3：K3、K4閉合，K1、K2斷開，電流為i2，Z上電壓為-E；時(shí)間t4：K3、K4斷開，K1、K2斷開，電流為0，Z上電壓為0；逆變負(fù)載波形：第三節(jié)高頻X線機(jī)第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（一）概述（二）影像增強(qiáng)器（三）電視基礎(chǔ)（四）CCD攝像機(jī)（五）自動(dòng)亮度控制（六）醫(yī)用顯示器

第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)一、概述（一）構(gòu)成1．I.I

它是將X線影像轉(zhuǎn)換為熒光影像的器件。2．?dāng)z像頭是將熒光影像轉(zhuǎn)換為視頻電信號(hào)的裝置。3．電視控制器它對(duì)電視圖像信號(hào)進(jìn)行控制、處理。4．監(jiān)視器它是影像顯示器件。其主要作用是進(jìn)行電光

變換。5．自動(dòng)亮度控制裝置它是使監(jiān)視器圖像亮度穩(wěn)定的自

動(dòng)控制裝置。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（二）基本工作原理穿過病人的透射X線（X線圖像）照射到I.I的輸入屏上，獲得亮度較弱的熒光影像，再經(jīng)I.I增強(qiáng)后在輸出屏上獲得一個(gè)尺寸縮小的、亮度比輸入屏上的亮度強(qiáng)數(shù)千倍，乃至上萬倍的熒光影像。輸出屏上的熒光影像經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)傳輸和校正后，被攝像管攝取，從攝像管輸出的視頻電流信號(hào)經(jīng)預(yù)放器放大、控制器進(jìn)行圖像信號(hào)控制、處理和放大后獲得全電視信號(hào)，輸送到監(jiān)視器，在監(jiān)視器熒光屏上顯示X線透視圖像。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)X-TV工作原理示意圖二、影像增強(qiáng)器（一）結(jié)構(gòu)與工作原理（二）增強(qiáng)管的主要技術(shù)參數(shù)第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（一）結(jié)構(gòu)與工作原理1.結(jié)構(gòu)輸入窗閃爍體光電陰極電極輸出熒光屏輸出窗管殼第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)2.工作原理X線穿過人體被檢部位后，由于被檢部位各組織的密度、厚度不同，對(duì)X線的吸收程度亦不一樣，因而形成一個(gè)強(qiáng)度受密度、厚度調(diào)制的X線圖像。輸入屏將X線圖像轉(zhuǎn)換成亮度很低的熒光圖像，該熒光圖像使光電陰極激發(fā)出光電子，獲得光電子數(shù)目多少不同的光電子圖像。光電子在陽極和陰極之間直流高壓的加速及柵極聚焦電位的聚焦下，高速轟擊到輸出屏上，在輸出屏上可獲得縮小了幾十分之一的、亮度比普通熒光屏強(qiáng)數(shù)千倍乃至上萬倍的熒光圖像。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（二）增強(qiáng)管的主要技術(shù)參數(shù)1.轉(zhuǎn)換系數(shù)

是衡量X線增強(qiáng)管轉(zhuǎn)變效率高低的一個(gè)物理量。它的定義為輸出屏亮度和輸入屏接受的X線劑量率之比。2.分辨率

是衡量增強(qiáng)管分解圖像細(xì)節(jié)能力的物理量。以每厘米能區(qū)分的線對(duì)數(shù)來表示分辨率的大小，單位為LP/cm。分辨率的測(cè)量可用專門的線對(duì)卡。每厘米可分辨的線對(duì)數(shù)越多，分辨率就越高，輸出的圖像就越清楚。3.對(duì)比度

