編號(hào)11：第十一章 數(shù)字X線成像設(shè)備課件

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)

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第十一章數(shù)字X線成像設(shè)備第一節(jié)概念數(shù)字X線成像設(shè)備：把X線圖像進(jìn)行數(shù)字化圖像處理，再變換成模擬圖像顯示的一種X線設(shè)備。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室椐成像原理不同分類：1、CR系統(tǒng)

ComputedRadiographysystem（計(jì)算機(jī)X線成像）用影像板（imageplateIP）記錄X線影像，通過(guò)激光掃描使存儲(chǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，又用光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，輸入計(jì)算機(jī)處理，形成高質(zhì)數(shù)字圖像。優(yōu)點(diǎn)：用IP代替膠片，曝光量少，寬容度大。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（2）間接數(shù)字X線攝影

IndirectDigitradiographyIDR影像增強(qiáng)管——電視成像鏈或膠片先獲得X線信息的模擬圖像，在轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像的方法。它用數(shù)字化掃描儀把膠片上記錄的模擬信息數(shù)字化。（3）DSADigitalSubtractionangiography（數(shù)字減影血管造影）將未造影的圖像和造影圖像，分別經(jīng)影像增強(qiáng)器增強(qiáng)，攝影機(jī)掃描而矩陣化，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化，再者相減而獲數(shù)字化圖像，最后經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換成減影圖像。其結(jié)果是消出了未造影的結(jié)構(gòu)，突出了被造影的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：微創(chuàng)、實(shí)時(shí)成像、對(duì)比分辨力高、安全、簡(jiǎn)便只適應(yīng)檢查血管。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室第二節(jié)計(jì)算機(jī)X線攝影系統(tǒng)（CR）工作過(guò)程：X線透過(guò)人體，由影像板吸收，再經(jīng)讀取裝置讀出IP中儲(chǔ)存的影像信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，再經(jīng)激光照相機(jī)成像或由存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)而直接在熒屏上顯示影像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室CR結(jié)構(gòu)：信息采集部分、信息轉(zhuǎn)換部分、信息處理部分、信息儲(chǔ)存和記錄部分。（1）信息采集：以影像板IP代替膠片，接收記憶X線信息。（2）信息轉(zhuǎn)換：用光電倍增管接收影像板上的信息，并實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。（3）信息處理：由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字化的X線影像作各種相關(guān)的后處理，如：大小測(cè)量、放大、灰階處理。（4）信息儲(chǔ)存和記錄：利用光盤(pán)、激光打印膠片。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室1、表面保護(hù)層作用：防使用時(shí)，不損傷熒光層。結(jié)構(gòu)：聚酯樹(shù)脂類纖維構(gòu)成。要求：①不隨外界溫度和濕度而變化。②能彎曲、耐磨損。③薄、透光率高。2、PSL熒光層把PSL熒光物質(zhì)混于多聚體溶液中，然后涂在基板上，干燥而成。作用：把第一次照射光的信號(hào)記錄下來(lái)，當(dāng)再次受光刺激時(shí)，就釋放儲(chǔ)存的信號(hào)。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、基板：組成：聚酯樹(shù)脂纖維膠膜作用：保護(hù)熒光層免受外力的損傷要求：①良好的平面性和適度的柔軟性及機(jī)械強(qiáng)度。②防止激光在熒光層與基板間發(fā)生反射，以提高清晰度。4、背面保護(hù)層防止影像板之間使用時(shí)摩擦損傷而設(shè)計(jì)的。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）IP成像工作原理當(dāng)射入IP的X線量子被PSL熒光體吸收→PSL便釋放出電子，部分電子散布在熒光體中呈半穩(wěn)定狀態(tài)，形成潛影→當(dāng)用激光掃描有潛影的IP時(shí)→發(fā)生激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象，完成光學(xué)影像的讀出。