DR技术比较与平板探测器知识

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DR平板探测器分类介绍

DR平板探测器分类介绍

DR平板探测器分类介绍从1995年RSNA上推出第一台平板探测器(FlatPanelDetector)设备以来,随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展,在平板探测器的研发和生产过程中,平板探测技术可分为直接和间接两类。

(一)间接能量转换间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphousSilicon,a-Si)再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后,将X射线光子转换为可见光,而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号,最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中,由于有转换为可见光的过程,因此会有光的散射问题,从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯(CsI,也用于影像增强器),荧光体则有硫氧化钆(GdSO,也用于增感屏),采用CsI+a-Si+TFT 结构的有Trixell和GE公司等,而采用GdSO+a-Si+TFT有Canon和瓦里安公司等。

1、碘化铯(CsI)+a-Si+TFT:当有X射线入射到CsI闪烁发光晶体层时,X射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流,这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷.每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国Trixell公司解像度143um2探测器(SIEMENS、Philips、汤姆逊合资)、美国GE解像度200um2探测器(收购的EG&G公司)等。

其原理见右图。

Trixell 公司(目前有西门子、飞利浦、万东、上医厂、长青、泛太平洋等厂家使用,成本约9.5万美金)用的是Csl柱状晶体结构的闪烁体涂层,此种结构可以减少可见光的闪射,但由于工艺复杂难以生成大面积平板,所以采用四块小板拼接成17″×17″大块平板,拼接处图像由软件弥补。

GE、佳能(佳能、东芝、岛津使用)的平板是使用Csl或Gd2O2S:Tb涂层,因不是柱状晶体结构,所以能量损失较Trixell严重。

平板与CCD对比

平板与CCD对比

平板DR与CCD-DR对比表
在数字化医用X摄影系统中,目前市场上存在两种成像方式,即CCD成像方式和平板探测器成像方式。

平板探测器技术是医学X射线摄影技术的一次革命,发展至今市场主流产品都为非晶硅平板探测器,随着时代技术的进步未来DR的发展主流仍然是平板探测器。

非晶硅平板具有高对比度和分辨率、高动态范围、丰富的图像处理功能,将X射线的数字摄影时代带入了一个新的高度。

以下分别就CCD成像系统与平板DR成像系统从原理、结构、性能等多方面进行对比:。

DR平板探测器分类介绍

DR平板探测器分类介绍

DR平板探测器分类介绍从1995年RSNA上推出第一台平板探测器(FlatPanelDetector)设备以来,随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展,在平板探测器的研发和生产过程中,平板探测技术可分为直接和间接两类。

(一)间接能量转换间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphousSilicon,a-Si)再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后,将X射线光子转换为可见光,而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号,最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中,由于有转换为可见光的过程,因此会有光的散射问题,从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯(CsI,也用于影像增强器),荧光体则有硫氧化钆(GdSO,也用于增感屏),采用CsI+a-Si+TFT 结构的有Trixell和GE公司等,而采用GdSO+a-Si+TFT有Canon和瓦里安公司等。

1、碘化铯(CsI)+a-Si+TFT:当有X射线入射到CsI闪烁发光晶体层时,X射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流,这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷.每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国Trixell公司解像度143um2探测器(SIEMENS、Philips、汤姆逊合资)、美国GE解像度200um2探测器(收购的EG&G公司)等。

其原理见右图。

Trixell 公司(目前有西门子、飞利浦、万东、上医厂、长青、泛太平洋等厂家使用,成本约9.5万美金)用的是Csl柱状晶体结构的闪烁体涂层,此种结构可以减少可见光的闪射,但由于工艺复杂难以生成大面积平板,所以采用四块小板拼接成17″×17″大块平板,拼接处图像由软件弥补。

GE、佳能(佳能、东芝、岛津使用)的平板是使用Csl或Gd2O2S:Tb涂层,因不是柱状晶体结构,所以能量损失较Trixell严重。

DR成像原理及其临床应用

DR成像原理及其临床应用

DR成像原理及其临床应用DR(数字化射线)成像是一种用于获取X射线影像的先进技术,它通过数字化的方式将X射线图像转化为数字信号,再经过计算机处理和显示,从而获得高质量的X射线影像。

