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2022-4-112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線設(shè)備的分類及其優(yōu)點；線設(shè)備的分類及其優(yōu)點； 掌握計算機(jī)掌握計算機(jī)X線攝影裝置的基本機(jī)構(gòu)；線攝影裝置的基本機(jī)構(gòu)； 掌握計算機(jī)掌握計算機(jī)X線攝影裝置的工作原理。線攝影裝置的工作原理。2022-4-113主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、數(shù)字一、數(shù)字X X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；二、計算機(jī)二、計算機(jī)X X線攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)；線攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)；三、計算機(jī)三、計算機(jī)X X線攝影裝置的工作原理。線攝影裝置的工作原理。2022-

2、4-114數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備 把把X X線透射圖像線透射圖像數(shù)字化數(shù)字化并進(jìn)行系列并進(jìn)行系列處理處理，再轉(zhuǎn)，再轉(zhuǎn)換成換成模擬圖像模擬圖像顯示的一種顯示的一種X X線設(shè)備。線設(shè)備。模擬圖像模擬圖像數(shù)字圖像數(shù)字圖像透射圖像透射圖像2022-4-115數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備 把把X X線透射圖像線透射圖像數(shù)字化數(shù)字化并進(jìn)行系列并進(jìn)行系列處理處理，再轉(zhuǎn)，再轉(zhuǎn)換成換成模擬圖像模擬圖像顯示的一種顯示的一種X X線設(shè)備。線設(shè)備。2022-4-116數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備1.CR(Computed Radiography)1.CR(Computed Radiography)計算機(jī)計算機(jī)X X線

3、攝影裝置線攝影裝置2.DR(Digital Radiography)2.DR(Digital Radiography)數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線攝影裝置線攝影裝置3.DSA(Digital Subtraction Angiography)3.DSA(Digital Subtraction Angiography)數(shù)字減影血管造影數(shù)字減影血管造影4.X-CT(X-ray Computed Tomography)4.X-CT(X-ray Computed Tomography)X X線計算機(jī)體層成像線計算機(jī)體層成像 IPIP存儲信息存儲信息激光掃描激光掃描存儲信息轉(zhuǎn)為電信號存儲信息轉(zhuǎn)為電信號計算計算機(jī)處理機(jī)

4、處理數(shù)字圖像數(shù)字圖像 透過人體的透過人體的X X線通過線通過探測器探測器以直接或間接方式轉(zhuǎn)換為以直接或間接方式轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)字圖像 計算機(jī)與心血管造影計算機(jī)與心血管造影X X線機(jī)相結(jié)合的一種新的成像系統(tǒng)線機(jī)相結(jié)合的一種新的成像系統(tǒng)2022-4-117數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備成像方式成像方式2022-4-118數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備發(fā)展歷程發(fā)展歷程1.19721.1972年年 X-CTX-CT問世問世 帶來醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字化浪潮帶來醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字化浪潮2.19792.1979年年 飛點掃描飛點掃描DRDR出現(xiàn)出現(xiàn) DSADSA得到高速發(fā)展得到高速發(fā)展3.203.20世紀(jì)世紀(jì)8080年代初年代初

5、 CRCR研發(fā)成功研發(fā)成功 90 90年代推入市場年代推入市場 傳統(tǒng)傳統(tǒng)X X線攝影影像數(shù)字化線攝影影像數(shù)字化4.19984.1998年年 非晶硅非晶硅(Si)(Si)平板探測器推出平板探測器推出 2001 2001年年 非晶硒非晶硒(Se)(Se)平板探測器面世平板探測器面世2022-4-119數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線設(shè)備線設(shè)備數(shù)字?jǐn)?shù)字X X線成像優(yōu)點線成像優(yōu)點對比度分辨力高；對比度分辨力高；輻射劑量小，輻射劑量小，X X線利用率高；線利用率高；圖像后處理功能強(qiáng)；圖像后處理功能強(qiáng)；便于存儲與傳輸。便于存儲與傳輸。2022-4-1110一一 計算機(jī)計算機(jī)X X線攝影裝置工作原理線攝影裝置工作原理IPI

6、PIPIP接受接受X X線照射線照射激光掃描轉(zhuǎn)換成激光掃描轉(zhuǎn)換成光信號光信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為電電信號信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號數(shù)字信號獲得獲得數(shù)字影像數(shù)字影像2022-4-1111IPIP信息采集信息采集信息采集：信息采集：IPIP代替膠片，形成潛影，代替膠片，形成潛影，IPIP在強(qiáng)光照射下在強(qiáng)光照射下 可擦除記憶信息以重復(fù)使用可擦除記憶信息以重復(fù)使用一一 計算機(jī)計算機(jī)X X線攝影裝置工作原理線攝影裝置工作原理2022-4-1112IPIP信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換：信息轉(zhuǎn)換：激光掃描使激光掃描使IPIP存儲的信息轉(zhuǎn)換成光信號，存儲的信息轉(zhuǎn)換成光信號， 再轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行再轉(zhuǎn)換成電信號，并進(jìn)行A/

