《影像检查技术学课件：第二章 第四节数字X线检查技术（2011）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《影像检查技术学课件：第二章 第四节数字X线检查技术（2011）（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 数字X线检查技术温医一医放射科 邰 云 鹏艺术欣赏的好处： 优秀的艺术品对人的心灵世界如欲望、情感、信念、德性等是一种呈现、唤醒，进而让你认识它们，掌控它们。有助于你在现实世界中有力量、有智慧去面对各种诱惑、灾难、喜悦、悲伤等等，能勇敢的活下去，并且尽可能的活的有尊严、有成就一点。一、 CRn nCR由日本富士公司发明，1974年开始研发，1981年 IP研制成功，同年推出CR （一）CR的成像过程n n1、信息采集：X线信息投射IP形成潜影n n2、信息转换：指存储在IP上的X线模拟信息转化为数字化信息的过程。主要由激光阅读仪、光电倍增管和A/D转化器组成。n n3、信息处理：使影像
2、质量最优化。包括谐调处理、空间频率处理、减影处理技术等n n4、信息的存档与输出：IP被扫描后所获得的信息可同时存储和打印。CR-CR-系统原理图系统原理图系统原理图系统原理图 1 1A/DA/D 数字图像数字图像数字图像数字图像处理器处理器处理器处理器数字片打印数字片打印数字片打印数字片打印数字存储数字存储数字存储数字存储系统控制器系统控制器系统控制器系统控制器高压高压高压高压X X线线线线 发生器发生器发生器发生器准直器准直器准直器准直器 X线管线管线管线管IP强光光源强光光源扫描激光源扫描激光源医用成像仪医用成像仪再再生生IP 板板准直器准直器准直器准直器X线管线管线管线管CR-CR-系
3、统原理图系统原理图系统原理图系统原理图 2 2（二）CR一般工作流程n n1.使用前的准备 使用前的准备主要有：室温及湿度是否在允许范围内（温度10C30C；相对湿度3075） 检查电源电压、频率变化是否在允许范围内； 检查每一部分的地线是否连接完好； 检查所有电缆是否完好。n n2.开机 先打开显示器，再打开扫描主机开关，等所有程序进入后方可使用。n n3 3、录录入入病病人人的的基基本本信信息息，如如姓姓名名、性性别别、年年龄龄、IDID号、临床诊断、送诊科室等；号、临床诊断、送诊科室等；n n4 4、进进入入部部位位选选择择界界面面，如如头头部部、颈颈、胸胸、乳乳腺腺、腹、骨盆、上肢、下
4、肢等，腹、骨盆、上肢、下肢等，n n5 5、用条码扫描器对、用条码扫描器对IPIP盒的条码窗口进行扫描；盒的条码窗口进行扫描；n n6 6、将将扫扫描描后后的的IPIP盒盒插插入入扫扫描描主主机机读读取取已已记记录录的的影影像信息；像信息；n n7 7、通通过过计计算算机机对对已已获获取取图图像像进进行行对对比比度度，反反转转等等的调整；的调整；n n8 8、根根据据需需要要选选择择单单幅幅、双双幅幅或或多多幅幅方方式式、打打印印张张数，然后进行打印；数，然后进行打印；n n9 9、关机、关机 关闭扫描主机；关闭扫描主机；关闭计算机。关闭计算机。（三）操作注意事项操作注意事项主要有：操作注意事
5、项主要有：n n如果机器的电器出了问题，通常机器会警告和报如果机器的电器出了问题，通常机器会警告和报警等提示；如果设备运行过程中发生故障或发生其警等提示；如果设备运行过程中发生故障或发生其它紧急情况，请立即切断电源开关；它紧急情况，请立即切断电源开关； n n 不要擅自修改程序和拆卸机器，只有经过培训不要擅自修改程序和拆卸机器，只有经过培训的维修技术人员才可维修的维修技术人员才可维修n n 存在易爆气体的环境下，严禁使用数字化存在易爆气体的环境下，严禁使用数字化X X线的线的设备；设备；n n在机器活动范围内，患者或操作人员不能停留或在机器活动范围内，患者或操作人员不能停留或放置任何物品，以免
6、发生碰撞。放置任何物品，以免发生碰撞。 n n 准备必要的放射防护措施；准备必要的放射防护措施；n n注意设备的日常维护，保养及校准；注意设备的日常维护，保养及校准；n n出现故障必须详细记录并通知工程师前来维修。出现故障必须详细记录并通知工程师前来维修。 （四）CR参数选择与影像效果1 1、谐调处理（又称对比处理或层次处理、色调谐调、谐调处理（又称对比处理或层次处理、色调谐调、对比增强）、对比增强）n n处理参数：处理参数：n n1 1）谐调曲线类型（）谐调曲线类型（gradation typegradation type，GTGT）：谐谐调曲线是一组非线性的转换曲线，其作用是显示调曲线是一
