编号11：讲义第十一章 数字X线成像设备
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CT习题 —X线计算机体层成像设备
第十一章X线计算机体层成像设备一、名词解释1．检测效率：检测效率是指探测器从X线束吸收能量的百分数。
2．飞焦点技术：是指在扫描过程中，利用电磁偏转技术改变X线管中灯丝产生的电子束的偏转轨迹.，使X线在阳极靶面的两个或多个位置形成焦点而出射X线。
3．高对比度分辨力：物体与均质环境的X线线性衰减系数差别的相对值大于10%时，CT图像能分辨该物体的能力。
4．低对比分辨力：物体与均质环境的X线线性衰减系数差别的相对值小于1%时，CT图像能分辨该物体的能力。
5．空间分辨力：系指CT像在高对比度条件下分辨两个距离很近的微小组织或病灶的能力。
6．伪影（artifact）：是在被测人体中不存在，而出现在CT图像中所有图像干扰和其他非随机干扰的总称。
7．均匀度：在扫描野中，均质体各局部在CT图像上显示出CT值的一致性。
8．层厚：是指X线扇形束在横断面上的放射厚度。
它由准直器设定的X线束的厚度来决定。
9．螺距：为X线管旋转一周时扫描床的水平位移。
10．螺旋因子：为螺距与层厚相除所得的商。
即层厚等于X线管旋转一周时扫描床的水平位移。
11．成像间隔：连续两张重建图像的层面中心点间的距离，即螺距除以每周成像数。
二、选择题1．世界上首台CT的发明人是（）国人A．英B．美C．中D．日本E．德国2．世界上首台CT的发明人名字是（）A．伦琴B．柯玛克C．雷当D．豪斯菲尔德E．兰德利3．X-CT设备的问世年代是（）A．19世纪70年代B．19世纪80年代C．20世纪70年代D．20世纪80年代E．20世纪90年代4．第一代CT是（）扫描方式A．平移+旋转B．旋转+旋转C．静止+旋转D．静止+静止E．平移+平移5．第一代CT属于（）专用机A．头部B．体部C．胸部D．腰部E．肩部6．现在用的最多的是（）代CTA．第一代B．第二代C．第三代D．第四代E．第五代7．三代CT指（）A．平移+旋转扫描方式B．旋转+旋转扫描方式C．旋转+静止扫描方式D．静止+静止扫描方式E．以上都不正确8．三代CTX线束的扇角为（）A．5°－20°B．30°－45°C．50°－75 °D．360°E．以上都不确9．关于四代CT的说法不正确的是（）A．探测器不旋转B．探测器分布在360°,数量较多C．X线管旋转D．可以一个方向连续旋转多圈E．扫描时X线管先平移后在旋转10．螺旋CT是从（）代CT发展而来A．第一代B．第二代C．第三代D．第四代E．第五代11．下列不是CT硬件发展趋势的是（）A．加快扫描速度B．提到图像质量C．增加电缆长度D．简化操作E．缩小体积12．螺旋CT中螺距指（）A．Ｘ线管旋转一周，扫描床水平位移B．Ｘ线管旋转180度，扫描床水平位移C．Ｘ线管旋转720度，扫描床水平位移D．Ｘ线管旋转90度，扫描床水平位移E．Ｘ线管旋转45度，扫描床水平位移13．螺旋CT的专用参数中螺旋因子指的是（）A．螺距﹣层厚B．螺距+层厚C．螺距/层厚D．螺距×层厚E．层厚/螺距14．下面对CT设备中Ｘ线管描述正确的是（）A．热容量高，扫描次数多B．热容量高，扫描次数少C．热容量低，扫描次数多D．热容量低，扫描次数少E．热容量可高可低15．HU即heat unit是（）的单位A．X射线管容量B．X射线管热容量C．X射线强度D．X射线剂量E．X射硬度16．数据采集系统的构成不包括（）A．X线管B．准直器C．滤过器D．计算机系统E．探测器17．数据处理装置不包括（）A．前置放大器B．对数放大器C．模数转换器D．计算机系统E．多路转换器18．CT的数据采集系统一般安装在（）上A．扫描架B．主控制台C．扫描床D．计算机系统E．副控制台19．滤过器的形状一般为（）A．椭圆形B．楔形C．长方形D．正方形E．圆形20．第五代CT是（）扫描方式A．平移+旋转B．旋转+旋转C．静止+旋转D．静止+静止E．平移+平移21．第五代超高速CT具有（）个阳极靶环A．2B．3C．4D．5E．622．对于一般单排CT而言，扫描厚度由（）决定。
数字X线设备ppt课件
Δ V = - A· N· e/C
N：初始电力对数 A：正比室放大系数 C：金属丝对地电容 e：电子电荷量
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六 多丝正比室扫描型DR
工作原理
①锥形X线束穿过 水平狭缝形成扇 形束 ②X线透过患者射 入多丝正比室
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③探测器接收，管头、狭缝与 探测器同步移动扫描
④A/D转换，输入计算机进行 处理
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六 多丝正比室扫描型DR
技术指标
系统分辨力与狭缝高度及金属丝间 隔有关。 狭缝高度
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七 CCD型DR
结构组成
主要包括荧光板、反射镜面/透镜、 CCD摄像机、计算机控制及处理系统，集 成度高、功耗小、结构简单、寿命长、性 能稳定。
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课程小结
一、数字X线摄影装置的特点及其组成； 二、探测器的分类及各自的工作原理； 三、DR与CR的比较。 请认真分析与总结数字X线摄影装置的基 本机构及其工作原理，并认真完成课后思 考题4、5题。
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4.信息处理单元 强大的计算机信息处理能力 5.图像显示单元 医用显示器、医用相机印出胶片
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三 探测器分类
按探测器分类
非晶硒FPD FPD型 非晶硅FPD 多丝正比 室扫描型 CCD型
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三 非晶硒FPD
非晶硒FPD结构