DR成像原理基于平板探测器,其临床应用广泛,如下所述。

DR成像原理是通过平板探测器将X射线转换为数字信号的过程。

平板探测器由大量的探测单元组成,每个探测单元中包含能够感应X射线的硅或其他材料。

当X射线穿过患者体内并到达平板探测器时,硅材料中的电子将受到激发并转化为电荷。

这些电荷被平板探测器上的薄膜电路收集,然后被转换为数字信号。

数字信号经过计算机处理和显示后,形成高质量的X射线影像。

DR成像的临床应用:1.临床诊断:DR成像在临床医学中被广泛应用于各种检查和诊断。

它可以用于骨骼系统的骨折、关节脱位和骨质疏松等病变的诊断。

此外,DR成像也可用于肺部、胸部、腹部和盆腔等区域的影像检查,帮助检测和诊断肿瘤、感染、结石和器官病变等。

2.快速成像:相比传统的胶片成像,DR成像速度更快。

传统的胶片成像需要等待片子曝光、显影和定影等多个步骤,而DR成像可以直接显示图像,因此节省了大量时间。

这对于急诊科室和手术室等需要快速进行检查和诊断的场合尤为重要。

3.耐久性:DR成像在临床中的使用寿命和耐久性更好。

传统的胶片成像需要反复曝光和处理,而DR成像只需将平板探测器放置在X射线束下进行拍摄即可。

这种持久性使得DR成像在长期使用中更加可靠。

4.像素级图像处理:DR成像通过数字信号处理,能够对图像进行各种处理和增强。

通过调整对比度、增加锐度和减少噪音,可以改善图像的质量和清晰度。

这对于医生进行诊断和分析非常有帮助。

总结起来,DR成像原理基于平板探测器将X射线转换为数字信号,从而获得高质量的X射线影像。

其临床应用广泛,包括临床诊断、快速成像、耐久性和像素级图像处理。

DR成像在医学领域中的应用愈发重要,为临床工作带来了便利和准确性。

DR成像技术

DR成像技术

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
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ຫໍສະໝຸດ 232.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。
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。
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%
(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。
业务推广部
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。

CR以及两种DR平板探测器X线摄影系统的使用比较

CR以及两种DR平板探测器X线摄影系统的使用比较

CR以及两种DR平板探测器X线摄影系统的使用比较摘要:目的对比分析CR以及两种DR平板探测器X线摄影系统的使用价值。

方法择取我院CR以及两种DR平板探测器X线摄影系统拍摄的照片各400份,由我科1名副主任医师与5名主治医师对所选摄片进行统一分析,对三种设备的使用价值进行分析和比较,另外由2名摄影技师评估三种设备的性能。

结果经过分析和评估结果显示,CR、非晶硒平板探测器DR、非晶硅平板探测器DR的甲级片率分别为71.00%、82.00%、85.00%;CR、非晶硒平板探测器DR、非晶硅平板探测器DR的综合得分分别为89分、92分、94分。

结论从工作效率、摄片质量以及成像速度上来看,DR优于CR,但从灵活性上来看,CR优于DR,且CR可以与普通X线机、普通钼靶X线机、床边机、普通口腔全景X线机配合使用。

关键词:CR;非晶硒平板探测器DR、非晶硅平板探测器DR[abstract] objective:to compare and analyze the use value of CR and two kindsof DR plate detector X-ray systems. Methods:will pick our CR system and two kinds of DR flat-panel detector X-ray photography 400 copies of pictures taken by our department of doctor of vice director of 1 and 5 attending surgeon unified analysis of the selected radiography,the use of three kinds of equipment value analysis and comparison,the other by two cinematographer evaluate the performance of thethree types of equipment. Results:after analysis and evaluation,CR,non-crystalline selenium flat detector DR and non-crystalline silicon flat detector DR were 71.00%,82.00% and 85.00% respectively. The comprehensive scores of DR and amorphous silicon flat detector DR were 89,92 and 94 respectively. Conclusion:from the efficiency,quality of radiography and imaging speed point of view,DR is better than that of CR,but from the point of flexibility,CR is better than that of DR,and CR can with ordinary X-ray machine,ordinary molybdenum target X-ray machine,machine bed,common oral panoramic X-ray machine.[key words] CR;Non-crystalline selenium flat detector DR and amorphoussilicon flat detector DR.近些年,X射线平板探测器得到进步和发展,并在基层医院中逐渐应用开来,且在乡镇医院中CR摄像技术得到应用。

DR主要技术

DR主要分为三大技术:CCD、一线扫描、非晶体平板(非晶硒、非晶硅+碘化铯/非晶硅+氧化钆)。

一、CCD:由于物理局限性,专家们普遍认为大面积平板采像CCD 技术不胜任,而且CCD设备在图像质量上较非晶硅/硒平板设备有一定差距,但是相对有价格优势;世界上还有几个厂家用此技术如Swissray。

二、一线扫描:也称一维线扫描技术,由俄罗斯科学院核物理研究所发明,也就是国内中兴航天在生产的DR;有受照剂量低、设备造价相对平板技术更低廉的优点,但也存在成像时间长(数秒)、空间分辨率低(刚推出时是1mm/lp)以及X线使用效率低的致命缺陷;成像质量较差而且病人会接受大量不必要的辐射。

