医学影像设备学 6.X线计算机体层设备 数字X线设备2.ppt

第五章 数字X线设备 教学目标： 1、掌握CR系统的成像原理 2、熟悉DR平板探测器成像原理 3、了解DSA成像原理 第二节 X线数字摄影装置 重点内容： 第二节 x线数字摄影装置（DR） 数字化X线摄影（DR）成像原理 (1) DDR-直接数字X线摄影 采用X线探测器直接将X线影像转换成数字信号； (2) IDR-间接数字X线摄影 X线影像经胶片-数字化扫描仪或影像增强器-电视系统转换成数字图像。 胶片扫描系统 影像增强器+CCD+图像板 IDR工作原理 DDR 采用一维或二维X线探测器直接把X线转换为模拟电信号，然后进行数字化的方法，不同于IDR的先获得模拟图像，再对模拟图像进行数字化的方法。 分为扫描投影DDR和平板探测器DDR。 扫描投影DDR 点扫描法 优点：散射体积很小，减少了因散射引起的图像质量下降；光电倍增管的灵敏度高，可以降低X线的剂量； 缺点：运动机构比较复杂，扫描时间较长； 线（扇）形扫描法 比点扫描系统的速度快，对X线源的利用也充分。 平板探测器DDR 20世纪90年代中期出现平板型探测器（flat panel detector, FPD）： 非晶态硒FPD：将X线直接转换成数字信号； 非晶态硅FPD：先经闪烁发光晶体转换成可见光，再转换为数字信号。 非晶态硒平板探测器 DDR 直接数字射线成像(Direct Digital Radiograph ) X-线信息 非晶态硒 电信息 A/D转换 数字信息 非晶态硒涂盖于薄膜晶体管阵列上,每个晶体管的尺寸为 139 x 139 μm 相当于14 x 17 英寸的范围内有 2560 x3072 个像素单元,每个像素单元均可在控制电路的触发下把单元储存的电荷传输到外围读出电路,经A/D转换成为数字化影像信息.由于这个过程是将X-线信息直接转换为电信息所以又称为直接DR 或DDR 组成 　　　封装在暗盒内，由集电矩阵、硒层、电介质、顶层电极、保护层等构成。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管（thin-film transistor, TFT）组成，非晶态硒层涂在集电矩阵上，对Ｘ线敏感，并有很高的解像能力。 硒型FPD原理 像素矩阵读出方式 非晶态硅平板检测器 X-线信息 CsI闪烁体 可见光信息光电二极管 薄膜晶体管 电信息 A/D转换 数字信息 ? 这种非晶态硅型平板检测器的关键在于柱状结构的 CsI闪烁体类似于一束束光纤导管引导X-射线激发的荧光沿着平行的方向传递至光电二极管,减少闪烁体的光散射. 非晶态硅型平板探测器 　　　碘化铯闪烁发光晶体覆盖在光电二极管矩阵上，每个光电管就是一个像素，由薄膜非晶态氢化硅制成。Ｘ线入射到闪烁晶体层时被转换为可见光，再由光电二极管矩阵转换为电信号，在光电二极管自身的电容上形成存储电荷，每个像素的存储电荷量与入射Ｘ线强度成正比。 平板数字探测器（小结） 材料种类： CCD探测器 CMOS探测器 非晶硅探测器 非晶硒探测器 DDR与CR的比较 DDR的图像清晰度优于CR，主要由像素尺寸决定，CR在读出潜影过程中，激光穿到IP深部时产生散射使图像模糊，降低了图像的分辨力； DDR的噪声源比CR少，没有二次激励引入的噪声，Ｓ/Ｎ高； DDR的拍片速度快于CR，拍片间隔为5s，CR拍片间隔1min以上； DDR的X线转换效率高，而CR利用潜影成像，信号随时间而衰减； DDR探测器寿命长，可用10年，CR图像板可用1年； DDR有升级为透视的能力，但不能应用于常规X线机，CR不能透视，但可与原有的X线摄影设备配套工作，取消胶片暗盒。 DDR的主要问题 大面积TFT在工业生产中存在较大难度，现只能用小块拼成； 虽在时间分辨率上优于CR，但还不能满足心血管设备的要求，不能适应快速连续拍摄的X线造影检查； 提高读出和建像速度是主攻方向之一。 1、非晶态硒型平板探测器中什么元件在收到读出控制信号时，把像素存储的电荷按序输出。（ ） A.二极管 B.可控硅 C.三极管 D.场效应管 2、DDR探测器的寿命可达（ ）年 Ａ.3 B.5 C.10 D.1 3、平板探测器把X线能量直接转化为（　）。 A.数字图像数据 B.模拟图像数据 C.光学图像数据 D.热感图像数据 DR的种类 单板DR 双板DR 单板多功能DR 单板多功能CCD探测器DR 4、DR使用的探测器不包括（ ）