DR成像技术

业务推广部
双能量减影在胸部应用 的优势在于：
➢提高肺内结节的检出 率
➢提高肺部钙化的检出 率
➢提高气胸的检出率
➢提高肋骨骨折检出率
24
(2)DR的体层融合技术：也称为三维体层容积成像 技术，该功能通过一次扫描可以获得检查区域内 任意深度层面的多层面高清晰度的体层图像。可 以实现站立位和卧位的两种摄影方式。探测器分 为移动式或固定式两种。
业务推广部
13
DR设备在曝光控制界面上都趋于标准化、程序化 曝光方式分为手动和自动 DR系统图像具有动态调节的优越性 DR系统的图像后处理功能主要是运用窗技术调节 图像，以此调节影像的层次与影像对比度
业务推广部
14
边缘增强的调整可使图像边缘更为锐利，轮廓更为 清晰；
恰当的亮度和对比度(窗宽窗位)可使图像具有更佳 的层次和丰富的信息；
(9)平板感光度：表示探测器对信号的敏感程 度。 常见的DR系统的平板感光度最大值，一般 为800。在相同条件下，平板感光度越高， 曝光时问越短。
业务推广部
20
(10)填充因子：为探测器面积与像素总面积的比值。
这个比值越大，可见光信号转换成电信号的比例 越大，信号损失越小。
目前常见的DR系统FPD的填充因子一般为65％。 由于采用纳米技术设计扫描电路和读出电路，DR 系统的填充因子为80％。
业务推广部
8
原理：CCD 摄像机阵列技术是采用近百个性能一致的
CCD 摄像机整齐排列在同一平面上，它们前方一定距离
（共同的焦点）上是一张荧光屏。X 线对被检体曝光时
，荧光屏发出人体组织的可见光影像，每一个CCD 摄影
机摄取一定范围的荧光影像，并转换成数字信号，再由
计算机进行处理，将图像拼接，形成一幅完整的图像。
业务推广部
21
发展趋势：
整板技术、高DQE、宽动态范嗣、快速成像和低 辐射剂量。
业务推广部
22
(四)DR的应用 1．DR的一般临床应用 (1)用于人体全身各个部位平片数字x线摄影。 (2)特殊造影检查(如排泄性肾盂造影、膀胱造影、T
形管造影、子宫输卵管造影等)。 (3)数字乳腺摄影一般使用非晶硒FPD，且要求像素
系统的噪声水平是影响最终成像质量的关键因素。 探测器的噪声主要来源于两个方面：①探测器电 子学噪声；②X射线图像量子噪声。
业务推广部
16
(3)量子检测效率(DQE)：是成像系统的有效量子利 用率，
探测器的DQE被定义为输出SNR的平方与输入 SNR的平方之比，通常用百分数来表示：
DQE=(SNR出)2／(SNR入)2×100％
摄影条件及后处理技术 选择合适曝光参数及应用
伪影
后处理技术的应用
滤线栅
消除伪影
屏幕显示一致性
滤线栅
激光打印机输出
显示器校准
激光打印机校准
业务推广部
28
组织均衡通过调节组织密度高低的区域和均衡的强 度范围，使曝光不足或曝光过度的部分的图像信 息重新显示出来，解决了摄影部位组织间的密度 或厚度的差异造成的图像信息缺失。
业务推广部
15
2．DR的图像质量评价参数与影像效果
(1)探测器调制传递函数：用于衡量系统如实传递和 记录空间信息的能力。
(2)噪声功率谱与空间频率响应
很小。 (4)心血管造影，常用非晶硅FPD。 (5)胃肠道造影检查时常用CCD。
业务推广部
23
2．DR的特殊临床应用
(1)DR双能量减影技术：是以x线管输出不同的能量(kVp) 对被摄物体在很短间隔时间内进行两次独立曝光，获得 两幅图像或数据，并进行图像减影或数据分离整合，分 别生成软组织密度像、骨密度像和普通DR胸片3幅图像。
空穴在物理学中指共价键上
流失一个电子，最后在共价
业务推广部
键上留下空位的现象。即共 3
（2）探测器单元阵列：位于非晶硒的底层，用 薄膜晶体管（TFT）技术在玻璃底层上形成几 百万个检测单元整列，每一个检测单元含有一 个电容和一个TFT，且对应图像的一个像素。
（3）高速信号处理：每个储存在电容内的电荷 按地址信号被顺序读出，形成电信号，然后进 行放大处理，再送到A/D转换器进行模/数转换 。
DR的优点：更高的空间分辨力，更大的动态范围， 更低的x线照射量，更丰富的图像层次，改善了工作 流程，提高了工作效率。
业务推广部
2
二、非晶硒探测器成像
直接数字化X线成像的平板探测器利用了非晶硒
的光电导性，将X线直接转换成电信号，经模/数
转换成数字化影像。
（一）基本结构：包括4部分
（1）X线转换介质：位于探测器的上层，为非晶 硒光电材料。它利用非晶硒的光电导特性，将X 线转换成电子信号。当X线照射非晶硒层时，可 产生正负电荷（电子空穴对），这些电荷在偏置 电压作用下以电流的形式沿电场移动，由探测器 单元阵列收集。
最小的。
(7)刷新和成像速度： 串行A／D转换模式 Definium 6000系统采用并行A／D转换设 计 减小了数据采集时间和成像时间。数据采集 时间的缩短，提高了FPD的刷新速度，使双 能成像等高业务级推广临部 床应用的实现成为可能。 19
(8)动态范围：是指FPD所能检出的最强信号和最弱 信号之间的范围。 动态范围越大，表明探测器所能检出的信息越多。
第13章 DR成像技术
湖北医药学院生物工程学院 敖锋
业务推广部
1