7、组非线性的转换曲线，其作用是显示灰阶范围内各段被压缩和放大显示程度，它的选灰阶范围内各段被压缩和放大显示程度，它的选择就象选择择就象选择X X线胶片不同的线胶片不同的r r值一样，针对不同的值一样，针对不同的部位有不同的配制。部位有不同的配制。n n2 2）旋转量（）旋转量（rotation amountrotation amount，GAGA）：曲线的：曲线的旋转主要用来改变影像的对比度。旋转主要用来改变影像的对比度。GAGA越大，对比越大，对比度越大；度越大；GAGA越小，对比越小。越小，对比越小。GAGA围绕围绕GCGC进行调进行调节。节。n n3 3）旋转中心（）旋转中心（rotati
8、on centerrotation center，GCGC）：为谐调为谐调曲线的中心密度，它的值依照医学影像的诊断要曲线的中心密度，它的值依照医学影像的诊断要求在求在CRCR系统中设定为系统中设定为0.32.60.32.6，改变，改变GCGC即改变即改变了曲线的密度中心；甚至可由正像变成负像，或了曲线的密度中心；甚至可由正像变成负像，或相反。实际的应用中，诊断医生总是追求兴趣区相反。实际的应用中，诊断医生总是追求兴趣区的最清晰的显示，那么，首先就要选择好的最清晰的显示，那么，首先就要选择好GCGC，若若兴趣区在激光阅读完后已经达到了诊断的要求，兴趣区在激光阅读完后已经达到了诊断的要求，就没有必
9、要再调整就没有必要再调整GCGC值。值。n n4 4）谐调曲线移动量（）谐调曲线移动量（gradation shiftgradation shift，GSGS）：亦称作灰度曲线平移，用于改变整幅影像的密度。亦称作灰度曲线平移，用于改变整幅影像的密度。 利用微细调节来获得最优化密度，降低利用微细调节来获得最优化密度，降低GSGS值即曲值即曲线向右移就减小影像密度，增加线向右移就减小影像密度，增加GSGS值即曲线向左值即曲线向左移就增加影像密度。移就增加影像密度。 2、空间频率处理空间频率处理（spatial frequency processing）是一种边缘锐利技术，它是通过对频率响应的调节来
10、显示边缘组织的锐利轮廓。在CR系统中是根据图像的显示效果的需要来控制频率的响应，如提高影像高频成分的频率响应，就增加了此部分的频率响应，通过频率等级（frequency rank，RN）、频率增强程度（degree of enhancement，RE）、频率类型（frequency type，RT）3个参数影响影像质量。 1）频率等级RN： 即对空间频率范围的分级。涉及由频率处理所增强的影像频率成份的频带。等级范围为09，可按结构尺寸设置：2）频率增强程度RE： 用以控制频率的增强程度。3）频率类型RT 用于调整增强系数，控制每一种组织密度的增强程度。3 3、动态范围（、动态范围（dynami
11、c range)dynamic range)控制控制 动态压缩处理是在谐调处理和空间频率处理前期自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。它是在单幅影像显示时提供宽诊断范围的影动进行的。它是在单幅影像显示时提供宽诊断范围的影像增强的新型处理算法，对解决胸部肺野和纵膈密度差像增强的新型处理算法，对解决胸部肺野和纵膈密度差过大有特殊价值。过大有特殊价值。4 4、能量减影能量减影 有时间减影（有时间减影（temporal subtractiontemporal subtraction）和能量减影和能量减影（energy subtractionenergy subtraction）二种方
12、式。由于二种方式。由于CRCR系统在系统在采集影像信息的速度较慢，故时间分辨力不高，所采集影像信息的速度较慢，故时间分辨力不高，所以，在组织的减影中一般都采用能量减影的方式。以，在组织的减影中一般都采用能量减影的方式。能量减影是有选择地去掉影像中的骨骼或软组织的能量减影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获得一幅高能量影信息，在同一部位同一次曝光中获得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，通过计算机加权减影软组织信号强度不同，通过计算机加权减影（weighted subtraction
