《醫(yī)學影像設備學第章 數(shù)字X線設備》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《醫(yī)學影像設備學第章 數(shù)字X線設備（98頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、醫(yī)學影像設備學第章醫(yī)學影像設備學第章 數(shù)字數(shù)字X線設備線設備第1頁，共98頁。學習目標一、掌握X線計算機攝影的基本結(jié)構(gòu)及成像原理。二、掌握數(shù)字攝影裝置的基本結(jié)構(gòu)和成像原理。三、孰悉數(shù)字減影血管造影像裝置的基本結(jié)構(gòu)和對設備的特殊要求。 第2頁，共98頁。目錄一、概述二、計算機X線攝影裝置三、數(shù)字X線攝影裝置 第3頁，共98頁。第一節(jié) 概述第4頁，共98頁。第一節(jié) 概述 數(shù)字X X線成像設備 是指X線透射圖像數(shù)字化并進行圖像處理再變成模擬圖像顯示的一種設備。第5頁，共98頁。數(shù)字X線成像與傳統(tǒng)增感屏、膠片成像的比較1.對比度分辨率高2.動態(tài)范圍廣、曝光容度寬3.輻射劑量小4.圖像后處理功能強5.可

2、利用大容量存儲器存儲數(shù)字圖像，并可方便接入PACS系統(tǒng)實現(xiàn)圖像的存儲、傳輸和診斷。6.數(shù)字X線設備的空間分辨力（約為2040LP/cm）不如屏-膠組合（理論值為5070LP/cm）的高。第一節(jié) 概述第6頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備第7頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備一、基本組成CR主要由信息采集、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息存儲和記錄等部份組成第8頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備v信息采集:IP代替膠片,以潛影的形式記憶X線圖像v信息轉(zhuǎn)換:由影像讀取裝置實現(xiàn),將潛影變?yōu)閿?shù)字圖像信號v信息處理:由計算機完成,對數(shù)字圖像進行各種相關后處理v信息存儲和記錄:利用存儲媒介如光盤

3、等激光相機打印CT掃描機主要由硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩大部分組成第9頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備二、CRCR工作原理：v用存儲屏記錄X線影像，通過激光掃描使存儲信號轉(zhuǎn)換成光信號，此光信號經(jīng)過光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸入計算機處理，形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像。第10頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備第11頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備三、影像板（一）影像板結(jié)構(gòu)v表面保護層v光激勵發(fā)光熒光層（PSL)v基板v背面保護層第12頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備表面保護層：聚酯樹脂類纖維制成，能彎曲、耐磨損、透光性好。保護熒光層不受外界溫度、濕度和輻射的影響。

4、涂布蘭色濾光層，提高清晰度第13頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備熒光成像層：用多聚體溶液把微量的二價銪的氟鹵化鋇晶體相互均勻結(jié)合涂布而成。v v它把第一次照射光的信號記錄下來，當再次受到光刺激時，會釋放存儲的信號（摻入二價銪Eu 2+的氟囟化鋇BaFXEu 2+ X=Cl、Br、I）第14頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備基板：聚酯樹脂類纖維制成。保護熒光物質(zhì)層免受外力損傷。顏色：第15頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備v 背面保護層：材料與表面層相同，避免IP在使用過程中的摩擦第16頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備v （二）影像板工作原理v 射入IP板的X線光子被

5、IP熒光層內(nèi)輝盡性熒光體（PSL）吸收，釋放出電子，其中部分電子散布在熒光體內(nèi)呈半穩(wěn)定態(tài)，形成潛影，完成X線信息的采集和存儲。 v激光掃描IP板，發(fā)生光激發(fā)輝盡現(xiàn)象（光致發(fā)光現(xiàn)象），發(fā)出的熒光強度與第一次激發(fā)時X線的能量成正比，完成光學影像的讀出。第17頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備（三）特性1 1. .發(fā)射光譜與激發(fā)光譜由IP受激發(fā)而釋放出的光子波長與光強的關系稱為發(fā)射光譜。最強波長為390400nm 。PSL強度與讀取光波波長的關系曲線稱為激發(fā)光譜。最強在600nm左右。第18頁，共98頁。2.2.時間響應當停止用激光照射熒光物時，PSL強度按其衰減規(guī)律逐漸終止。IP的PSL強度

