数字X线摄影系统53页PPT

1680×1200— 3360×2400
1200×840 （101万像素）
以上
1440×960 （138万像素）
以上
1680×1200 （202万像素）
以上
1920×1440 （276万像素）
以上
2400×1920 （460万像素）
以上
2880×2400 （691万像素）
以上
3360×2400 （806万像素）
• 固蜡打印机的彩色打印效果十分鲜艳，是十分理 想的彩色照片输出工具，但其价格维持在普通喷 墨打印机的十倍左右，令绝大多数人望而生畏。
四．扩印机
• 1．像素与冲印尺寸的关系 • 2．数字图片的长宽比例
数字彩色扩印机
照片规格 （英寸）
差：120dpi以 好：120dpi至 优：240dpi以 各尺寸最大有
以上
1524×1027 1818×1228 2138×1536 2434×1830 3036×2434 3638×3036 4240×3036
下
240dpi
上
效像素
5（5×3.5） 6（6×4） 7（7×5） 8（8×6） 10（10×8） 12（12×10） 14（14×12）
600×420（25 万像素）以下
720×480（35 万像素）以下
800×600（50 像素）以下
960×720（69 万像素）以下
1200×960 （115万像素）
三．打印机
• 打印机是用来输出数字照片的设备，按照 打印的原理不同可以分为喷墨打印机、激 光打印机、热升华打印机、固蜡打印机及 击针打印机等。
• 数字照片的输出质量和照片本身的分辨率、 色彩还原度及颗粒度有关，而其“最大密 度”却与输出的硬件设备紧密相连。

数字图像硬件框图
第四节 数字减影血管造影设备
二、影响图像质量的因素
1．成像方式 （1）脉冲方式：采用间歇X线脉冲来形成掩模像和 造影像，每秒摄取数帧影像，脉冲持续时间一般大 于视频信号一帧的时间。由于曝光X线脉冲的脉宽较 大（例如100ms左右）它主要用于脑血管、颈动脉 、肝动脉、四肢动脉等活动较缓慢的部位。
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。
第二节 计算机X线摄影设备
（二）读取装置原理：
第二节 计算机X线摄影设备来自第二节 计算机X线摄影设备
5.天然辐射的影响 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。 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。 长期存放会产生小黑斑。 使用前必须激光擦除。
第二节 计算机X线摄影设备
（四）使用注意事项 1.选用较大得IP来记录X线影像，大大减少胶片尺寸 的选择次数。 2.IP再次使用时，最好重作一次光照射，以消除潜 影。 3.由于IP的荧光物质对X线得敏感度高，要求很好的 屏蔽。
目录
一、基本结构 二、 影响图像质量的因素 三、对X线机的要求 四、X线管及探测器支撑装置 五、导管床 六、高压注射器 七、数字系统 八、DSA系统的特殊功能 九、图像质量参数及检测 十、日常维护与保养
第四节 数字减影血管造影设备 一、基本结构
❖不含对比剂的影像称为掩模像（mask image） 或蒙片，注入对比剂后得到的影像称为造影像或 充盈像。

X线影像技术的展望
更加智能化的诊断系统
未来X线影像技术将更加智能化，能够自动识别病变、提供诊断建 议等，提高诊断效率和准确性。
更加广泛的应用领域
除了传统的骨科、呼吸科等领域，X线影像技术还将拓展到其他领 域，如消化科、泌尿科等。
个性化医疗服务
基于大数据和人工智能技术，X线影像技术将为患者提供更加个性 化的医疗服务，满足不同患者的需求。
消化系统疾病的X线影像表现
胃溃疡
01
X线影像显示胃部出现圆形或椭圆形的溃疡病灶，边缘光滑，周
围可见水肿。
肠梗阻
02
X线影像显示肠道扩张、积气，可见气液平面。
肝癌
03
X线影像显示肝脏出现圆形或椭圆形的肿块，边缘不规则，可伴
有肝硬化。
骨骼疾病的X线影像表现
骨折
X线影像显示骨骼断裂，断端错位、重叠或分离。
骨肿瘤
X线影像显示骨骼出现圆形、椭圆形或分叶状的肿 块，边缘不规则。
颈椎病
X线影像显示颈椎生理曲度变直或反弓，椎间隙变 窄，关节突增生肥大。
05
X线影像的未来发展与挑 战
X线影像技术的未来发展趋势
数字化
随着数字化技术的不断发展，X 线影像将逐渐实现全面数字化 ，提高成像质量和效率。
人工智能
人工智能技术将在X线影像诊断 中发挥越来越重要的作用，提 高诊断准确性和效率。
变情况。
通过X线投影，将人体内部结构呈现在 二维平面上，形成X线影像。
X线影像的应用范围
腹部X线影像可以用于检查胃 肠道、肝胆胰脾肾等部位的
病变。
胸部X线影像可以用于检查肺 部、纵隔、胸膜等部位的病
变。
01
02
03