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、IP的時(shí)間響應(yīng)特征當(dāng)停用激光照射熒光體時(shí)，發(fā)光按其衰減規(guī)律逐漸終止。IP的PSL強(qiáng)度衰減速度快，以致不會(huì)發(fā)生采集和讀出信息的重疊，不影響下一次信息的采集與讀出的現(xiàn)象叫時(shí)間響應(yīng)特征。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、IP的動(dòng)態(tài)范圍IP發(fā)射熒光的量依賴于第一次激發(fā)的X線量，其動(dòng)態(tài)范圍比屏—膠組合寬，可精確地檢測(cè)每次攝影中各組織間X線吸收的差別。4、IP信息讀出分二步讀出第一步：由激光超高速地，粗略地讀出影像信息，接瞬時(shí)核算出X線影像的光激發(fā)光量。第二步：在上述信息的基礎(chǔ)上，自動(dòng)調(diào)節(jié)光電倍增管的放大增益，再以超強(qiáng)激光光線高精細(xì)地讀出X線影像信息。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室5、IP的類型、標(biāo)準(zhǔn)型、高分辨率型、減影型等。6、IP存儲(chǔ)信息的消退消退：X線激發(fā)IP后模擬影像被存儲(chǔ)在熒光體內(nèi)，在讀出前的存儲(chǔ)期間，一部分被俘獲的光電子將逃逸，從而使第二次激發(fā)時(shí)熒光體發(fā)射的PSL強(qiáng)度減少，該現(xiàn)象叫消退。在讀出前儲(chǔ)存8小時(shí)內(nèi)，熒光體的PSL量減少約25%，隨時(shí)間延長(zhǎng)及存儲(chǔ)溫度的升高而增加。故：應(yīng)在第一次激發(fā)后8h內(nèi)讀出IP信息。7、天然輻射的影響X線、紫外線、r線-粒子線，在IP上積蓄，可使IP影像被檢測(cè)出來(lái)，故長(zhǎng)期存放的IP板，會(huì)出現(xiàn)小黑斑，使用前用激光照射消除。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室二、CR系統(tǒng)的讀取裝置介紹（一）讀出裝置1、暗盒型讀出裝置特點(diǎn)：將IP置入與常規(guī)X線攝影暗盒類似盒內(nèi)，它可代替常規(guī)，攝影暗盒在任何X線機(jī)上使用。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室暗盒IP尺寸：14×17英時(shí)，14×14英時(shí)，10×12英時(shí)，8×10英時(shí)，讀出原理：IP經(jīng)曝光后→于明室內(nèi)從CR讀出裝置的暗盒插入孔內(nèi)送入讀取裝置內(nèi)→IP被自動(dòng)取出→由激光掃描讀出潛影信息→再被送到潛影消除部分→經(jīng)強(qiáng)光照射，消除IP上的潛影→此合IP被送回暗盒內(nèi)，封閉暗盒→暗盒被送出讀取裝置→供反復(fù)使用。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、無(wú)暗盒型讀出裝置IP經(jīng)X線曝光后，無(wú)需打開(kāi)暗盒和取出IP過(guò)程，IP直接被送到激發(fā)掃描和潛影消除部分處理，供反復(fù)使用。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室三、存儲(chǔ)與記錄CR記錄方式：激光打印膠片，熱敏打印膠片，熱敏打印紙。（一）硬盤(pán)磁帶存儲(chǔ)元件1、硬盤(pán)——用于短期暫存數(shù)據(jù)，以便快速調(diào)閱圖像，經(jīng)處理后再存入磁帶或光盤(pán)。2、磁帶——數(shù)字式磁帶存儲(chǔ)量為70GB/盤(pán)，數(shù)據(jù)不能永久保存。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）光盤(pán)存儲(chǔ)裝置在玻、塑料或鋁等制作的基板上涂一層記憶膜，用高強(qiáng)度激光按影像信息在膜上打孔而記錄信息，讀取時(shí)以較弱的激光椐反光原理重建被記錄的影像。因盤(pán)片上的信息的存儲(chǔ)和讀出都用光學(xué)方法完成，故稱為光盤(pán)。存儲(chǔ)基本裝置：光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室1、CD—ROM驅(qū)動(dòng)器功能：讀取或播放光盤(pán)上記錄的信息。（1）組成：光學(xué)拾取頭，伺服處理，執(zhí)行部件、信號(hào)解碼，處理部件，微處理器，面板控制，接口1）光學(xué)拾取頭：為CD—ROM的關(guān)鍵元件，它產(chǎn)生激光，并全聚成細(xì)微光束射向光盤(pán)表面，將信息坑點(diǎn)的反射光導(dǎo)向光敏檢測(cè)器。2）伺服處理和執(zhí)行部件將激光聚焦，精確對(duì)準(zhǔn)盤(pán)上要讀取信息的坑點(diǎn)。3）信號(hào)解碼和處理部件對(duì)光敏檢測(cè)器送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生伺服系統(tǒng)所需誤差信號(hào)，把光電信號(hào)數(shù)字化，進(jìn)行調(diào)制碼的調(diào)解和數(shù)據(jù)檢/糾錯(cuò)解碼。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（2）工作原理將CD—ROM盤(pán)片裝入驅(qū)動(dòng)器中→由激光二極管發(fā)射穩(wěn)定激光束照射→在聚焦伺服和循跡伺服機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下→激光束精確聚焦并準(zhǔn)確跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)片的螺旋光道→光道上信息坑點(diǎn)將光束反射到光敏檢測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)→經(jīng)處理→將數(shù)字信息輸入計(jì)算機(jī)。