6、衰減速度很快，不會發(fā)生采集和讀出信息的重疊。3.3.動態(tài)范圍 直線性 特大寬容度1:10000 可以精確地檢測到每一種組織間極小X線吸收差異第二節(jié) 計算機X線攝影設備第19頁，共98頁。4.4.存儲信息的消退 X線激發(fā)IP后，潛影存儲于熒光體中，在讀取前一部分電子隨時間延長將逃逸從而使第二次激發(fā)時的熒光強度減少，稱為存儲信息的消退。 IP消退很微弱，8h減少25%。受時間、溫度影響。 第二節(jié) 計算機X線攝影設備第20頁，共98頁。5.5.天然輻射的影響 來自建筑物上固定裝置、天然放射性元素、宇宙射線、IP板上微量放射性元素。 IP不僅對X線敏感，對其他電磁波也敏感，如紫外線、射線、射線射線及電

7、子線等。 長期存放會產(chǎn)生小黑斑。 使用前必須激光擦除。 第二節(jié) 計算機X線攝影設備第21頁，共98頁。（四）使用注意事項 1.選用較大得IP來記錄X線影像，大大減少膠片尺寸的選擇次數(shù)。 2.IP再次使用時，最好重作一次光照射，以消除潛影。 3.由于IP的熒光物質(zhì)對X線得敏感度高，要求很好的屏蔽。第二節(jié) 計算機X線攝影設備第22頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備四、讀取裝置（一）結(jié)構(gòu)1.暗盒型讀取裝置：將IP置入常規(guī)X線攝影暗盒類似的盒內(nèi)，它可替代常規(guī)攝影暗盒在任何X線機上使用。2.無暗盒型讀取裝置：IP在X線曝光后直接被傳送到激光掃描和潛影消除處理，供重復使用。第23頁，共98頁。第二節(jié)

8、 計算機X線攝影設備v （二）讀取裝置原理：第24頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備v 讀出原理：（1）用一束微弱的激光粗掃IP，并立即算出讀出圖像的直方圖（）自動調(diào)整光電倍增管的靈敏度及放大器的增益，再用高強度激光精細地讀出潛影，并實現(xiàn)數(shù)字化，經(jīng)過各種圖像處理，獲得最佳的適合于診斷的數(shù)字X線圖像。第25頁，共98頁。第二節(jié) 計算機X線攝影設備v （三）影響圖像質(zhì)量好壞的因素1.激光束的直徑：越小越好2.光電及傳動系統(tǒng)的噪聲3.數(shù)字化的影響取樣頻率低“馬賽克”偽影量化級數(shù)少“等高線”偽影一般數(shù)字化取樣間隔為.1像素的灰度級為8bit時，就可獲得較滿意的數(shù)字圖像第26頁，共98頁。五、計算

9、機圖象處理. .圖象處理環(huán)節(jié)v圖像讀出過程的處理：圖像讀出靈敏自動設定，圖度自動獲得最佳密度和對比度圖像。v圖像顯示圖像過程的處理：顯示圖像的特殊處理，以獲得較高診斷價值的圖像，也稱后處理。v圖像存儲和記錄過程的處理：在不影響圖像質(zhì)量的基礎上壓縮圖像，并可進行保存和傳輸。還可用激光相機打印出圖像。第二節(jié) 計算機X線攝影設備第27頁，共98頁。2.2.圖象讀出靈敏度自動設定為在不同X線劑量下，獲得相同圖像質(zhì)量，采用靈敏度自定設定功能。預讀程序流程：第二節(jié) 計算機X線攝影設備第28頁，共98頁。3.3.圖像后處理v灰階處理v空間頻率處理v動態(tài)范圍壓縮v減影處理v疊加處理圖像處理：調(diào)節(jié)亮度、對比度、

