第六章數(shù)字X線設(shè)備課件

大家好1大家好1醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第六章數(shù)字X線設(shè)備2醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第六章數(shù)字X線設(shè)備2學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉數(shù)字X線設(shè)備的分類及其優(yōu)點；掌握計算機X線攝影裝置的基本機構(gòu)；掌握計算機X線攝影裝置的工作原理。3學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉數(shù)字X線設(shè)備的分類及其優(yōu)點；3主要內(nèi)容一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；二、計算機X線攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)；三、計算機X線攝影裝置的工作原理。4主要內(nèi)容一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；42023/1/55數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉(zhuǎn)換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。模擬圖像數(shù)字圖像透射圖像52022/12/145數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字2023/1/56數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉(zhuǎn)換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。62022/12/146數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字2023/1/57數(shù)字X線設(shè)備1.CR(ComputedRadiography)計算機X線攝影裝置2.DR(DigitalRadiography)數(shù)字X線攝影裝置3.DSA(DigitalSubtractionAngiography)數(shù)字減影血管造影4.X-CT(X-rayComputedTomography)X線計算機體層成像

IP存儲信息→激光掃描→存儲信息轉(zhuǎn)為電信號→計算機處理→數(shù)字圖像透過人體的X線通過探測器以直接或間接方式轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像計算機與心血管造影X線機相結(jié)合的一種新的成像系統(tǒng)72022/12/147數(shù)字X線設(shè)備1.CR(Computed2023/1/58數(shù)字X線設(shè)備成像方式82022/12/148數(shù)字X線設(shè)備成像方式82023/1/59數(shù)字X線設(shè)備發(fā)展歷程1.1972年X-CT問世帶來醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字化浪潮2.1979年飛點掃描DR出現(xiàn)DSA得到高速發(fā)展3.20世紀(jì)80年代初CR研發(fā)成功90年代推入市場傳統(tǒng)X線攝影影像數(shù)字化4.1998年非晶硅(Si)平板探測器推出2001年非晶硒(Se)平板探測器面世92022/12/149數(shù)字X線設(shè)備發(fā)展歷程1.1972年X2023/1/510數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線成像優(yōu)點①對比度分辨力高；②輻射劑量小，X線利用率高；③圖像后處理功能強；④便于存儲與傳輸。102022/12/1410數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線成像優(yōu)點①對比度2023/1/511一計算機X線攝影裝置工作原理IPIP接受X線照射→激光掃描轉(zhuǎn)換成光信號→轉(zhuǎn)換為電信號→轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號→獲得數(shù)字影像112022/12/1411一計算機X線攝影裝置工作原理IPI2023/1/512IP信息采集信息采集：IP代替膠片，形成潛影，IP在強光照射下

可擦除記憶信息以重復(fù)使用一計算機X線攝影裝置工作原理122022/12/1412IP信息采集信息采集：IP代替膠片，2023/1/513IP信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換：激光掃描使IP存儲的信息轉(zhuǎn)換成光信號，

再轉(zhuǎn)換成電信號，并進行A/D轉(zhuǎn)換，得到

數(shù)字化圖像一計算機X線攝影裝置工作原理132022/12/1413IP信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換：激光掃描使IP2023/1/514IP信息處理信息處理：對數(shù)字化圖像進行各種處理，如大小測量、

放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處

理等一計算機X線攝影裝置工作原理142022/12/1414IP信息處理信息處理：對數(shù)字化圖像進2023/1/515IP信息存儲與記錄信息存儲：用存儲媒體存儲數(shù)字圖像，或用激光相機

將圖像打印記錄，也能直接在計算機顯示

器上顯示一計算機X線攝影裝置工作原理152022/12/1415IP信息存儲與記錄信息存儲：用存儲媒2023/1/516二IP(影像板)基本結(jié)構(gòu)①保護層：保護熒光層，性

能穩(wěn)定，耐彎曲、磨損，?、跓晒鈱樱寒a(chǎn)生輝盡性熒光，

形成潛影，激光照射時釋放

熒光，轉(zhuǎn)換率高③支持層：保護熒光層免受

外力損傷，多為黑色④背襯層：材料與作用同①保護層PSL熒光層氟鹵化鋇晶體支持層背襯層162022/12/1416二IP(影像板)基本結(jié)構(gòu)①保護層：2023/1/517成像原理二IP(影像板)X線量子射入IPPSL熒光體吸收，釋放電子半穩(wěn)定態(tài)電子形成潛影

二次激發(fā)IP，電子轉(zhuǎn)換成光量子(光致發(fā)光)