（3）性能：①數(shù)據(jù)讀取快。②傳輸速率高。③兼容性好，一般可支持CD—R，CD—RW盤(pán)的讀取。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、CD—R刻錄機(jī)將數(shù)據(jù)一次寫(xiě)入，可多次讀出的存儲(chǔ)裝置。CD—R盤(pán)片與普通CD盤(pán)片，最大的區(qū)別：（P301，例11行）由塑料襯盤(pán)與反射層之間有一層很薄的有機(jī)聚合物，寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)用數(shù)據(jù)調(diào)制大功率激光（4~8mW）對(duì)CD-R光盤(pán)的有機(jī)聚合層進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)調(diào)制數(shù)據(jù)的物理寫(xiě)入。3、磁光型可重寫(xiě)光盤(pán)記錄裝置（自學(xué)）懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、影響影像質(zhì)量的因素（1）激光束的直徑和頻率讀取裝置的激光點(diǎn)直徑越小，讀取的信息量就越多，影像質(zhì)量越好。（2）光電及轉(zhuǎn)動(dòng)的噪聲噪聲：①與光電子數(shù)字反比，（即與入射X線量，IP的X線吸收效率，IP的光激發(fā)發(fā)光量，導(dǎo)光器的聚光率及光電倍增管的光電轉(zhuǎn)換效率成反比）。②外來(lái)光的干擾，電流的穩(wěn)定程序，機(jī)械傳導(dǎo)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度都影響影像質(zhì)量。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（3）數(shù)字化的影響1）A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行取樣和量化會(huì)產(chǎn)生量化噪聲和偽影。2）信號(hào)數(shù)字化使影像空間分辨率降低，增加噪聲。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室五、X線影像的計(jì)算機(jī)處理（一）影像的處理分三個(gè)環(huán)節(jié)1、第一環(huán)節(jié)與系統(tǒng)檢測(cè)功能有關(guān)處理，保證整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)很寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)自動(dòng)獲取具最佳密度與對(duì)比度的影像使之?dāng)?shù)字化。2、第二環(huán)節(jié)與顯示影像特征有關(guān)處理，涉及影像處理裝置。3、第三環(huán)節(jié)與影像信息的存儲(chǔ)與傳輸功能有關(guān)的處理涉及及影像記錄裝置。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）讀出靈敏度自動(dòng)設(shè)定的處理1、為克服X線成像期間由曝光過(guò)度或不足產(chǎn)生的圖像密度不穩(wěn)定性，CR系設(shè)計(jì)圖像讀出靈敏度自動(dòng)設(shè)定功能。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室為防止由于攝影條件與所攝部位不同，記錄IP影像信息經(jīng)讀取，而轉(zhuǎn)換成數(shù)字化影像信息后，產(chǎn)生信息量及信息變化范圍差別很大的現(xiàn)象，難得一致曝光CR照片，而設(shè)自動(dòng)預(yù)讀程序。讀出靈敏度自動(dòng)設(shè)定處理攝影部位/方法圖像讀出器抽樣圖像數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)/圖像處理器分割范圍識(shí)別照射野識(shí)別直方圖分析X線量和范圍計(jì)算確定讀出條件懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（三）顯示功能的相關(guān)處理1、諧調(diào)處理針對(duì)不同的成像目的影像對(duì)比進(jìn)行處理，以達(dá)到總體光學(xué)及黑白翻轉(zhuǎn)的效果。2、空間頻率處理通過(guò)頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)來(lái)影響影像的銳利度，邊緣增強(qiáng)是較常用的技術(shù)。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（四）圖像的后處理：通過(guò)各種特殊處理，為臨床需要提供具有較高診斷價(jià)值的影像技術(shù)叫后處理。1、減影處理：把同一部位的兩幀影像相減，從而得出它們的差值部分圖像。CR可用于DSA優(yōu)點(diǎn)：與DSA比較：（1）IP覆蓋范圍大，克服DSA中影像增強(qiáng)器視野小的限制。（2）IP空間分辨率高。（3）IP動(dòng)態(tài)范圍寬。