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1、数字化X线机成像医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college第一节第一节 概述概述l数字化数字化X线机成像设备的发展线机成像设备的发展数字化数字化X线机成像设备是指把线机成像设备是指把X线透射的影像转换成线透射的影像转换成数字图像的一种数字图像的一种X线设备。线设备。分类分类l计算机计算机X线摄影线摄影(Computed Radiography, CR)l数字数字X线摄影线摄影(Digital Radiography, DR)特点特点l辐射剂量小、成像质量高、数字化媒体记录的量辐射剂量小、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
2、离大空间小、可实现数字图像可处理技术及远距离传输技术传输技术医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical collegel几种几种X线图像数字化的方式线图像数字化的方式胶片扫描系统胶片扫描系统影像增强器影像增强器+CCD+图像板图像板计算机计算机X线摄影线摄影(Computed Radiography, CR)数字数字X线摄影线摄影(Digital Radiography, DR)医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college第二节第二节 计算机计算机X线摄影系统线摄影系统l系统原理和概念系统原理和概念计算机计算机X X线摄影（成像）系统（
3、线摄影（成像）系统（Computed Computed RadiographyRadiography，简称，简称CRCR） CRCR是由日本富士公司于七十年代研制，八十年代推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出，九十年代上市的计算机X X线摄影系统。线摄影系统。CRCR的关键是用成像板（的关键是用成像板（IPIP）取代）取代X X线胶片，摄片后线胶片，摄片后由激光扫描仪读出由激光扫描仪读出IPIP板上的潜影，并转换成数字信板上的潜影，并转换成数字信号传入计算机作图像处理。号传入计算机作图像处理。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical c
4、ollegeCR系统的基本结构医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college CR摄影检查室（用IP）医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college CR技术工作站医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college影像板影像板(Image Plate, IP)结构结构表面保护层：表面保护层：表面保护层：表面保护层：聚聚聚聚酯树脂类纤维制酯树脂类纤维制酯树脂类纤维制酯树脂类纤维制成，能弯曲、耐成，能弯曲、耐成，能弯曲、耐成，能弯曲、耐磨损、透光性好。磨损、透光性好。磨损、透光性好。磨损、透光性好。保
5、护荧光层不受保护荧光层不受保护荧光层不受保护荧光层不受外界温度、湿度外界温度、湿度外界温度、湿度外界温度、湿度和辐射的影响。和辐射的影响。和辐射的影响。和辐射的影响。涂布兰色滤光层涂布兰色滤光层涂布兰色滤光层涂布兰色滤光层 ，提高清晰度提高清晰度提高清晰度提高清晰度医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college影像板影像板(Image Plate, IP)结构结构荧光成像层：荧光成像层：荧光成像层：荧光成像层：用用用用多聚体溶液把微多聚体溶液把微多聚体溶液把微多聚体溶液把微量的二价铕的氟量的二价铕的氟量的二价铕的氟量的二价铕的氟卤化钡晶体相互卤化钡晶体相互卤化
6、钡晶体相互卤化钡晶体相互均匀结合涂布而均匀结合涂布而均匀结合涂布而均匀结合涂布而成。成。成。成。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college影像板影像板(Image Plate, IP)结构结构基板：基板：基板：基板：聚酯树脂聚酯树脂聚酯树脂聚酯树脂类纤维制成。保类纤维制成。保类纤维制成。保类纤维制成。保护荧光物质层免护荧光物质层免护荧光物质层免护荧光物质层免受外力损伤，延受外力损伤，延受外力损伤，延受外力损伤，延长长长长IPIPIPIP的试用寿命。的试用寿命。的试用寿命。的试用寿命。两万次以上重复两万次以上重复两万次以上重复两万次以上重复使用。使用。使用。
7、使用。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college影像板影像板(Image Plate, IP)结构结构背面保护层：背面保护层：背面保护层：背面保护层：材材材材料与表面层相同，料与表面层相同，料与表面层相同，料与表面层相同，避免避免避免避免IPIP在使用过在使用过在使用过在使用过程中的摩擦。程中的摩擦。程中的摩擦。程中的摩擦。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college影像板影像板(Image Plate, IP)成像原理成像原理l某些荧光物质可将第一次被激发的信息储某些荧光物质可将第一次被激发的信息储存下来存下来, ,当