10、窗寬、窗位、放大反轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、距離面積測量文字注釋修改病人資料等第二節(jié) 計算機X線攝影設備第29頁，共98頁。第30頁，共98頁。圖像讀出靈敏度自動設定 大曝光劑量例1和小曝光劑量例2第二節(jié) 計算機X線攝影設備第31頁，共98頁。六、存儲與記錄裝置v硬盤v光盤七、評價標準（參考教材）八、使用注意事項和保養(yǎng)（參考教材）第二節(jié) 計算機X線攝影設備第32頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備第33頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備一、構(gòu)成二、分類三、工作原理四、 CR CR 與DRDR的比較第34頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備一、構(gòu)成DR由X線發(fā)生器、X線探測器、圖像處理器、圖像顯示器等組

11、成1.X線發(fā)生器：采用中、高頻逆變發(fā)生器。線探測器：是將X線信息轉(zhuǎn)換成電信號的器件3.圖像處理器：其功能包括各種圖像處理，如灰階變換、黑白反轉(zhuǎn)、圖像濾波降噪、放大等。4.圖像顯示器：用于攝影圖像的重現(xiàn)閱讀第35頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備二、分類1.非晶硒平板探測器型2.非晶硅平板探測器型3.多絲正比室掃描型攝像機型第36頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備三、工作原理1.非晶硒平板探測器（1 1）結(jié)構(gòu)：基板、集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極、保護層等組成第37頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備（2 2）工作原理入射X線光子在硒層中的產(chǎn)生電子-空穴對，在頂層電極和集電矩陣間外加

12、高電壓電場的作用下，電子和空穴向反方向移動，形成信號電流，被相應單元的接受電極所收集，形成信號電荷，每個像素都有一個場效應管，起開關作用，在讀取控制信號的作用下，依次讀出并經(jīng)放大后被同步轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號第38頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備2.2.非晶態(tài)硅平板探測器（1）結(jié)構(gòu)：由基板、非晶硅陣列、碘化銫層等構(gòu)成 TFTX-ray第39頁，共98頁。第40頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備（2 2）工作原理非晶硅FPD受X射線照射后，將X線圖像轉(zhuǎn)換為熒光圖像，再經(jīng)非晶硅光電二極管構(gòu)成的矩陣轉(zhuǎn)換成圖像電信號，在計算機讀出電路的控制下，依次讀出，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，獲得數(shù)字圖像信號。第41

13、頁，共98頁。閃爍體GOS非晶體硅傳感器外罩閃爍體： GOS GOS傳感器: : 非晶體硅成像范圍： 14x 14x1717像素： 2,208 x 2,688 pixel 2,208 x 2,688 pixel象素尺寸： 160m 160m分辨率： 3.1 lp/ mm 3.1 lp/ mm灰階度： A/D: 14bits A/D: 14bits 大面積金屬絕緣體半導體傳感器操作環(huán)境： 5 5 3535C C 303075% 75% RHRH第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備第42頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備3. .多絲正比室掃描型DRDR（1 1）結(jié)構(gòu)： 高壓電源、水平狹縫、多絲正比室、機械

14、掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、計算機控制、圖像處理系統(tǒng)等組成。第43頁，共98頁。（2）工作原理 錐形X線束經(jīng)水平狹縫準直后形成平面扇形X線束。通過病人被檢部位后射入水平放置的多絲正比室窗口，在被探測器接收后，機械掃描裝置使X線管頭、水平狹縫及探測器沿垂直方向作均勻的同步平移掃描，到達新位置后再作水平照射投影；如此重復進行，就完成一幅圖像的采集。多絲正比室的每根金屬絲都與一路放大器相連，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號數(shù)字化后，輸入計算機進行圖像處理。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備第44頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備4. .CCDCCD攝像機型DR DR （1 1）結(jié)構(gòu)：主要由熒光板、反光板、CCD攝像機、計