2、灰階處理讀取影像時(shí)，將影像信號(hào)在需要的范圍內(nèi)變成數(shù)字化信號(hào)，從而調(diào)整某一數(shù)字信號(hào)以黑白密度再現(xiàn)的過(guò)程叫灰階處理。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、窗位處理在一定灰階范圍內(nèi)，以某一數(shù)字信號(hào)為中心零點(diǎn)，在此中心信號(hào)范圍的組織結(jié)構(gòu)以其對(duì)X線吸收不同，得到最好的視覺(jué)，并以這一信號(hào)為中心的一定范圍內(nèi)數(shù)字信號(hào)進(jìn)一步增強(qiáng)的技術(shù)叫窗位處理。4、其他處理多重處理，把IP多張重疊后攝影，再將其信息量疊加處理，從而改善和提高圖像質(zhì)量的方法。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（五）CR特點(diǎn)1、靈敏度高：在采集極弱信號(hào)時(shí)靈敏度高不被噪聲掩蓋。2、線性好線性：是指影像系統(tǒng)在整個(gè)光譜范圍內(nèi)得到的信號(hào)與真實(shí)影像的光強(qiáng)度是否呈線性關(guān)系，即得到的影像是否與真實(shí)影像能很好吻和。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、動(dòng)態(tài)范圍大即系統(tǒng)能同時(shí)測(cè)到極強(qiáng)和極弱的信號(hào)4、數(shù)字化輸出和可編寫(xiě)程序圖像可直接存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)。CR具體影像編輯功能懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室第三節(jié)數(shù)字X線攝影系統(tǒng)Digitalradiography一、DR（數(shù)字X線成像）的基本結(jié)構(gòu)圖像監(jiān)視器影像接收器數(shù)據(jù)采集圖像處理存儲(chǔ)器X線機(jī)系統(tǒng)控制器懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室1、X線影像接收器用探測(cè)器將X線圖像，轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)圖像的光信號(hào)，或直轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)。2、數(shù)據(jù)采集器由A/D轉(zhuǎn)換器組成，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)。3、圖像處理器（數(shù)據(jù)查找表，轉(zhuǎn)用運(yùn)算器）把采集到的影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種圖像處理。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室4、存儲(chǔ)器用于記憶若干幅數(shù)字圖像。5、圖像監(jiān)視器數(shù)字圖像經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，形成不同亮度的像素，按一定的顯示矩陣結(jié)構(gòu)在監(jiān)視器上重現(xiàn)。6、系統(tǒng)控制器完成整系統(tǒng)的指揮和協(xié)調(diào)。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室二、X線數(shù)字圖像成像鏈1、X線數(shù)字圖像成像鏈X線→病人→影像增強(qiáng)管→電視鏈→光學(xué)系統(tǒng)→電視攝像機(jī)→A/D轉(zhuǎn)換器→數(shù)字影像信號(hào)檢測(cè)器將X線強(qiáng)度轉(zhuǎn)為光強(qiáng)度→電視攝像機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電子信號(hào)→A/D轉(zhuǎn)換器將電子信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、X線源的性質(zhì)要求①提供高能量；②點(diǎn)源；③單色輻射3、對(duì)檢測(cè)器的要求①檢測(cè)器應(yīng)檢測(cè)穿過(guò)病人的X線光子，對(duì)非X線能量應(yīng)不感應(yīng)。②檢測(cè)器不應(yīng)提供隨量子統(tǒng)計(jì)學(xué)噪聲以外的其他噪聲。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室三、直接放射成像術(shù)DirectDigitRadiography采用X線探測(cè)器直接把X線轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化的方法叫DDR。分類：

