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肇庆医学高等专科学校医学影像设备学第六章数字X线设备2021/3/32学习目标1.熟悉数字X线设备的分类及其优点；2.掌握计算机X线摄影装置的基本机构；3.掌握计算机X线摄影装置的工作原理。2021/3/33主要内容一、数字X线成像设备的分类与优点；二、计算机X线摄影装置的基本结构；三、计算机X线摄影装置的工作原理。2021/3/34数字X线设备把X线透射图像数字化并进行系列处理，再转换成模拟图像显示的一种X线设备。模拟图像数字图像透射图像2021/3/35数字X线设备把X线透射图像数字化并进行系列处理，再转换成模拟图像显示的一种X线设备。2021/3/36数字X线设备1.CR(ComputedRadiography)计算机X线摄影装置2.DR(DigitalRadiography)数字X线摄影装置3.DSA(DigitalSubtractionAngiography)数字减影血管造影4.X-CT(X-rayComputedTomography)X线计算机体层成像IP存储信息→激光扫描→存储信息转为电信号→计算机处理→数字图像透过人体的X线通过探测器以直接或间接方式转换为数字图像计算机与心血管造影X线机相结合的一种新的成像系统2021/3/37数字X线设备成像方式2021/3/38数字X线设备发展历程1.1972年X-CT问世带来医学图像数字化浪潮2.1979年飞点扫描DR出现DSA得到高速发展3.20世纪80年代初CR研发成功90年代推入市场传统X线摄影影像数字化4.1998年非晶硅(Si)平板探测器推出2001年非晶硒(Se)平板探测器面世2021/3/39数字X线设备数字X线成像优点①对比度分辨力高；②辐射剂量小，X线利用率高；③图像后处理功能强；④便于存储与传输。2021/3/310一计算机X线摄影装置工作原理IPIP接受X线照射→激光扫描转换成光信号→转换为电信号→转换为数字信号→获得数字影像2021/3/311IP信息采集信息采集：IP代替胶片，形成潜影，IP在强光照射下可擦除记忆信息以重复使用一计算机X线摄影装置工作原理2021/3/312IP信息转换信息转换：激光扫描使IP存储的信息转换成光信号，再转换成电信号，并进行A/D转换，得到数字化图像一计算机X线摄影装置工作原理2021/3/313IP信息处理信息处理：对数字化图像进行各种处理，如大小测量、放大、灰阶处理、空间频率处理、减影处理等一计算机X线摄影装置工作原理2021/3/314IP信息存储与记录信息存储：用存储媒体存储数字图像，或用激光相机将图像打印记录，也能直接在计算机显示器上显示一计算机X线摄影装置工作原理2021/3/315二IP(影像板)基本结构①保护层：保护荧光层，性能稳定，耐弯曲、磨损，薄②荧光层：产生辉尽性荧光，形成潜影，激光照射时释放荧光，转换率高③支持层：保护荧光层免受外力损伤，多为黑色④背衬层：材料与作用同①保护层PSL荧光层氟卤化钡晶体支持层背衬层2021/3/316成像原理二IP(影像板)X线量子射入IPPSL荧光体吸收，释放电子半稳定态电子形成潜影二次激发IP，电子转换成光量子(光致发光)荧光转换为电信号，形成数字图像2021/3/317特性二IP(影像板)1.发射光谱与激发光谱：激发600nm最佳，发射390-400nm最佳2.时间响应：停止激光照射后，荧光体很快衰减，终止发光3.动态范围：比屏/片组合宽得多，精确检测组织差别4.存储信息的消退：额定存储时间内基本不受影响5.天然辐射的影响：IP对电磁波敏感，长期存放后要用激光消除2021/3/318分类二IP(影像板)高分辨率型(乳腺)普通型(常规)硬基板型透明板型软基板型单面存储型双面存储型使用注意事项①避免损伤，定期养护②注意屏蔽，避免漏光③再次使用前消除潜影④额定存储时间及时读取2021/3/319结构三读取装置1.暗盒型读取装置(可代替常规摄影暗盒使用)2021/3/320结构三读取装置2.无暗盒型读取装置配置于专用机器，现用X线机不能配备此装置。IP在曝光后直接被传送到激光扫描和潜影消除部分处理。数字图像信息、被检者信息(病历号、姓名、日期)、摄影条件、摄影部位等。读取信息：2021/3/321读出原理三读取装置1.电机带动IP匀速移动2.激光束对IP精确扫描3.荧光体被激发产生荧光4.荧光被导光器采集与导向5.光电倍增管后续处理①微弱激光瞬间粗略扫描②高强度激光精细读潜影①②④⑤③2021/3/322影响图像质量的因素三读取装置1.激光束的直径2.光电及传动系统的噪声3.数字化的影响直径越小，信息量越多，图像质量越好X线量子噪声(X线强度)、光量子噪声(X线强度、吸收效率、发光量、聚光效率、转换效率)、外来光、反射光、电流、传导模拟信号取样与量化2021/3/323三读取装置采样量化2021/3/324四计算机图像处理图像处理的环节1.系统检测功能相关2.显示功能相关3.存储记录相关利用适当读取技术，自动获取最佳密度和对比度的图像灰阶处理、频率处理、减影处理等，满足不同诊断目的，诊断价值高获得高质量可视图像，不降低质量的前提下压缩图像数据2021/3/325四计算机图像处理图像读出灵敏度自动设定自动控制图像读取特性，实现图像密度的稳定，即克服曝光过度或不足产生的图像密度不稳定性。目的：自动预读程序实现：微弱激光瞬间粗略扫描2021/3/326四计算机图像处理2021/3/327四计算机图像处理2021/3/328四计算机图像处理1.自动确定X线剂量范围2.计算读取装置的输入信号范围3.决定本次读出IP潜影的最佳条件2021/3/329四计算机图像处理2021/3/330四计算机图像处理图像后处理1.灰阶处理2.空间频率处理3.动态范围压缩改变灰阶函数自由控制X线剂量与输出图像密度的关系通过频率响应的调节来影响图像的锐度，如边缘增强低密度区域为中心的压缩和高密度区域为中心的压缩2021/3/331五暗盒型CR实例IP接受X线照射→激光扫描转换成光信号→转换为电信号→转换为数字信号→获得数字影像2021/3/332五暗盒型CR实例2021/3/333课程小结一、数字X线成像设备的分类与优点；二、计算机X线摄影装置的基本结构；三、计算机X线摄影装置的工作原理。请认真分析与总结计算机X线摄影装置的基本机构及其工作原理，并认真完成课后思考题1、2题。