DR的基础知识

.,DR的基础知识韩爽,.,一.什么叫DR?,DR是Digitalradiography的简称，即“数字放射成像系统”。DR利用FPD平板进行影像获取，取代了传统的X线胶片或CR的IP板并以数字方式存储在计算机系统中。DR在曝光后几秒钟可显示图像。和传统图像相比:无须暗盒，无需耗材(较IP板)具有成像快，图像质量高、易于保存、检索、传输、运行成本低等诸多优势。,.,二.DR系统组成,A:成像链：X线源(X线机)平板探测器(FPD)各支架组合方式(摄影平床,胸片架,)(悬吊式,地轨式)B:数字链：计算机处理单元(前登记工作站,后处理工作站)、显示终端,.,FPD平板探测器,(flatpaneldetectr)(平的仪器板检测）是一种采用半导体技术，将X线能量转换为电信号，通过A/D模拟转换进行数字化转换,产生X线图像的检测器,.,三.DR的工作原理,1.首先X线穿透人体照射平板材料2.按调整信号方式分两种直接转换式：非晶硒转换层将X线信号直接转换为电信号间接转换式：X线激发荧光体产生可见光信号，再由TFT光电二极管转换为电信号3.然后通过A/D模拟转换单元实现数字化转换4.最后将数字信号以DICOM3.0标准传输至用户终端最终实现分析、处理、诊断、存储等功能,.,四.DR的分类,按探测器材料分类:常见1.非晶硒2.非晶硅3.CCD很少并淘汰4.CMOS5.线扫描,.,四.DR的分类的英文意思,DDR（DirectDigitalRadiography）（直接的数字显示的放射照相学）非晶硒（a-se）层薄膜半导体阵列（ThinFilmTransistorArray简称TFT阵列）（细小的电影胶片晶体管队伍）2.IDR（IndirectDigitalRadiography）（间接的数字显示的放射照相学）非晶硅（a-si）3.CCD（ChargeCouplingDevice）（电荷联结器仪器）（电荷耦合器）4.C-MOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）（互补的金属氧化物半导体）,.,五.各类DR的成像原理,1.非晶硒成像原理硒作为一种光电导体，可由X射线引起电荷改变（产生电信号）再由薄膜晶体管阵列（TFT)将电信号读出并数字化。,非晶硒层,TFT层,薄膜半导体阵列（ThinFilmTransistorArray简称TFT阵列）,.,五.各类DR的成像原理,2.非晶硅成像原理X线先经荧光介质材料转换成可见光，再由光敏元件将可见光信号转换成电信号，最后将模拟电信号经A/D转换成数字信号。,荧光介质,非晶硅层,TFT层,.,五.各类DR的成像原理,3.CCD成像原理X射线图象被荧光屏转换为可见光，由光学系统传至直接与CCD连接的半导体阵列上检测并重建图象。,CCD半导体阵列,光学系统,荧光介质,.,六.DR的成像过程,1.间接成像过程（IDR)X-线信息闪烁体可见光信息光电二极管薄膜晶体管电信息A/D转换数字信息计算机,2.直接成像过程（DDR)X-线信息非晶硒电信息A/D转换数字信息,计算机,.,特别关注:,无论哪种类型的DR，其“直接”和“间接”是相对的。所谓“直接”（如a-se)也仅仅是因其本身是一种电导材料，而减少了一个光转换环节而已，最终都要通过TFT检测阵列，再经A/D转换、处理才能获得数字图像。从严格意义上讲，DR只有转换方式不同之分，而无“直接”和“间接”之分。,.,七.检测平板探测器性能的主要参数,（一）量子检测效能DQE（二）动态范围（三）调制传递函数MTF（四）低X线对比小物体的可见度(对X线敏感度低的物体的检测能力),.,八.平板探测器的主要特点,1.工作流程的减化减少了信号丢失和噪声的增加。2.TFT像素极小确保了DR系统的信噪比高，3.图像灰阶范围大，使得所示图像细节更清晰、层次更丰富。4.放射剂量少，曝光宽容度大，曝光条件易掌握，提高了检查效率，也减少了一般损耗。,.,八.平板探测器的主要特点,5.可以根据临床需要进行各种图像后处理。6.图像可直接以符合国际标准的数字化格式储存、传输。7.可即时成像，减短检查时间，减少重复检查，提高工作效率。,.,九.平板探测器的拼接方式,目前平板探测器有拼接式和单片式两种。主要原因是生产大面积矩阵块工艺难度大。拼接板的缺点是：在拼接处像素之间的接缝，拼接处像素的对齐，结合面之间的应力等均为造成图像质量的不稳定因素,.,十.CR与DR的区别,（一）成像原理CR是一种X线间接转换技术，利用IP板作为X光检测器。DR是一种X线直接转换技术，利用硒层或碘化铯-光电二极管直接把X线光子转换成模拟电压供数字化。所有过程全部在平板探测器内完成。,.,十.CR与DR的区别,（二）图像质量图像分辨率CR1）IP中的成像介质存在散射，引起潜影模糊。2）激光扫描仪的激发光束光点的直径与激光光线在IP荧光体内的散布，均使图像锐利度下降，降低了图像的分辨率。3）时间分辨率差，密度分辨率有时略显不足。DR1）转换过程中无附加设备，不存在光学模糊。2）空间分辨率及密度分辨力直接由转换介质和像素排中像素大小决定。,.,十.CR与DR的区别,调制传递函数MTF参考平板探测器性能。曝光宽容度CR与DR均有很宽的曝光宽容度，DR可达20000：1。噪声(所有影响图象质量的因素)CRIP的结构噪声、转换和检测X线光子中引入的波动、激光功率漂移、激光束位置的漂移、激光束激发IP发出光的几率的波动以及电子链中噪声等。DR主要噪声源是结构噪声、电子链中噪声，以及把X线转换为电荷的几率波动引起的噪声,.,十.CR与DR的区别,（三）曝光剂量CR常规剂量的1/4。DR常规剂量的1/71/20。（四）工作效率CR与常规X线省略相比省略暗室操作环节:DR曝光、预览、存储、传输仅几秒钟。,.,十.CR与DR的区别,（五）工作环境CR工作环境要求略高。DR相比来说略低。（六）日常耗材CR达一定曝光次数后必须更换I