是體現(xiàn)增強(qiáng)管輸出圖像反差強(qiáng)弱的物理量。通常情況下，對(duì)比度越高，增強(qiáng)管輸出圖像所包含的層次就越多。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)三、電視基礎(chǔ)（一）攝像與顯像基礎(chǔ)（二）掃描原理第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（一）攝像與顯像基礎(chǔ)1.人眼的視覺特性（1）視覺惰性（2）相對(duì)視敏函數(shù)（3）視覺范圍（4）對(duì)比度（5）分辨率第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)2.圖像的攝取與顯像（1）圖像的構(gòu)成：一幅圖像由很多灰度不同的點(diǎn)構(gòu)成。這種構(gòu)成圖像的點(diǎn)稱為像素。（2）攝像與顯像原理1）同時(shí)制攝像與顯像：同時(shí)制信號(hào)傳輸時(shí)，攝像屏像素組a[Xn、Ym]與顯像屏像素組b[Xn、Ym]共有n×m個(gè)通道同時(shí)傳輸信息。2）分時(shí)制攝像與顯像：K1和K2是同步聯(lián)動(dòng)電子開關(guān)，在分時(shí)制信號(hào)傳輸時(shí)，攝像屏像素組a[Xn、Ym]與顯像屏像素組b[Xn、Ym]同一時(shí)刻只有一個(gè)通道傳輸信息，一幅圖像的信息是分時(shí)逐點(diǎn)依次傳輸?shù)?。逐點(diǎn)依次產(chǎn)生圖像信號(hào)的過程或?qū)D像信號(hào)逐點(diǎn)依次轉(zhuǎn)換為圖像的過程稱為掃描。掃描的作用是把圖像變換成圖像信號(hào)（電壓信號(hào)或電流信號(hào)），或?qū)D像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)同時(shí)制傳送第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)分時(shí)制傳送（二）掃描原理l.掃描掃描是光電信號(hào)或電光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，是把一幅圖像分解或組合的過程。在攝像機(jī)上，掃描是把一幅圖像分解成按像素橫向排列的一條條掃描線，在監(jiān)視器（終端）上，掃描是把按像素橫向排列的一條條掃描線組合成圖像。圖像分解的掃描是一個(gè)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程。在這個(gè)過程中，將圖像不同亮度的像素（按一定規(guī)律排列）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，即圖像信號(hào)。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（二）掃描原理2.掃描方式掃描方式可分為逐行掃描和隔行掃描。這兩種方式在閉路電視中均有使用。（1）逐行掃描：一行緊跟一行的掃描方式稱為逐行掃描（2）隔行掃描：是將一幀圖像分成兩場掃描，第一場僅掃描光柵的奇數(shù)行，第二場僅掃描光柵的偶數(shù)行3.掃描的同步掃描的同步是指攝像端與顯像端的掃描點(diǎn)幾何位置應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。掃描的同步在電視中具有重要的意義。若掃描不同步，圖像就無法正確重顯。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)逐行掃描軌跡隔行掃描軌跡四、CCD攝像機(jī)（一）結(jié)構(gòu)CCD攝像器件由光電轉(zhuǎn)換、電荷存儲(chǔ)、電荷轉(zhuǎn)移及信號(hào)輸出等部分構(gòu)成。（二）工作原理1.光電轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存

常見的光電轉(zhuǎn)換器件有MOS電容器型和光敏二極管型兩大類2.電荷轉(zhuǎn)移

由于CCD是由一系列MOS電容或光敏二極管經(jīng)緊密排列而構(gòu)成的器件，而且都做在同一襯底上，襯底材料為P型或N型硅。3.信號(hào)輸出CCD攝像器件以電荷耦合方式工作，而所需要的視頻信號(hào)是電壓（或電流）。輸出部分的任務(wù)就是在保證輸出信號(hào)信噪比及帶寬的情況下將信號(hào)電荷變換為信號(hào)電壓（或電流）。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)四、CCD攝像機(jī)（三）性能參數(shù)1.光譜響應(yīng)2.分辨率3.暗電流4.靈敏度5.動(dòng)態(tài)范圍（四）高清晰CCD攝像機(jī)的發(fā)展第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)五、自動(dòng)亮度控制（一）必要性由于病人被檢部位的變化，被檢部位的厚度、密度亦相應(yīng)發(fā)生變化，使I.I輸出屏上的熒光影像亮度差異很大，最終導(dǎo)致監(jiān)視器顯示的圖像亮度不穩(wěn)定，不利于圖像觀察，影響診斷效果。（二）種類1．視頻信號(hào)取樣①取整個(gè)視窗的亮度平均值；②取視窗中心一定范圍的亮度平均值；2．光電倍增管取樣已被淘汰第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（三）方法1．自動(dòng)kV控制2．自動(dòng)mA控制3．自動(dòng)kV、自動(dòng)mA雙重控制4．自動(dòng)光闌控制

第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)六、醫(yī)用顯示器（一）分類1.按結(jié)構(gòu)分類醫(yī)用顯示器從結(jié)構(gòu)上劃分，主要有CRT顯示器、LCD和醫(yī)用影像投影儀三種。2.按外觀分類

