第六章數(shù)字X線設備(一)課件

肇慶醫(yī)學高等專科學校醫(yī)學影像設備學第六章數(shù)字X線設備2023/7/262學習目標熟悉數(shù)字X線設備的分類及其優(yōu)點；掌握計算機X線攝影裝置的基本機構；掌握計算機X線攝影裝置的工作原理。2023/7/263主要內(nèi)容一、數(shù)字X線成像設備的分類與優(yōu)點；二、計算機X線攝影裝置的基本結構；三、計算機X線攝影裝置的工作原理。2023/7/264數(shù)字X線設備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉換成模擬圖像顯示的一種X線設備。模擬圖像數(shù)字圖像透射圖像2023/7/265數(shù)字X線設備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉換成模擬圖像顯示的一種X線設備。2023/7/266數(shù)字X線設備1.CR(ComputedRadiography)計算機X線攝影裝置2.DR(DigitalRadiography)數(shù)字X線攝影裝置3.DSA(DigitalSubtractionAngiography)數(shù)字減影血管造影4.X-CT(X-rayComputedTomography)X線計算機體層成像

IP存儲信息→激光掃描→存儲信息轉為電信號→計算機處理→數(shù)字圖像透過人體的X線通過探測器以直接或間接方式轉換為數(shù)字圖像計算機與心血管造影X線機相結合的一種新的成像系統(tǒng)2023/7/267數(shù)字X線設備成像方式2023/7/268數(shù)字X線設備發(fā)展歷程1.1972年X-CT問世帶來醫(yī)學圖像數(shù)字化浪潮2.1979年飛點掃描DR出現(xiàn)DSA得到高速發(fā)展3.20世紀80年代初CR研發(fā)成功90年代推入市場傳統(tǒng)X線攝影影像數(shù)字化4.1998年非晶硅(Si)平板探測器推出2001年非晶硒(Se)平板探測器面世2023/7/269數(shù)字X線設備數(shù)字X線成像優(yōu)點①對比度分辨力高；②輻射劑量小，X線利用率高；③圖像后處理功能強；④便于存儲與傳輸。2023/7/2610一計算機X線攝影裝置工作原理IPIP接受X線照射→激光掃描轉換成光信號→轉換為電信號→轉換為數(shù)字信號→獲得數(shù)字影像2023/7/2611IP信息采集信息采集：IP代替膠片，形成潛影，IP在強光照射下

可擦除記憶信息以重復使用一計算機X線攝影裝置工作原理2023/7/2612IP信息轉換信息轉換：激光掃描使IP存儲的信息轉換成光信號，

再轉換成電信號，并進行A/D轉換，得到

數(shù)字化圖像一計算機X線攝影裝置工作原理2023/7/2613IP信息處理信息處理：對數(shù)字化圖像進行各種處理，如大小測量、

放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處

理等一計算機X線攝影裝置工作原理2023/7/2614IP信息存儲與記錄信息存儲：用存儲媒體存儲數(shù)字圖像，或用激光相機

將圖像打印記錄，也能直接在計算機顯示

器上顯示一計算機X線攝影裝置工作原理2023/7/2615二IP(影像板)基本結構①保護層：保護熒光層，性

能穩(wěn)定，耐彎曲、磨損，薄②熒光層：產(chǎn)生輝盡性熒光，

形成潛影，激光照射時釋放

熒光，轉換率高③支持層：保護熒光層免受

外力損傷，多為黑色④背襯層：材料與作用同①保護層PSL熒光層氟鹵化鋇晶體支持層背襯層2023/7/2616成像原理二IP(影像板)X線量子射入IPPSL熒光體吸收，釋放電子半穩(wěn)定態(tài)電子形成潛影

二次激發(fā)IP，電子轉換成光量子(光致發(fā)光)

熒光轉換為電信號，形成數(shù)字圖像

2023/7/2617特性二IP(影像板)1.發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：激發(fā)600nm最佳，發(fā)射390-400nm最佳2.時間響應：停止激光照射后，熒光體很快衰減，終止發(fā)光3.動態(tài)范圍：比屏/片組合寬得多，精確檢測組織差別4.存儲信息的消退：額定存儲時間內(nèi)基本不受影響5.天然輻射的影響：IP對電磁波敏感，長期存放后要用激光消除2023/7/2618分類二IP(影像板)高分辨率型(乳腺)普通型(常規(guī))硬基板型透明板型軟基板型單面存儲型雙面存儲型使用注意事項①避免損傷，定期養(yǎng)護②注意屏蔽，避免漏光③再次使用前消除潛影④額定存儲時間及時讀取2023/7/2619結構三讀取裝置1.暗盒型讀取裝置(可代替常規(guī)攝影暗盒使用)2023/7/2620結構三讀取裝置2.無暗盒型讀取裝置配置于專用機器，現(xiàn)用X線機不能配備此裝置。IP在曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除部分處理。數(shù)字圖像信息、被檢者信息(病歷號、姓名、日期)、攝影條件、攝影部位等。讀取信息：2023/7/2621讀出原理三讀取裝置1.電機帶動IP勻

速移動2.激光束對IP精確掃描3.熒光體被激發(fā)

產(chǎn)生熒光4.熒光被導光器

采集與導向5.光電倍增管后

續(xù)處理①微弱激光瞬間粗略掃描②高強度激光精細讀潛影①②④⑤③2023/7/2622影響圖像質量的因素三讀取裝置1.激光束的直徑2.光電及傳動系統(tǒng)的噪聲3.數(shù)字化的影響直徑越小，信息量越多，圖像質量越好

X線量子噪聲(X線強度)、光量子噪聲(X線強度、吸收效率、發(fā)光量、聚光效率、轉換效率)、外來光、反射光、電流、傳導模擬信號取樣與量化2023/7/2623三讀取裝置采樣量化2023/7/2624四計算機圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)1.系統(tǒng)檢測功能相關2.顯示功能相關3.存儲記錄相關利用適當讀取技術，自動獲取最佳密度和對比度的圖像

灰階處理、頻率處理、減影處理等，滿足不同診斷目的，診斷價值高獲得高質量可視圖像，不降低質量的前提下壓縮圖像數(shù)據(jù)2023/7/2625四計算機圖像處理圖像讀出靈敏度自動設定

自動控制圖像讀取特性，實現(xiàn)圖像密度的穩(wěn)定，即克服曝光過度或不足產(chǎn)生的圖像密度不穩(wěn)定性。目的：自動預讀程序實現(xiàn)：微弱激光瞬間粗略掃描2023/7/2626四計算機圖像處理2023/7/2627四計算機圖像處理2023/7/2628四計算機圖像處理1.自動確定X線劑量范圍2.計算讀取裝置的輸入信號范圍3.決定本次讀出IP潛影的最佳條件2023/7/2629四計算機圖像處理2023/7/2630四計算機圖像處理圖像后處理1.灰階處理2.空間頻率處理3.動態(tài)范圍壓縮改變灰階函數(shù)自由控制X線劑量與輸出圖像密度的關系通過頻率響應的調(diào)節(jié)來影響圖像的銳度，如邊緣增強低密度區(qū)域為中心的壓縮和高密度區(qū)域為中心的壓縮2023/7/2631五暗盒型CR實例IP接受X線照射→激光掃描轉換成光信號→轉換為電信號→轉