15、算機控制及處理系統(tǒng)等組成。 第45頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備（2）工作原理 X線透過人體被檢部位后，經(jīng)濾線柵濾除散射線到達熒光板，將X線圖像轉(zhuǎn)換成熒光圖像，熒光經(jīng)透鏡反射后，通過鏡頭聚焦將可見光投射到CCD芯片上，CCD芯片再將可見光轉(zhuǎn)換為電信號，最終獲得數(shù)字化圖像。第46頁，共98頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備第47頁，共98頁。CCD攝像機型DR第48頁，共98頁。四、DRDR與CRCR的比較詳見下頁。第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設備第49頁，共98頁。DR CR成像過程 X線人體圖像采集板數(shù)字化圖像圖像處理顯示、打印 X線人體IP板閱讀器圖像采集、診斷、質(zhì)量控制工作站顯示、打印 轉(zhuǎn)換過

16、程直接數(shù)字化 間接數(shù)字化空間分辨率 4.6lp/mm2.0lp/mm像素尺寸140m127m工作效率 大大提高，成像時間約5s，超過30人次/小時同普通X線攝影，而且增加了繁瑣的人工處理過程圖像灰階等級1216bit1012bit信噪比1LP/mm時DQE 55%，提供優(yōu)異的成像質(zhì)量1LP/mm時DQE 13%不及400速膠片質(zhì)量曝光劑量同樣質(zhì)量圖像約為CR的2/3與400速增感屏感綠片組合劑量相當缺點1.技術工藝水平高，因而價格昂貴2.圖像采集板成品率較低，因而采集板尺寸受限 1.IP板間接轉(zhuǎn)換時因熒光散線導致分辨率降低2.工作過程類似暗盒攝影方式，無法提高工作效率，解放勞動力3.IP板屬消

17、耗品，無形中增加了攝影成本 第50頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第51頁，共98頁。目錄一、基本結(jié)構(gòu)二、 影響圖像質(zhì)量的因素三、對X X線機的要求四、X X線管及探測器支撐裝置五、導管床六、高壓注射器七、數(shù)字系統(tǒng)八、DSADSA系統(tǒng)的特殊功能九、圖像質(zhì)量參數(shù)及檢測十、日常維護與保養(yǎng)第52頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備一、基本結(jié)構(gòu)v不含對比劑的影像稱為掩模像（mask imagemask image）或蒙片，注入對比劑后得到的影像稱為造影像或充盈像。v造影像減去掩模像得到減影像。v減影后的圖像信號與對比劑的厚度成正比，與背景無關。在減影像中，骨骼和軟組織等背景影像被消除，

18、只留下含有對比劑的血管影像。第53頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第54頁，共98頁。視頻信號A/D輸 入查找表ALU幀 存儲 器計 算 機輸 出查找表D/A第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備數(shù)字圖像硬件框圖監(jiān)視器第55頁，共98頁。二、影響圖像質(zhì)量的因素1 1成像方式（1 1）脈沖方式：采用間歇X線脈沖來形成掩模像和造影像，每秒攝取數(shù)幀影像，脈沖持續(xù)時間一般大于視頻信號一幀的時間。由于曝光X線脈沖的脈寬較大（例如100ms左右）它主要用于腦血管、頸動脈、肝動脈、四肢動脈等活動較緩慢的部位。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第56頁，共98頁。（2 2）超脈沖方式以每秒630幀的速率進行X線脈沖