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2018/12Biblioteka 59三 非晶硒FPD
非晶硒FPD工作原理
结构组成
数字X线设备
二、直接X线数字摄影装置
▪ DDR指采用一维或二维X线探测器直接把X线转换为模拟电 信号进行数字化的方法，不同于先获得模拟图像，再对模拟 图像进行数字化的方法。
▪ 扫描投影DDR 1．点扫描法 优点是散射体积很小，减少了因散射引起的图像质量下
降；另一优点是由于光电倍增管的灵敏度高，可以降低X线的剂量。缺 点是运动机构比较复杂，扫描时间较长。
（4）存储器：帧存储器用于记忆若干幅数字图像，海量存储器用于存
档。
（5）图像监视器：数字图像经D/A转换后形成不同亮度的像素，
按一定的显示矩阵结构在监视器上重现。
（6）系统控制器：由计算机主机和其它控制电路组成，完成整个系
统的指挥和协调。
▪ 工作原理
IDR的基本工作原理框图如图11-12所示。IDR由I.I把 作为信息载体的X线转换为可见光，再由CCD或真 空摄像管转换成模拟视频信号，再经A/D转换后形成 数字图像信号。这是最先得到实际使用的IDR设备。
▪ 图像读出灵敏度自动设定 为了自动控制图像读出特性，实现图像密度的
稳定，即克服X线成像期间由于曝光过度或曝光不 足产生的图像密度不稳定性，CR系统设计了图像读
出灵敏度自动设定功能 。
其中照射野范围的确定对制成直方图至关重要
▪ 识别处理的三个步骤： 1、测定探测的起始点
图像密度积分运算---重心
▪ 在两种情况下读出器的输出信号在相同范围内变化，使胶片的动态范围得到充 分利用。也就是说，当摄取某一幅影像时用了过大的曝光量，读出灵敏度会自 动降低，反之，读出灵敏度会自动升高。这样在胶片上总能得到黑化度良好的 影像。
3、图像的后处理
▪ 与显示有关的后处理主要包括动态范围压缩、灰阶 变换、空间频率处理等基本处理。
《数字化x射线成像》课件
动态范围广
数字化X射线成像可以覆盖更大 的动态范围，从而捕捉到更多 细节信息。
易于存储和传输
数字化格式的图像方便存储， 并且可以通过网络进行远程传 输，便于医生异地诊断。
低辐射剂量
相对于传统X射线，数字化X射 线成像技术通常使用较低的辐 射剂量，减少对患者的潜在伤
害。
挑战与问题
设备成本高 技术更新快 操作技能要求高 数据安全风险
射辐射的影响。
实时监测设备
医疗机构应配备辐射剂量监测设 备，对工作人员和患者的辐射剂 量进行实时监测，确保在安全范
围内操作。
辐射安全管理与培训
01
安全管理规定
医疗机构应制定辐射安全管理规定，明确各岗位人员的职责和工作要求
，确保操作规范、安全可靠。
02 03
培训计划
医疗机构应对从事数字化X射线成像的工作人员进行专业培训，提高其 操作技能和安全意识，确保工作人员能够熟练掌握各种防护措施和应对 突发情况的处置能力。
解决方案与未来发展
加强技术培训
为医生提供数字化X射线成像技术的培训 课程，提高他们的专业知识和操作技能。
A 降低设备成本
通过技术创新和规模化生产，降低 数字化X射线成像设备的成本，使其
更广泛地应用于医疗机构。
B
C
D
持续研发与创新
鼓励科研机构和企业持续研发数字化X射 线成像技术，提高图像质量、降低辐射剂 量，并拓展其在其他领域的应用。
近年来，随着平板探测器技术的成熟 ，数字化X射线成像在清晰度、分辨 率和便携性等方面得到显著提升。
数字化进程
随着计算机技术的进步，20世纪80年 代开始出现数字化X射线设备，逐步 取代传统胶片式X射线机。
技术原理及应用领域
数字化X射线成像可以覆盖更大 的动态范围，从而捕捉到更多 细节信息。
易于存储和传输
数字化格式的图像方便存储， 并且可以通过网络进行远程传 输，便于医生异地诊断。
低辐射剂量
相对于传统X射线，数字化X射 线成像技术通常使用较低的辐 射剂量，减少对患者的潜在伤
害。
挑战与问题
设备成本高 技术更新快 操作技能要求高 数据安全风险
射辐射的影响。
实时监测设备
医疗机构应配备辐射剂量监测设 备，对工作人员和患者的辐射剂 量进行实时监测，确保在安全范
围内操作。
辐射安全管理与培训
01
安全管理规定
医疗机构应制定辐射安全管理规定，明确各岗位人员的职责和工作要求
，确保操作规范、安全可靠。
02 03
培训计划
医疗机构应对从事数字化X射线成像的工作人员进行专业培训，提高其 操作技能和安全意识，确保工作人员能够熟练掌握各种防护措施和应对 突发情况的处置能力。
解决方案与未来发展
加强技术培训
为医生提供数字化X射线成像技术的培训 课程，提高他们的专业知识和操作技能。
A 降低设备成本
通过技术创新和规模化生产，降低 数字化X射线成像设备的成本，使其
更广泛地应用于医疗机构。
B
C
D
持续研发与创新
鼓励科研机构和企业持续研发数字化X射 线成像技术，提高图像质量、降低辐射剂 量，并拓展其在其他领域的应用。
近年来，随着平板探测器技术的成熟 ，数字化X射线成像在清晰度、分辨 率和便携性等方面得到显著提升。
数字化进程
随着计算机技术的进步，20世纪80年 代开始出现数字化X射线设备，逐步 取代传统胶片式X射线机。
技术原理及应用领域
数字X线成像(医学影像成像原理)
IP第2次读出光线以600nm左右波长的红光最佳，它可最有效地激发PSL， 称为激发光谱。发射光谱与激发光谱波长的峰值间需有一定的差别，以 保证二者在光学上的不一致，从而达到影像最佳的SNR。
3．IP特性 IP 的固有特征是X 线辐射剂量与 激光束激发的PSL 强度之间的在 1:104范围内是线性的，该线性关 系使CR 系统具有高的敏感性和 宽的动态范围。
位于csi层下的asi光电二极管阵列将可见光图像转换为电荷图像每一个像素的电荷量变化与入射x线的强度成正比同时该阵列还将空间上连续的x线图像转换为一定数量的行和列构成的点阵式图像点阵的密度决定了图像的空间分辨力
数字X线成像(医学影像成像原理 )
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主要内容
二、成像板
1.成像板（ Imaging plate ，IP）结构： IP 由保护层、PSL 物质层、基板 等组成。
IP及暗盒