按外觀分類可分為直畫面的“豎屏”顯示器，橫畫面4∶3的“橫屏”顯示器和橫畫面16∶9的“寬屏”顯示器三種。3.按掃描線數(shù)分類

可分為1K（一幅圖像的掃描線數(shù)為1000行）、1.5K、2K等三種顯示器。4.按像素?cái)?shù)分類

可分為1MP、2MP、3MP、5MP等四種顯示器。5.按輸出接口及顯示器數(shù)量分類

可分為單頭單屏、雙頭雙屏、四頭四屏、八頭八屏（用于會(huì)診讀片）?！邦^”表示顯卡的視頻接頭。6.按用途分類

可劃分為診斷級(jí)、瀏覽級(jí)、教學(xué)級(jí)等三種顯示器。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（二）主要技術(shù)參數(shù)1.亮度

人眼進(jìn)行圖像分辨的主要參數(shù)為：物體與背景的亮度差及人眼辨別細(xì)節(jié)的能力（即視覺靈敏度）。2.清晰度

可用有效電視線數(shù)來衡量。3.分辨率

包括密度分辨率及空間分辨率。4.灰階

又稱為灰度等級(jí)，電視圖像中，從最亮到最暗，可以分辨的亮暗層次的多少稱為灰階。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)5.響應(yīng)時(shí)間

醫(yī)用顯示器多數(shù)是對(duì)放射數(shù)字化圖像的顯示，由于CT、MRI、CR、DR圖像均為靜態(tài)，響應(yīng)時(shí)間不是重要指標(biāo)。6.掃描非線性失真7.幾何失真

也由掃描非線性引起，主要與偏轉(zhuǎn)線圈繞制不對(duì)稱有關(guān)系。8.信噪比

在顯示器整個(gè)熒光屏上，除目標(biāo)圖像外，往往還有密密麻麻的小亮點(diǎn)，這就是噪聲。9.壞點(diǎn)

對(duì)LCD來講，像素在1MP、2MP、3MP、5MP時(shí)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求每屏不允許出現(xiàn)分散的5個(gè)壞點(diǎn)或集中的3個(gè)壞點(diǎn)，以保證圖像質(zhì)量。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（三）陰極射線管顯示器1.電子槍的結(jié)構(gòu)：1）燈絲（F）：燈絲通電后可使陰極加熱。2）陰極（K）：陰極加熱后可發(fā)射電子。3）調(diào)制極（M）：它也稱為控制極。4）加速極（A1）：它的電位為幾百伏，使電子加速。5）聚焦極（A2）：適當(dāng)選擇送到聚焦極上的電位，可使使圖像清晰。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)6）第三（A3）、第四（A4）陽極：它們上面加陽極高電位（約為10kV），使電子束加速，高速轟擊熒光屏。2.熒光屏與其它部分現(xiàn)代的顯像管，在熒光膜內(nèi)側(cè)還覆有一層薄鋁膜。電子束能順利穿過薄鋁膜轟擊到熒光膜上；但熒光膜發(fā)出的熒光卻不能穿過薄鋁膜，而是被薄鋁膜反射，射向管外。這樣既增加了熒光屏亮度，又可使熒光膜免受高速運(yùn)動(dòng)的電子直接轟擊而損傷。鋁膜與第四陽極連接，帶有高電位。第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)（四）醫(yī)用液晶顯示器結(jié)構(gòu)

LCD的核心部件為液晶面板，其成本占到LCD總體成本的三分之二。液晶面板的主要構(gòu)成包括背光膜組（熒光管）、導(dǎo)光板、偏光板、濾光片、玻璃基板、配向膜、薄膜晶體管、液晶材料等。工作原理（參考教材）性能和特點(diǎn)CRT顯示器與LCD的比較第四節(jié)醫(yī)用X線電視系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第四章數(shù)字X線設(shè)備

學(xué)習(xí)目標(biāo)

一、掌握X線計(jì)算機(jī)攝影的基本結(jié)構(gòu)及成像原理。二、掌握數(shù)字?jǐn)z影裝置的基本結(jié)構(gòu)和成像原理。三、孰悉數(shù)字減影血管造影像裝置的基本結(jié)構(gòu)和對(duì)設(shè)備的特殊要求。

