医用干式打印胶片密度特性的测试与分析.doc

医用干式打印胶片密度特性的测试与分析36【综述点评】中国医学装备2006年7月第3卷第7期chinamedicalequipment2006julyvol3no.7医用干式打印胶片密度特性的测试与分析thetestandanalysisindensityofmedicaldryfilm蔡杰,高天科,王铁男,苗红杰,李铁(卫生部北京医院医学工程科,北京100730)文章编号16728270(2006)073604【中图分类号r445【文献标识码b【摘要】目的:测试与分析医用干式胶片密度随温度的变化.方法:使用电热干燥箱作热源,用密度计测量胶片上各级灰阶的密度.结果:得到胶片灰阶在室温(25%),60%,70%及80%下的不同密度值,并观察到胶片在9012下的外观变化.结论:就密度而言,直热式打印片比干式激光打印片对温度敏感.【关键词】医用干式胶片;密度;温度;灰阶abstract:objective:totestandana1)zedensityofmedicaldryfilmvaryingwithtemperature.methods:toemployanelectrothermaldrierasaheatsourceandmeasuredensityofgreyscaleinfilmwithadensitometer.results:densityofgreyscaleatdifferenttemperatures(25o(2,60oe,70ocand80oc)hasbeenobtainedandthechangesinappearanceoffilmhavebeenobserved.conclusion:asfarasthepropertyofdensityisconeemed,directthermalfilmismoresensitivetotemperaturethandrylaserfdm.keywords:medicaldryfilm;density;temperature;eyscale1引言医学影像打印技术发展至今,从技术角度讲可分成三个阶段:crt多幅打印,湿式激光打印和干式打印.而在市场上常见的医用干式打印机主流机型按成像方式又可分成两大类一干式激光打印机和直热式打印机.干式激光打印机采用影像打印与显,定影分开两步处理的方式.在打印方面,它保留了湿式激光打印机的数字化影像处理和激光扫描成像.但取消了洗片机,代之以一套热处理系统,通过加热的方式实现胶片的显影和定影.直热式打印机则使用热头阵列一步直接成像.干式打印技术利用温度的变化最终在胶片上得到图像.因无法做到象以往湿式处理胶片那样通过水洗干净地清除胶片上的全部杂质(包括未反应的银盐以及反应所生成的除银之外的物质),当胶片遇到符合反应的温度时,残留的杂质就会继续发生反应,从而影响胶片的图像质量.我们通过创造一种高热,恒温的试验条件来测试不同厂家,不同成像方式的干式胶片对温度所产生的变化,从定性与定量两方面来分析干式打印胶片的密度特性.2材料与方法份.其中干式激光打印片3张,分别来自fuji,kodak和konica;直热式打印片2张,分别来自agfa和codonics.打印的均是smpte测试图(见图1).胶片上灰阶区域编号由0%(最黑)至100%(最自)间隔10%共有11级.我们先在室温下(25)测量胶片上各级灰阶的密度.对于编号同为50%的两个灰阶则选用左侧的一个.然后使用具有数字温控功能的电热鼓风干燥箱(上海市实验仪器总厂生产,101a一2型)制造出一个本次试验使用五个厂家提供的干式打印胶片各一图1smpte测试图作者简介:蔡杰,男.(1975一).大学本科.工程师.主要从事医学影像设备的维护工作.中国医学装备2006年7月第3卷第7期chinamedicalequipment2006julyvol3no.7热源.选用l档加热,开鼓风.把温度设为6o,当达到并稳定在预设的温度后,把五张胶片平铺放入其中.30分钟后将胶片取出,测量其各级灰阶的密度.再把温度设为70,当达到并稳定在预设的温度后,考虑到胶片热化学反应的不可逆性,仍然是把这五张胶片放入其中.30分钟后胶片取出测灰阶密度.80c下的测试同于上述.60,70,80c下经过加热测试的五张胶片表面37平整.而当胶片在90c下受热3o分钟从箱内拿出后,我们看到干式激光打印胶片整体发黄变色,肉眼可辨灰阶数目减少,而直热式打印胶片则是在表面出现了皲裂及微小的点状凸起.此时的胶片已无法用于临床诊断及保存,我们也就未测其灰阶的密度值.3结果不同温度下的胶片灰阶实测密度值(见表1一表4)表1室温25时的灰阶密度值0%102030%405060708090100%agfa3.232.161.651.301.060.840.650.490.370.270.20codonics3.122.201.721.351.080.840.640.490.380.280.19fuji3.002.171.741.401.130.870.610.440.320.250.20kodak3.032.351.861.551.281.050.870.690.510.370.22konica3.0o2.752.472.211.961.711.441.140.860.540.20表2加热至60时的灰阶密度值0102030405060708090%100%agfa3.222.191.661.331.090.870.680.520.390.280.21codonics3.142.231.751.361.100.870.680.540.420.320.21fuji2.962.151.731.391.130.870.610.440.320.250.20kodak3.032.351.871.561.281.070.870.690.5l0.370.23k0nica2.882.652.432.191.971.721.421.160.870.550.21表3加热至70时的灰阶密度值0102030%40%5060%708090100%agfa3.242.221.711.371.150.920.730.550.430.310.22codonics3.152.261.791.411.150.910.720.570.450.340.21fuji2.952.151.731.391.140.880.620.450.330.260.20kodak3.042.371.891.581.311.080.890.710.530.380.24k0nica2.972.732.502.252.011.741.471.160.870.540.20表4加热至80时的灰阶密度值0%10%203040%5060708090100%agfa3.372.421.891.541.291.060.850.670.520.380.25codonics3.262.411.931.541.261.010.820.650.520.400.22fuji3.022.231.811.451.180.910.630.470.350.280.23kodak3.052.441.981.661.391.150.950.750.550.390.24konica2.972.742.602.442.241.971.641.260.920.570.224分析与讨论4.1数据处理从测试结果可以看出,在室温下不同厂家的胶片对相同编号的灰阶其密度值已是不完全相同,而我们希望能够对室温下不同胶片上具有相同或相近密度的灰阶随温度变化的情况进行比较.