DR的基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件

1、.,1,D R 的 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 韓爽,.,2,一. 什么叫DR?,DR是Digital radiography 的簡(jiǎn)稱，即“數(shù)字放射成像系統(tǒng)”。 DR利用FPD平板進(jìn)行影像獲取， 取代了傳統(tǒng)的X線膠片或CR的IP板 并以數(shù)字方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。 DR在曝光后幾秒鐘可顯示圖像。 和傳統(tǒng)圖像相比: 無須暗盒，無需耗材(較IP板) 具有成像快，圖像質(zhì)量高、 易于保存、檢索、傳輸、運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。,.,3,二. DR系統(tǒng)組成,A:成像鏈： X線源(X線機(jī)) 平板探測(cè)器 (FPD) 各支架組合方式(攝影平床,胸片架,) (懸吊式,地軌式) B:數(shù)字鏈： 計(jì)算機(jī)處理單元 (前登記工作站,后處

2、理工作站)、 顯示終端,.,4,FPD平板探測(cè)器,( flat panel detectr) (平的 儀器板 檢測(cè)） 是一種采用半導(dǎo)體技術(shù)， 將X線能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 通過A/D模擬轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換, 產(chǎn)生X線圖像的檢測(cè)器,.,5,三. DR的工作原理,1. 首先X線穿透人體照射平板材料 2. 按調(diào)整信號(hào)方式分兩種 直接轉(zhuǎn)換式： 非晶硒轉(zhuǎn)換層將X線信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 間接轉(zhuǎn)換式： X線激發(fā)熒光體產(chǎn)生可見光信號(hào)， 再由TFT光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 3.然后通過A/D模擬轉(zhuǎn)換單元 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)換 4. 最后將數(shù)字信號(hào)以DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)傳輸至用戶終端 最終實(shí)現(xiàn)分析、處理、診斷、存儲(chǔ)等功能,.

3、,6,四. DR的分類,按探測(cè)器材料分類: 常見 1.非晶硒 2.非晶硅 3.CCD 很少并淘汰 4.CMOS 5.線掃描,.,7,四. DR的分類的英文意思,DDR（Direct Digital Radiography） （直接的 數(shù)字顯示的 放射照相學(xué)） 非晶硒（ a-se）層 薄膜半導(dǎo)體陣列 （Thin Film Transistor Array 簡(jiǎn)稱TFT 陣列） （細(xì)小的 電影膠片 晶體管 隊(duì)伍） 2. IDR（Indirect Digital Radiography） （間接的 數(shù)字顯示的 放射照相學(xué)） 非晶硅（a-si） 3. CCD（Charge Coupling Device

4、）（電荷 聯(lián)結(jié)器 儀器） （電荷耦合器） 4.C-MOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor） （互補(bǔ)的 金屬 氧化物 半導(dǎo)體）,.,8,五. 各類DR的成像原理,1. 非晶硒成像原理 硒作為一種光電導(dǎo)體， 可由X射線引起電荷改變（產(chǎn)生電信號(hào)） 再由薄膜晶體管陣列（TFT) 將電信號(hào)讀出并數(shù)字化。,非晶硒層,TFT層,薄膜半導(dǎo)體陣列（Thin Film Transistor Array 簡(jiǎn)稱TFT 陣列）,.,9,五. 各類DR的成像原理,2. 非晶硅成像原理 X線先經(jīng)熒光介質(zhì)材料轉(zhuǎn)換成可見光， 再由光敏元件將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 最后將模擬電信

5、號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。,熒光介質(zhì),非晶硅層,TFT層,.,10,五. 各類DR的成像原理,3. CCD成像原理 X射線圖象被熒光屏轉(zhuǎn)換為可見光， 由光學(xué)系統(tǒng)傳至 直接與CCD連接的半導(dǎo)體陣列上 檢測(cè)并重建圖象。,CCD半導(dǎo)體陣列,光學(xué)系統(tǒng),熒光介質(zhì),.,11,六. DR的成像過程,1. 間接成像過程（IDR) X-線信息 閃爍體 可見光信息 光電二極管 薄膜晶體管 電信息 A/D轉(zhuǎn)換 數(shù)字信息 計(jì)算機(jī),2. 直接成像過程（DDR) X-線信息 非晶硒 電信息 A/D轉(zhuǎn)換 數(shù)字信息,計(jì)算機(jī),.,12,特別關(guān)注:,無論哪種類型的DR， 其“直接”和“間接”是相對(duì)的。 所謂“直接”（如a-se)