目錄

一、概述二、計(jì)算機(jī)X線攝影裝置三、數(shù)字X線攝影裝置

第一節(jié)概述第一節(jié)概述

數(shù)字X線成像設(shè)備是指X線透射圖像數(shù)字化并進(jìn)行圖像處理再變成模擬圖像顯示的一種設(shè)備。數(shù)字X線成像與傳統(tǒng)增感屏、膠片成像的比較1.對(duì)比度分辨率高2.動(dòng)態(tài)范圍廣、曝光容度寬3.輻射劑量小4.圖像后處理功能強(qiáng)5.可利用大容量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)字圖像，并可方便接入PACS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像的存儲(chǔ)、傳輸和診斷。6.數(shù)字X線設(shè)備的空間分辨力（約為20~40LP/cm）不如屏-膠組合（理論值為50~70LP/cm）的高。第一節(jié)概述第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備一、基本組成CR主要由信息采集、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息存儲(chǔ)和記錄等部份組成第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備信息采集:IP代替膠片,以潛影的形式記憶X線圖像信息轉(zhuǎn)換:由影像讀取裝置實(shí)現(xiàn),將潛影變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)信息處理:由計(jì)算機(jī)完成,對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行各種相關(guān)后處理信息存儲(chǔ)和記錄:利用存儲(chǔ)媒介如光盤等激光相機(jī)打印CT掃描機(jī)主要由硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩大部分組成第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備二、CR工作原理：用存儲(chǔ)屏記錄X線影像，通過激光掃描使存儲(chǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，此光信號(hào)經(jīng)過光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)處理，形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備三、影像板（一）影像板結(jié)構(gòu)表面保護(hù)層光激勵(lì)發(fā)光熒光層（PSL)基板背面保護(hù)層第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備表面保護(hù)層：聚酯樹脂類纖維制成，能彎曲、耐磨損、透光性好。保護(hù)熒光層不受外界溫度、濕度和輻射的影響。涂布蘭色濾光層，提高清晰度第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備熒光成像層：用多聚體溶液把微量的二價(jià)銪的氟鹵化鋇晶體相互均勻結(jié)合涂布而成。

它把第一次照射光的信號(hào)記錄下來，當(dāng)再次受到光刺激時(shí)，會(huì)釋放存儲(chǔ)的信號(hào)．（摻入二價(jià)銪Eu2+的氟囟化鋇BaFXEu2+X=Cl、Br、I）第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備基板：聚酯樹脂類纖維制成。保護(hù)熒光物質(zhì)層免受外力損傷。顏色：黒色第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備

背面保護(hù)層：材料與表面層相同，避免IP在使用過程中的摩擦。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備

（二）影像板工作原理

射入IP板的X線光子被IP熒光層內(nèi)輝盡性熒光體（PSL）吸收，釋放出電子，其中部分電子散布在熒光體內(nèi)呈半穩(wěn)定態(tài)，形成潛影，完成X線信息的采集和存儲(chǔ)。激光掃描IP板，發(fā)生光激發(fā)輝盡現(xiàn)象（光致發(fā)光現(xiàn)象），發(fā)出的熒光強(qiáng)度與第一次激發(fā)時(shí)X線的能量成正比，完成光學(xué)影像的讀出。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備（三）特性1.發(fā)射光譜與激發(fā)光譜由IP受激發(fā)而釋放出的光子波長與光強(qiáng)的關(guān)系稱為發(fā)射光譜。最強(qiáng)波長為390～400nm。PSL強(qiáng)度與讀取光波波長的關(guān)系曲線稱為激發(fā)光譜。最強(qiáng)在600nm左右。2.時(shí)間響應(yīng)當(dāng)停止用激光照射熒光物時(shí)，PSL強(qiáng)度按其衰減規(guī)律逐漸終止。IP的PSL強(qiáng)度衰減速度很快，不會(huì)發(fā)生采集和讀出信息的重疊。3.動(dòng)態(tài)范圍直線性特大寬容度1:10000可以精確地檢測(cè)到每一種組織間極小X線吸收差異第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備4.存儲(chǔ)信息的消退X線激發(fā)IP后，潛影存儲(chǔ)于熒光體中，在讀取前一部分電子隨時(shí)間延長將逃逸從而使第二次激發(fā)時(shí)的熒光強(qiáng)度減少，稱為存儲(chǔ)信息的消退。IP消退很微弱，8h減少25%。受時(shí)間、溫度影響。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備5.天然輻射的影響來自建筑物上固定裝置、天然放射性元素、宇宙射線、IP板上微量放射性元素。IP不僅對(duì)X線敏感，對(duì)其他電磁波也敏感，如紫外線、γ射線、α射線β射線及電子線等。長期存放會(huì)產(chǎn)生小黑斑。使用前必須激光擦除。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備（四）使用注意事項(xiàng)