（1）表面保护层：防止PSL物质层在使用过程中受到损伤。用聚酯树脂类 纤维制造。 （2）PSL物质层：将PSL物质混于多聚体溶液中，涂在基板上干燥而成。 具有适度的柔软性和机械强度，不因湿度、温度和放射线、激光等影响发生 物理性质变化。 PSL物质结晶体颗粒的平均直径在4～7μm，晶体颗粒直径 增大，发光量增强，影像清晰度降低。 （3）基板：保护PSL物质层免受外力损伤。材料是聚酯树脂纤维胶膜，厚 度在200～350μm。为避免激光在PSL物质层和基板之间发生界面反射，提 高影像清晰度，基板制成黑色。为防止光透过基板而影响到下一张IP，在基 板上加一个吸光层。 （4）背面保护层：为防止使用过程中IP之间的摩擦损伤，避免输运过程 中产生静电干扰的导电层。材料同表面保护层。
4．IP使用注意事项 （1）IP使用前应用强光照射，消除存在的潜影； （2）储存在PSL物质中的影像信息随储存时间的延长而衰减，所以曝 光后IP必须在8h内扫描读出； （3）IP不仅对X线敏感，对紫外线、α射线、β射线、γ射线以及电 子等电磁波也敏感，摄影前、后的IP都要屏蔽。避光不良或漏光的IP 上的图像会因储存的影像信息量减少而变得发白。 （4）注意避免IP出现擦伤。
编号11：第十一章 数字X线成像设备
像，在转换为数字图像的方法。它用数字化扫描仪把胶片上 记录的模拟信息数字化。 （3）DSA Digital Subtraction angiography（数字减影血管 造影） 将未造影的图像和造影图像，分别经影像增强器增强，摄影 机扫描而矩阵化，经模/数转换成数字化，再者相减而获数 字化图像，最后经数/模转换成减影图像。其结果是消出了 未造影的结构，突出了被造影的结构。 特点：微创、实时成像、对比分辨力高、安全、简便只适应 检查血管。
晰度。 4、背面保护层 防止影像板之间使用时摩擦损伤而设计的。
怀化医专医学影像教研室
（二）IP成像工作原理
当射入IP的X线量子被PSL荧光体吸收→PSL 便释放出电子，部分电子散布在荧光体中呈 半稳定状态，形成潜影→当用激光扫描有潜 影的IP时→发生激励发光现象，完成光学影 像的读出。
怀化医专医学影像教研室
一、IP影像板 Image Plate 是CR用以代替胶片作为记录用的载体，可重
复使用，但不能直显影像。 （一）IP的结构
怀化医专医学影像教研室
1、表面保护层 作用：防使用时，不损伤荧光层。 结构：聚酯树脂类纤维构成。 要求： ①不随外界温度和湿度而变化。 ②能弯曲、耐磨损。 ③薄、透光率高。 2、PSL荧光层 把PSL荧光物质混于多聚体溶液中，然后涂在基板
X线在影像增强管——电视链上形成视频影像，再 使视频影像数字化，形成数字或平片影像叫DR。
它又分为： （1）直接数字X线摄影 Direct digit Radiography
DDR DDR是采用X线探测器直接将X线图像变成电信号，
再转化为数字图像的方法。
怀化医专医学影像教研室
（2）间接数字X线摄影 Indirect Digit radiography IDR 影像增强管——电视成像链或胶片先获得X线信息的模拟图
晰度。 4、背面保护层 防止影像板之间使用时摩擦损伤而设计的。
怀化医专医学影像教研室
（二）IP成像工作原理
当射入IP的X线量子被PSL荧光体吸收→PSL 便释放出电子，部分电子散布在荧光体中呈 半稳定状态，形成潜影→当用激光扫描有潜 影的IP时→发生激励发光现象，完成光学影 像的读出。
怀化医专医学影像教研室
一、IP影像板 Image Plate 是CR用以代替胶片作为记录用的载体，可重
复使用，但不能直显影像。 （一）IP的结构
怀化医专医学影像教研室
1、表面保护层 作用：防使用时，不损伤荧光层。 结构：聚酯树脂类纤维构成。 要求： ①不随外界温度和湿度而变化。 ②能弯曲、耐磨损。 ③薄、透光率高。 2、PSL荧光层 把PSL荧光物质混于多聚体溶液中，然后涂在基板
X线在影像增强管——电视链上形成视频影像，再 使视频影像数字化，形成数字或平片影像叫DR。
它又分为： （1）直接数字X线摄影 Direct digit Radiography
DDR DDR是采用X线探测器直接将X线图像变成电信号，
再转化为数字图像的方法。
怀化医专医学影像教研室
（2）间接数字X线摄影 Indirect Digit radiography IDR 影像增强管——电视成像链或胶片先获得X线信息的模拟图
医学影像设备学数字X线设备
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第二节 计算机X线摄影设备
❖ 它把第一次照射光的信号记录下来，当再次受
到光刺激时，会释放存储的信号．（掺入二价 铕Eu 2+的氟囟化钡BaFXEu 2+ X=Cl、Br、I）
荧光成像层： 用多聚体溶液 把微量的二价 铕的氟卤化钡 晶体相互均匀 结合涂布而成 。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节 概述
第一节
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
概述
数字X线成像设备 是指X线透射图像数字化并进行图 像处理再变成模拟图像显示的一种设备。
第一节
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
概述
数字X线成像与传统增感屏、胶片成像的比较
1.对比度分辨率高 2.动态范围广、曝光容度宽 3.辐射剂量小 4.图像后处理功能强 5.可利用大容量存储器存储数字图像，并可方便接入PACS 系统实现图像的存储、传输和诊断。 6.数字X线设备的空间分辨力（约为20~40LP/cm）不如 屏-胶组合（理论值为50~70LP/cm）的高。
第二节 计算机X线摄影设备
四、读取装置
（一）结构 1.暗盒型读取装置：将IP置入常规X线摄影暗盒类似
的盒内，它可替代常规摄影暗盒在任何X线机上使 用。 2.无暗盒型读取装置：IP在X线曝光后直接被传送到 激光扫描和潜影消除处理，供重复使用。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第二节 计算机X线摄影设备
当停止用激光照射荧光物时，PSL强度按其衰减规 律逐渐终止。IP的PSL强度衰减速度很快，不会 发生采集和读出信息的重叠。
3.动态范围 直线性 特大宽容度1:10000 可以精确地检测到每
一种组织间极小X线吸收差异