6、 也僅僅是因其本身是一種電導(dǎo)材料， 而減少了一個(gè)光轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)而已， 最終都要通過TFT檢測(cè)陣列， 再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換、處理才能獲得數(shù)字圖像。 從嚴(yán)格意義上講， DR 只有轉(zhuǎn)換方式不同之分， 而無“直接”和“間接”之分。,.,13,七. 檢測(cè)平板探測(cè)器性能的主要參數(shù),（一）量子檢測(cè)效能DQE （二）動(dòng)態(tài)范圍 （三）調(diào)制傳遞函數(shù)MTF （四）低X線對(duì)比小物體的可見度 (對(duì)X線敏感度低的物體的檢測(cè)能力),.,14,八. 平板探測(cè)器的主要特點(diǎn),1. 工作流程的減化 減少了信號(hào)丟失和噪聲的增加。 2. TFT像素極小 確保了DR系統(tǒng)的信噪比高， 3. 圖像灰階范圍大， 使得所示圖像細(xì)節(jié)更清晰、層次更豐富。 4

7、. 放射劑量少，曝光寬容度大， 曝光條件易掌握，提高了檢查效率， 也減少了一般損耗。,.,15,八. 平板探測(cè)器的主要特點(diǎn),5. 可以根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理。 6. 圖像可直接以符合 國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化格式儲(chǔ)存、傳輸。 7. 可即時(shí)成像，減短檢查時(shí)間， 減少重復(fù)檢查，提高工作效率。,.,16,九. 平板探測(cè)器的拼接方式,目前平板探測(cè)器有拼接式和單片式兩種。 主要原因是生產(chǎn)大面積矩陣塊工藝難度大。 拼接板的缺點(diǎn)是： 在拼接處像素之間的接縫， 拼接處像素的對(duì)齊， 結(jié)合面之間的應(yīng)力等 均為造成圖像質(zhì)量的不穩(wěn)定因素,.,17,十. CR與DR的區(qū)別,（一）成像原理 CR 是一種X線間接轉(zhuǎn)換技術(shù)，

8、 利用IP板作為X光檢測(cè)器。 DR 是一種X線直接轉(zhuǎn)換技術(shù)， 利用硒層或碘化銫-光電二極管 直接把X線光子轉(zhuǎn)換成模擬電壓供數(shù)字化。 所有過程全部在平板探測(cè)器內(nèi)完成。,.,18,十. CR與DR的區(qū)別,（二）圖像質(zhì)量 圖像分辨率 CR 1）IP中的成像介質(zhì)存在散射，引起潛影模糊。 2）激光掃描儀的激發(fā)光束光點(diǎn)的直徑 與激光光線在IP熒光體內(nèi)的散布， 均使圖像銳利度下降，降低了圖像的分辨率。 3）時(shí)間分辨率差，密度分辨率有時(shí)略顯不足。 DR 1）轉(zhuǎn)換過程中無附加設(shè)備，不存在光學(xué)模糊。 2）空間分辨率及密度分辨力 直接由轉(zhuǎn)換介質(zhì)和像素排中像素大小決定。 。,.,19,十. CR與DR的區(qū)別,調(diào)制傳遞

9、函數(shù)MTF 參考平板探測(cè)器性能。 曝光寬容度 CR與DR均有很寬的曝光寬容度，DR可達(dá)20000：1。 噪聲(所有影響圖象質(zhì)量的因素) CR IP的結(jié)構(gòu)噪聲、轉(zhuǎn)換和檢測(cè)X線光子中引入的波動(dòng)、 激光功率漂移、激光束位置的漂移、 激光束激發(fā)IP發(fā)出光的幾率的波動(dòng)以及電子鏈中噪聲等。 DR 主要噪聲源是結(jié)構(gòu)噪聲、電子鏈中噪聲， 以及把X線轉(zhuǎn)換為電荷的幾率波動(dòng)引起的噪聲,.,20,十. CR與DR的區(qū)別,（三）曝光劑量 CR 常規(guī)劑量的1/4 。 DR 常規(guī)劑量的 1/71/20 。 （四）工作效率 CR 與常規(guī)X線省略相比省略暗室操作環(huán)節(jié): DR 曝光、預(yù)覽、存儲(chǔ)、傳輸僅幾秒鐘。,.,21,十. CR與DR的區(qū)別,（五）工作環(huán)境 CR 工作環(huán)境要求略高。 DR 相比來說略低。 （六）日常耗材 CR 達(dá)一定曝光次數(shù)后必須更換IP板。