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

一 、AEC的定义
X线管产生的射线穿过人体通过电离室到达胶片 ，在胶片上形成 潜影 。射线穿过电离室产生电离电荷 ， 电荷被电极收集后经控 制电路放大 ，转变成电压信号 。 电荷量的大小与胶片的感光量 有关 ， 因此电信号的大小就代表胶片的感光量 ， 当电压幅度达 到预先设定的阈值时 ，控制电路产生X线机曝光结束信号，使X 线机停止曝光 。X线胶片的密度可通过控制仪的阈值电压进行 调节 ，从而使所拍摄的照片具有一致的感光量。
计量 ， 减少辐射损伤 ，但是在实际的工作中我们必须保证
X射线有足够的穿透能力 ， 既选择合适的KV值 ，这是自动
曝光控制条件下摄影的关键 ， 如果KV较小 ，X射线不能穿
透全部组织 ， 厚组织和比重大的组织可吸收全部X射线，
AEC预设值
无无择择：：法二
摄
A
样样，，必用须
设流值
该来部
实是际
义的 。
量量 否否 则则
AEC功能 数字化X射线成像系统
目录
➢AEC的定义 ➢AEC的使用方法 ➢AEC的范围
➢AEC的校正 ➢AEC中的电离室 ➢AEC的功能实现
一 、AEC的定义
自动曝光控制(Atuomatic Exposure Control AEC)是利用X射线传感 器(电离室)探测穿过被照肢体到达胶片的射线量 ，从而控制X线 机曝光时间 ，可以使对不同部位、不同病人所拍摄的X线照片 具有相同的感光量 ，彻底解决了自动洗片机冲洗不同的照片感 光量不一致的问题
■
气体探测器；
■
闪烁体探测器；
六 、AEC的功能实现
六 、AEC的功能实现
AEC预设值选择： 一 、预设摄影KV时 ， 必须满足被照体足够穿透力 ， 不然只

15:46
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算机X线摄影（CR）
IP（Image Plate）板： 代替传统的暗盒（片－
屏）。 其特点是可以重复使用，
但不具备影像显示功能。
15:46
计算机X线摄影（CR）
IP的结构：
表面保护层 辉尽性荧光物质层 基板层 背面保护层
15:46
计算机X线摄影（CR）
CR的成像原理 CR（Computed Radiography)
数字探测器
15:46
数字成像技术的基础
数字成像
• 计算机X线摄影（CR）
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IP板
数字成像技术的基础
探测器相关词汇 高压发生器相关词汇 X线球管相关词汇 图像采集系统相关词汇
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数字成像技术的基础
有效像素尺寸
像素直径大小，如：143μm
143μm
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数字成像技术的基础
强度范围。如：14bit＝214
常见设备的动态范围：
DR探测器：14bit
普通电脑监视器：5～6bit
高档医用监视器：10bit 激光相机：12bit
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数字成像技术的基础
电离室自动曝光控制（AEC）： 电离室自动曝光控时装置，是利用电离室内气体的
物理效应，使x线胶片在达到理想密度时切断曝光 目前大部分采用所谓“三野原理” 三个测量野可根据不同部位摄影的要求，用开关
X-ray
IP （潜R影ea）der
Laser
（可见光）
A/D
Computer
D/A
Monitor
I P板： 含有微量二价铕离子的氟卤化钡晶体
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计算机X线摄影（CR）

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。

一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
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；
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
CR系统的激光阅读器分为暗盒型 （cassette type）和无暗盒型（noncassette type）两种。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
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。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
一、CR系统构造
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
CR（computed radiography）系统使用成 像板（imaging plate，IP）为探测器，利 用现有的X线设备进行X线信息的采集来实 现图像的获取。它主要由X线机、成像板、 图像阅读仪、图像处理工作站、图像存储 系统和打印机组成。
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。