掃描數(shù)字X線攝影：X線穿過(guò)人體后，被探測(cè)器轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)熒光，熒光被反光材料反射到光電倍增管變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。平板探測(cè)器數(shù)字X線攝影X線穿過(guò)人體后，在平板探測(cè)器內(nèi)被轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光、再由光電管轉(zhuǎn)成電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（一）DDR的組成X線機(jī)、電子暗盒、圖像處理器、系統(tǒng)控制臺(tái)懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室1、電子暗盒構(gòu)成：由集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極，保護(hù)層集電矩陣由按陣元方式排列的薄膜晶體管組成。非晶態(tài)硒層涂復(fù)在集電矩陣上，它有很強(qiáng)的解象力。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室探測(cè)器工作原理入射X線光子在硒層中產(chǎn)生電子空穴對(duì)→在頂層電極和集電矩陣間加入高壓作用下→電子和空穴向相反方向移動(dòng)，形成電流→導(dǎo)致極間電容儲(chǔ)存電荷→在讀出控制信號(hào)作用下，把像數(shù)儲(chǔ)存的電荷按順序逐一傳送到處電路→經(jīng)放大器放大→被轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)→監(jiān)視器上顯示圖像懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室信號(hào)讀出后，掃描電路自動(dòng)清除硒層電容儲(chǔ)存的電荷，保證探測(cè)器反復(fù)使用。上述過(guò)程均在電子暗盒內(nèi)完成。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、控制器（1）掃描控制器由計(jì)算機(jī)控制矩陣掃描電路，恢復(fù)電路及掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。（2）系統(tǒng)控制器控制操作程序、圖像處理、圖像存儲(chǔ)、打印。3、鍵盤(pán)給計(jì)算機(jī)發(fā)指令4、監(jiān)視器顯示攝影圖像懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）DDR的基本原理X線穿過(guò)人體→硒層光導(dǎo)體將吸收的X線光子轉(zhuǎn)成正負(fù)電荷對(duì)→頂層電極與集電矩陣間高壓對(duì)硒層產(chǎn)生電場(chǎng)→使正負(fù)電荷分離→正電荷移向集電矩陣的電容器內(nèi)→掃描控制器將電信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)→經(jīng)系統(tǒng)控制器處理→監(jiān)視器上顯示圖像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室DDR數(shù)字矩陣結(jié)構(gòu)：組成：高壓電源、導(dǎo)電層、電介層像素矩陣，玻璃襯底。像素矩陣：包括薄膜晶體管，儲(chǔ)能電容和集電器，其上沉積了天定形硒層，吸收X線。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（三）DDR的主要特點(diǎn)（1）成像環(huán)節(jié)少，避免圖像信息丟失。。（2）圖像分辨率高，滿足臨床需要。（3）放射劑量小，曝光寬容度大，條件易掌握。（4）可作圖像后處理，（放大、黑白轉(zhuǎn)換，數(shù)字減影，測(cè)距）為影像診斷中的細(xì)節(jié)觀察，前后對(duì)比，提供技術(shù)支持。（5）其電子暗盒為平板狀，方便地代替屏膠系統(tǒng)和IP。（6）DDR兩次攝影間隔距應(yīng)大于20s，故尚不適用于快速連續(xù)攝影的X線造影檢查。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（四）DDR與CR的性能比較1、成像原理DDR以硒作為檢測(cè)器，其表面的薄膜晶體管把X線直接轉(zhuǎn)成電信號(hào)再數(shù)字化；CR為間接轉(zhuǎn)換術(shù)，利用影像板作檢測(cè)器，X線照射IP后，IP放熒光，經(jīng)光電信增管把光變成信號(hào)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字后再到計(jì)算機(jī)成像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、圖像質(zhì)量及圖像分辨率（1）DDR圖像清晰度優(yōu)于CR。（2）CR的時(shí)間分辨率較差，不能滿足動(dòng)態(tài)器官和結(jié)構(gòu)顯示，不能透視，DDR有升級(jí)為透視的能力。（3）DDRX線轉(zhuǎn)換率高，而CR利用潛影成像，信號(hào)隨時(shí)間而衰退，轉(zhuǎn)換率低，曝光劑量＞DDR。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、DDR發(fā)展方向的問(wèn)題（1）不能適應(yīng)快速連續(xù)X線造影檢查。（2）電子暗盒由4塊組成，一旦一塊損壞，將導(dǎo)致4塊全部更換，不單費(fèi)用貴，還需改裝已有的X線機(jī)設(shè)備。4、CR更適用于X線平片影像（1）CR是非專用機(jī)型，易與X線機(jī)配套使用。（2）DDR是專用機(jī)型，較適用透視、點(diǎn)片及各造影檢查。