数字X线成像学习.pptx

医学影像成像原理医学影像成像原理第四章第四章 数字数字X X线成像线成像 曹曹 琰琰 山东医学高等专科学校山东医学高等专科学校第1页/共40页第一节 DRDR成像基本条件第二节 DRDR成像原理与工作流程第三节 DRDR影像质量标准与影响因素第四节 数字图像打印原理第2页/共40页学习目标学习目标1.1.掌握掌握 直接和间接探测器的结构；直接和间接探测器的结构；非晶硒和非晶硅非晶硒和非晶硅DRDR的工作流程。的工作流程。2.2.熟悉熟悉 非晶硒和非晶硅非晶硒和非晶硅DRDR的成像理论；的成像理论；影响影响DRDR图像质量的因素。图像质量的因素。3.3.了解了解 CCDCCD探测器和多丝正比电离室摄影设备探测器和多丝正比电离室摄影设备 的工作理论。的工作理论。第3页/共40页数字X线摄影（Digital Radiography,DR）DR的影像接收器为平板探测器（Flat Panel Detector，FPD）1990年开始认识并研发，1995年硒材料的直接转换静态影像X线平板探测器。1997年出现了静态的间接转换平板探测器。第4页/共40页第一节 DR成像基本条件第5页/共40页DR的接收装置主要有：直接转换FPD间接转换FPD电荷耦合器件（CCD）多丝正比电离室（MWPC）第6页/共40页利用闪烁体和光电二极管组合间接转换只使用X线的光电导特性的直接转换 DR的探测器分类：第7页/共40页探测方法探测方法X线转换为数字图像的过线转换为数字图像的过程程直接转换直接转换a-Se 平板探测器平板探测器X线线 图像图像MWPCX线线 图像图像间接转换间接转换闪烁体闪烁体+光电二极光电二极管管X线线 光光 图像图像I.I.+TV 摄像机摄像机X线线 光光 图像图像 闪烁体闪烁体+CCDX线线 光光 图像图像DR常用的数字探测器 第8页/共40页一、直接转换型探测器（一）非晶硒平板探测器（二）多丝正比电离室第9页/共40页X X线转换单元 探测元阵列单元 高速信号处理单元 数字影像传输单元（一）非晶硒平板探测器第10页/共40页X X线转换单元：探测器阵列单元：作用：将X X线转换成电子信号光电材料：非晶硒（a-Sea-Se）结构：玻璃基层上的探测元阵列，每个探测元包括一个电容和一个TFTTFT，对应一个像素 电容：储存聚集的电荷TFTTFT：开关，由高速处理单元的地址信号激活第11页/共40页信号传输单元 高速信号处理单元 作用：产生地址信号并激活探测元阵列中的TFT TFT 作用：对数字信号的固有特性进行补偿，并将数字信号传送到主计算机。第12页/共40页（二）多丝正比电离室或称低剂量X X线机 （LDRDLDRD ）主机部分：高压发生器、X线管及控制面板。扫描结构：使X线严格保持在同一水平面上，整机可垂直 移动。探测系统：由多丝正比室和数据系统组成的一个整体。计算机系统：装有图像处理和诊断需要的各种处理软件。第13页/共40页二、间接转换型探测器（一）非晶硅平板探测器（二）CCD探测器第14页/共40页荧光材料层 探测元阵列层 高速信号处理单元 数字影像传输单元（一）非晶硅平板探测器第15页/共40页荧光材料层 材料：闪烁体CsICsI，可将X X线转换为可见光CsICsI晶体呈细针状或柱状排列，提高的分辨率CsICsI晶体掺入铊，发出550nm550nm的光，正是非晶硅接收光的峰值。每个探测元包括一个非晶硅光电二极管和TFTTFT 探测元阵列层 第16页/共40页数字影像传输单元 高速信号处理单元 作用：产生地址信号并激活探测元阵列中的TFT TFT 作用：对数字信号的固有特性进行补偿，并将数字信号传送到主计算机。第17页/共40页电荷耦合器件（CCD）是一种半导体器件。（二）CCDCCD探测器 CCDCCD探测器的结构是由数量众多的光敏像元排列组成，光敏元件排列成一行的称为线阵CCDCCD，光敏元件排列一个由若干行和若干列组成的矩阵称为面阵CCDCCD。光敏像元的数量决定了CCDCCD的空间分辨率。第18页/共40页第二节 DR成像原理与工作流程第19页/共40页DR的工作过程：的工作过程：X线线被照体被照体接收装置接收装置（探测器）（探测器）A/D转换器转换器工作站工作站（后处理）（后处理）储存储存打印探测器的类型不同，DR的工作流程也有差别。第20页/共40页X线线被照体被照体非晶硒平板探测器非晶硒平板探测器（a-SeFPD）A/D转换器转换器（一）非晶硒（一）非晶硒（a-Sea-Se）DRDR工作过程：工作过程：工作站工作站（后处理（后处理）储存储存打印电信号电信号第21页/共40页X线线被照体被照体CsI闪烁晶体闪烁晶体A/D转换器转换器工作站工作站（后处理）（后处理）储存储存打印（二）非晶硅（二）非晶硅（a-Sia-Si）DRDR的工作过程：的工作过程：电信号电信号a-Si光电光电二极管二极管电信号电信号第22页/共40页（三）CCDCCD的工作过程 第23页/共40页（四）多丝正比电离室工作过程第24页/共40页第三节 DRDR影像质量标准与影响因素第25页/共40页一、DR影像质量标准（1）DR的影像必须满足诊断需要（2）DR照片信息全面（3）合理选择照射野尺寸（4）影像放大比例一致（6）在进行DR摄影时，对敏感的组织和器官需屏蔽。（5）影像整体布局合理，影像无失真变形。第26页/共40页二、影响DRDR影像质量的因素1.1.空间分辨力 ：由探测器单元的大小和间距决定。2.2.密度分辨力：直接、间接平板探测器的灰度级达214。3.3.噪声：平板探测器的噪声主要来源：X线量子噪声探测器电子学噪声第27页/共40页4.曝光宽容度 5.敏感度 6.调制传递函数 第28页/共40页第四节 数字图像打印原理 第29页/共40页数字图像打印装置一般分为：热敏打印激光打印第30页/共40页一、热敏打印主要依靠热力头打印成像，故称直接热敏打印成像。（一）热敏打印机的基本结构（1）片盒部：是胶片暗盒装卸的地方。（2）输片部：包括取片和输片。第31页/共40页（3）清洁部：（4）记录部：（5）信号处理系统：（6）控制部分：第32页/共40页（二）热敏打印机的成像原理“微型隔离技术”（MI技术）第33页/共40页干式热敏打印机利用热力头打印技术成像 第34页/共40页二、干式激光打印（一）激光打印机分类按激光的光源分类：医用氦氖激光打印机按胶片处理方式分类：湿式打印机医用红外激光打印机干式打印机第35页/共40页（二）干式激光打印机基本结构干式激光打印机外观：干式激光打印机外观：第36页/共40页（1）激光打印系统：（2）胶片传送系统：（3）信息传递与存储系统：（4）控制系统：（5）其它配件：第37页/共40页（三）激光打印机的成像原理 第38页/共40页小结详细介绍不同种类平板探测器的结构及成像原理，详细列出直接转换和间接转换DR的工作过程；简述了DR影像质量的标准及影响因素；详细叙述热敏打印和激光打印的特点及打印原理。第39页/共40页感谢您的观看！第40页/共40页