数字化X线机成像设备资料讲解
技术参数：
➢平板尺寸：17× 17，单位英寸 ➢灰度等级：14bit ➢像素：720万个像素点
Shanghai Medical Instrumentation College
➢分辨率：3.1LP/MM ➢显示器：2K ×2K ➢曝光间隔：<6秒
平板数字探测器性能
曝光剂量更低
100000 10000 1000
Shanghai Medical Instrumentation College
影像板(Image Plate, IP)结构
基板：聚酯树脂 类纤维制成。保 护荧光物质层免 受外力损伤，延 长IP的试用寿命 。两万次以上重 复使用。
Shanghai Medical Instrumentation College
称为存储信息的消退。
IP消退很微弱，8h减少 25%。受时间、温度影 响。 受X线照射后，尽快读 取。
Shanghai Medical Instrumentation College
IP的特性：天然辐射与黑斑
IP不仅对X线敏感，对其他电磁波也敏感， 如紫外线、γ射线、α射线β射线及电子 线等。 来自建筑物上固定装置、天然放射性元 素、宇宙射线、IP板上微量放射性元素。 长期存放会产生小黑斑。 使用前必须激光擦除。
数字化X线机成像设备
Shanghai Medical Instrumentation College
第一节 概述
影像信号的数字化
数字图像
将二维图像以二维数字点阵的方式表示的图像叫 数字图像。
二维数字图像中的每一个点称为像素。像素的数 目等于行数和列数的乘积，即为图像的大小。一 般医学中的图像大小有256× 256，512× 512， 1024× 1204等。
《数字化X线机成像》课件
数字化X线机成像
目录
• 数字化X线机概述 • 数字化X线机成像技术 • 数字化X线机在医学诊断中的应
用 • 数字化X线机的优势与局限性 • 安全防护与操作规范 • 案例分析
01
数字化X线机概述
定义与工作原理
定义
数字化X线机是一种利用X射线进行成像的医疗设备，能够将X射线穿透人体后形 成的图像转换为数字信号，以便进行进一步的处理和显示。
工作原理
数字化X线机通常由X射线发生器、探测器、图像处理系统和显示系统等部分组成 。X射线发生器产生X射线，探测器接收穿过人体的X射线并转换为电信号，然后 通过图像处理系统进行数字化处理，最终在显示系统上呈现为图像。
数字化X线机的历史与发展
历史
传统的X线机采用胶片成像，随着 计算机技术的发展，数字化X线机 逐渐取代了传统X线机。
间接数字化X线机成像
间接数字化X线机成像技术的优点包括
高分辨率、高灵敏度、低噪声和易于存储和传输。此外，该技术还可以通过多种软件工具进行图像处 理和增强，以提高检测的准确性和可靠性。
间接数字化X线机成像技术的缺点是
成本较高，需要专业的操作和维护。此外，与传统的胶片成像相比，一些用户可能需要时间适应这种 新的成像方式。
计算机X线摄影
CR技术的优点包括
高分辨率、高灵敏度、低噪声和易于 存储和传输。此外，该技术还可以通 过多种软件工具进行图像处理和增强 ，以提高诊断的准确性和可靠性。
CR技术的缺点是
成本较高，需要专业的操作和维护。 此外，与传统的胶片成像相比，一些 医生可能需要时间适应这种新的成像 方式。
数字减影血管造影
数字化X线机可以显示肝脏和胆囊的形态，有助于诊断肝炎、肝硬化、胆囊炎、胆结石 等疾病。
目录
• 数字化X线机概述 • 数字化X线机成像技术 • 数字化X线机在医学诊断中的应
用 • 数字化X线机的优势与局限性 • 安全防护与操作规范 • 案例分析
01
数字化X线机概述
定义与工作原理
定义
数字化X线机是一种利用X射线进行成像的医疗设备，能够将X射线穿透人体后形 成的图像转换为数字信号，以便进行进一步的处理和显示。
工作原理
数字化X线机通常由X射线发生器、探测器、图像处理系统和显示系统等部分组成 。X射线发生器产生X射线，探测器接收穿过人体的X射线并转换为电信号，然后 通过图像处理系统进行数字化处理，最终在显示系统上呈现为图像。
数字化X线机的历史与发展
历史
传统的X线机采用胶片成像，随着 计算机技术的发展，数字化X线机 逐渐取代了传统X线机。
间接数字化X线机成像
间接数字化X线机成像技术的优点包括
高分辨率、高灵敏度、低噪声和易于存储和传输。此外，该技术还可以通过多种软件工具进行图像处 理和增强，以提高检测的准确性和可靠性。
间接数字化X线机成像技术的缺点是
成本较高，需要专业的操作和维护。此外，与传统的胶片成像相比，一些用户可能需要时间适应这种 新的成像方式。
计算机X线摄影
CR技术的优点包括
高分辨率、高灵敏度、低噪声和易于 存储和传输。此外，该技术还可以通 过多种软件工具进行图像处理和增强 ，以提高诊断的准确性和可靠性。
CR技术的缺点是
成本较高，需要专业的操作和维护。 此外，与传统的胶片成像相比，一些 医生可能需要时间适应这种新的成像 方式。
数字减影血管造影
数字化X线机可以显示肝脏和胆囊的形态，有助于诊断肝炎、肝硬化、胆囊炎、胆结石 等疾病。
第十一章 DSA成像理论
第十一章 DSA成像理论第一节基本原理一、成像原理（一）概述DSA由美国威斯康星大学的Mistretta小组和亚利桑纳大学的Nadelman小组首先研制成功，于1980年11月在芝加哥召开的北美放射学会上公布于世。
数字减影血管造影基于数字荧光成像。
60年代初，X线机与影像增强器、摄像机和显示器相连接。
60年代末，I I结构上开发了碘化铯输入荧光体。
80年代初，开始了数字X线成像，在X线电视系统的基础上利用计算机数字化处理，使模拟视频信号经过采样模数转换(A／D)后直接进入计算机进行存储、分析和保存。
这种系统实际上是X 线电视系统与计算机数字图像系统的结合。
其最具有代表性的是数字减影血管造影，它使得血管造影的临床诊断能够快速、方便地进行，促进了血管造影和介入治疗技术的普及和推广，亦促成了专门用于数字减影血管造影临床应用的设备——DSA系统产品的诞生。
（二）成像原理DSA是建立在图像相减的基础上的。
最早是利用两相似图像照片，作光学减影处理，来突出两者间的差别。
目前的DSA是基于顺序图像的数字减影，其结果是在减影图像中消除了整个骨骼和软组织结构，使浓度低的对比剂所充盈的血管在减影图像中被显示出来。