8、再次受激发时会释放出与第一当再次受激发时会释放出与第一次信息相应的荧光。这种现象称为次信息相应的荧光。这种现象称为光激发光激发发光发光或或光致发光。光致发光。具有这一特性的物质称具有这一特性的物质称为为辉尽性荧光物质辉尽性荧光物质。成像板。成像板(IP)(IP)采用采用氟卤氟卤化钡化钡晶体。它的激发发光现象最强。晶体。它的激发发光现象最强。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college读出装置原理读出装置原理医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college计算机图像处理计算机图像处理l图像处理环节图像处理环节图像读出过程的处理图
9、像读出过程的处理：图像读出灵敏度自动：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像过程的处理：显示图像的特殊处理，：显示图像的特殊处理，以获得较高诊断价值的图像，也称后处理以获得较高诊断价值的图像，也称后处理图像存储和记录过程的处理图像存储和记录过程的处理：在不影响图像：在不影响图像质量的基础上压缩图像，并可进行保存和传质量的基础上压缩图像，并可进行保存和传输。还可用激光相机打印出图像。输。还可用激光相机打印出图像。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college图像后处理l灰阶处理灰阶处理
10、l空间频率处理空间频率处理l动态范围压缩动态范围压缩l减影处理减影处理l叠加处理叠加处理w w图像处理：调节亮图像处理：调节亮度、对比度、窗宽度、对比度、窗宽窗位，放大、窗位，放大、反轉反轉, ,旋转旋转，距离、面积距离、面积测量。测量。w w文字文字注释。注释。w w更改病人资料更改病人资料医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college图像的储存和记录装置图像的储存和记录装置l磁带磁带l硬盘硬盘l光盘光盘l磁光盘（磁光盘（MOD）医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college图像的储存和记录装置图像的储存和记录装置l激光照相
11、机激光照相机激光发生器激光发生器激光发生器激光发生器光调制器光调制器光调制器光调制器光学扫描器光学扫描器光学扫描器光学扫描器胶片传输系统胶片传输系统胶片传输系统胶片传输系统供片库供片库供片库供片库医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical collegeCR特点(总结)l实现了传统实现了传统X线图象的数字化；线图象的数字化；l提高了图象的密度分辨率和显示能力；提高了图象的密度分辨率和显示能力；l能实现图象后处理，增加了显示信息的能实现图象后处理，增加了显示信息的功能；功能；l降低了降低了X线曝光量；线曝光量；l可以不用胶片的形式存储图片，而是以可以不用胶片的形式存储图片，
12、而是以数字形式用磁盘或光盘存储，还能把信数字形式用磁盘或光盘存储，还能把信息传输给息传输给PACS。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college二、 CR系统操作步骤1. 1. 开机开机 先打开显示器，再打开扫描主机开关，待所有程序进入后方可使用2. 2. 操作步骤操作步骤 （1）录入病人的基本信息（姓名、性别、年龄、ID号、临床诊断、送诊科室等）（2）进入部位选择界面后（如头、颈、胸、乳腺、腹、骨盆、上肢、下肢等），选择被检体位所对应部位，点击OK键，返回原界面，用条码扫描器对IP盒的条码窗口进行扫描（3）将扫描后的IP盒插入扫描主机读取已记录的影像信息医
13、药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college二、 CR系统操作步骤（4）通过计算机对已获取图像进行诸如对比度、翻转等内容的调整（5）根据需要，选择单幅、双幅或多幅和打印张数后进行打印（6）退出到主界面3.3.关机关机（1）关闭扫描主机（2）关闭计算机医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college第三节第三节 数字数字X线摄影系统线摄影系统lDR系统的原理框图系统的原理框图平板数字探测器平板数字探测器（Flat Panel Detector, FPD）医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical colleg
14、e平板数字探测器材料种类材料种类：CCD探测器CMOS探测器非晶硅探测器非晶硒探测器Thin Film Transistor array薄膜晶体管阵列 医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college 碘化铯闪烁器和无定形硅光电二极管组成的平板探测器. X线透过投照物体后, 由碘化铯闪烁器捕捉X射线能量,并转化为可见光.可见光沿着由碘化铯晶体排列形成的光管形通道被引导至光电二极管层面.薄膜光电二极管阵列将可见光转化为电荷分布图并由检测器储存至曝光结束.曝光之后，这些电荷被导向至放大器和模数转换器中，产生原始的数字影像.医药卫生数字化X线机成像Mu dan jia
15、ng medical collegeDRDR的特点：的特点： 平板检测器可将透过人体的X线直接数字化; DR图像较常规X线摄影清晰；影像可进行一系列处理(对摄影尺寸、浓度、对比度等进行调节) ；可进行放大、测量、边缘增强、黑白反转及减影等，有利于病变的显示，提高诊断准确性；图像可用光盘、磁带等贮存，或输入PACS系统，达到网络化和资源共享等；减少X线的曝光量，降低X线对人体的损害。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college在登记工作站在登记工作站输入患者详细输入患者详细资料资料(中英文中英文)在控制台查找患在控制台查找患者资料者资料,输入检输入检查项目和参
