数字化x线成像技术

放射影像培训系列,数字化X线成像技术,2019/5/17,数字化X线成像技术,1、数字成像技术的基础 2、计算机X线摄影（CR） 3、数字X线摄影（DR） 4、放射影像辅助设施,放射影像培训系列,2019/5/17,数字成像技术的基础,模拟成像 模拟X线摄影,2019/5/17,数字成像技术的基础,数字成像 数字X线摄影（DR）,2019/5/17,数字成像技术的基础,数字成像 计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,探测器相关词汇 高压发生器相关词汇 X线球管相关词汇 图像采集系统相关词汇,数字成像技术的基础,2019/5/17,空间分辨率：指在高对比度的情况下鉴别微细的能力,即显示最小体积病灶或结构的能力。一般地说,空间分辨率由X线束的几何尺寸所决定,与X线剂量大小无关,空间分辨率有一定的极限,它受到探测器的大小、采样间隔以及X线的焦点大小等的限制。 =1/有效像素尺寸0.5，如：1/1430.5=3.5LP/mm,数字成像技术的基础,2019/5/17,有效摄影尺寸：指探测器能够用于获取信息的范围，目前最大为17 17（43cm43cm）， GE检测科技平板探测器最大有效摄影尺寸为： 16 16（41cm41cm） 像素矩阵：有效摄影尺寸/有效像素尺寸 如： 43cm/143m 3000,数字成像技术的基础,2019/5/17,量子检测效率（DQE）： 表示探测器的性能，即所给剂量实际给予图像的百分比 。如：65 DQE探测器输出SNR / 探测器输入SNR 综合评价影像对比度、噪声特性、空间分辨率和入射剂量 和影像质量呈正比、患者剂量呈反比,数字成像技术的基础,2019/5/17,动态范围：即宽容度，是能够显示为信号强度不同的从最小到最大辐射强度范围。如：14bit214 常见设备的动态范围： DR探测器：14bit 普通电脑监视器：56bit 高档医用监视器：10bit 激光相机：12bit,数字成像技术的基础,2019/5/17,电离室自动曝光控制（AEC）：,电离室自动曝光控时装置，是利用电离室内气体的物理效应，使x线胶片在达到理想密度时切断曝光 目前大部分采用所谓“三野原理” 三个测量野可根据不同部位摄影的要求，用开关选择分别使用或任意组合。,数字成像技术的基础,2019/5/17,数字成像技术的基础,2019/5/17,X射线管 实际焦点：指阴极灯丝发射的电子打在靶面的面积 有效焦点：通过靶面垂直折射的焦点是有效焦点,就是通常说的焦点,靶面角度越小焦点越小,成像越清楚,靶面角度越大则反之. 目前常用为双焦点：0.6/1.2mm,数字成像技术的基础,2019/5/17,阳极热容量： 指阳极靶面的散热能力，用KHU或MHU表示，如230KHU/300KHU/350KHU等。,数字成像技术的基础,2019/5/17,高压发生器 发生器类型，如高频逆变25KHz 发生器功率，如64KW 千伏范围，如40150KV 毫安范围，如10640mA 曝光时间范围，如1mS8S 自动曝光程序，APR 技术选择，如KV with AEC option；KV/mAs；KV/mA/ms,数字成像技术的基础,2019/5/17,小结,熟悉数字成像的原理和物理基础 熟悉相关专业词汇：探测器、高压发生器、X线球管,数字成像技术的基础,2019/5/17,数字化X线成像技术,1、数字成像技术的基础 2、计算机X线摄影（CR） 3、数字X线摄影（DR） 4、放射影像辅助设施,放射影像培训系列,2019/5/17,计算机X线摄影（CR）,CR的概念及系统构成 IP板 CR的工作原理 CR产品分类 CR的临床应用,2019/5/17,计算机X线摄影（CR）： CR（Computed Radiography）是用存储屏记录X线影像，通过激光扫描使存储信号转换成光信号，再用光电倍增器转换成电信号，然后经过A/D转换后，输入计算机处理，成为高质量的数字图像。,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,IP（Image Plate）板： 代替传统的暗盒（片屏）。 其特点是可以重复使用，但不具备影像显示功能。,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,IP的结构：,表面保护层,辉尽性荧光物质层,基板层,背面保护层,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,CR（Computed Radiography) X-ray I P Laser Reader I P板： 含有微量二价铕离子的氟卤化钡晶体,（潜影）,（可见光）,A/D Computer D/A,Monitor,CR的成像原理,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,IP读取原理,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,CR产品分类,单槽：,Kodak Directview CR 