考虑到人眼对于密度的分辨能力是有限的:一般对0.12的密度差尚能分辨;且对低于0.2或高于2.5的密度值几乎无法辨认.由于对低38国医学装备2006f7月第3卷第7期chinamedicalequipment2006julyvol35/0.7于0.12密度差的不同灰阶人眼已无法将其区分开,我们可将其归为同一类灰阶.根据这一前提我们选取以下4组灰阶(见表5一表8),使每组灰阶在室温下的密度差均不超过0.12并生成相应的密度一温度折线图(见图2一图5).此外我们还计算出了每份胶片的各级灰阶加热至80c后相对于室温25c的密度相对变化量(见表9一表13).表5第1组灰阶密度值选取灰阶的编号25.c60oc70oc80.cagfa(100%)0.200.210.220.25codonics(100%)0.190.210.210.22fujir100%)0.200.200.200.23kodak(100%)0.220.230.240.24konic100%)0.200.210.200.220.260.240.220.200.180.16./:/+agfa(100%)+codonics(100%)fuji(100%)*kodak(100%)konica(100%)25oc60oc70oc80oc图2第1组灰阶的密度一温度折线图表6第2组灰阶密度值选取灰阶的编号25c60c70c80cagfa(70%)0.490.520.550.67codonics(70%)0.490.540.570.65fuji(70%)0.440.440.450.47kodak(80%)0.510.510.530.55konica(90%)0.540.550.540.570.700.650.600.550.50o.450.40.j,:=:=,一.矗agfa(70%)+cod0nics(70%)+fuji(70%)kodak(80%)+konica(90%)25oc60oc70oc80oc图3第2组灰阶的密度一温度折线图表7第3组灰阶密度值选取灰阶的编号25c60c70c80cagfa(50%)0.840.870.921.06c0d0nics(50%)0.840.870.911.01fuji(50%)0.870.870.880.91k0dak(60%)0.870.870.890.95konica(80%)0.860.870.870.92图4第3组灰阶的密度一温度折线图表8第4组灰阶密度值选取灰阶的编号25c60c70c80cagfa(40%)l1061.091.151.29c0donics(40%)1.o81.1o1.151.26fuji(40%)li131.131.141.18kodak(50%)l1051.071.081.15konica(70%)1.141.16li161.26/一/+agfa(40%)-一codonics(4d%)fuji(40%)一kodak(50%)+konica(7o%)25oc60oc70c80oc图5第4组灰阶的密度一温度折线图4.2测试分析与讨论从已有的技术资料我们了解到医用干式打印胶片的影像稳定性比起传统的湿式胶片有所下降.这主要是因其在打印成像过程中以温度,时间作为反应条件,胶片打印以后在遇到合适的条件时胶片上的化学成分还会渐进式地发生反应从而使胶片变色.医用干式打印胶片在打印过程中一般要在数十秒内经受上百度的高温,在打印成像以后胶片在日常的保管过程中一般不再会遇到这样的高温.但是要十几年或数十年地保存胶片,也要注意保存条件.医院片库的工作环境可使温度对干式胶片的影响降到最低.而对于病人来说保管干式胶片坫;1中国医学装备2006年7月第3卷第7期chinamedicalequipment2006julyvo13no.7表9agfa干片390%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%25c时灰阶密度3.232.161.651.301.060.840.650.490.370.270.2080c时灰阶密度3.372.421.891.541.291.060.850.670.520.380.25密度相对变化量(%)4.3312.0414.5518.4621.7026.1930.7736.7340.5440.7425.0o表10codonics干片0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%25c时灰阶密度3.122.201.721.351.080.840.640.490.380.280.1980c时灰阶密度3.262.411.931.541.261.010.820.650.520.400.22密度相对变化量(%)4.499.5512.2114.0716.6720.2428.1332.6536.8442.8615.79表11fuji干片0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%25c时灰阶密度3.002.171.741.401.130.870.610.440.32o.250.2080c时灰阶密度3.022.231.811.451.180.910.630.470.350.280.23密度相对变化量(%)0.672.764.023.574.424.603.286.829.3712.0015.00表12kodak干片0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%25c时灰阶密度3.032.351.861.551.281.050.870.690.510.370.2280c时灰阶密度3.052.441.981.661.391.150.950.750.55o.390.24密度相对变化量(%)0.663.836.457.108.599.529.208.707.845.419.09表13konica干片0%10%20%30%40%50%6o%70%80%90%100%25c时灰阶密度3.002.752.472.211.961.711.441.140.860.540.2080c时灰阶密度2.972.742.602.442.241.971.641.260.920.570.22密度相对变化量(%)一1.000.365.26i0.4114.2915.2013.8910.536.985.5610.00则不是那么方便.如在夏季不慎将这种胶片放在密闭的车厢内或被直晒,高温环境则会加快胶片的变化.我们的测试从60开始升温也是考虑了实际可能遇到的情况.在60时经过30分钟胶片灰阶密度值有微小的变化,对这种变化此时人眼是不