第三章数字化X线机原理4.72MB.pptx

第三章 数字化X线机成像设备上海医疗器械高等专科学校黄 勇第一节 概述数字化X线机成像设备的发展数字化X线机成像设备是指把X线透射的影像转换成数字图像的一种X线设备。分类计算机X线摄影(Computed Radiography, CR)数字X线摄影(Digital Radiography, DR)特点辐射剂量小、成像质量高、数字化媒体记录的量大空间小、可实现数字图像可处理技术及远距离传输技术第一节 概述影像信号的数字化数字图像将二维图像以二维数字点阵的方式表示的图像叫数字图像。二维数字图像中的每一个点称为像素。像素的数目等于行数和列数的乘积，即为图像的大小。一般医学中的图像大小有256× 256，512× 512，1024× 1204等。像素的黑白程度称为灰度，用一个数值可以表示灰度，这个数值的最大值称为灰阶，灰阶一般有256级、1024级，对应地也可表示为8bit、10bit。第一节 概述几种X线图像数字化的方式胶片扫描系统影像增强器+CCD+图像板计算机X线摄影(Computed Radiography, CR)数字X线摄影(Digital Radiography, DR)扫描仪计算机X线胶片胶片扫描系统专用设备影像增强器+CCD+图像板电视摄像管CCD或真空摄像管X线X线球管影像增强器人体显示电视信号处理 A/D 转换(图像板)数字信号打印计算机处理系统第二节 计算机X线摄影系统系统原理和概念计算机X线摄影（成像）系统（Computed Radiography，简称CR） CR是由日本富士公司于七十年代研制，八十年代推出，九十年代上市的计算机X线摄影系统。CR的关键是用成像板（IP）取代X线胶片，摄片后由激光扫描仪读出IP板上的潜影，并转换成数字信号传入计算机作图像处理。CR系统的基本结构系统流程扫描主机PC base ID Station（病人信息输入）影像处理工作站网络服务器 （PACS）激光打印机影像板(Image Plate, IP)结构表面保护层：聚酯树脂类纤维制成，能弯曲、耐磨损、透光性好。保护荧光层不受外界温度、湿度和辐射的影响。涂布兰色滤光层 ，提高清晰度影像板(Image Plate, IP)结构荧光成像层：用多聚体溶液把微量的二价铕的氟卤化钡晶体相互均匀结合涂布而成。影像板(Image Plate, IP)结构基板：聚酯树脂类纤维制成。保护荧光物质层免受外力损伤，延长IP的试用寿命。两万次以上重复使用。影像板(Image Plate, IP)结构背面保护层：材料与表面层相同，避免IP在使用过程中的摩擦。影像板(Image Plate, IP)成像原理某些荧光物质可将第一次被激发的信息储存下来,当再次受激发时会释放出与第一次信息相应的荧光。这种现象称为光激发发光或光致发光。具有这一特性的物质称为辉尽性荧光物质。成像板(IP)采用氟卤化钡晶体。它的激发发光现象最强。影像板(Image Plate, IP)成像原理白色三角表示未曝光X线作用使电子激发，并储存起来，用灰色三角表示在激光的作用下，储存的能量被激发出来激发出来的能量以可见光的形式释放三角又变成了白色，表示储存能量已全部释放IP的特性：发射与激发光谱由IP受激发而释放出的光子波长与光强的关系称为发射光谱。最强波长为390~400nm 激发激光波长与释放光子强度的关系称为激发光谱。最强在600nm左右IP的特性：时间响应特征激光激发荧光体停止时，发射的荧光依其发生过程的衰减特征逐渐终止。否则将与后面读出的信息重叠，重而降低影像质量。IP的光发射寿命期为0.8μs。輸出10000密度100016008004002001003.01001.00.210膠片曝光影像屏IP的特性：动态范围直线性特大宽容度1:10000可以精确地检测到每一种组织间极小X线吸收差异IP的特性：存储信息的消退X线激发IP后，潜影存储于荧光体中，在读取前一部分电子随时间延长将逃逸从而使第二次激发时的荧光强度减少，称为存储信息的消退。IP消退很微弱，8h减少25%。受时间、温度影响。受X线照射后，尽快读取。IP的特性：天然辐射与黑斑IP不仅对X线敏感，对其他电磁波也敏感，如紫外线、γ射线、α射线β射线及电子线等。来自建筑物上固定装置、天然放射性元素、宇宙射线、IP板上微量放射性元素。长期存放会产生小黑斑。使用前必须激光擦除。IP实物读出装置原理读出装置输出缓冲区 10个暗盒缓冲作用 输出及输入各10 个暗盒，合供20个无需等候時间每小时70张阅读影像資料及病人資料12bit影像信息输出到: - 自动化工作站 - 互动/交互处理工作站输入缓冲区 10个暗盒 计算机图像处理图像处理环节图像读出过程的处理：图像读出灵敏度自动设定，自动获得最佳密度和对比度的图像显示图像过程的处理：显示图