1.選用較大得IP來記錄X線影像，大大減少膠片尺寸的選擇次數(shù)。2.IP再次使用時(shí)，最好重作一次光照射，以消除潛影。3.由于IP的熒光物質(zhì)對(duì)X線得敏感度高，要求很好的屏蔽。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備四、讀取裝置（一）結(jié)構(gòu)1.暗盒型讀取裝置：將IP置入常規(guī)X線攝影暗盒類似的盒內(nèi)，它可替代常規(guī)攝影暗盒在任何X線機(jī)上使用。2.無暗盒型讀取裝置：IP在X線曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除處理，供重復(fù)使用。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備

（二）讀取裝置原理：第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備

讀出原理：（1）用一束微弱的激光粗掃IP，并立即算出讀出圖像的直方圖（２）自動(dòng)調(diào)整光電倍增管的靈敏度及放大器的增益，再用高強(qiáng)度激光精細(xì)地讀出潛影，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，經(jīng)過各種圖像處理，獲得最佳的適合于診斷的數(shù)字X線圖像。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備

（三）影響圖像質(zhì)量好壞的因素1.激光束的直徑：越小越好2.光電及傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲3.數(shù)字化的影響取樣頻率低－“馬賽克”偽影量化級(jí)數(shù)少－“等高線”偽影一般數(shù)字化取樣間隔為０.1～0.2mm像素的灰度級(jí)為8bit時(shí)，就可獲得較滿意的數(shù)字圖像五、計(jì)算機(jī)圖象處理

１.圖象處理環(huán)節(jié)圖像讀出過程的處理：圖像讀出靈敏自動(dòng)設(shè)定，圖度自動(dòng)獲得最佳密度和對(duì)比度圖像。圖像顯示圖像過程的處理：顯示圖像的特殊處理，以獲得較高診斷價(jià)值的圖像，也稱后處理。圖像存儲(chǔ)和記錄過程的處理：在不影響圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上壓縮圖像，并可進(jìn)行保存和傳輸。還可用激光相機(jī)打印出圖像。第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備2.圖象讀出靈敏度自動(dòng)設(shè)定為在不同X線劑量下，獲得相同圖像質(zhì)量，采用靈敏度自定設(shè)定功能。預(yù)讀程序流程：第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備3.圖像后處理灰階處理空間頻率處理動(dòng)態(tài)范圍壓縮減影處理疊加處理圖像處理：調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度、窗寬、窗位、放大反轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、距離面積測(cè)量文字注釋修改病人資料等第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備圖像讀出靈敏度自動(dòng)設(shè)定大曝光劑量例1和小曝光劑量例2第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備六、存儲(chǔ)與記錄裝置硬盤光盤七、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（參考教材）八、使用注意事項(xiàng)和保養(yǎng)（參考教材）第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備一、構(gòu)成二、分類三、工作原理四、CR與DR的比較第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備一、構(gòu)成DR由X線發(fā)生器、X線探測(cè)器、圖像處理器、圖像顯示器等組成1.X線發(fā)生器：采用中、高頻逆變發(fā)生器。2.X線探測(cè)器：是將X線信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件3.圖像處理器：其功能包括各種圖像處理，如灰階變換、黑白反轉(zhuǎn)、圖像濾波降噪、放大等。4.圖像顯示器：用于攝影圖像的重現(xiàn)閱讀第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備二、分類1.非晶硒平板探測(cè)器型2.非晶硅平板探測(cè)器型3.多絲正比室掃描型4.CCD攝像機(jī)型第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備三、工作原理1.非晶硒平板探測(cè)器（1）結(jié)構(gòu)：基板、集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極、保護(hù)層等組成第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備（2）工作原理入射X線光子在硒層中的產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，在頂層電極和集電矩陣間外加高電壓電場的作用下，電子和空穴向反方向移動(dòng)，形成信號(hào)電流，被相應(yīng)單元的接受電極所收集，形成信號(hào)電荷，每個(gè)像素都有一個(gè)場效應(yīng)管，起開關(guān)作用，在讀取控制信號(hào)的作用下，依次讀出并經(jīng)放大后被同步轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備2.非晶態(tài)硅平板探測(cè)器（1）結(jié)構(gòu)：由基板、非晶硅陣列、碘化銫層等構(gòu)成TFTX-rayCsI第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備（2）工作原理非晶硅FPD受X射線照射后，將X線圖像轉(zhuǎn)換為熒光圖像，再經(jīng)非晶硅光電二極管構(gòu)成的矩陣轉(zhuǎn)換成圖像電信號(hào)，在計(jì)算機(jī)讀出電路的控制下，依次讀出，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，獲得數(shù)字圖像信號(hào)。閃爍體GOS非晶體硅傳感器外罩閃爍體：GOS傳感器:非晶體硅成像范圍：14″x17″像素：2,208x2,688pixel象素尺寸：160μm分辨率：3.1lp/mm灰階度：A/D:14bits大面積金屬絕緣體半導(dǎo)體傳感器操作環(huán)境：5~35°C