13、weighted subtraction）来实现这二幅图像的减来实现这二幅图像的减影。结果是与骨骼影。结果是与骨骼 相一致的信号被消除，得到软组相一致的信号被消除，得到软组织影像；或者与软组织相一致的信号被消除，获得织影像；或者与软组织相一致的信号被消除，获得骨骼影像。骨骼影像。（五）CR系统的应用n n1、用于全身各个部位数字化平片X线摄影n n2、床旁摄影n n3、特殊造影检查（如排泄性肾盂造影、膀胱造影、T形管造影、子宫输卵管造影）n n4、数字乳腺摄影，需小尺寸像素IPn n5、少用于胃肠道造影检查。GAGAGTGTGCGCGSGSRNRNRTRTRERE影像影像A A 1.21.2E
14、 E1.61.6-0.14-0.144 4R R0.50.5影像影像B B 0.90.9A A1.61.6-0.42-0.424 4R R4.04.0GAGAGTGTGCGCGSGSRNRNRTRTRERE影像影像A A 1.01.0F F0.70.70.380.384 4R R0.50.5影像影像B B 1.01.0A A0.70.70.100.104 4R R5.05.0GAGAGTGTGCGCGSGSRNRNRTRTRERE影像影像A A 0.60.60 00.60.60.630.635 5T T0.50.5影像影像B B 0.90.9A A0.60.60.200.205 5T T5.0
15、5.0GAGAGTGTGCGCGSGSRNRNRTRTRERE影像影像A A 1.01.0OO0.60.61.01.04 4F F0.30.3影像影像B B 1.01.0A A0.60.60.30.34 4F F4.34.3二、DRn nDR相比CR：空间分辨率力更高动态范围和DQE更大X线照射量更低图像层次更丰富工作效率更高根据探测器结构类型和成像技术不同：分为直接型（非晶硒）、间接型（非晶硅）、CCD、多丝正比电离室。（一）DR的成像过程DR 装置装置（二）DR操作流程1 1、准备流程、准备流程n n为了保障系统操作的安全、计算机网络系统的顺利为了保障系统操作的安全、计算机网络系统的顺利登
16、录以及文字报告打印机、胶片打印机的正确运行，登录以及文字报告打印机、胶片打印机的正确运行，系统启动必须严格按以下顺序操作：系统启动必须严格按以下顺序操作：n n接通配电柜电源总闸；接通配电柜电源总闸；n n接通接线板电源；接通接线板电源；n n接通接通X X线机控制器电源；线机控制器电源；n n接通电脑主机电源；接通电脑主机电源；n n开启技术工作站及其医生工作站；开启技术工作站及其医生工作站；n n开启胶片打印机或文字报告打印机；开启胶片打印机或文字报告打印机；n n系统处于开始正常状态。系统处于开始正常状态。 2 2、工作流程、工作流程（1 1）核对患者资料，确定摄影部位。）核对患者资料，
17、确定摄影部位。（2 2）录入患者信息：如姓名、性别、年龄、编号等。）录入患者信息：如姓名、性别、年龄、编号等。（3 3）在技术工作站设定摄影部位及其曝光参数。）在技术工作站设定摄影部位及其曝光参数。（4 4）摆位及对准中心线。）摆位及对准中心线。（5 5）曝光采集影像信息。）曝光采集影像信息。（6 6）调节采集图像的窗宽、窗位，使之符合诊断要求）调节采集图像的窗宽、窗位，使之符合诊断要求（7 7）根据需要选择打印规格，打印激光胶片。）根据需要选择打印规格，打印激光胶片。（8 8）发送影像至诊断工作站或）发送影像至诊断工作站或PACSPACS。（9 9）关闭）关闭 流程：关闭技术工作站、关闭医生
18、工作站、流程：关闭技术工作站、关闭医生工作站、关闭打印机、关闭关闭打印机、关闭X X线高压、关闭配电柜电源总闸。线高压、关闭配电柜电源总闸。（三）DR参数选择与影像效果1 1、一般参数选项：、一般参数选项： 脏器名称脏器名称 KVKV自动或手动选择自动或手动选择 KVKV固定或曲线方式选择固定或曲线方式选择 剂量选择剂量选择 曝光条件根据透视条件自动选择曝光条件根据透视条件自动选择 边缘增强选择边缘增强选择 滤过系数调节滤过系数调节 窗宽上下限选择窗宽上下限选择 骨的黑白显示选择骨的黑白显示选择 标记标记 选择曲线选择曲线 最大最大X X线脉冲宽度选择线脉冲宽度选择 黑化度校正选择黑化度校正选
