数字X线检查技术.ppt

数字X线成像检查技术 1982年研制出计算机摄影（Computed radiology CR）系统，20世纪90年代末数字化摄影（Digital radiology DR）系统问世，使传统X线摄影成功地走向数字化，实现了影像信息的数字化贮存和传输。 而狭义上的直接数字化摄影即 DDR（DirectDigit Radiography），通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。 CR IP板和激光扫描仪 IP板 激光扫描仪 DR 机 DR DR 探测板 DR 探测器分类 1、直接转换式平板探测器 一是直接转换，系指该探测器利用的光导半导体材料是非晶硒，直接将接受到的X-线光子转换成电信号，故称直接转换。二是平板，系指探测器的单元阵列采用的薄膜晶体管（TFT）技术，外形类似平板状，这种探测器称为直接转换式平板探测器。 2、间接转换式平板探测器 间接转换式平板探测器系指X-线影像信息在转换为电子信号过程中，中间需要经过光电转换后在变为电信号。 直接转换平板探测器工作原理 间接转换平板探测器工作原理图 数字X线成像基本知识 在信息科学中，能够计数的离散量称为数字信号，不能计数的连续量称为模拟信号。 将模拟量转换为数字信号的介质为模/数转换器（Analog-to-Digital converter，ADC）。模/数转换器把模拟量（如电压、电流、频率、相移、位移、脉宽、转角等）通过采样转换成离散的数字量，该过程称为数字化。 1、定义 （1）矩阵（matrix） 矩阵是一个数学概念，它表示一个横成行、纵成列的数字方阵。 矩阵有影像矩阵（image matrix）和显示矩阵（display matrix）之分。影像矩阵指CT重建得到的影像或CR、DR采集到的每幅影像所用矩阵；显示矩阵是指显示器上显示的影像矩阵。常用的矩阵有320×320、512×512、1024×1024等。 像素（pixel） 数字矩阵中的每一个栅格单元称为像素（Pixel)，是数字图像的基本构成单位，像素是一个二维概念，其大小可由像素尺寸表示，如100um×100um。 2、矩阵与像素的关系 数字图像是用阵列表示的图像，该阵列中的每一个元素称为像素，像素是组成数字图像的基本元素。 数字图像是由有限个像素点组成的，构成数字图像的所有像素构成了矩阵。矩阵大小能表示构成一幅图像的像素数量多少。矩阵与像素大小的关系，可由下述公式表示：重建像素多少=视野大小/矩阵大小 矩阵、像素与图像的关系 如果构成图像的像素数量少，像素的尺寸大，可观察到的原始图像细节较少，图像的空间分辨力低；反之，像素数量多，图像的空间分辨力高。 描述一幅图像需要的像素数量是由每个像素的大小和整个图像的尺寸决定的。在空间分辨力一定的条件下，图像大比图像小需要的像素多，每个单独像素的大小决定图像的空间分辨力。若图像矩阵的大小固定，视野增加时，图像的空间分辨力降低。 （三）分辨力 1、时间分辨力：又称动态分辨力，是指成像系统对运动部位成像的瞬间显示能力。时间分辨力越高，对动态组织器官的成像显示能力越强，影像越清晰。 2、密度分辨力：又称低对比分辨力，是从影像中所能辨别密度差别的最小极限，是对影像细微密度差别的辨别能力。密度分辨力常以百分比（%）表示。 3、空间分辨力：又称高对比分辨力，是从影像中可辨认的组织几何尺寸的最小极限，是对影像空间细微结构的辨别能力。它是表示一幅图像质量的量化指标，常用毫米（mm)、单位距离内的线对数（LP/mm)或单位距离内的像素数（pixels/mm）等表示。 噪声（noise）： 在X线数字成像中，影像上观察到的亮度水平中随机出现的波动称为噪声。 信噪比（SNR）： 信号强度与噪声强度的比值简称为信噪比，SNR是评价影像质量的指标之一。 伪影（artifact）： 系指在成像过程中产生的错误图像特征。伪影是附加在正常图像上的异常影像，它会干扰对正常图像的判读，是影响图像质量的重要因素。 灰阶（gray level）： 在照片或显示器上所呈现的黑白图像上的各点表现出不同深度灰色。把白色与黑色之间分成若干级，称为“灰度等级”，表现的亮度（或灰度）信号的等级差别称为灰阶。 DR与CR的共同点都是将X线影像信息转化为数字影像信息，其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势。 CR和DR由于采用数字技术，动态范围广，都有很宽的曝光宽容度，因而允许照相中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像； CR和DR可以根据临床需要进行各种图像后处理，如各种图像滤波，窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能