30％~75%RH第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備

3.多絲正比室掃描型DR（1）結(jié)構(gòu)：高壓電源、水平狹縫、多絲正比室、機(jī)械掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)控制、圖像處理系統(tǒng)等組成。（2）工作原理錐形X線束經(jīng)水平狹縫準(zhǔn)直后形成平面扇形X線束。通過病人被檢部位后射入水平放置的多絲正比室窗口，在被探測(cè)器接收后，機(jī)械掃描裝置使X線管頭、水平狹縫及探測(cè)器沿垂直方向作均勻的同步平移掃描，到達(dá)新位置后再作水平照射投影；如此重復(fù)進(jìn)行，就完成一幅圖像的采集。多絲正比室的每根金屬絲都與一路放大器相連，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)數(shù)字化后，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理。第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備

第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備4.CCD攝像機(jī)型DR（1）結(jié)構(gòu)：主要由熒光板、反光板、CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)控制及處理系統(tǒng)等組成。第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備（2）工作原理

X線透過人體被檢部位后，經(jīng)濾線柵濾除散射線到達(dá)熒光板，將X線圖像轉(zhuǎn)換成熒光圖像，熒光經(jīng)透鏡反射后，通過鏡頭聚焦將可見光投射到CCD芯片上，CCD芯片再將可見光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最終獲得數(shù)字化圖像。第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備CCD攝像機(jī)型DR四、DR與CR的比較詳見下頁。第三節(jié)數(shù)字X線攝影設(shè)備DRCR成像過程X線→人體→圖像采集板→數(shù)字化圖像→圖像處理→顯示、打印X線→人體→IP板→閱讀器→圖像采集、診斷、質(zhì)量控制工作站→顯示、打印轉(zhuǎn)換過程直接數(shù)字化間接數(shù)字化空間分辨率4.6lp/mm2.0lp/mm像素尺寸140μm127μm工作效率大大提高，成像時(shí)間約5s，超過30人次/小時(shí)同普通X線攝影，而且增加了繁瑣的人工處理過程圖像灰階等級(jí)12～16bit10～12bit信噪比1LP/mm時(shí)DQE55%，提供優(yōu)異的成像質(zhì)量1LP/mm時(shí)DQE13%不及400速膠片質(zhì)量曝光劑量同樣質(zhì)量圖像約為CR的2/3與400速增感屏感綠片組合劑量相當(dāng)缺點(diǎn)1.技術(shù)工藝水平高，因而價(jià)格昂貴2.圖像采集板成品率較低，因而采集板尺寸受限1.IP板間接轉(zhuǎn)換時(shí)因熒光散線導(dǎo)致分辨率降低2.工作過程類似暗盒攝影方式，無法提高工作效率，解放勞動(dòng)力3.IP板屬消耗品，無形中增加了攝影成本第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備目錄一、基本結(jié)構(gòu)二、

影響圖像質(zhì)量的因素三、對(duì)X線機(jī)的要求四、X線管及探測(cè)器支撐裝置五、導(dǎo)管床六、高壓注射器七、數(shù)字系統(tǒng)八、DSA系統(tǒng)的特殊功能九、圖像質(zhì)量參數(shù)及檢測(cè)十、日常維護(hù)與保養(yǎng)