19、择 X X线管的焦点选择线管的焦点选择n n曝光控制界面趋于标准化、程序化。n nDR动态范围尽管很大，但也有一定范围，摄影条件过大或过小也会影响图像质量。n n图像后处理功能主要是运用窗技术调节。2、DR的图像质量评价参数与影像效果（1 1）MTFMTF： 用于衡量系统如实传递和记录空间信息的能力。用于衡量系统如实传递和记录空间信息的能力。 响应函数值为输入与输出信号比值。响应函数值为输入与输出信号比值。 非晶硒非晶硒MTFMTF非晶硅非晶硅MTFMTF。 由由FPDFPD像素大小决定。像素大小决定。（2 2）噪声功率谱与空间频率响应。）噪声功率谱与空间频率响应。 噪声是影响质量的关键因素噪
20、声是影响质量的关键因素 来源：来源： 探测器电子学噪声探测器电子学噪声X X射线图像量子噪声射线图像量子噪声（3 3）量子检测效率（）量子检测效率（DQEDQE）：）： DQE=DQE=（SNRSNR出）出）2 2/ / （SNRSNR入）入）2 2100%100% 非晶硅非晶硒非晶硅非晶硒DQEDQE（4 4）FPDFPD设计：设计： 整板设计好于拼接设计整板设计好于拼接设计（5 5）FPDFPD尺寸：尺寸： 43cm43cm 41cm41cm 36cm43cm43cm43cm 41cm41cm 36cm43cm（6 6）像素大小与空间分辨力：）像素大小与空间分辨力： 像素越小，空分越高，但
21、噪声升高。像素越小，空分越高，但噪声升高。 像素选择最优而非最小。像素选择最优而非最小。（7 7）刷新和成像速度：）刷新和成像速度： FPDFPD设计上的发展。设计上的发展。5S5S左右。左右。（8 8）动态范围：）动态范围： 指指FPDFPD所能检出的最强信号和最弱信号之间所能检出的最强信号和最弱信号之间的范围。动态范围越大表明的范围。动态范围越大表明FPDFPD所能检出的信息越所能检出的信息越多。组织均衡技术的应用。多。组织均衡技术的应用。（9 9）平板感光度）平板感光度： 表示探测器对信号的敏感程度。感光度越高，表示探测器对信号的敏感程度。感光度越高，所用受照剂量越小。所用受照剂量越小。
22、（1010）填充因子）填充因子： 为探测器面积与像素总面积的比值。其值越大，为探测器面积与像素总面积的比值。其值越大，可见光信号转换成电信号的比例越大，信号损失越可见光信号转换成电信号的比例越大，信号损失越小。小。（四）DR的应用1、DR的一般临床应用（1）用于全身各个部位平片数字X线摄影（2）特殊造影检查（如排泄性肾盂造影、膀胱 造影、T形管造影、子宫输卵管造影）（3）数字乳腺摄影一般使用非晶硒，需像素很小。（4）心血管常用非晶硅（5）胃肠道造影检查常用CCD。n n2、DR的特殊临床应用（1）DR双能量减影技术概念： 是以X线管输出不同的能量对被摄物体在很短时间间隔内进行两次独立曝光，获得
23、两幅图像或数据，并进行图像减影或数据分离整合，分别生成软组织密度像、骨密度像和普通DR胸片3幅影像。实现“骨肉分离” 两次曝光时间间隔250ms,能量分别为： 6080KV、110150KVn n原理： 利用骨与软组织对X线光子的能量衰减方式不同以及不同原子量物质的光电吸收效应的差别，反映不同能量的X线束衰减强度的变化，经过对不同强度的光电吸收和康普顿效应衰减后的X线信号进行分离采集处理，选择性消除骨和软组织成分，获得纯粹的软组织像和骨像。n n应用： 主要用在肺部。 提高肺内结节的检出率。 钙化结节和非钙化结节的区分显示。 清晰显示胸膜线，提高少量气胸的检出率 清晰显示肋骨病变。 筛查气管、
24、支气管占位。n n（2）DR的体层融合技术 亦称三维体层容积成像技术，通过一次扫描可以获得检查区域内任意深度层面的多层面高清晰度的体层图像。原理： 在传统几何体层摄影的基础上，基于DR动态平板与图像后处理软件相结合的一种DR体层摄影技术。 探测器分移动式和固定式临床应用：可在一次顺序曝光下直接获得多层面体层图像，辐射剂量相当CT低。提高胸部小结节的检出率。提高了胸部血管断面与肺结节病变的鉴别能力，还能帮助发现肺动脉栓塞等血管病变。胸部容积成像类似支气管镜检查，清楚其结构。脊柱容积成像利于外伤和转移瘤患者检查。泌尿系统IVP时的体层融合，可更清楚了解肾、输尿管、膀胱的情况。提高了急腹症患者的诊断敏感性。骨关节系统中，提高骨折或骨质破坏的检出率。n n（3）DR的图像拼接技术概念： 是在DR自动控制程序模式下，一次性采集不同位置的多幅图像，然后由计算机进行全景拼接，合成为大幅面X线图像。两种图像拼接技术：X线管固定，探测器沿身体长轴移动2-5次，X线管曝光2-5次。进行自动无缝拼接。X线管组件垂直上下移动，探测器跟随X线管组件实现同步移动，分次脉冲曝光采集后自动拼合的方法。临床意义：一次检查能完成大幅面、无重叠、无拼缝、最小几何变形、密度均匀的图像。Over! Thanks!
