计算机X线摄影2（X线检查诊断课件）

第三章数字X线成像第二节计算机X线摄影2教学目的与要求：1.熟悉EDR的处理流程2.掌握CR系统的相关处理3.熟悉影响CR影像质量的因素4.了解CR的能量减影处理三、CR成像系统的图像处理图像处理功能：1.系统的检测功能有关的处理(第二象限)。基于适当的影像读出技术保证整个系统在一个很宽的动态范围内自动获得具有最佳密度与对比度的影像（EDR）。2.与显示影像特征有关的处理(第三象限)。通过各种特定处理（如谐调处理、频率处理、减影处理等）为诊断医生提供满足不同诊断要求的、具有较高诊断价值的影像。3.与影像信息的存储与传输功能有关的处理(第四象限)。这个功能是获得质量优良的照片记录，并在不衰减影像质量的前提下实施影像数据的压缩，以达到高效率的存储与传输（一）与检测功能相关的处理环节EDR的目的是为了自动控制成像特性来实现影像密度的稳定性。方法为直方图调整法，根据摄影部位和摄影技术的差别，制定特定的直方图形状。在IRD正式读出影像之前，进行曝光区域识别，预读出一个影像的直方图。然后使用输入的X线摄影信息和自动检测到的影像的敏感性范围来调整直方图的特征。EDR流程：①分割标识范围的识别处理；②曝光区域的识别处理；③直方图分析，在最后修正的曝光区域内，基于影像数据制成直方图。使用在每个摄影程序中设定的直方图分析参数（界限值，探测参数等），可测得有用的影像信号的最大剂量值S1和最小剂量值S2。直方图分析五种类型：①用于骨骼～皮肤的显示；②用于骨骼～软组织的显示；③用于胃肠道钡剂造影检查的显示；④着重突出软组织信息的软组织显示；⑤着重突出骨骼信息的骨骼显示。（二）与显示功能相关的处理环节包括：动态范围；压缩处理；谐调（层次）处理；空间频率处理；能量减影处理。早期CR系统处理界面1、动态范围压缩处理指将原始影像信号的信息范围按照诊断的需要、用适当的进行适当的处理函数进行压缩处理，使不需要的信号被压缩掉，需要的信号清楚地显示出来。在谐调处理与空间频率处理之前施行。SD=Sorg+f（Sus）SD表示动态范围处理后的信号，f（Sus）为处理函数，Sorg为原始影像信号Sus=∑Sorg/M2Sus表示为平滑处理后的信号，M2为动态范围压缩的表面尺寸。图像平滑减噪信号压缩处理通过CR的压缩处理，胸部影像描绘出纵隔内的细微结构。胃肠道双重对比造影检查显示充满空气部位结构（胃小区）的细节。在乳腺摄影中，显示临近皮肤边缘部分的结构。2．谐调处理：也叫层次处理，主要用来改变影像的对比度、调节影像的整体密度。在FCR系统中：以16种谐调曲线类型（GT）作为基础，以旋转量（GA）、旋转中心（GC）和移动量（GS）作为调节参数，实现对对比度和光学密度的调节，达到影像的最佳显示。（1）谐调曲线类型（GT）是一组非线性的转换曲线，其作用是显示灰阶范围内各段被压缩和放大显示程度，它的选择就象选择X线胶片的γ值一样，针对不同的部位有不同的配制。A线：产生大宽容度的线性层次；B—J线：属系统性变化的非线性层次曲线，类似于屏-片系统特性曲线；K-L线：为数字减影血管造影所设置的特别高对比度的非线性曲线；M线：线性黑白反转曲线；N线：为胃肠造影专门设定的非线性曲线；O线：主要用于优化骨骼的非线性曲线；P线：主要用于优化胸部肺野区域产生的微小密度变化的影像。黑白反转（2）旋转中心（GC）：为谐调曲线的中心密度，其值依照医学影像的诊断要求设为0.3～2.6，改变GC即改变了曲线的密度中心（相当于窗位）；GC可改变影像密度。实际的应用中首先要选择好GC，若ROI在激光阅读完后已经达到了诊断的要求，就没有必要再调整GC值。（3）旋转量（GA）：亦称转换灰度量，旋转量主要用来改变影像的对比度（相当于窗宽）。旋转量的数值范围在－4～4（不包括0），当GA＝l时，表示所选择的谐调曲线无对比度变化，相当于屏-片系统中H-D曲线的γ=1，输入与输出影像的对比无变化，GA越大，对比度越大；GA越小，对比越小。（4）谐调曲线移动量（GS）：亦称作灰度曲线平移量，GS=－1.44～1.44，是利用细微调节以获得最优化密度，改变整幅影像的密度。降低GS值即曲线向右移，减小影像密度；增加GS值即曲线向左移，增加影像密度。借这四个参数可以获得适用于诊断目的的影像对比度、总体光学密度及黑白反转的效果等。进行谐调处理时，一般GT不作改变；其它三个参数依ROI的密度、对比度特征再作调整，在调整过程中，先确定GC，然后再调整GA和GS。3．空间频率处理是指系统对空间频率响应的调节，主要用于改变影像的锐利度。CR系统中使用的空间频率处理称为不鲜明蒙片处理。处理中使用一个不鲜明的影像Qus作为蒙片影像，以增加空间频率响应。一幅影像中，主要增强成份的频率是由不鲜明蒙片的大小决定的。（1）频率等级：即对空间频率范围的分级。等级范围为0～9，按结构尺寸设置：①低频等级（0～3）：用于增强大结构，如软组织、肾脏和其它内部器官的轮廓；②中频等级（4～5）：用于增强普通结构，如肺部脉管和骨骼轮廓线；③高频等级（6～9）：用于增强小结构，如微细骨结构、肾小区等。（2）频率类型：用于调整增强系数，控制每一种组织密度的增强程度。在FCR系统中，共设有F、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z等12个类型。也有10种频率类型可选择的CR系统。（3）频率增强程度：表示增强程度的最大值。用以控制频率的增强程度。在FCR系统中，频率增强程度值为0～16。4．减影处理：是通过采用一定的技术来消除无关结构的背景影像，使需要观察的结构能更清楚地显示。能量减影方式又分为两次曝光法和一次曝光法。两次曝光法是在曝光中切换X线管输出的能量，得到两幅不同能量的照片进行加权减影；一次曝光法两块曝光法。常规胸片与CR胸片对比（三）影响CR影像质量的因素1、决定CR系统响应因素：①进入IP的散射线；②激光束在IP荧光层上的散射；可选择ST型（标准型）抑制量子噪声或选HR型（高分辨型）增强响应特征；③电子系统的响应特征；主要包括模拟转换和滤过传送。2、CR系统的噪声：①量子噪声：X线剂量越大，噪声越小，即噪声量与IP检测到的X线量成反比；②光量子噪声：与入射剂量、IP的X线吸收效率、光激发发光量、集光效率、光电转换率等成反比；③固有噪声：包括IP的结构噪声、激光噪声、模拟电路噪声和A/D转换噪声，主要以结构噪声为主。75kVp88mAs2460EI噪声与图像质量75kVp88mAs2460EI75kVp160mAs2680EI75kVp88mAs2460