数字减影血管造影是利用影像增强器将透过人体后已衰减的未造影图像的X线信号增强，再用高分辨率的摄像机对增强后的图像作一系列扫描。
扫描本身就是把整个图像按一定的矩阵分成许多小方块，即像素。
所得到的各种不同的信息经模／数转换成不同值的数字，然后存储起来。
再把采集到的造影图像的数字信息与未造影图像的数字信息相减，所获得的不同数值的差值信号，经数／模转换成各种不同的灰度等级，在阴极射线管上构成图像。
由此，骨骼和软组织的影像被消除，仅留下含有对比剂的血管影像。
对釆集到的没有注入对比剂的数字图像矩阵存于存储器1内作为mask像。
把釆集到注入对比剂的数字图像矩阵存于存储器2内，称其为造影像。
然后经运算逻辑电路使两图像对应部分进行数字相减，则得出减影图像矩阵，存入显示存储器中，再经显示器显示出耒，即减影像。
数字X线成像ppt课件
（3）量化：连续的灰度值变成离散的有限个等级的数字 量。每一个被采样像素的亮度值都取整数，为该点灰度值， 并精确地对应于像素点。整数表示的电子信号取决于原始 信号的强度，并且与原始信号的强度成正比。
2024/8/3
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为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3．图像显示 计算机将信号处理后重建的图像输出至监视器屏幕上显示。同 时，将所接受到的图像数据进行存储，以备随时调用、显示或重建。
2024/8/3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
四、数字图像的基本处理
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为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3．影像信息处理（第三象限） 由第二象限输入的信息经影 像处理装置（IPC）处理，显示出适用于诊断的影像，显示 的特征是可以独立控制的，可根据诊断要求施行各种处理。 如动态范围压缩处理、谐调处理、空间频率处理、减影处理 等，能在较大的范围内改变影像特性。
图像几何运算是指对图像进行缩放、平移、旋转、错切、镜像等改变
像素相对位置的处理。
2024/8/3
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为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3．图像变换 图像变换是指将图像转换到频率域或其他非 空间域的变换域中进行处理。
医学课件医用数字x线设备
2
数字化X线成像设备的定义
指把X线透射图像数字化并进行图像处理， 再转换成模拟图像显示的一种X线设备。数 字化X线成像设备的出现，对实现医学影像 信息管理的现代化合实用性具有非常重要 的意义。
3
数字化X线成像设备的分类
CR:(computed radiography)计算机X线摄 影
DR:(digital radiography)数字X线摄影 DSA:(digital subtraction angiography)数字
——————电信号————计算机处理——高质量数字图像
21
二、影像板（IP）
CR影像不是直接记录于胶片，而是先记忆 在IP上，IP可重复使用，但无影像显示功能。
22
（一）IP的结构
5
CR、DR、DF原理方框图
CR:X线—影像板（IP板）——图像处理— 图像记录与储存
DR：X线—平板探测器（FPD） —图像处 理—图像记录与储存
DF：X线—人体—X –TV获得模拟视频信 号—A/D —图像存储并处理—图像相减— D/A —图像显示
6
数字化X线成像优点
（比较屏一片系统） 1）对比度分辨高 2）辐射剂量小：量子检出率（DQE）>60% 3）图像后处理功能强大 4）大容量光盘存储数字影像，方便接入PACS系
射入IP板的X线量子————————释放电子（其中部分电
子散布在荧光物内呈半稳态，形成潜影，完成X线信息的采集
激光束扫描二次激发
和存储）——————使潜影（半稳态电子）转换成荧光
（PSL现象，光致发光现象），荧光强度与第一次激发（照
射）时X线量成正比，完成光学影像读出（光信号）
光电倍增管
数字化X线成像设备的定义
指把X线透射图像数字化并进行图像处理， 再转换成模拟图像显示的一种X线设备。数 字化X线成像设备的出现，对实现医学影像 信息管理的现代化合实用性具有非常重要 的意义。
3
数字化X线成像设备的分类
CR:(computed radiography)计算机X线摄 影
DR:(digital radiography)数字X线摄影 DSA:(digital subtraction angiography)数字
——————电信号————计算机处理——高质量数字图像
21
二、影像板（IP）
CR影像不是直接记录于胶片，而是先记忆 在IP上，IP可重复使用，但无影像显示功能。
22
（一）IP的结构
5
CR、DR、DF原理方框图
CR:X线—影像板（IP板）——图像处理— 图像记录与储存
DR：X线—平板探测器（FPD） —图像处 理—图像记录与储存
DF：X线—人体—X –TV获得模拟视频信 号—A/D —图像存储并处理—图像相减— D/A —图像显示
6
数字化X线成像优点
（比较屏一片系统） 1）对比度分辨高 2）辐射剂量小：量子检出率（DQE）>60% 3）图像后处理功能强大 4）大容量光盘存储数字影像，方便接入PACS系
射入IP板的X线量子————————释放电子（其中部分电
子散布在荧光物内呈半稳态，形成潜影，完成X线信息的采集
激光束扫描二次激发
和存储）——————使潜影（半稳态电子）转换成荧光
（PSL现象，光致发光现象），荧光强度与第一次激发（照
射）时X线量成正比，完成光学影像读出（光信号）
光电倍增管
第十一章 数字影像设备
优点数字X线成像与传统的增感屏-胶片成像相比有许多优点：
（1）对比度分辨力高：（2）辐射剂量小：（3）成像质量高：（4）数字影像所具有的优点（5）对比度分辨力高
X线计算机摄影系统
一、基本组成与工作原理