第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備一、基本結(jié)構(gòu)不含對(duì)比劑的影像稱為掩模像（maskimage）或蒙片，注入對(duì)比劑后得到的影像稱為造影像或充盈像。造影像減去掩模像得到減影像。減影后的圖像信號(hào)與對(duì)比劑的厚度成正比，與背景無關(guān)。在減影像中，骨骼和軟組織等背景影像被消除，只留下含有對(duì)比劑的血管影像。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備視頻信號(hào)A/D輸入查找表ALU幀存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)輸出查找表D/A第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備數(shù)字圖像硬件框圖監(jiān)視器二、影響圖像質(zhì)量的因素1．成像方式（1）脈沖方式：采用間歇X線脈沖來形成掩模像和造影像，每秒攝取數(shù)幀影像，脈沖持續(xù)時(shí)間一般大于視頻信號(hào)一幀的時(shí)間。由于曝光X線脈沖的脈寬較大（例如100ms左右）它主要用于腦血管、頸動(dòng)脈、肝動(dòng)脈、四肢動(dòng)脈等活動(dòng)較緩慢的部位。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備（2）超脈沖方式以每秒6~30幀的速率進(jìn)行X線脈沖攝像，然后逐幀高速反復(fù)減影，具有頻率高、脈寬窄的特點(diǎn)，能以實(shí)時(shí)視頻的速度連續(xù)觀察X線數(shù)字影像或減影像，具有較高的動(dòng)態(tài)清晰度。這種方式能適應(yīng)肺動(dòng)脈、冠動(dòng)脈、心臟等快速活動(dòng)的臟器，影像的運(yùn)動(dòng)模糊小。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備（3）連續(xù)方式所用X線可以是連續(xù)的，也可以是脈沖的，得到與攝像機(jī)同步的、頻率為每秒25幀的連續(xù)影像。因采像頻率高，能顯示快速運(yùn)動(dòng)的部位，如心臟、大血管，時(shí)間分辨力高。平板探測(cè)器無同步方面的限制，但有平板刷新頻率方面的限制。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備2．?dāng)z影X線的穩(wěn)定性

由于普遍采用脈沖影像方式，必須保證前后各幀影像所接受的X線劑量恒定，要求X線機(jī)的高壓穩(wěn)定、應(yīng)用高頻高壓發(fā)生器，增加附件濾過，優(yōu)化x線能譜。3．X線探測(cè)器對(duì)于應(yīng)用I.I采集圖像的設(shè)備，X線曝光脈沖應(yīng)與攝像機(jī)場同步保持一致。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備4．噪聲成像鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生噪聲。5．偽影

在成像過程中，會(huì)產(chǎn)生各種偽影，如：運(yùn)動(dòng)偽影、飽和偽影、設(shè)備性偽影等。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備三、對(duì)X線機(jī)的要求1.大功率X線發(fā)生器采集頻率高，則分給每幅圖像曝光時(shí)間均很短；為了減少活動(dòng)臟器在曝光期間的活動(dòng)，多采用脈沖曝光，曝光時(shí)間多在數(shù)毫秒。這就要求所用的X線機(jī)能在很短的時(shí)間內(nèi)輸出足夠大的功率，從而獲得滿意的X線圖像。一般要求X線機(jī)高壓發(fā)生器的功率在80kW或以上。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備2.高壓波形平穩(wěn)

高壓發(fā)生器輸出的高壓要平穩(wěn)。為保證每幅圖像感光量均勻一致，除各照射參數(shù)一致外，還要求kV值輸出穩(wěn)定，具有良好的重復(fù)性。當(dāng)前DSA均采用逆變高頻高壓發(fā)生器，容易獲得波紋較平穩(wěn)高壓。3.脈沖控制脈沖控制有柵控X線管方式和高壓初級(jí)控制方式。柵控管方式高壓波形陡峭，x線質(zhì)量高，軟射線少。4.x線管和散熱