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室第四節(jié)數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)一、DSA圖像形成原理數(shù)字減影：是把人體同一部位的兩幀影像相減，從而得出它們的差值部分，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)成圖像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（一）DSA成像方框圖懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室掩模像（maskimage）：不含對(duì)比劑的組織器官影像造影像：注入對(duì)比劑后得到的組織器官影像，是減影像：掩模像要減造影像后得到的圖像，四肢血管造影中，骨、軟組織為掩模影，而被消除，留下含有對(duì)比劑的血管造影。X線照射被檢體→在增強(qiáng)器輸出屏模擬成掩模像和造影像→將兩像作對(duì)數(shù)放大，（A/D轉(zhuǎn)換器），變成數(shù)字→將數(shù)字疊加排列，排列成矩陣→經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，減去掩模影像→將被減影像對(duì)比增強(qiáng)→后處理（掃描處理）→視頻影像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）圖像的矩陣化與像素化1、DSA減影過(guò)程（1）攝普通片。（2）制備mask片（掩模片）與普通片密度相反的照片。（3）攝制血管造影片。（4）把mask片與血管造影片重疊一起翻印成減影片。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、圖像矩陣化數(shù)字掃描的陣列由縱橫排列的直線相互垂直相交而成?？v、橫行線條數(shù)相等，各直線之間有一定的間隔距、呈格柵狀，這就是矩陣，格柵中線條越多，分辨率越強(qiáng)，圖像越清晰。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室3、圖像像素化矩陣中被分隔的小單元叫像素?cái)?shù)字掃描，將模擬圖像分成許多象數(shù)，并對(duì)每個(gè)像數(shù)賦予數(shù)字化，表現(xiàn)出來(lái)的是每個(gè)像素的不同亮度。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（三）A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器把來(lái)自電視攝影機(jī)的視頻信號(hào)數(shù)字化。A/D掃描將圖像分成許多像素→然后像數(shù)變成電信號(hào)，（高電壓代表電視信號(hào)明亮部分，低電壓代表電視信號(hào)黑暗的部分，高電壓用=進(jìn)制1表示，則低電壓用=進(jìn)制O表示）→每個(gè)數(shù)值（1或0）經(jīng)接通電子開(kāi)關(guān)“開(kāi)”或“關(guān)”，即可記錄數(shù)字信號(hào)。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（四）數(shù)字邏輯運(yùn)算從兩個(gè)正的影像開(kāi)始運(yùn)算，第一個(gè)影像的每個(gè)像數(shù)的數(shù)字首先被逐個(gè)地顛倒和加1→使影像變成一個(gè)負(fù)影像，然后，這個(gè)負(fù)影像再與第二個(gè)正影像相應(yīng)數(shù)相加→產(chǎn)生第三個(gè)即減影影像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室二、DSA圖像的處理減影技術(shù)實(shí)質(zhì)：是把人體同一部位兩幀圖像相減，得出它們的差值部分為減影。mask像：造影前的圖像不含造影劑的圖像。造影像：注入造影劑后得到的圖像。數(shù)字減影：就是造影像要從中減去mask像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（一）對(duì)數(shù)變換處理直接減影的同一血管在與骨組織有重疊與無(wú)重疊所得的對(duì)比度不同，故減影前，先行對(duì)數(shù)處理，使減影后血管圖像一致。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）空間與時(shí)間濾波處理1、空間濾波對(duì)同一時(shí)刻圖像上同一空間像素之間處理。2、時(shí)間濾波（1）低通濾波：對(duì)時(shí)間變化的序列圖像作加權(quán)處理，每幀圖像的權(quán)數(shù)為正，叫時(shí)間低通濾波，具有時(shí)間平滑作用。（2）高通濾波：每幀圖像權(quán)數(shù)有正、有負(fù)時(shí)，為高通濾波強(qiáng)調(diào)圖像中隨時(shí)間變化的部分。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（三）對(duì)比度增強(qiáng)處理懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室減影中，對(duì)比度大的組織已消除，只剩下對(duì)比度小的血管像。數(shù)值小，為便觀察，須對(duì)比增強(qiáng)處理。a、mask圖像：經(jīng)制備的與普通平片圖像相同，密度相反的像。b、攝制的血管造影像，但血管周?chē)M織的圖像共存，須仔細(xì)觀察，才見(jiàn)到血管。c、去掉了血管周?chē)M織的圖像，但沒(méi)達(dá)到清晰表現(xiàn)血管的目的。d、經(jīng)過(guò)對(duì)比度增強(qiáng)處理的血管減影像。