19、攝像，然后逐幀高速反復減影，具有頻率高、脈寬窄的特點 ，能以實時視頻的速度連續(xù)觀察X線數(shù)字影像或減影像，具有較高的動態(tài)清晰度。這種方式能適應肺動脈、冠動脈、心臟等快速活動的臟器，影像的運動模糊小。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第57頁，共98頁。（3 3）連續(xù)方式所用X線可以是連續(xù)的，也可以是脈沖的，得到與攝像機同步的、頻率為每秒25幀的連續(xù)影像。因采像頻率高，能顯示快速運動的部位，如心臟、大血管，時間分辨力高。平板探測器無同步方面的限制，但有平板刷新頻率方面的限制。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第58頁，共98頁。2 2攝影X X線的穩(wěn)定性 由于普遍采用脈沖影像方式，必須保證前后各幀影像所接受的

20、X線劑量恒定，要求X線機的高壓穩(wěn)定、應用高頻高壓發(fā)生器，增加附件濾過，優(yōu)化x線能譜。3 3X X線探測器對于應用采集圖像的設備，X線曝光脈沖應與攝像機場同步保持一致。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第59頁，共98頁。4 4噪聲 成像鏈的各個環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生噪聲 。5 5偽影 在成像過程中，會產(chǎn)生各種偽影，如：運動偽影、飽和偽影、設備性偽影等。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第60頁，共98頁。三、對X X線機的要求1.大功率X線發(fā)生器采集頻率高，則分給每幅圖像曝光時間均很短；為了減少活動臟器在曝光期間的活動，多采用脈沖曝光，曝光時間多在數(shù)毫秒。這就要求所用的X線機能在很短的時間內(nèi)輸出足夠大的功率，從而獲

21、得滿意的X線圖像。一般要求X線機高壓發(fā)生器的功率在80kW或以上。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第61頁，共98頁。2.2.高壓波形平穩(wěn) 高壓發(fā)生器輸出的高壓要平穩(wěn)。為保證每幅圖像感光量均勻一致，除各照射參數(shù)一致外，還要求kV值輸出穩(wěn)定，具有良好的重復性。當前DSA均采用逆變高頻高壓發(fā)生器，容易獲得波紋較平穩(wěn)高壓。3.3.脈沖控制 脈沖控制有柵控X線管方式和高壓初級控制方式。柵控管方式高壓波形陡峭，x線質(zhì)量高，軟射線少。線管和散熱 要求大功率旋轉(zhuǎn)陽極x線管，滿足幾個ms攝影的目的，陽極熱容量大，采用外接循環(huán)散熱器（大部分采用水做為冷卻液）滿足連續(xù)攝影的要求。DSA x線管通常有三個焦點，通過電子

22、聚焦形成微焦點，為滿足各種放大攝影的要求。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第62頁，共98頁。四、X X線管及探測器支撐裝置1.機架結(jié)構(gòu)（1）三軸落地式C型臂結(jié)構(gòu)示意圖：C臂、偏置臂、L臂分別可以繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)，既可以單獨運動也可以聯(lián)合運動，滿足各種成像的要求。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備三軸落地式C型臂結(jié)構(gòu)示意圖第63頁，共98頁。天軌吊架及落地式雙C型臂第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第64頁，共98頁。天軌雙C臂第65頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備天軌吊架C臂第66頁，共98頁。大型C形臂第67頁，共98頁。2.機架功能（1）角度支持：C型臂可方便地進行各種角度的透視和攝影。（2

23、）角度記憶：當C型臂轉(zhuǎn)到需要的角度進行透視觀察時，系統(tǒng)能自動搜索并重放該角度已有的造影像，供醫(yī)生診斷或介入治療時參考；也可根據(jù)圖像自動將C型臂轉(zhuǎn)到采集該圖像時的位置重新進行透視、造影。這種技術特別有利于心、腦血管的造影，尤其是冠狀動脈介入治療手術。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第68頁，共98頁。（3）體位記憶技術：體位記憶能存儲多達100個體位，各種體位可事先預置，也可在造影中隨時存儲、調(diào)用，使造影程序化，加快了造影速度。（4）快速旋轉(zhuǎn)：C型臂能在托架中快速旋轉(zhuǎn)運動，達到每秒4560。要求C型臂具有精確的角度重現(xiàn)性，與圖像處理軟件配合完成。（5）安全保護：C型臂支架還配有自動安全防撞裝置。計算