熒光轉(zhuǎn)換為電信號，形成數(shù)字圖像

172022/12/1417成像原理二IP(影像板)X線量子射2023/1/518特性二IP(影像板)1.發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：激發(fā)600nm最佳，發(fā)射390-400nm最佳2.時間響應(yīng)：停止激光照射后，熒光體很快衰減，終止發(fā)光3.動態(tài)范圍：比屏/片組合寬得多，精確檢測組織差別4.存儲信息的消退：額定存儲時間內(nèi)基本不受影響5.天然輻射的影響：IP對電磁波敏感，長期存放后要用激光消除182022/12/1418特性二IP(影像板)1.發(fā)射光譜與2023/1/519分類二IP(影像板)高分辨率型(乳腺)普通型(常規(guī))硬基板型透明板型軟基板型單面存儲型雙面存儲型使用注意事項①避免損傷，定期養(yǎng)護②注意屏蔽，避免漏光③再次使用前消除潛影④額定存儲時間及時讀取192022/12/1419分類二IP(影像板)高分辨率型(乳2023/1/520結(jié)構(gòu)三讀取裝置1.暗盒型讀取裝置(可代替常規(guī)攝影暗盒使用)202022/12/1420結(jié)構(gòu)三讀取裝置1.暗盒型讀取裝置(2023/1/521結(jié)構(gòu)三讀取裝置2.無暗盒型讀取裝置配置于專用機器，現(xiàn)用X線機不能配備此裝置。IP在曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除部分處理。數(shù)字圖像信息、被檢者信息(病歷號、姓名、日期)、攝影條件、攝影部位等。讀取信息：212022/12/1421結(jié)構(gòu)三讀取裝置2.無暗盒型讀取裝置2023/1/522讀出原理三讀取裝置1.電機帶動IP勻

速移動2.激光束對IP精確掃描3.熒光體被激發(fā)

產(chǎn)生熒光4.熒光被導(dǎo)光器

采集與導(dǎo)向5.光電倍增管后

續(xù)處理①微弱激光瞬間粗略掃描②高強度激光精細(xì)讀潛影①②④⑤③222022/12/1422讀出原理三讀取裝置1.電機帶動IP2023/1/523影響圖像質(zhì)量的因素三讀取裝置1.激光束的直徑2.光電及傳動系統(tǒng)的噪聲3.數(shù)字化的影響直徑越小，信息量越多，圖像質(zhì)量越好

X線量子噪聲(X線強度)、光量子噪聲(X線強度、吸收效率、發(fā)光量、聚光效率、轉(zhuǎn)換效率)、外來光、反射光、電流、傳導(dǎo)模擬信號取樣與量化232022/12/1423影響圖像質(zhì)量的因素三讀取裝置1.激2023/1/524三讀取裝置采樣量化242022/12/1424三讀取裝置采樣量化242023/1/525四計算機圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)1.系統(tǒng)檢測功能相關(guān)2.顯示功能相關(guān)3.存儲記錄相關(guān)利用適當(dāng)讀取技術(shù)，自動獲取最佳密度和對比度的圖像

灰階處理、頻率處理、減影處理等，滿足不同診斷目的，診斷價值高獲得高質(zhì)量可視圖像，不降低質(zhì)量的前提下壓縮圖像數(shù)據(jù)252022/12/1425四計算機圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)1.2023/1/526四計算機圖像處理圖像讀出靈敏度自動設(shè)定