CR的结构如图11-2所示，它主要有信息采集、信息转换、信息处理、信息存储和记录等部分组成。信息采集是以存储屏代替胶片，接受并记忆X线摄影信息，形成潜影信息；信息转换由读取装置来实现，用光电倍增管接收存储屏发出的荧光，并实现光电转换，再经A/D转换器变换成数字信号。
（三）特性1．发射光谱与激发光谱2．时间响应3．动态范围4．存储信息的消退5．天然辐射的影响
三、读取装置
（一）结构
CR系统的读取装置可分为暗盒型和无暗盒型。
1．暗盒型读取装置其特征是将IP置入与常规X线摄影暗盒类似的盒内，它可以代替常规摄影暗盒在任何X线机上使用。目前带暗盒的IP尺寸有四种：36cm×43cm（14"×17"），36cm×36cm（14"×14"），25cm×31cm（10"×12"）和20cm×25cm（8"×10"）。
3．数字化的影响在A/D转换过程中，对模拟信号进行取样和量化会产生量化噪声和伪影。例如，取样频率低会产生“马赛克”状伪影，量化级数不够会产生等高线状伪影。信号数字化会使影像的空间分辨力降低，应将数字化程度控制在人眼和显示器分辨力的范围内，过高将使数据量增加，从而使图像处理时间过长。CR影像的空间分辨力与IP的特性、激光和取样频率有关，激光点直径小、IP中荧光层。对激光的散射少、取样频率高，空间分辨力就高，IP的空间分辨力一般为2~3.3LP/mm。当数字化的取样间隔为0.1~0.2mm、像素的灰度级为8bit时，就能获得满意的数字影像。
（1）对比度分辨力高：（2）辐射剂量小：（3）成像质量高：（4）数字影像所具有的优点（5）对比度分辨力高
X线计算机摄影系统
一、基本组成与工作原理
CR的结构如图11-2所示，它主要有信息采集、信息转换、信息处理、信息存储和记录等部分组成。信息采集是以存储屏代替胶片，接受并记忆X线摄影信息，形成潜影信息；信息转换由读取装置来实现，用光电倍增管接收存储屏发出的荧光，并实现光电转换，再经A/D转换器变换成数字信号。
（三）特性1．发射光谱与激发光谱2．时间响应3．动态范围4．存储信息的消退5．天然辐射的影响
三、读取装置
（一）结构
CR系统的读取装置可分为暗盒型和无暗盒型。
1．暗盒型读取装置其特征是将IP置入与常规X线摄影暗盒类似的盒内，它可以代替常规摄影暗盒在任何X线机上使用。目前带暗盒的IP尺寸有四种：36cm×43cm（14"×17"），36cm×36cm（14"×14"），25cm×31cm（10"×12"）和20cm×25cm（8"×10"）。
3．数字化的影响在A/D转换过程中，对模拟信号进行取样和量化会产生量化噪声和伪影。例如，取样频率低会产生“马赛克”状伪影，量化级数不够会产生等高线状伪影。信号数字化会使影像的空间分辨力降低，应将数字化程度控制在人眼和显示器分辨力的范围内，过高将使数据量增加，从而使图像处理时间过长。CR影像的空间分辨力与IP的特性、激光和取样频率有关，激光点直径小、IP中荧光层。对激光的散射少、取样频率高，空间分辨力就高，IP的空间分辨力一般为2~3.3LP/mm。当数字化的取样间隔为0.1~0.2mm、像素的灰度级为8bit时，就能获得满意的数字影像。
《数字化X线机成像》课件
数应用
数字化X线机成像技术在疾病诊 断、手术辅助等方面发挥着重要 作用。
工业领域中的应用
数字化X线机成像技术在工业制 造和质量检测中广泛应用，可用 于材料分析和产品检测。
安检领域中的应用
数字化X线机成像技术能够快速 准确地检测和辨识危险品，提高 安全检查的效率。
数字化X线机成像技术对于不同密度和厚度的物体的成像效果可能存在差异。
辐射剂量对人体健康的影响
数字化X线机成像的辐射剂量高低会对人体健康产生一定的影响。
安全性问题
数字化X线机成像中存在一些安全性问题，如设备操作的安全性和数据保护的安全性。
结论
1 数字化X线机成像技术是一种具有广泛应用前景的高科技成果
1
物理基础
数字化X线机成像技术基于X射线的物理
数学基础
2
特性进行成像，包括射线的穿透性和吸 收性。
数字化X线机成像涉及到诸多数学算法，
如反投影重建算法和滤波算法。
3
计算机科学基础
通过计算机科学的方法，数字化X线机成 像技术能够实现图像采集、处理和分析。
数字化X线机成像技术的局限性和挑战
物体密度、厚度影响成像效果
数字化X线机成像的未来发展方向
1 可透过更厚的物体成像
未来的数字化X线机成像技术有望突破物体厚度限制，实现更深入的成像。
2 较低辐射剂量
研究人员致力于减少数字化X线机成像中的辐射剂量，以降低对人体的影响。
3 高清晰度成像
通过技术改进和算法优化，数字化X线机成像的清晰度将进一步提高。
数字化X线机成像技术的理论基础
数字化X线机成像
数字化X线机成像是一种先进的医疗设备，利用高科技技术进行图像生成和分 析，为医学、工业和安检领域带来了许多优势。
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怀化医专医学影像教研室
第二节 计算机X线摄影系统（CR）
工作过程： X线透过人体 ，由影像板吸收，再经读取装置读出
IP中储存的影像信息，经计算机处理，再经激光照 相机成像或由存储装置，存储而直接在荧屏上显示 影像。
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CR结构：
信息采集部分、信息转换部分、信息处理部分、信息储存和记录部分。 （1）信息采集：以影像板IP代替胶片，接收记忆X线信息。 （2）信息转换：用光电倍增管接收影像板上的信息，并实现光电转换。 （3）信息处理：由计算机对数字化的X线影像作各种相关的后处理，如：大 小测量、放大、灰阶处理。 （4）信息储存和记录：利用光盘、激光打印胶片。
像，在转换为数字图像的方法。它用数字化扫描仪把胶片上 记录的模拟信息数字化。 （3）DSA Digital Subtraction angiography（数字减影血管 造影） 将未造影的图像和造影图像，分别经影像增强器增强，摄影 机扫描而矩阵化，经模/数转换成数字化，再者相减而获数 字化图像，最后经数/模转换成减影图像。其结果是消出了 未造影的结构，突出了被造影的结构。 特点：微创、实时成像、对比分辨力高、安全、简便只适应 检查血管。
精品
编号11：第十一 章 数字X线成像设 备
第十一章 数字X线成像设备
第一节 概念
数字X线成像设备：把X线图像进行数字化 图像处理，再变换成模拟图像显示的一种X 线设备。
怀化医专医学影像教研室