500,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,CR产品分类,多槽：,Kodak Directview CR 975,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,CR产品分类,移动CR：,Kodak POC,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,产品分类,直接读取CR：,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,临床应用,普通X线摄影的数字化,CR基本能取代传统屏片系统的摄片功能及特检（如IVU）功能 能完成传统X光片的数字化功能，并可与RIS/PACS联接 CR的曝光条件可在正常屏片系统的4590之间变化，其影像均能用于诊断 能通过图像的处理来显示不同的解剖部位的影像,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,临床应用,CR在乳腺摄影的应用,常规X线摄影难以满足乳腺影像的高清晰度 CR的后处理功能使普通乳腺机拍摄出高质量的图像成为现实,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,CR的拓展性,CR,乳腺机,床旁机,模拟胃肠机,常规X线摄影机,小C臂,计算机X线摄影（CR）,2019/5/17,小结,熟悉IP板的结构及工作原理 熟悉CR的产品分类 熟悉CR的临床应用特点,2019/5/17,数字化X线成像技术,1、数字成像技术的基础 2、计算机X线摄影（CR） 3、数字X线摄影（DR） 4、放射影像辅助设施,放射影像培训系列,2019/5/17,数字X线摄影（DR）,DR (Digital Radiography)，是指采用X线探测器直接将X影像转化成数字图像的方法。,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,DR原理,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,DR主机摄片,采集工作站,医师图像工作站,相机,PACS存档服务器,（储存、调阅、报告）,DR工作流程,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,直接数字化平板探测器 非晶硒TFT,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,a-Se,TFT,直接数字化平板探测器成像原理 非晶硒TFT/a-Se+TFT,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,间接数字化平板探测器 碘化铯/硫氧化钆非晶硅TFT,数字探测器分类,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,探测器成像原理,间接数字化平板探测器 碘化铯非晶硅TFT/CsI + a-Si + TFT,6m,CsI,a-Si,TFT,143m,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,CCD探测器,数字探测器分类,闪烁屏,折射镜,折射镜,CCD,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,线阵探测器,后准直器,前准直器,立柱,传动机构,水平支架,数据采集器,多丝正比室探测器,受检人员,X球管,束光器,数字探测器分类,数字X线摄影（DR）,2019/5/17,各厂家探测器,碘化铯非晶硅平板： GE检测科技、法国Trixell、三星？ 硫氧化钆非晶硅平板:Tb + a-Si + TFT： Canon公司、Varian 公司、 非晶硒平板： 新医科技 、韩国DR Tech 、北京德润特 CCD探测器： 加拿大IDC 、德国IMIX 、瑞典Swissray 、北京恒瑞美联 、深圳安健 多丝正比室探测器 ： 航天中兴,2019/5/17,各种平板探测器比较,2019/5/17,非晶硅平板探测器性能比较,* 感光度绝对值增加一倍, X线剂量减少一倍,2019/5/17,各厂家探测器,法国Trixell 43cm43cm,2019/5/17,各厂家探测器,GE检测科技 41cm41cm,2019/5/17,各厂家探测器,CANON CXDI-31：9” x 11” CXDI-40系列：17” x 17” CXDI-50系列：14” x 17”,2019/5/17,各厂家探测器,加拿大 IDC,2019/5/17,各厂家探测器,德国 IMIX,2019/5/17,DR系统构成,X线机,平板探测器,控制台,2019/5/17,X线产生,穿透并衰减,检测并数字成像,图像采集与处理,DR部件功能,2019/5/17,DR 产品分类,根据机械结构： 单板-卧位悬吊 单板-多功能悬吊 单板-全悬吊（球管、探测器） 单板-立柱胸片架 单板-多功能U臂 双板-悬吊/浮动平床+胸片架 根据探测器类型：直接数字化平板探测器（非晶硒平板） 间接接数字化平板探测器（非晶硅平板） CCD探测器,2019/5/17,DR产品分类,单板-悬吊,2019/5/17,DR产品分类,单板-胸片架,2019/5/17,DR产品分类,单板-全悬吊,2019/5/17,DR产品分类,单板-全悬吊,2019/5/17,DR产品分类,单板-多功能U臂,2019/5/17,DR产品分类,双板： 悬吊/胸片架,2019/5/17,DR与CR比较,CR为不含X光机系统的成像转换系统，需由IP板，客户已有或另外购置的X光设备共同参与完成。 