7、DA/D轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換，得到 數(shù)字化圖像數(shù)字化圖像一一 計算機(jī)計算機(jī)X X線攝影裝置工作原理線攝影裝置工作原理2022-4-1113IPIP信息處理信息處理信息處理：信息處理：對數(shù)字化圖像進(jìn)行各種處理，如大小測量、對數(shù)字化圖像進(jìn)行各種處理，如大小測量、 放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處 理等理等一一 計算機(jī)計算機(jī)X X線攝影裝置工作原理線攝影裝置工作原理2022-4-1114IPIP信息存儲信息存儲與記錄與記錄信息存儲：信息存儲：用存儲媒體存儲數(shù)字圖像，或用激光相機(jī)用存儲媒體存儲數(shù)字圖像，或用激光相機(jī) 將圖像打印記錄，也能直接在計算機(jī)顯示將圖像打印記錄，

8、也能直接在計算機(jī)顯示 器上顯示器上顯示一一 計算機(jī)計算機(jī)X X線攝影裝置工作原理線攝影裝置工作原理2022-4-1115二二 IP(IP(影像板影像板) )基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)保護(hù)層保護(hù)層：保護(hù)熒光層，性保護(hù)熒光層，性 能穩(wěn)定，耐彎曲、磨損，薄能穩(wěn)定，耐彎曲、磨損，薄熒光層熒光層：產(chǎn)生輝盡性熒光，產(chǎn)生輝盡性熒光， 形成潛影，激光照射時釋放形成潛影，激光照射時釋放 熒光，轉(zhuǎn)換率高熒光，轉(zhuǎn)換率高支持層支持層：保護(hù)熒光層免受保護(hù)熒光層免受 外力損傷，多為黑色外力損傷，多為黑色背襯層背襯層：材料與作用同材料與作用同保護(hù)層保護(hù)層 PSLPSL熒光層熒光層氟鹵化鋇晶體氟鹵化鋇晶體支持層支持層背襯層背襯層202

9、2-4-1116成像原理成像原理二二 IP(IP(影像板影像板) )X X線量子射入線量子射入IPIPPSLPSL熒光體吸收，釋放電子熒光體吸收，釋放電子半穩(wěn)定態(tài)電子形成潛影半穩(wěn)定態(tài)電子形成潛影二次激發(fā)二次激發(fā)IPIP，電子轉(zhuǎn)換，電子轉(zhuǎn)換成光量子成光量子( (光致發(fā)光光致發(fā)光) )熒光轉(zhuǎn)換為電信號，形熒光轉(zhuǎn)換為電信號，形成數(shù)字圖像成數(shù)字圖像2022-4-1117特性特性二二 IP(IP(影像板影像板) )1.1.發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：激發(fā)激發(fā)600nm600nm最佳，發(fā)射最佳，發(fā)射390-400nm390-400nm最佳最佳2.2.時間響應(yīng)：時間響應(yīng)： 停止激光照射后，熒光體

10、很快衰減，終止發(fā)光停止激光照射后，熒光體很快衰減，終止發(fā)光3.3.動態(tài)范圍：動態(tài)范圍： 比屏比屏/ /片組合寬得多，精確檢測組織差別片組合寬得多，精確檢測組織差別4.4.存儲信息的消退：存儲信息的消退： 額定存儲時間內(nèi)基本不受影響額定存儲時間內(nèi)基本不受影響5.5.天然輻射的影響：天然輻射的影響： IPIP對電磁波敏感，長期存放后要用激光消除對電磁波敏感，長期存放后要用激光消除2022-4-1118分類分類二二 IP(IP(影像板影像板) )高分辨率高分辨率型型( (乳腺乳腺) )普通普通型型( (常規(guī)常規(guī)) )硬基板硬基板型型透明板透明板型型軟基板軟基板型型單面存儲單面存儲型型雙面存儲雙面存儲

11、型型使用注意事項使用注意事項避免損傷，定期養(yǎng)護(hù)避免損傷，定期養(yǎng)護(hù)注意屏蔽，避免漏光注意屏蔽，避免漏光再次使用前消除潛影再次使用前消除潛影額定存儲時間及時讀取額定存儲時間及時讀取2022-4-1119結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)三三 讀取裝置讀取裝置1.1.暗盒型暗盒型讀取裝置讀取裝置( (可代替常規(guī)攝影暗盒使用可代替常規(guī)攝影暗盒使用) )2022-4-1120結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)三三 讀取裝置讀取裝置2.2.無暗盒型無暗盒型讀取裝置讀取裝置 配置于配置于專用專用機(jī)器，現(xiàn)用機(jī)器，現(xiàn)用X X線機(jī)不能配備此裝置。線機(jī)不能配備此裝置。IPIP在曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除部分處理。在曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除部分處