24、機能根據(jù)機架、床的相對位置自動預警和控制C型臂的運動速度，利用傳感器感受周圍物體的距離，自動實現(xiàn)減速或停止。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第69頁，共98頁。五、導管床可以在水平軸平移及旋轉(zhuǎn)在垂直軸升降。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第70頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備六、高壓注射器1.結(jié)構(gòu)圖第71頁，共98頁。2. 工作原理（1）系統(tǒng)方框圖第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第72頁，共98頁。1）流率控制：設定對比劑或生理鹽水的注射速率2）注射量控制：對比劑注射量由電路控制和檢測。為了使注射量精確，微處理器計算從增量編碼器送來的脈沖并與設定注射量比較，如果實際注射量達到設置注射量，注射就會

25、停止。3）壓力閾值：基于安全的考慮，注射器的壓力由電路對其監(jiān)測與限制，對電機電流進行采樣并精確測量實際壓力，如果實際壓力試圖超過預置壓力，則注射流率就會被限制。4）鍵盤控制：鍵盤控制由控制面板、系統(tǒng)顯示組成。它允許進行注射編程，觀察每次注射后的結(jié)果，從處理器中讀出信息等。處理器含有微處理器、存儲芯片及其電路。微處理器直接控制鍵盤板上所有控制功能。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第73頁，共98頁。（2）主處理器：主處理器在整個系統(tǒng)中起著主控作用，通過它的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制總線與系統(tǒng)中所有相應的電路進行通信，它提供以下功能：與鍵盤控制板接口通信（RS-422接口）；讀控制板上的注射程序；把從預編程存儲

26、器（PPI）中來的程序送到控制板，將信息送至系統(tǒng)進行顯示。（3）伺服控制：伺服系統(tǒng)的主要功能：為注射頭電機提供電能；控制對比劑的流率、注射量及壓力；檢測實際注射流率和壓力信號；當有錯誤時使電機停止運轉(zhuǎn)。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第74頁，共98頁。七、數(shù)字系統(tǒng)1.成像鏈模擬成像鏈 第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第75頁，共98頁。數(shù)字成像鏈第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第76頁，共98頁。 DSA DSA 采集板結(jié)構(gòu)示意圖2.圖像采集第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第77頁，共98頁。（1）采集幀緩存：主要是接受來自A/D轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)字信號，將圖像進行反轉(zhuǎn)后輸出至積分器和積分幀緩存。（2）積分幀緩

27、存：主要實現(xiàn)圖像的降噪和圖像的保存。實時透視和電影的圖像噪聲可在這通過遞歸和非遞歸的算法進行降噪。（3）積分器：通過對輸入透視和電影圖像數(shù)據(jù)進行實時積分而完成數(shù)據(jù)的平均，實現(xiàn)降噪。（4）PCI接口：將從PCI總線傳來的控制信號傳遞給其他部分。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第78頁，共98頁。3.3.計算機系統(tǒng)（1）系統(tǒng)控制啟 動開關1啟動1X線機預 備光闌調(diào)整準備完畢啟 動開關2啟動2高壓注射器 啟 動脈沖曝光啟動采樣脈沖曝光結(jié)束狀態(tài)恢復 計算機系統(tǒng)控制圖像采集流程圖第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第79頁，共98頁。1）啟動開關信號：啟動開關1使計算機對X線機發(fā)出曝光準備信號；同時，計算機發(fā)出光闌