自動控制圖像讀取特性，實現(xiàn)圖像密度的穩(wěn)定，即克服曝光過度或不足產(chǎn)生的圖像密度不穩(wěn)定性。目的：自動預(yù)讀程序?qū)崿F(xiàn)：微弱激光瞬間粗略掃描262022/12/1426四計算機圖像處理圖像讀出靈敏度自動2023/1/527四計算機圖像處理272022/12/1427四計算機圖像處理272023/1/528四計算機圖像處理282022/12/1428四計算機圖像處理282023/1/529四計算機圖像處理1.自動確定X線劑量范圍2.計算讀取裝置的輸入信號范圍3.決定本次讀出IP潛影的最佳條件292022/12/1429四計算機圖像處理1.自動確定X線劑2023/1/530四計算機圖像處理302022/12/1430四計算機圖像處理302023/1/531四計算機圖像處理圖像后處理1.灰階處理2.空間頻率處理3.動態(tài)范圍壓縮改變灰階函數(shù)自由控制X線劑量與輸出圖像密度的關(guān)系通過頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)來影響圖像的銳度，如邊緣增強低密度區(qū)域為中心的壓縮和高密度區(qū)域為中心的壓縮312022/12/1431四計算機圖像處理圖像后處理1.灰階2023/1/532五暗盒型CR實例IP接受X線照射→激光掃描轉(zhuǎn)換成光信號→轉(zhuǎn)換為電信號→轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號→獲得數(shù)字影像322022/12/1432五暗盒型CR實例IP接受X線照射→2023/1/533五暗盒型CR實例332022/12/1433五暗盒型CR實例332023/1/534課程小結(jié)一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；二、計算機X線攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)；三、計算機X線攝影裝置的工作原理。請認(rèn)真分析與總結(jié)計算機X線攝影裝置的基本機構(gòu)及其工作原理，并認(rèn)真完成課后思考題1、2題。342022/12/1434課程小結(jié)一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與大家好35大家好1醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第六章數(shù)字X線設(shè)備36醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第六章數(shù)字X線設(shè)備2學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉數(shù)字X線設(shè)備的分類及其優(yōu)點；掌握計算機X線攝影裝置的基本機構(gòu)；掌握計算機X線攝影裝置的工作原理。37學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉數(shù)字X線設(shè)備的分類及其優(yōu)點；3主要內(nèi)容一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；二、計算機X線攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)；三、計算機X線攝影裝置的工作原理。38主要內(nèi)容一、數(shù)字X線成像設(shè)備的分類與優(yōu)點；42023/1/539數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉(zhuǎn)換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。模擬圖像數(shù)字圖像透射圖像392022/12/145數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字2023/1/540數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字化并進行系列處理，再轉(zhuǎn)換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。402022/12/146數(shù)字X線設(shè)備把X線透射圖像數(shù)字2023/1/541數(shù)字X線設(shè)備1.CR(ComputedRadiography)計算機X線攝影裝置2.DR(DigitalRadiography)數(shù)字X線攝影裝置3.DSA(DigitalSubtractionAngiography)數(shù)字減影血管造影4.X-CT(X-rayComputedTomography)X線計算機體層成像

IP存儲信息→激光掃描→存儲信息轉(zhuǎn)為電信號→計算機處理→數(shù)字圖像透過人體的X線通過探測器以直接或間接方式轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像計算機與心血管造影X線機相結(jié)合的一種新的成像系統(tǒng)412022/12/147數(shù)字X線設(shè)備1.CR(Computed2023/1/542數(shù)字X線設(shè)備成像方式422022/12/148數(shù)字X線設(shè)備成像方式82023/1/543數(shù)字X線設(shè)備發(fā)展歷程1.1972年X-CT問世帶來醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字化浪潮2.1979年飛點掃描DR出現(xiàn)DSA得到高速發(fā)展3.20世紀(jì)80年代初CR研發(fā)成功90年代推入市場傳統(tǒng)X線攝影影像數(shù)字化4.1998年非晶硅(Si)平板探測器推出2001年非晶硒(Se)平板探測器面世432022/12/149數(shù)字X線設(shè)備發(fā)展歷程1.1972年X2023/1/544數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線成像優(yōu)點①對比度分辨力高；②輻射劑量小，X線利用率高；③圖像后處理功能強；④便于存儲與傳輸。442022/12/1410數(shù)字X線設(shè)備數(shù)字X線成像優(yōu)點①對比度2023/1/545一計算機X線攝影裝置工作原理IPIP接受X線照射→激光掃描轉(zhuǎn)換成光信號→轉(zhuǎn)換為電信號→轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號→獲得數(shù)字影像452022/12/1411一計算機X線攝影裝置工作原理IPI2023/1/546IP信息采集信息采集：IP代替膠片，形成潛影，IP在強光照射下

可擦除記憶信息以重復(fù)使用一計算機X線攝影裝置工作原理462022/12/1412IP信息采集信息采集：IP代替膠片，2023/1/547IP信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換：激光掃描使IP存儲的信息轉(zhuǎn)換成光信號，

再轉(zhuǎn)換成電信號，并進行A/D轉(zhuǎn)換，得到

數(shù)字化圖像一計算機X線攝影裝置工作原理472022/12/1413IP信息轉(zhuǎn)換信息轉(zhuǎn)換：激光掃描使IP2023/1/548IP信息處理信息處理：對數(shù)字化圖像進行各種處理，如大小測量、

放大、灰階處理、空間頻率處理、減影處

理等一計算機X線攝影裝置工作原理482022/12/1414IP信息處理信息處理：對數(shù)字化圖像進2023/1/549IP信息存儲與記錄信息存儲：用存儲媒體存儲數(shù)字圖像，或用激光相機