12、理。 數(shù)字圖像信息、被檢者信息數(shù)字圖像信息、被檢者信息( (病歷號、姓名、日期病歷號、姓名、日期) )、攝影條件、攝影部位等。攝影條件、攝影部位等。讀取信息：讀取信息：2022-4-1121讀出原理讀出原理三三 讀取裝置讀取裝置1.1.電機(jī)帶動電機(jī)帶動IPIP勻勻 速移動速移動2.2.激光束對激光束對IPIP精精 確掃描確掃描3.3.熒光體被激發(fā)熒光體被激發(fā) 產(chǎn)生熒光產(chǎn)生熒光4.4.熒光被導(dǎo)光器熒光被導(dǎo)光器 采集與導(dǎo)向采集與導(dǎo)向5.5.光電倍增管光電倍增管后后 續(xù)處理續(xù)處理微弱激光瞬間粗略掃描微弱激光瞬間粗略掃描高強(qiáng)度激光精細(xì)讀潛影高強(qiáng)度激光精細(xì)讀潛影2022-4-1122影響圖像質(zhì)量的因素影

13、響圖像質(zhì)量的因素三三 讀取裝置讀取裝置1.1.激光束的直徑激光束的直徑2.2.光電及傳動系統(tǒng)的噪聲光電及傳動系統(tǒng)的噪聲3.3.數(shù)字化的影響數(shù)字化的影響 直徑越小，信息量越多，圖像質(zhì)量越好直徑越小，信息量越多，圖像質(zhì)量越好 X X線量子噪聲線量子噪聲(X(X線強(qiáng)度線強(qiáng)度) )、光量子噪聲、光量子噪聲(X(X線強(qiáng)度、吸線強(qiáng)度、吸收效率、發(fā)光量、聚光效率、轉(zhuǎn)換效率收效率、發(fā)光量、聚光效率、轉(zhuǎn)換效率) )、外來光、反、外來光、反射光、電流、傳導(dǎo)射光、電流、傳導(dǎo) 模擬信號取樣與量化模擬信號取樣與量化2022-4-1123三三 讀取裝置讀取裝置采樣采樣量化量化2022-4-1124四四 計算機(jī)圖像處理計算

14、機(jī)圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)圖像處理的環(huán)節(jié)1.1.系統(tǒng)檢測功能相關(guān)系統(tǒng)檢測功能相關(guān)2.2.顯示功能相關(guān)顯示功能相關(guān)3.3.存儲記錄相關(guān)存儲記錄相關(guān) 利用適當(dāng)利用適當(dāng)讀取讀取技術(shù)，自動獲取技術(shù)，自動獲取最佳密度和對比度最佳密度和對比度的的圖像圖像 灰階灰階處理、處理、頻率頻率處理、處理、減影減影處理等，滿足處理等，滿足不同診斷不同診斷目的目的，診斷價值高診斷價值高 獲得獲得高質(zhì)量可視圖像高質(zhì)量可視圖像，不降低質(zhì)量不降低質(zhì)量的前提下的前提下壓縮壓縮圖圖像數(shù)據(jù)像數(shù)據(jù)2022-4-1125四四 計算機(jī)圖像處理計算機(jī)圖像處理圖像讀出靈敏度自動設(shè)定圖像讀出靈敏度自動設(shè)定 自動控制自動控制圖像讀取特性，實現(xiàn)圖像

15、讀取特性，實現(xiàn)圖像密度的穩(wěn)定圖像密度的穩(wěn)定，即克，即克服曝光過度或不足產(chǎn)生的圖像密度不穩(wěn)定性。服曝光過度或不足產(chǎn)生的圖像密度不穩(wěn)定性。目的目的： 自動預(yù)讀程序自動預(yù)讀程序?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)：微弱激光瞬間粗略掃描微弱激光瞬間粗略掃描2022-4-1126四四 計算機(jī)圖像處理計算機(jī)圖像處理2022-4-1127四四 計算機(jī)圖像處理計算機(jī)圖像處理2022-4-1128四四 計算機(jī)圖像處理計算機(jī)圖像處理1.1.自動確定自動確定X X線劑量范圍線劑量范圍2.2.計算讀取裝置的輸入信號范圍計算讀取裝置的輸入信號范圍3.3.決定本次讀出決定本次讀出IPIP潛影的最佳條件潛影的最佳條件2022-4-1129四四 計算機(jī)

16、圖像處理計算機(jī)圖像處理2022-4-1130四四 計算機(jī)圖像處理計算機(jī)圖像處理圖像后處理圖像后處理1.1.灰階處理灰階處理2.2.空間頻率處理空間頻率處理3.3.動態(tài)范圍壓縮動態(tài)范圍壓縮 改變灰階函數(shù)自由控制改變灰階函數(shù)自由控制X X線劑量與輸出圖像密度的關(guān)系線劑量與輸出圖像密度的關(guān)系 通過頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)來影響圖像的銳度，如邊緣增強(qiáng)通過頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)來影響圖像的銳度，如邊緣增強(qiáng) 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2022-4-1131五五 暗盒型暗盒型CRCR實例實例IPIP接受接受X X線照射線照射激光掃描轉(zhuǎn)換成激光掃描轉(zhuǎn)換成光信號光信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為電電信號信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號數(shù)字信號獲