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[转帖](DR)直接数字化X射线摄影

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libra458 发表于 2008-5-3 17:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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(DR)直接数字化X射线摄影



DR(Digital Radiography),即直接数字化X射线摄影系统,是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成,是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像,是一种广义上的直接数字化X线摄影。而狭义上的直接数字化摄影即DDR(DirectDigit Radiography),通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影,是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。

   DR与CR的共同点都是将X线影像信息转化为数字影像信息,其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势:CR和DR由于采用数字技术,动态范围广,都有很宽的曝光宽容度,因而允许照相中的技术误差,即使在一些曝光条件难以掌握的部位,也能获得很好的图像;CR和DR可以根据临床需要进行各种图像后处理,如各种图像滤波,窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能,为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持。对两者的性能比较如下:

  1.成像原理:DR是一种X线直接转换技术,它利用硒作为X线检测器,成像环节少;CR是一种X线间接转换技术,它利用图像板作为X线检测器,成像环节相对于DR较多。

  2.图像分辨率:DR系统无光学散射而引起的图像模糊,其清晰度主要由像素尺寸大小决定;CR系统由于自身的结构,在受到X线照射时,图像板中的磷粒子使X线存在着散射,引起潜像模糊;在判读潜像过程中,激光扫描仪的激发光在穿过图像板的深部时产生着散射,沿着路径形成受激荧光,使图像模糊,降低了图像分辨率,因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差,不能满足动态器官和结构的显示。

  3.DR是今后的发展方向,但就目前而言,DR电子暗盒的结构14 in×17 in(1 in=2.54 cm)由4块⒎5 in ×8 in 所组成,每块的接缝处由于工艺的限制不能做得没缝,且一旦其中一块损坏必将导致4块全部更换,不但费用昂贵,还需改装已有的X线机设备,而CR相对费用较低,且多台X线机可同时使用,无需改变现有设备。

  4.CR系统更适用于X线平片摄影,其非专用机型可和多台常规X线摄影机匹配使用,且更适用于复杂部位和体位的X线摄影;DR系统则较适用于透视与点片摄影及各种造影检查,由于单机工作时的通量限制,不易取代大型医院中多机同时工作的常规X线摄影设备,但较适用于小医疗单位和诊所的一机多用目的。事实上,CR和DR系统在相当长的一段时间内将是一对并行发展的系统。

数字化X线影像技术的特点

数字X线机是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术相结合而形成的一种先进的X线机。
   在原有的诊断X线机直接胶片成像的基础上,通过A/D转换和D/A转换,进行实时图像数字处理,进而使图像实现了数字化。它的出现打破了传统X线机的观念,实现了人们梦寐以求的模拟X线图像向数字化X线图像的转变。 
  特点:

  第一,它最突出的优点是分辩率高,图像清晰、细腻,医生可根据需要进行诸如数字减影等多种图像后处理,以期获得理想的诊断效果。 
  第二,该设备在透视状态下,可实时显示数字图像,医生再根据患者病症的状况进行数字摄影,然后通过一系列影像后处理如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑等功能,可从中提取出丰富可靠的临床诊断信息,尤其对早期病灶的发现可提供良好的诊断条件。 
  第三,数字化X线机形成的数字化图像比传统胶片成像所需的X射线计量要少,因而它能用较低的X线剂量得到高清晰的图像,同时也使病人减少了受X射线辐射的危害。 
  第四,由于它改变了已往传统的胶片摄影方法,可使医院放射线科取消原来的图像管理方式和省去片库房,而可采用计算机无片化档案管理方法取而代之,可节省大量的资金和场地,极大地提高工作效率。此外,由于数字化X线图像的出现,结束了X线图像不能进入医院PACS系统的历史,为医院进行远程专家会诊和网上交流提供了极大的便利。另外,该设备还可进行多幅图像显示,进行图像比较,以利于医生准确判别、诊断。通过图像滚动回放功能,还可为医生回忆整个透视检查过程。 

数字化X线的临床应用

 数字化的图像质量与所含的影像信息量可与传统的X线成像相媲美。图像处理系统可调节对比。故能达到最佳的视觉效果;摄照条件的宽容范围较大;患者接受的X线量减少。图像信息可由磁盘或光盘储存,并进行传输,这些都是数字化图像的优点。
   数字化图像与传统X线图像都是所摄部位总体的重迭影像,因此,传统X线能摄照的部位也都可以用DR成像,而且对DR图像的观察与分析也与传统X线相同。所不同的是DR图像是由一定数目的象素所组成。
    数字化图像对骨结构、关结软骨及软组织的显示优于传统的X线成像,还可行矿物盐含量的定量分析。数字化图像易于显示纵隔结构如血管和气管。对结节性病变的检出率高于传统的X线成像,但显示肺间质与肺泡病变则不及传统的X线图像。DR在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像。
   用数字化图像行体层成像优于X线体层摄影。胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠粘膜皱襞上,数字化图像优于传统的X线造影。
    DR是一种新的成像技术,在不少方面优于传统的X线成像,但从效益-价格比,尚难于替换传统的X线成像。在临床应用上,DR不像CT与MRI那样不可代替。