椐成像原理不同分类： 1、CR系统 Computed Radiography system（计算
机X线成像） 用影像板（image plate IP）记录X线影像，通过激
它又分为： （1）直接数字X线摄影 Direct digit Radiography
DDR DDR是采用X线探测器直接将X线图像变成电信号，
再转化为数字图像的方法。
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（2）间接数字X线摄影 Indirect Digit radiography IDR 影像增强管——电视成像链或胶片先获得X线信息的模拟图
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（四）IP使用注意事项 1、IP板再次使用，要重作一次激光照射，消除伪
影。 2、摄影前应作好屏蔽，防其他射线照射。 3、漏光的IP上图像由于蓄积信息减少而发白，应
加防护。 4、用一张较大的IP来记录X线像，以减少IP尺寸的
选择次数。
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二、CR系统的读取装置介绍 （一）读出装置 1、暗盒型读出装置 特点：将IP置入与常规X线摄影暗盒类似盒内，它
可代替常规，摄影暗盒在任何X线机上使用。
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线强度而定。 发射光谱：第一次激发IP的X线光谱。 激发光谱：第二次IP的读出光线用600nm左右波长
红光可有效地激发PSC的光谱，即PSL强度与读取 照射光波长的关系曲线。
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2、IP的时间响应特征 当停用激光照射荧光体时，发光按其衰减规律逐渐
终止。 IP的PSL强度衰减速度快，以致不会发生采集和读
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一、IP影像板 Image Plate 是CR用以代替胶片作为记录用的载体，可重
复使用，但不能直显影像。 （一）IP的结构
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1、表面保护层 作用：防使用时，不损伤荧光层。 结构：聚酯树脂类纤维构成。 要求： ①不随外界温度和湿度而变化。 ②能弯曲、耐磨损。 ③薄、透光率高。 2、PSL荧光层 把PSL荧光物质混于多聚体溶液中，然后涂在基板
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5、IP的类型、标准型、高分辨率型、减影型等。 6、IP存储信息的消退 消退：X线激发IP后模拟影像被存储在荧光体内，
在读出前的存储期间，一部分被俘获的光电子将逃 逸，从而使第二次激发时荧光体发射的PSL强度减 少，该现象叫消退。 在读出前储存8小时内，荧光体的PSL量减少约 25%，随时间延长及存储温度的升高而增加。 故：应在第一次激发后8h内读出IP信息。 7、天然辐射的影响 X线、紫外线、r线-粒子线，在IP上积蓄，可使IP 影像被检测出来，故长期存放的IP板，会出现小黑 斑，使用前用激光照射消除。
光扫描使存储信号转换成光信号，又用光电倍增管 转换成电信号，再经A/D转换后，输入计算机处理， 形成高质数字图像。 优点：用IP代替胶片，曝光量少，宽容度大。
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2 、DR系统 Digit Radiography system（数字X线 成像）
X线在影像增强管——电视链上形成视频影像，再 使视频影像数字化，形成数字或平片影像叫DR。
出信息的重叠，不影响下一次信息的采集与读出的 现象叫时间响应特征。
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3、IP的动态范围 IP发射荧光的量依赖于第一次激发的X线量，其动
态范围比屏—胶组合宽，可精确地检测每次摄影中 各组织间X线吸收的差别。 4、IP信息读出 分二步读出 第一步：由激光超高速地，粗略地读出影像信息， 接瞬时核算出X线影像的光激发光量。 第二步：在上述信息的基础上，自动调节光电倍增 管的放大增益，再以超强激光光线高精细地读出X 线影像信息。
上，干燥而成。 作用：把第一次照射光的信号记录下来，当再次受
光刺激时，就释放储存的信号。
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3、基板： 组成：聚酯树脂纤维胶膜 作用：保护荧光层免受外力的损伤 要求： ①良好的平面性和适度的柔软性及机械强度。 ②防止激光在荧光层与基板间发生反射，以提高清
晰度。 4、背面保护层 防止影像板之间使用时摩擦损伤而设计的。
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（二）IP成像工作原理
当射入IP的X线量子被PSL荧光体吸收→PSL 便释放出电子，部分电子散布在荧光体中呈 半稳定状态，形成潜影→当用激光扫描有潜 影的IP时→发生激励发光现象，完成光学影 像的读出。
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（三）IP的特性 1、激发与发射光谱 X线照射荧光体可使其发生蓝紫光，强度依激发光
第二节 计算机X线摄影系统（CR）
工作过程： X线透过人体 ，由影像板吸收，再经读取装置读出
IP中储存的影像信息，经计算机处理，再经激光照 相机成像或由存储装置，存储而直接在荧屏上显示 影像。
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CR结构：
信息采集部分、信息转换部分、信息处理部分、信息储存和记录部分。 （1）信息采集：以影像板IP代替胶片，接收记忆X线信息。 （2）信息转换：用光电倍增管接收影像板上的信息，并实现光电转换。 （3）信息处理：由计算机对数字化的X线影像作各种相关的后处理，如：大 小测量、放大、灰阶处理。 （4）信息储存和记录：利用光盘、激光打印胶片。
