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数字摄影DR是在CR基础上发展而来,是常规X线摄影的一大飞跃, 比普通X线摄影曝光宽容度大,具有强大的图像后处理功能,动态范围广信息量多。国外是90年代后期用于临床,国内在2000年由济南军区总院等率先安装使用, 目前全国各大医院不同品牌机型都已普及应用。
1材料与方法:
大平板多功能DR系统,17×17英寸非晶硒平板探测器。非晶硅探测器DR一台。14×17英寸非晶硒平板探测器DR两台,像素尺寸是139um。CCD方式DR和多丝正比狭缝扫描方式DR个一台。DJ-PACS图象处理工作站,干式激光相机等。质量控制检测装置及自制X线摄影比例尺、铝梯、低对比测试卡等。
2结果:
通过调查分析发现目前数字化摄影机品种较多,图像处理方法和图像质量也不完全一样,当然主流为非晶硒和非晶硅FPD。适宜的X线曝光剂量由于虑线器的栅比、半径等不同,各机器剂量与屏胶系统存在一定差别。噪声测试随着曝光量的增加而减少,而图像清晰度信息量提高。低对比度测试6台机中有4台机器都能显示0.5mm的小孔,两台能显示0.3mm的小孔。100阶铝梯测试大部分机器在工作站上分段调节全部显示,个别机器只能显示86—95阶。空间分辨率测试硒板和硅板都能到3.6LP/mm,球管倾斜50度测试能到3.2LP/mm
3讨论:
早期的DR曝光后7秒钟在显示器上显示图像,十五秒后才能进行下一次曝光,功能只是一般摄影和能量减影。而且整板结构很少,大都是四块板或两块板拼接成14*17和17*17的大板。2002年前后出现适用于心血管的数字减影平板探测器,2004年前后出现大平板DR,可脉冲透视、摄影、断层融合、多幅图像拼接、能量减影等,2009年出现能无线传送图像信息的DR。50—70um像素专用于乳腺摄影的探测器,用于床边的移动DR扩大了数字摄影应用领域,目前最新的DR是CMOS探测器正在用于临床的研发阶段。
探测器:1、平板探测器方式。(1)非晶硒成像板,像素有139um、168um。(2)非晶硅成像板像素有143um、160um、200um。2、CCD方式。3、多丝正比狭缝扫描方式。4、CMOS探测器。
控制器(图像采集处理操作台):由操作控制计算机,阵列扫描控制器,调制解调器,接口电路,显示器,UPS电源,键盘,鼠标和条码认读器等组成。常见功能:1、病人资料的输入与传输。2、设置摄影位置和X线暴光参数。3、图像的获取与处理,进行图像预调。4、数字图像管理、设定图像输出和打印,运用DICOM3.0接口进行传递数据,删除或保护病人资料。5、机器维护和故障自动诊断等。6、有的机器控制台兼做工作站使用,具有工作站图像后处理功能。图像传输采用DICOM3.0标准协议。
X线机:均为中高频X线机,有自动曝光AEC控制方式,多功能摄影架或使用吊管与平床和立位照片架方式,焦板距在100~180cm之间任意可调,Buky最好能旋转角度以适应不同摄影位置,滤线器有固定式也有活动式应注意栅比和栅密度及半径,有公司生产的机器可根据摄影位置不同滤线栅半径不一样进行更换。
工作站:基本功能:1、图像的接收支持12~16bit采集,2、图像存储支持信息压缩,3、图像显示与处理:窗宽窗位,组织均衡,边缘增强,平滑处理,黑白反转,位置旋转,放大缩小,图像降躁,各种测量,文字标记,减影与CAD等,4、打印照片,支持多幅打印,5、刻录光盘,6、打印诊断报告和资料管理。由于工作站具有强大的后处理功能,医生应充分发挥”软阅读”来观察图像诊断病例。
激光打印机:有干式和湿式有氦氖和红外激光相机之分,无论干式还是湿式打印机在控制面板上都可显示机器的各种运转状态,可调节打印密度和对比度,胶片质量自动控制,机器故障代码等。
适宜的X线曝光剂量:关于数字摄影系统X线曝光剂量,国内外已有很多报道说法不一。主要原因是探测器及处理图像的软件不同,滤线器栅比、密度不一样,各公司机器都用曝光指数说明个部位条件大小。噪声问题:主要是X线量子噪声,设备电子噪声,干扰噪声等。常用解决办法:1、图像处理软件算法,用降噪功能处理。2、窗宽窗位的合理调节,3、适当增加仟伏或X线剂量。虽然数字摄影DQE高和曝光宽容度大,出于对病人的防护和延长机器寿命,应把握如下原则:曝光剂量过大或过小都会使后处理技术的调节范围缩小,图像甚至可能出现噪声及对比度的下降.所以所用X线剂量既不能过大也不能过小,应保持图像信息量足够大的情况下尽量适当的减小曝光剂量才行.
成像链全方位质量控制:要保证一幅优质的数字摄影照片,整个成像链全过程每个环节都应做到最佳,如果某一环节没有处理好,那么最后影像质量的优劣就以这个最差的环节为基准,其他环节做的再好其作用不大,所以整个成像链的统调匹配至关重要。质量控制因素:1、分辨率(空间、密度、时间),像素有效尺寸、MTF、DQE、信噪比、噪声、探测器灵敏度、探测器的温度特性、灰阶。2、处理软件:(1)采集存储图象。(2)后处理.窗宽窗位,组织均衡,边缘增强,G曲线,黑白反转,位置旋转放大缩小,图像降躁,各种测量,文字标记,减影与CAD等。 3、数字摄影系统的正确使用:(1)设备的校准与调试;(2)摄影参数;(3)滤过板与光栅;(4)滤线器与焦板距;(5)环境(温度、湿度、电磁);(6)匹配。(7)软阅读;(8)硬拷贝。检测与校准:X线束准直度的测试校准,使线束照射野中心线垂直于成像板的中心,滤线器偏斜测试,极限分辨率和密度分辨率的测试,激光相机的校准,如果是湿试像机还应进行洗片机的测试等,如果有不理想的方面应及时进行校调以达到设备性能的最佳状态。总而言之全方位协调控制,才能保证最佳的照片质量(位置正确、剂量适宜、细节清楚、图像真实、取竞美观)。
目前存在的不足和改进的问题:1、无图像倾斜校正(小角度30、45)。2、数字体层还不能多方位成像。3、有的机器只有一块固定滤线器(肩、膝、18cm以下胸部可不用)。4、软件过度处理看不到胸部云雾状阴影。5、骨骼金属物周围阴影。6、探测器拼接及坏点增多问题。7、照片与实物不能1:1大小。8、各公司DR曝光指数不统一无可比性。9、探测器曝光开口时间(0.5-1秒)。10、建议图像能用U盘考到家用电脑上看。
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