要求大功率旋轉(zhuǎn)陽極x線管，滿足幾個(gè)ms攝影的目的，陽極熱容量大，采用外接循環(huán)散熱器（大部分采用水做為冷卻液）滿足連續(xù)攝影的要求。DSAx線管通常有三個(gè)焦點(diǎn)，通過電子聚焦形成微焦點(diǎn)，為滿足各種放大攝影的要求。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備四、X線管及探測(cè)器支撐裝置1.機(jī)架結(jié)構(gòu)（1）三軸落地式C型臂結(jié)構(gòu)示意圖：C臂、偏置臂、L臂分別可以繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)，既可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)也可以聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，滿足各種成像的要求。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備三軸落地式C型臂結(jié)構(gòu)示意圖天軌吊架及落地式雙C型臂第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備天軌雙C臂第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備天軌吊架C臂大型C形臂2.機(jī)架功能（1）角度支持：C型臂可方便地進(jìn)行各種角度的透視和攝影。（2）角度記憶：當(dāng)C型臂轉(zhuǎn)到需要的角度進(jìn)行透視觀察時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)搜索并重放該角度已有的造影像，供醫(yī)生診斷或介入治療時(shí)參考；也可根據(jù)圖像自動(dòng)將C型臂轉(zhuǎn)到采集該圖像時(shí)的位置重新進(jìn)行透視、造影。這種技術(shù)特別有利于心、腦血管的造影，尤其是冠狀動(dòng)脈介入治療手術(shù)。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備（3）體位記憶技術(shù)：體位記憶能存儲(chǔ)多達(dá)100個(gè)體位，各種體位可事先預(yù)置，也可在造影中隨時(shí)存儲(chǔ)、調(diào)用，使造影程序化，加快了造影速度。（4）快速旋轉(zhuǎn)：C型臂能在托架中快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到每秒45°～60°。要求C型臂具有精確的角度重現(xiàn)性，與圖像處理軟件配合完成。（5）安全保護(hù)：C型臂支架還配有自動(dòng)安全防撞裝置。計(jì)算機(jī)能根據(jù)機(jī)架、床的相對(duì)位置自動(dòng)預(yù)警和控制C型臂的運(yùn)動(dòng)速度，利用傳感器感受周圍物體的距離，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速或停止。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備五、導(dǎo)管床可以在水平軸平移及旋轉(zhuǎn)在垂直軸升降。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備六、高壓注射器1.結(jié)構(gòu)圖2.工作原理（1）系統(tǒng)方框圖第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備1）流率控制：設(shè)定對(duì)比劑或生理鹽水的注射速率2）注射量控制：對(duì)比劑注射量由電路控制和檢測(cè)。為了使注射量精確，微處理器計(jì)算從增量編碼器送來的脈沖并與設(shè)定注射量比較，如果實(shí)際注射量達(dá)到設(shè)置注射量，注射就會(huì)停止。3）壓力閾值：基于安全的考慮，注射器的壓力由電路對(duì)其監(jiān)測(cè)與限制，對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行采樣并精確測(cè)量實(shí)際壓力，如果實(shí)際壓力試圖超過預(yù)置壓力，則注射流率就會(huì)被限制。4）鍵盤控制：鍵盤控制由控制面板、系統(tǒng)顯示組成。它允許進(jìn)行注射編程，觀察每次注射后的結(jié)果，從處理器中讀出信息等。處理器含有微處理器、存儲(chǔ)芯片及其電路。微處理器直接控制鍵盤板上所有控制功能。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備（2）主處理器：主處理器在整個(gè)系統(tǒng)中起著主控作用，通過它的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制總線與系統(tǒng)中所有相應(yīng)的電路進(jìn)行通信，它提供以下功能：與鍵盤控制板接口通信（RS-422接口）；讀控制板上的注射程序；把從預(yù)編程存儲(chǔ)器（PPI）中來的程序送到控制板，將信息送至系統(tǒng)進(jìn)行顯示。（3）伺服控制：伺服系統(tǒng)的主要功能：①為注射頭電機(jī)提供電能；②控制對(duì)比劑的流率、注射量及壓力；③檢測(cè)實(shí)際注射流率和壓力信號(hào)；當(dāng)有錯(cuò)誤時(shí)使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備七、數(shù)字系統(tǒng)1.成像鏈模擬成像鏈第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備數(shù)字成像鏈第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備DSA采集板結(jié)構(gòu)示意圖2.圖像采集第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)備（1）采集幀緩存：主要是接受來自A/D轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)字信號(hào)，將圖像進(jìn)行反轉(zhuǎn)后輸出至積分器和積分幀緩存。（2）積分幀緩存：主要實(shí)現(xiàn)圖像的降噪和圖像的保存。實(shí)時(shí)透視和電影的圖像噪聲可在這通過遞歸和非遞歸的算法進(jìn)行降噪。（3）積分器：通過對(duì)輸入透視和電影圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)積分而完成數(shù)據(jù)的平均，實(shí)現(xiàn)降噪。（4）PCI接口：將從PCI總線傳來的控制信號(hào)傳遞給其他部分。第四節(jié)數(shù)字減影血管造影設(shè)