28、控制信號，使光圈孔徑縮小。啟動開關2閉合使造影過程開始，計算機啟動高壓注射器，并對X線機發(fā)出脈沖曝光啟動信號。2）聯(lián)絡信號：X線機準備完畢后，向計算機發(fā)出準備就緒信號，表示可以進行脈沖曝光。曝光開始后，向A/D轉(zhuǎn)換電路發(fā)出采樣開始信號；轉(zhuǎn)換結(jié)束后，通知計算機讀取數(shù)字信號，再次進行脈沖曝光，采集下一幀圖像。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第80頁，共98頁。（2）數(shù)字圖像的輸出：主機配有標準的圖像接口，通過接口可以并入醫(yī)院的PACS網(wǎng)絡，融入到醫(yī)院的RIS或HIS之中。圖像以國際標準格式刻錄，所以可與多種媒體兼容，包括個人電腦。軟閱讀監(jiān)視器要求配備醫(yī)學圖像專用的高清晰度、黑白、高分辨力監(jiān)視器?，F(xiàn)在檢

29、查室內(nèi)的監(jiān)視器常采用多屏、分屏顯示的形式，便于隨時對照。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第81頁，共98頁。（3 3）圖像處理功能1）數(shù)字減影：主要包括時間減影、能量減影和混合減影等三種方式。目前主要減影方式為時間減影，即對同一部位對比劑注射前后分別采集并作減影處理。2）數(shù)字電影減影：以快速短脈沖曝光進行數(shù)字圖像采集。實時成像，每秒2550幀，一般單向可達50幀/秒、雙向25幀/秒。這種采集方式用于心臟、冠狀動脈等運動部位。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第82頁，共98頁。3）路徑圖技術：方法是注入少許對比劑后采集圖像，使用峰值保持技術，將此圖像與以后透視的圖像進行疊加顯示。圖像上既有前方血管的固定

30、圖像，也有導管的走向和前端位置的動態(tài)圖像，利于指導導管及導絲更容易地送入病變部位的血管內(nèi)。4）自動分析功能：在心室和血管造影后，計算機利用分析軟件實時提取與定量診斷有關的功能性信息，添加在形態(tài)圖像上。5）虛擬支架置入術：置入支架對很多疾病是很好解決方案，但要取得手術成功的關鍵是正確選擇合適的置入支架。虛擬支架置入系統(tǒng)可在有待進行支架置入的病變血管部位形象地展示支架置入的效果，可清晰地模擬顯示內(nèi)支架置入后的情況。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第83頁，共98頁。路徑圖技術第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第84頁，共98頁。第85頁，共98頁。主要包括：左心室體積計算和分析功能:可以算出射血分數(shù)、室壁運

31、動、心排量、心臟重量及心肌血流儲備等功能參數(shù)。冠狀動脈分析軟件：是計算機運用幾何、密度等處理方式，測量血管直徑、最大狹窄系數(shù)、狹窄或斑塊面積、病變范圍及血流狀況等。功能性圖像：是利用視頻密度計對攝取的系列圖像繪出時間視頻密度曲線，反映功能性信息。計算出局部器官實質(zhì)血流灌注參數(shù)。這些參數(shù)，可在早期發(fā)現(xiàn)病灶，實施治療。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第86頁，共98頁。第87頁，共98頁。八、DSADSA系統(tǒng)的特殊功能1 1旋轉(zhuǎn)DSADSA 它利用C型臂的兩次旋轉(zhuǎn)動作，第一次旋轉(zhuǎn)采集一系列蒙片像，第二次旋轉(zhuǎn)時注射對比劑、曝光采集充盈像，在相同角度采集的兩幅圖像進行減影，以獲取序列減影圖像2 2歲差運動