像，在转换为数字图像的方法。它用数字化扫描仪把胶片上 记录的模拟信息数字化。 （3）DSA Digital Subtraction angiography（数字减影血管 造影） 将未造影的图像和造影图像，分别经影像增强器增强，摄影 机扫描而矩阵化，经模/数转换成数字化，再者相减而获数 字化图像，最后经数/模转换成减影图像。其结果是消出了 未造影的结构，突出了被造影的结构。 特点：微创、实时成像、对比分辨力高、安全、简便只适应 检查血管。
精品
编号11：第十一 章 数字X线成像设 备
第十一章 数字X线成像设备
第一节 概念
数字X线成像设备：把X线图像进行数字化 图像处理，再变换成模拟图像显示的一种X 线设备。
怀化医专医学影像教研室
椐成像原理不同分类： 1、CR系统 Computed Radiography system（计算
机X线成像） 用影像板（image plate IP）记录X线影像，通过激
它又分为： （1）直接数字X线摄影 Direct digit Radiography
DDR DDR是采用X线探测器直接将X线图像变成电信号，
再转化为数字图像的方法。
怀化医专医学影像教研室
（2）间接数字X线摄影 Indirect Digit radiography IDR 影像增强管——电视成像链或胶片先获得X线信息的模拟图
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（四）IP使用注意事项 1、IP板再次使用，要重作一次激光照射，消除伪
影。 2、摄影前应作好屏蔽，防其他射线照射。 3、漏光的IP上图像由于蓄积信息减少而发白，应
加防护。 4、用一张较大的IP来记录X线像，以减少IP尺寸的
选择次数。
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二、CR系统的读取装置介绍 （一）读出装置 1、暗盒型读出装置 特点：将IP置入与常规X线摄影暗盒类似盒内，它
可代替常规，摄影暗盒在任何X线机上使用。
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线强度而定。 发射光谱：第一次激发IP的X线光谱。 激发光谱：第二次IP的读出光线用600nm左右波长
红光可有效地激发PSC的光谱，即PSL强度与读取 照射光波长的关系曲线。
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2、IP的时间响应特征 当停用激光照射荧光体时，发光按其衰减规律逐渐
终止。 IP的PSL强度衰减速度快，以致不会发生采集和读
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一、IP影像板 Image Plate 是CR用以代替胶片作为记录用的载体，可重
复使用，但不能直显影像。 （一）IP的结构
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1、表面保护层 作用：防使用时，不损伤荧光层。 结构：聚酯树脂类纤维构成。 要求： ①不随外界温度和湿度而变化。 ②能弯曲、耐磨损。 ③薄、透光率高。 2、PSL荧光层 把PSL荧光物质混于多聚体溶液中，然后涂在基板
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5、IP的类型、标准型、高分辨率型、减影型等。 6、IP存储信息的消退 消退：X线激发IP后模拟影像被存储在荧光体内，
在读出前的存储期间，一部分被俘获的光电子将逃 逸，从而使第二次激发时荧光体发射的PSL强度减 少，该现象叫消退。 在读出前储存8小时内，荧光体的PSL量减少约 25%，随时间延长及存储温度的升高而增加。 故：应在第一次激发后8h内读出IP信息。 7、天然辐射的影响 X线、紫外线、r线-粒子线，在IP上积蓄，可使IP 影像被检测出来，故长期存放的IP板，会出现小黑 斑，使用前用激光照射消除。
光扫描使存储信号转换成光信号，又用光电倍增管 转换成电信号，再经A/D转换后，输入计算机处理， 形成高质数字图像。 优点：用IP代替胶片，曝光量少，宽容度大。
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2 、DR系统 Digit Radiography system（数字X线 成像）
X线在影像增强管——电视链上形成视频影像，再 使视频影像数字化，形成数字或平片影像叫DR。
出信息的重叠，不影响下一次信息的采集与读出的 现象叫时间响应特征。
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3、IP的动态范围 IP发射荧光的量依赖于第一次激发的X线量，其动
态范围比屏—胶组合宽，可精确地检测每次摄影中 各组织间X线吸收的差别。 4、IP信息读出 分二步读出 第一步：由激光超高速地，粗略地读出影像信息， 接瞬时核算出X线影像的光激发光量。 第二步：在上述信息的基础上，自动调节光电倍增 管的放大增益，再以超强激光光线高精细地读出X 线影像信息。
上，干燥而成。 作用：把第一次照射光的信号记录下来，当再次受
光刺激时，就释放储存的信号。
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3、基板： 组成：聚酯树脂纤维胶膜 作用：保护荧光层免受外力的损伤 要求： ①良好的平面性和适度的柔软性及机械强度。 ②防止激光在荧光层与基板间发生反射，以提高清
晰度。 4、背面保护层 防止影像板之间使用时摩擦损伤而设计的。
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（二）IP成像工作原理
当射入IP的X线量子被PSL荧光体吸收→PSL 便释放出电子，部分电子散布在荧光体中呈 半稳定状态，形成潜影→当用激光扫描有潜 影的IP时→发生激励发光现象，完成光学影 像的读出。
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（三）IP的特性 1、激发与发射光谱 X线照射荧光体可使其发生蓝紫光，强度依激发光