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。
（3）清洁部： （4）记录部： （5）信号处理系统： （6）控制部分：
（二）热敏打印机的成像原理 “微型隔离技术”（MI技术）
干式热敏打印机利用热力头打印技术成像
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 医用红外激光打印机 按胶片处理方式分类： 湿式打印机 干式打印机
（二）干式激光打印机基本结构
干式激光打印机外观：
（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：
X线转换单元： 光电材料：非晶硒（a-Se） 作用：将X线转换成电子信号
探测器阵列单元： •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TFT，对应一个像素
•TFT：开关，由高速处理单元的地址信号激活 •电容：储存聚集的电荷
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
二、影响DR影像质量的因素
1.空间分辨力 ：由探测器单元的大小和间距决定。 2.密度分辨力：直接、间接平板探测器的灰度级达214。 3.噪声：
平板探测器的噪声主要来源： ①X线量子噪声 ②探测器电子学噪声
4.曝光宽容度 5.敏感度 6.调制传递函数
第四节 数字图像打印原理
数字图像打印装置一般分为： 热敏打印 激光打印
信号传输单元 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。
（二）多丝正比电离室或称低剂量X线机 （LDRD ）
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

示。
18.密度分辨力(density resolution)：又称低对比分辨力，是指在低对比
情况下分辨物体密度微小差 别的能力。通常用百分数表示。
19.时间分辨力( temporal resolution)：成像系统单位时间可采集的图像数。
20.噪声(noise)：为图像中可见的斑点、细粒、网纹或雪花状的异常结构，
3
4.矩阵（matrix） ： 一个横成行、纵成列的数字方阵。 5.采集矩阵（acquision matrix）：每幅画面观察视野所含像素的数目； 6.显示矩阵（display matrix）：监示器上显示的图像像素数目。 7.视野（field of view，FOV）： 拟进行检查容积的选定区域。 8.位深(bit depth) ： 又称位分辨力( bit resolution)，代表一幅图像中包 含的二进制位的数量。8位深 (28)表示有256种灰度或彩色组合。 9.模/数( analogi data， A/D ) ：指把模拟信号转换为数字形式，即把 连续的模拟信号分解为离散的信息，并分别赋予相应的数字量级，完成 这种转换的元件称模/数转换器(ADC)。
26
2．成像板的原理 X线→PSL物质（BaFXEu 2+晶体），发出荧光，荧光强度与入射 X线量相关，形成潜影→激光扫描→电信号（模拟信号） →A/D转换 （数字信号） 。
27
(1)发射与激发光谱:当X线初次照射掺杂Eu2+的BaFXEu2+晶体时，其 吸收光谱在37keV处有一锐利、锯齿形的不连续吸收，这是晶体中钡原子 的K缘所致。被X线激活的BaFXEu2+晶体在受到二次激发光照射时，作为 发光中心的Eu2+可发出波长峰值约为390~400nm的紫色荧光，荧光的强度 主要取决于作为一次激发光的X线的照射量。

善图像质量，增加诊断信息，提高诊断准确性的目的。 • 3．可以高保真地存储、调阅、传输或拷贝 数字图像可以存储于磁盘、磁带、光盘及各种记忆卡中，并可
随时进行调阅、传输。
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五、数字图像的基本处理
• 常用的医学数字图像处理技术有：图像增强、图像运算、图像变换、图像分割及 图像重建等。
x荧光屏収出人体组织癿可见光影像每一个ccd摄影机摄叏一定范围癿荧光影像幵转换成数字信号再由计算机迚行处理将图像拼接形成一幅完整癿图第42页共54页二成像性能数字x线成像比屏片系统cr系统成像癿成像性能更优越主要有三个1x线敏感度透规癿首要条件
主要内容
• 第一节 数字图像基础知识 • 第二节 计算机X线摄影 • 第三节 数字X线摄影 • 第四节 数字剪影血管摄影
• 2．与灰度级数的关系 A/D 转换器将连续变化的灰度值转化为一系列离散的整 数灰度值，量化后的整数灰度值又称为灰度级（gray level）或灰阶。每个像素 的灰度精度范围从l 位（2 个灰度级）到12 位（4096 个灰度级）
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三、数字图像的形成
• 1．图像数据采集 是通过各种接收器件（如成像板、探测器、CCD 摄像管、检测 器、探头等），将曝光或扫描等形式收集到的模拟信号转换成数字信号。数字图像 的数据采集大都经过三个步骤：
处理、谐调（层次）处理 （gradation processing）、空 间频率处理（ spatialfrequency processing）和能量减影处理 （ energy subtraction processing）。CR 图像处理操作 界面如右图所示。
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• 1．动态范围压缩处理 • 指将原始影像信号的信息范围按