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室三、DSA系統(tǒng)介紹及操作程序DSA系統(tǒng)包括，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)數(shù)型轉(zhuǎn)換器，數(shù)字處理機(jī)、/顯示裝置、存儲(chǔ)裝置、照片復(fù)制裝置，顯示監(jiān)視器。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室DSA系統(tǒng)共同點(diǎn)①有一個(gè)快速圖像處理機(jī)②X線質(zhì)量穩(wěn)定的X線機(jī)③X線成像——視頻信號(hào)—數(shù)字信號(hào)的圖像檢測(cè)部分④計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理部分⑤視頻圖像轉(zhuǎn)為數(shù)字圖像矩陣時(shí)，分辨率高⑥圖像顯示、存儲(chǔ)、拷貝等外部設(shè)備懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（一）電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于控制和圖像后處理工作過(guò)程輸入外部數(shù)據(jù)→存儲(chǔ)器中的程序執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算→對(duì)信息進(jìn)行處理→在輸出設(shè)備上顯示輸出數(shù)據(jù)1、系統(tǒng)控制控制收集圖像數(shù)據(jù)、控制X線發(fā)生器和曝光條件，控制掃描系統(tǒng)工作。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、圖像后處理部分對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換后的數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，移動(dòng)性偽影的校正處理，改善圖像S/N的時(shí)間濾過(guò)處理，自動(dòng)參數(shù)分析功能。啟動(dòng)開(kāi)關(guān)1啟動(dòng)X線機(jī)預(yù)備光欄調(diào)整準(zhǔn)備完畢啟動(dòng)2脈沖曝光啟動(dòng)采樣脈沖結(jié)束狀態(tài)恢復(fù)高壓注射器啟動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)2懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（二）DSA系統(tǒng)的要求1、DSA對(duì)X線源的要求（1）要求X線管能承受連續(xù)脈沖曝光的負(fù)荷量，一般X線管熱容量應(yīng)在200KHu以上，管電壓范圍40~150KV管電流800~1250mA。（2）X線能量必須穩(wěn)定：要求高壓發(fā)生器能產(chǎn)生穩(wěn)定的直流高壓，采用中頻、高頻技術(shù)，由微機(jī)處理控制，產(chǎn)生純直流高壓。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室2、獲取高信噪比圖像（1）提高X線的劑量獲取圖像的精確性，圖像信躁比平方與X線劑量呈正比。（2）調(diào)整光闌與光通量提高圖像信噪比。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室在操作中，當(dāng)影像增強(qiáng)器輸出光線很弱時(shí)，光闌打開(kāi)，電視攝像機(jī)接受全部來(lái)自影像增強(qiáng)器的成像信息，反之，當(dāng)影像增強(qiáng)器輸出光線很強(qiáng)時(shí)，光闌關(guān)閉到最小，電視攝像機(jī)僅接受光闌中心、小孔中照射光束的光強(qiáng)信息。故調(diào)光闌中心孔大小能使X-TV對(duì)不同X線強(qiáng)度曝光信息成像。當(dāng)光闌孔徑開(kāi)大，折射、散射光傳到攝像機(jī)靶上，從而變成噪聲，對(duì)圖像產(chǎn)生干擾、降低圖像信噪比。當(dāng)光闌孔開(kāi)小、減少噪聲，增加信息噪比及圖清晰度。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（三）數(shù)字圖像部分硬件結(jié)構(gòu)視頻信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換器輸入查找表幀存儲(chǔ)器ACU輸出查找表A/D轉(zhuǎn)換器顯示器計(jì)算機(jī)懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室1、輸入查找表：用于輸入圖像的對(duì)數(shù)變換。2、輸出查找表：實(shí)時(shí)圖像增強(qiáng)變換，指數(shù)變換，圖像顯示變換。3、幀存儲(chǔ)器與計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)通路，決定圖像后處理的速度。4、ACU用于圖像加、減及邏輯運(yùn)算，為DSA一個(gè)關(guān)鍵部件，使處理速度與視頻信號(hào)速度同步叫實(shí)時(shí)圖像處理。懷化醫(yī)專醫(yī)學(xué)影像教研室（四）DSA的控制系統(tǒng)1、DSA控制流程：?jiǎn)?dòng)開(kāi)關(guān)1啟動(dòng)X線機(jī)預(yù)備光闌調(diào)整準(zhǔn)備完畢啟動(dòng)2脈沖曝光啟動(dòng)采樣脈沖結(jié)束狀態(tài)恢復(fù)高壓注射器啟動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)2