DR为本身带有X光机系统的直接数字化成像装置。,2019/5/17,DR与CR比较,CR的制造商：传统胶片生产商 Fuji. Kodak. Agfa. Konica 研制方向：用成像板替代X线胶片 DR的制造商：多为X线设备制造商 GE .SIEMENS、飞利浦 研制方向：用光电信号转换技术获取图像,2019/5/17,20:00 min,取出IP板,病人进入 检查室,第一次 曝光,最后一次 曝光,扫描和处理,质控,病人离开,CR检查,7:00min,较少的重复,洗出第一张 胶片,病人进 检查室,第一次 曝光,最后一次 曝光,洗出最后 一张胶片,质控,病人离开,传统胶片检查,8% 重复率,DR检查,第一次曝光 和质控,1:26 min,最少重复,病人离开,病人进入 检查室,1:30,:45,:45,最后一次 曝光和 质控,2019/5/17,小结,熟悉DR的产品分类 掌握探测器的类型 了解DR的临床应用 重点掌握DR与CR的区别,2019/5/17,数字化X线成像技术,1、数字成像技术的基础 2、计算机X线摄影（CR） 3、数字X线摄影（DR） 4、放射影像辅助设施,放射影像培训系列,2019/5/17,传统胶片成本高； 图像存储介质所占的空间不断增加，给存放和查找带来不便，并增加了人力及物力成本； 各种不同检查的图像分别存放，临床医生要同时参考同一病人不同检查所产生的影像时往往借阅困难；整袋借阅，归还时若有短缺则不易发觉。 下班时间无法查阅病人影像 传统图像存储和管理的独占性使得图像的丢失概率增加，利用率下降，异地会诊困难等。,传统的模拟医学影像体系有哪些弊端？,放射影像辅助设施,2019/5/17,PACS的概念：,医疗图像存档与传输系统（Picture Archiving and Communication System，PACS）： 是计算机网络软件技术和医学影像技术高度结合的高科技产品，旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。,放射影像辅助设施,2019/5/17,图像数据 采集部分,图像存储部分,网络部分,图像显示部分,与HIS接口部分,远程医学影像,PACS的基本原理与结构,放射影像辅助设施,2019/5/17,小型PACS （MiniPACS） ： 又称“设备级PACS”或“单机工作站”。这是一种纯图像的PACS系统，实现几台影像设备图像的数字化存储和传输，系统只包含病人的基本信息、设备信息、位图信息等，尚未满足影像科室的数字化工作流程。目前有些厂商提供的CR/PACS、DR/PACS均属于这一类,放射影像辅助设施,2019/5/17,单机工作站,放射影像辅助设施,2019/5/17,数字阅片工作组影像工作站,数字阅片影像工作站,10/100兆以太网交换机,PRINTER,CT,MR,DR,CD光盘 刻录机,PRINTER,放射影像辅助设施,2019/5/17,中型PACS （MidPACS） ： 又称“科室级PACS”。为保证系统的实用性，PACS 系统与病人相关信息管理结合起来，具有病人信息登录、预约、查询、统计等功能，即PACS要与RIS融合，或说这一层次的PACS本身就要包涵RIS的所有功能；科室级PACS主要是以放射科室为主，兼顾及其他影像科室。,放射影像辅助设施,2019/5/17,MidPACS解决方案,RIS,PACS,放射影像辅助设施,2019/5/17,放射科信息系统 （Radiology Information System，简称RIS） 病人检查预约及管理 医嘱的输入与管理 影像诊断报告的生成与管理 影像设备的管理 科室人员的管理 检查项目划价收费等,放射影像辅助设施,2019/5/17,大型PACS （FullPACS） ： 又称为Hospital PACS（全院整体化PACS） ，以数字化影像诊断（无纸化、无胶片化）为核心的大型网络系统，它涉及到放射科、超声科、内镜室、病理科、导管室、核医学科等相关影像科室，将全院影像设备资源和人力资源进行更合理有效的配置。 系统必须和医院其他系统融合，尤其是HIS系统。,放射影像辅助设施,2019/5/17,FullPACS解决方案,放射影像辅助设施,2019/5/17,PACS 的主要功能和应用,用图像服务计算机来管理和保存图像 医生用影像工作站来看片 用 DICOM 3.0 将医院各科室临床医师、放射科医师和专科医师以及各种影像、医嘱和诊断报告联成一网 用 Web、email 等现代电子通讯方式来做远程诊断和专家会诊 用专业二维、三维分析软件辅助诊断 用专业医疗影像诊断报告软件,放射影像辅助设施,2019/5/17,相机基本结构 相机分类