一、DR (Digital radiography)概述
将X线穿过人体后由平板探测器（FPD）探测的模拟 信号直接数字化而形成数字影像的检查技术。
根据DR平板探测器结构类型和成像技术的不同，分
为直接数字化X线成像（非晶硒）、间接数字化X线 成像（非晶硅）、 CCD X线成像、多丝正比电离室 成像。
业务推广部
11
3．关机流程 ①关闭技术工作站； ②关闭医生工作站； ③关闭激光打印机； ④关闭X线高压； ⑤关闭配电柜电源总闸。
业务推广部
12
(三) DR参数选择与影像效果
1．DR一般参数选择与影像效果
脏器名称，kV自动或手动选择，kV固定方式或曲 线方式选择，剂量选择，曝光参数根据透视条件 自动选择，边缘增强选择，滤过系数调节，窗宽 上下限选择，骨的黑白显示选择，标记，选择曲 线，黑化度校正选择，X线管焦点选择等
业务推广部
26
(4) 组织均衡技术：通过图像后处理，对图像 进行加权整合，使不同密度的区域的图像 (如鼻骨信号和软组织信号)能在同一幅图像 中同时显示。
业务推广部
27
六、DR图像质量控制
（一）影像图像质量的因素 （二）图像质量控制措施
设备的性能和稳定性
设备日常维护及保养
人为操作因素
提高技术员素质
（4）数字影像传输：将电信号转换成数字信号 并传输到计算机显示、打印。
业务推来自百度文库部
4
（二）成像原理
入射的X射线照射非晶硒层使硒层产生电子-空穴对， 在外加偏压电场作用下，电子-空穴对向相反的方向移 动形成电流，电流的大小与入射X线光子数量成正比， 这些电流信号被存储在TFT的极间电容上。每个TFT形 成一个采集图像的最小单元（像素），每个像素内有一 个场效应管。在读出控制信号的控制下，开关导通，把 存储于电容内的像素信号逐一按顺序放大，输送到A/D 转换器将像素电荷转换为数字化图像信号。
业务推广部
5
三、非晶硅探测器成像
非晶硅平板探测器是一种以非晶硅光电二极管阵列为核 心的X线影像探测器。目前非晶硅平板探测器使用的荧 光材料主要有碘化铯（se）和硫氧化钆（ga）。其原理 是将入射后的X线光子转换成可见光，再由具有光电二
极管作用的非晶硅阵列变为电信号，通过外围电路检出 及A/D变换，从而获得数字化图像。由于经历了X线—可 见光—电荷图像—数字图像的成像过程，因此被称作间 接转换型平板探测器。
业务推广部
25
(3)DR的图像拼接技术：是在DR自动控制程序模式 下，一次性采集不同位置的多幅图像，然后由计 算机进行全景拼接，合成为大幅面X线图像。
自动无缝拼接技术的临床意义：一次检查能完成 大幅面、无重叠、无拼缝、最小几何变形、密度 均匀的数字化X线图像。例如，骨科或者矫形外科 对人体大范围结构做整体性结构显示，精确测量 全脊柱、全肢体的结构结构改变。
业务推广部
17
(4)FPD设计：大部分FPD多采用四板或两板拼接而 成。
多板拼接的拼接缝会在图像中央留下300μm宽 的盲区，影响成像质量，在日常工作中需要经常 对平板进行校准。
(5)探测器尺寸：
目前的FPD尺寸大多为43cm×43cm或 41cm×41cm或36cm×43cm。
业务推广部
18
(6)像素大小和空间分辨力： 图像上的空间分辨力主要是由像素大小决定。 临床使用时像素尺寸的选择应该是最优的而不是
7
四、CCD X线成像
CCD （charge coupled device）X线成像的 核心部件是电荷耦合器件，它是一种半导体器 件，在光照下能产生与光强度成正比的电子电 荷，形成电信号。
由于CCD对X射线不敏感，所以需要先将X射 线激发荧光屏产生荧光，经增强后成为Video 信息，经反光镜反射到CCD镜头，被采集并转 换为电信息，再转换为数字信息，从而获得数 字影像。
（一）基本结构
与非晶硒平板探测器比较，除了荧光材料层和探测元阵
列不同，其信号读出、放大、A/D转换和输出等部分基
本相同。
业务推广部
6
业务推广部
（二）成像原理
位于探测器顶层的碘化铯闪烁 晶体将入射的X线转换为可见 光。可见光再激发碘化铯层下 的非晶硅光电二极管阵列，使 光电二极管的电容上形成储存 电荷。每一像素电荷量的变化 与入射X线强弱成正比，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 构成的总阵式图像。在中央时 序控制器的统一控制下，读取 电路信号将电荷信号逐行取出， 转换为串行脉冲序列，经A/D 转换为数字信号。
业务推广部
9
五、DR操作技术
（一）DR的成像过程 （二）DR操作流程
1．准备流程 ①接通配电柜电源总闸； ②接通接线板电源； ③接通X线机控制器电源； ④接通电脑主机电源； ⑤开启技术工作站及其医生工作站； ⑥开启激光打印机或文字报告打印机； ⑦系统处于开始正常状态。
业务推广部
10
2．工作流程 (1)核对患者资料，确定摄影部位。 (2)录入患者的信息：如姓名、性别、年龄、编号等。 (3)在技术工作站设定摄影部位及其曝光参数。 (4)摆位及对准中心线。 (5)曝光采集影像信息。 (6)调节采集图像的窗宽、窗位，使之符合诊断要求。 (7)根据需要选择打印规格，打印激光胶片。 (8)发送影像至诊断工作站或PACS系统。