將圖像打印記錄，也能直接在計算機顯示

器上顯示一計算機X線攝影裝置工作原理492022/12/1415IP信息存儲與記錄信息存儲：用存儲媒2023/1/550二IP(影像板)基本結(jié)構(gòu)①保護層：保護熒光層，性

能穩(wěn)定，耐彎曲、磨損，?、跓晒鈱樱寒a(chǎn)生輝盡性熒光，

形成潛影，激光照射時釋放

熒光，轉(zhuǎn)換率高③支持層：保護熒光層免受

外力損傷，多為黑色④背襯層：材料與作用同①保護層PSL熒光層氟鹵化鋇晶體支持層背襯層502022/12/1416二IP(影像板)基本結(jié)構(gòu)①保護層：2023/1/551成像原理二IP(影像板)X線量子射入IPPSL熒光體吸收，釋放電子半穩(wěn)定態(tài)電子形成潛影

二次激發(fā)IP，電子轉(zhuǎn)換成光量子(光致發(fā)光)

熒光轉(zhuǎn)換為電信號，形成數(shù)字圖像

512022/12/1417成像原理二IP(影像板)X線量子射2023/1/552特性二IP(影像板)1.發(fā)射光譜與激發(fā)光譜：激發(fā)600nm最佳，發(fā)射390-400nm最佳2.時間響應(yīng)：停止激光照射后，熒光體很快衰減，終止發(fā)光3.動態(tài)范圍：比屏/片組合寬得多，精確檢測組織差別4.存儲信息的消退：額定存儲時間內(nèi)基本不受影響5.天然輻射的影響：IP對電磁波敏感，長期存放后要用激光消除522022/12/1418特性二IP(影像板)1.發(fā)射光譜與2023/1/553分類二IP(影像板)高分辨率型(乳腺)普通型(常規(guī))硬基板型透明板型軟基板型單面存儲型雙面存儲型使用注意事項①避免損傷，定期養(yǎng)護②注意屏蔽，避免漏光③再次使用前消除潛影④額定存儲時間及時讀取532022/12/1419分類二IP(影像板)高分辨率型(乳2023/1/554結(jié)構(gòu)三讀取裝置1.暗盒型讀取裝置(可代替常規(guī)攝影暗盒使用)542022/12/1420結(jié)構(gòu)三讀取裝置1.暗盒型讀取裝置(2023/1/555結(jié)構(gòu)三讀取裝置2.無暗盒型讀取裝置配置于專用機器，現(xiàn)用X線機不能配備此裝置。IP在曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除部分處理。數(shù)字圖像信息、被檢者信息(病歷號、姓名、日期)、攝影條件、攝影部位等。讀取信息：552022/12/1421結(jié)構(gòu)三讀取裝置2.無暗盒型讀取裝置2023/1/556讀出原理三讀取裝置1.電機帶動IP勻

速移動2.激光束對IP精確掃描3.熒光體被激發(fā)

產(chǎn)生熒光4.熒光被導(dǎo)光器

采集與導(dǎo)向5.光電倍增管后

續(xù)處理①微弱激光瞬間粗略掃描②高強度激光精細(xì)讀潛影①②④⑤③562022/12/1422讀出原理三讀取裝置1.電機帶動IP2023/1/557影響圖像質(zhì)量的因素三讀取裝置1.激光束的直徑2.光電及傳動系統(tǒng)的噪聲3.數(shù)字化的影響直徑越小，信息量越多，圖像質(zhì)量越好

X線量子噪聲(X線強度)、光量子噪聲(X線強度、吸收效率、發(fā)光量、聚光效率、轉(zhuǎn)換效率)、外來光、反射光、電流、傳導(dǎo)模擬信號取樣與量化572022/12/1423影響圖像質(zhì)量的因素三讀取裝置1.激2023/1/558三讀取裝置采樣量化582022/12/1424三讀取裝置采樣量化242023/1/559四計算機圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)1.系統(tǒng)檢測功能相關(guān)2.顯示功能相關(guān)3.存儲記錄相關(guān)利用適當(dāng)讀取技術(shù)，自動獲取最佳密度和對比度的圖像

灰階處理、頻率處理、減影處理等，滿足不同診斷目的，診斷價值高獲得高質(zhì)量可視圖像，不降低質(zhì)量的前提下壓縮圖像數(shù)據(jù)592022/12/1425四計算機圖像處理圖像處理的環(huán)節(jié)1.2023/1/560四計算機圖像處理圖像讀