32、DSADSA DSA的另一種運動形式。它利用C型臂和偏置臂兩個方向的旋轉(zhuǎn)，精確控制其轉(zhuǎn)動方向和速率，形成了X線管焦點在同一平面內(nèi)的圓周運動，探測器在C型臂的另一端做相反方向圓周運動，從而形成歲差運動（進動）。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第88頁，共98頁。3 33D-DSA3D-DSA 3D- -DSA是近幾年在旋轉(zhuǎn)DSA技術上發(fā)展起來的新技術，是旋轉(zhuǎn)血管造影技術、DSA技術及計算機三維圖像處理技術相結(jié)合的產(chǎn)物。4 4RSM-DSARSM-DSA 實時模糊蒙片（real-time smoothed mask，RSM）DSA是DSA的另一種減影方式。它是利用間隔很短的兩次曝光，第一次曝光時增強器

33、適當散焦，獲得一幅適當模糊的圖像，間隔33毫秒再采集一幅清晰的造影圖像，兩者進行減影可以獲得具有適當骨骼背景的血管圖像。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第89頁，共98頁。3D-DSA第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第90頁，共98頁。5 5步進DSADSA 步進DSA即下肢血管造影的跟蹤采集。其主要技術環(huán)節(jié)是：控制床面移動速度分段采蒙片像，以同樣程序分段采集血管造影圖像，計算機減影后拼接連成長腿，并實時顯示DSA圖像。6 6自動最佳角度定位系統(tǒng) 從兩個投影角度大于45的血管圖像，計算出兩條平行走向的血管在360球體范圍內(nèi)的最佳展示投射角度。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第91頁，共98頁。第四節(jié) 數(shù)字

34、減影血管造影設備第92頁，共98頁。7 7C C型臂體層成像 C型臂體層成像是平板探測器DSA與體層技術結(jié)合的產(chǎn)物。是利用C型臂快速旋轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù)重建出該處的體層圖像。一次旋轉(zhuǎn)可獲得區(qū)域信息，重建出多個層面的圖像。8 83D3D路徑圖 三維路徑圖技術則是對該部位行血管重建，形成三維血管圖像后，對三維血管圖像的旋轉(zhuǎn)，C型臂隨著圖像的轉(zhuǎn)動自動地跟蹤，自動調(diào)整為該投射方向的角度，這樣使透視圖像與三維圖像重合，可以最大程度顯示血管的立體分布，以利于引導導管或?qū)Ыz順利地進入到欲進入的血管內(nèi)。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第93頁，共98頁。DSA斷層第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第94頁，共98頁。九、圖像質(zhì)

35、量參數(shù)及檢測1 1圖像質(zhì)量參數(shù) 圖像質(zhì)量參數(shù)主要包括空間分辨率、低對比度分辨率、對比度和空間的一致性以及對比度線性四部分。 （1）空間分辨率：是指DSA系統(tǒng)對相鄰高對比度物體或血管的分辨能力?？臻g分辨率可用調(diào)制傳遞函數(shù)（modulation transfer function，MTF）來描述。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第95頁，共98頁。（2）低對比度分辨率：相對于常規(guī)X線透視、攝影設備來說，DSA系統(tǒng)的低對比度分辨能力有很大提高。系統(tǒng)的低對比度分辨能力主要受幾何放大倍數(shù)、像素大小、X線線質(zhì)和X線輻射量等因素的影響。（3）對比度和空間的一致性：對比度一致性：即使覆蓋血管的組織的密度和厚度變化很大，也能使這些血管圖像的對比度相同?？臻g一致性:是指成像視野內(nèi)系統(tǒng)的放大倍數(shù)是一致的。如果系統(tǒng)空間一致性得不到滿足，圖像就會產(chǎn)生嚴重畸變。（4）對比度線性：是指DSA系統(tǒng)能使圖像的對比度與碘對比劑的厚度成正比，而不受X線劑量的影響。十、日常維護與保養(yǎng)1.表面、外觀、地面的及時清潔。2.活動部位的潤滑。第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設備第96頁，共98頁。第97頁，共98頁。謝謝！第98頁，共98頁。