16、数查项目和参数 投投 照照直接在直接在DR控制控制台上输入患者详台上输入患者详细资料细资料(中英文中英文)在工作站上阅片在工作站上阅片,报告及打印胶片报告及打印胶片从相机上从相机上输出胶片输出胶片 DR3000的基本工作流程的基本工作流程 方式一方式一 方式二方式二医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college三、 DR系统操作步骤1 1启动系统启动系统 （1）接通配电柜电源总闸；（2）接通接线板电源；（3）接通X线机控制器电源；（4）接通电脑主机电源；（5）开启技术工作站及其他的医生工作站；（6）开启文字报告打印机；（7）开启胶片打印机；（8）系统开始正常工
17、作。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college三、 DR系统操作步骤2 2应用系统应用系统（1）用户登录（2）病历录入与选择（3）核对病人资料，设置曝光参数（4）摆位及对准中心线（5）曝光（6）接受或拒绝（7）图像后处理（8）打印胶片（9）图像发送医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college三、 DR系统操作步骤3 3关闭系统关闭系统 （1）退出技术工作站软件，关闭计算机；（2）退出医生工作站软件，关闭计算机；（3）退出病历中心软件，关闭计算机；（4）关闭打印机；（5）关闭胶片打印机；（6）关闭X线高压；（7）关闭控制柜
18、电源；（8）关闭计算机配电接线板电源；（9）关闭配电柜电源总闸。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college 第四节第四节 数字数字X X线检查的适宜曝光量线检查的适宜曝光量医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college一、谐调处理和空间频率处理对输出影像质量的影响（一）（一） 谐调处理谐调处理1.旋转量（GA）主要用来改变影像的对比度。 GA越大，对比度越高，GA越小，对比度越小。2.谐调曲线（GT）是一组非线性的转换曲线，类似于屏-片系统的特性曲线。3.旋转中心（GC）表示GA围绕旋转点的密度值，选择好GC值，达到兴趣区
19、清晰显示。4.移动量（GS）亦称灰度曲线平移，用于改变整幅影像的密度。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college一、谐调处理和空间频率处理对输出影像质量的影响（二）（二） 空间频率处理空间频率处理（spatial frequency processing，SFP） 是一种边缘锐利技术，通过调节频率来显示组织轮廓的锐利程度。 1.频率等级（RN） 对空间频率范围的分级。低频等级（03）：用于增强大结构；如软组织、肾脏和其他内部器官的轮廓；中频等级（45）：用于增强普通结构，肺部和骨骼轮廓线；高频等级（69）；用于增强小结构，比如骨细微结构等。医药卫生数字化X
20、线机成像Mu dan jiang medical college一、谐调处理和空间频率处理对输出影像质量的影响 2.频率增强（RE） 用以控制频率的增强程度。其值为 0 16。 3.频率类型（RT） 频率类型用于调整增强系数，以控制每一种组织密度的增强程度。在CR系统中，共设有（F、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、和Z等）12种类型。 医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college二、动态范围控制与能量减影对影像质量的影响（一）动态范围控制（一）动态范围控制 胸片摄影，肺野和纵隔区域的密度差异太大，照顾了肺野，纵隔不清楚，反之，照顾了纵隔，肺野不清楚；
21、CR或DR系统的动态压缩处理完全能够解决这一问题。 CR系统的动态压缩处理是在谐调处理和空间频率处理前期自动进行的。它是一种在单幅影像显示时提供较宽诊断范围的影像增强的新型处理法。它对具有高对比度的胸部具有非常特殊的价值。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college二、动态范围控制与能量减影对影像质量的影响（二）能量减影（二）能量减影 时间减影和能量减影。 CR系统一般采用能量减影的方式。 能量减影的具体方法是：有选择地去掉影像中的骨骼或软组织的信息在同一部位同一次曝光中分别获得的一幅高能量影像和一幅低能量影像，由于这两幅影像中的骨骼与软组织信号强度不同，通
22、过计算机加权减影（weighted subtraction）实现这二幅图像的减影。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college三、适宜曝光量lCR或DR，曝光量大小对照片诊断价值的影响不如屏-片系统突出。 lCR或DR在图像处理时，可能会使噪声增加l适宜曝光量是很重要的课题。医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical college第五节第五节 数字减影血管造影系统数字减影血管造影系统l20世纪世纪60年代出现过年代出现过X线照片减影术线照片减影术(Radiography Image Subtraction)，主要，主要用于脑血管造影。
23、用于脑血管造影。l80年代的数字减影技术主要应用于血管年代的数字减影技术主要应用于血管造影中，所以又叫造影中，所以又叫数字减影血管造影技数字减影血管造影技术术(DSA，Digital Subtraction Angiography)医药卫生数字化X线机成像Mu dan jiang medical collegeDSA技术原理技术原理l这项技术是在通常的血管造影过程中，运用数这项技术是在通常的血管造影过程中，运用数字计算机工具，取人体同一部位两帧不同的数字计算机工具，取人体同一部位两帧不同的数字图像，进行相减处理，消去两帧图像的相同字图像，进行相减处理，消去两帧图像的相同部分，得到造影剂充盈的血管图像。部分，得到造影剂充盈的血管图像。医药卫生数字化X线机成像