传统的X线成像是经X线摄照,将影像信息记录在胶片上,在显定影处理后,影像才能于照片上显示。计算机X线成像(computed radiography,CR)则不同,是将X线摄照的影像信息记录在影像板(image plate,IP)上,经读取装置读取,由计算机计算出一个数字化图像,复经数字/模拟转换器转换,于荧屏上显示出灰阶图像。CR与DSA中所述的DR同属数字化成像。

一、CR的成像原理与设备

CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。其基本结构见图1-6-1。

影像信息的记录:用一种含有微量素铕(Eu2+)的钡氟溴化合物结晶(BaFX:Eu2+,X=CI.Br.I)制成的IP代替X线胶片,接受透过人体的X线,使IP感光,形成潜影。X线影像信息由IP记录。IP可重复使用达2-3万次。

影像信息的读取:IP上的潜影用激光扫描系统(图1-6-2)读取,并转换成数字信号。激光束对匀速移动的IP整体进行精确而均匀的扫描。在IP上由激光激发出的辉尽性荧光,由自动跟踪的集光器收集,复经光电转换器转换成电信号,放大后,由模拟/数字转换器转换成数字化影像信息。由IP扫描完了后,则可得到一个数字化图像。

影像信息的处理:影像的数字化信号经图像处理系统处理,可以在一定范围内任意改变图像的特性。这是CR优于X线照片之处,X线照片上的影像特性是不能改变的。图像处理主要功能有:灰阶处理、窗位处理、数字减影血管造影处理和X线吸收率减影处理等。

灰阶处理:通过图像处理系统的调整,可使数字信号转换为黑白影像对比,在人眼能辨别的范围内进行选择,以达到最佳的视觉效果。这有利于观察不同的组织结构。例如胸部可得到两张分别显示肺和纵隔最佳图像。

窗位处理:以某一数字信号为0,即中心,使一定灰阶范围内的组织结构,以其对X线吸收率的差别,得到最佳的显示,同时可对这些数字信号进行增强处理。窗位处理可提高影像对比,有利于显示组织结构,如骨小梁的显示。

 

图1-6-1 CR装置示意图

图1-6-2 影像读取装置示意图

数字减影血管造影处理:选择血管造影一系列CR图像中的一帧为负片(蒙片)行数字减影处理,可得到DSA图像。

X线吸收率减影处理:用两个不同的X线摄影条件摄影,选择其中任何一帧作为负片进行减影,则可消除某些组织。例如对胸部行减影处理可消除肋骨影像,以利于观察肺野。

影像的显示与存储:数字化图像经数字/模拟转换器转换,于荧屏上显示出人眼可见的灰阶图像。荧屏上的图像可供观察分析,还可用多帧光学照相机摄于胶片上,用激光照相机可把影像的数字化信号直接记录在胶片上,可提高图像质量。激光照相机同自动洗片机联成一体,可减少操作程序。

CR的数字化图像信息还可用磁带、磁盘和光盘作长期保存。

二、CR的临床应用

CR的图像质量与所含的影像信息量可与传统的X线成像相媲美。图像处理系统可调节对比。故能达到最佳的视觉效果;摄照条件的宽容范围较大;患者接受的X线量减少。图像信息可由磁盘或光盘储存,并进行传输,这些都是CR的优点。

CR图像与传统X线图像都是所摄部位总体的重迭影像,因此,传统X线能摄照的部位也都可以用CR成像,而且对CR图像的观察与分析也与传统X线相同。所不同的是CR图像是由一定数目的象素所组成。

CR对骨结构、关结软骨及软组织的显示优于传统的X线成像,还可行矿物盐含量的定量分析。CR易于显示纵隔结构如血管和气管。对结节性病变的检出率高于传统的X线成像,但显示肺间质与肺泡病变则不及传统的X线图像。CR在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像。

用CR行体层成像优于X线体层摄影。胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠粘膜皱襞上,CR优于传统的X线造影。

CR是一种新的成像技术,在不少方面优于传统的X线成像,但从效益-价格比,尚难于替换传统的X线成像。在临床应用上,CR不像CT与MRI那样不可代替。


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hnnklsx 发表于 2010-9-25 03:02 | 显示全部楼层
数字化X射线摄影的基础知识,学习一下。
赵政 发表于 2012-8-1 17:29 | 显示全部楼层
学习了,谢谢。
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