(2) 动态显示与静态显示
1) 动态显示：动态显示也称连续显示或“电影”显示， 它实际上是将同一序列的每一幅图像进行连续地、快 速地再现，多用在对心脏及大血管的显示。 其原理是利用人眼视物存在时间蓄积 (视觉暂留) 的视 差反应，即人眼在观察两个不同的物体时，其间有 200~ 250ms的停顿时间，当图像以12帧/秒以上的速度 连续显示时，就给人一种动态效果。
2.数字减影血管造影的基本方法
(1) 时间减影
在造影剂进入欲显示血管 区域之前，利用计算机技 术采集一帧图像贮存在存 贮器内, 作为掩模(Mask)， 也称蒙片．它与在时间上 顺序出现的充有造影剂的 血管图像 (称为充盈图像) 一点对一点的进行相减．
缺点: 易受病人移动和动脉搏动等慢运动的影响.
(2) 能量减影 ( 双能减影 K-缘减影 )
二、数字减影血管造影
数字减影血管造影 ( digital subtraction angiography, DSA)
将造影前后获得的数字图像对应像素点的灰度相减，可 获得两幅图像中有差异（造影）部分的图像，这就是减 影技术。
1. 数字减影血管造影的物理基础
加碘 ( I ) 对比剂前后
之 I=I0exp[-(BdB+TdT)] 前 ln I=ln I0 -(BdB+TdT)
2) 频域带通滤波和适当滤波：前者可选择性增强某些特 定的空间频率，衰减其它成份；后者只增强某些空间 频率，保持其它成份不变。
3) 反锐化掩模：这是一种边缘增强技术。原理如下：
g(x,y)=f(x,y)+ｃ[f(x,y)－f (x, y) ]
式中f(x,y)为原始图像，c是常数，f (x, y) 为 f(x,y)经低通滤波后所 得到的模糊像，其高频成份被大大削弱。式中第二项相减结果使 f(x,y)低频成分损失，保留高频成份。相加之后得到 g(x,y) ，升高 了高频成份，低频成份不受影响。

(1) 实现常规X线摄影信息数字化 基于该系统的功能，使常规X线摄影的模拟 信息直接转换为数字信息。
(2) 提高图像的分辨、显示能力，使之突破常规X线摄影技术的固有局限性。 (3)采用计算机技术，实施各种后处理(Post—processing)功能，增加显示信
息的层次。 (4) 降低常规X线摄影的辐射剂量。 (5) 实现X线摄影信息的数字化贮存、再现及与其它相关信息的联网(传输)。 目前，FCR类型的设备已在全世界逐步普及。
当用激光来扫描已有潜影的IP时，半稳态的电子转换成 光量子，即发生光激励发光现象。产生的荧光强度与第一 次激发时x线的能量精确的成正比，完成光影像的读出。
IP输出信号还需由读取装置继续完成光电转换和A/D转 换，经计算机图像处理后，形成数字图像。
(2)信息转换(transformation of information) CR系统中，IP经X线照射后被激发(第一次激发)。经第一次
激发的IP上贮存有空间上连续的模拟信息，为使该信息数字 化．IP要由激光束扫描(第二次激发)读出。CR系统的读出装置中 的激光发生器发射激光束(氦—氖激光束波长为623nm， 半导体激光束波长为670一690nm)，在与IP垂直的方向上依次扫 描整个IP表面。
1
概述
模拟图像：灰度（黑白程度）连续变化。 数字图像：灰度是离散的。 数字化X射线成像技术是传统X射线技术与现代计算机 技术结合的产物。
优点：计算机图像处理、储存、传输。
2
3
传统 X射线成象技术 的革新
1）X 胶片图象的数字化 胶片存放空间大、检索
困难多、费时、费事、 易出错、价格贵、效率 低、污染环境、难再处 理、难保存传递。 影像增强器→摄像头 2）计算机X射线摄影