三、非晶平板:非晶硒/非晶硅;主要由非晶硒层(a-Se)/非晶硅层(a-Si)加薄膜半导体阵列(TFT)构成。

1.a-Si (非晶硅平板探测器) -- 两步数字转换技术,X-光子先变成可见光然后用光电管探测而转化为数字信号。

主流厂商包括飞利浦、西门子、GE等。

因为涂层技术不同又分为非晶硅+碘化铯平板和非晶硅+氧化钆平板。

2.a-Se (非晶硒平板探测器) -- 一种所谓直接探测技术,X-光子在硒涂料层变成电信号被探测而直接转化为数字信号。

目前世界上只有美国Hologic公司拥有此技术的核心,柯达,国内友通等厂家的DR就使用这种探测器。

DR的技术进步是紧紧与影像板技术的发展相联系的。

平板的技术发展体现在两个方面:尺寸的大小及动态反应时间。

碘化铯/非晶硅型平板在这两方面都具有其他技术不可比拟的优势,是目前最成熟最主流的技术,目前世界上主要领先厂家都用这种技术。

*碘化铯/非晶硅( CsI ) + a-Si + TFT :X 射线入射到CsI 闪烁发光晶体层时,X 射线光子能量转化为可见光子发射,可见光激发光电二极管产生电流,这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷;每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X 射线光子能量与数量成正比;成像速度、影像质量、工作效率等综合水平教高。

DR技术基础

43%8%其他16%曝光4%11%球管就位5%13%•DR 线性感光胶片非线性感光•••非晶态硅Hologic有低高低非晶硒Canon 无高低低非晶硅氧化钆Philips Seimens GE 无高略低高非晶硅碘化铯生产厂家记忆效应灵敏度MTF DQE 类型探测器•••••(.020“)6 µm Needle diameter高感光灵敏度高信噪比操作!遥控•••照射野尺寸•线剂量Moire干扰伪影理想的图像质量未经处理数字图像实用感光度ISO400 -1600D QE M TF S NMTF调制传递函数S/N 信噪比DQE 量子探测效率Pixel size 像素尺寸探测装置的特性图像处理图像质量决定图像质量的关键因素•DQE•像素尺寸•图像处理由于现存的测量方法不同DQE数值可产生高达20%的差别MTF Lp/mmS/N优良的前置放大器解决由于像素增益的不均匀性造成的图像信噪比下降高压发生器曝光控制探测器软件处理预处理器高压发生器探测器软件处理预处理器Unsharp MaskingUE DRRWL/WW•组合蒙像增强低通滤波器DRR Contrast Equalizationx-ray exposuremask image objektimage F i l m d e n s i t y F i l m d e n s i t y white black …negative“density Film Screen System white black image x-ray exposure O b j e c t d e n s i t y ABF i l m d e n s i t y F i l m d e n s i t y objektenhance enhance enhance enhancelowpas lowpas lowpas lowpascompose reduce reduce reduce0510152025303540local input contrast0123456subband 1.01.52.02.53.03.5amplification factor 'hand'0510152025303540local input contrast0123456subband 1.01.52.02.53.03.5amplification factor 'pelvis'0510152025303540local input contrast 0123456subband 1.01.52.02.53.03.5amplification factor 'dorsal spine'未处理胸片。

平板DR探测器结构及其成像原理(天地智慧)

平板DR探测器原理(天地智慧医疗)从 1995年RSNA上推出第一台平板探测器(Flat Panel Detector)设备以来,随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展,在平板探测器的研发和生产过程中,平板探测技术可分(天地智慧医疗)为直接和间接两类。

(一)间接能量转换(天地智慧医疗)间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphous Silicon,a-Si)再加TFT阵列构成。

其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后,将X射线光子转换为可见光,而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号,最后获得数字图像。

在间接FPD的图像采集中,由于有转换为可见光的过程,因此会有光的散射问题,从而导致图像的空间分辨率极对比度解析能力的降低。

换闪烁体目前主要有碘化铯(CsI,也用于影像增强器),荧光体则有硫氧化钆(GdSO,也用于增感屏),采用CsI+a-Si+TFT结构的有Trixell、瓦里安和GE公司等,而采用GdSO+a-Si+TFT有Canon等。

1、碘化铯 ( CsI ) + a-Si + TFT :当有 X 射线入射到 CsI 闪烁发光晶体层时,X 射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流, 这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷. 每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射 X 射线光子能量与数量成正比。

发展此类技术的有法国 Trixell 公司解像度 143um2 探测器 ( SIEMENS、Philips、汤姆逊合资 ) 、美国 GE 解像度 200um2 探测器 ( 收购的 EG & G 公司 ) 等。

其原理见右图。

Trixell公司(目前有西门子、飞利浦、等厂家使用,成本约9.5万美金)用的是Csl柱状晶体结构的闪烁体涂层,此种结构可以减少可见光的闪射,但由于工艺复杂难以生成大面积平板,所以采用四块小板拼接成17″×17″大块平板,拼接处图像由软件弥补。

DR基础知识

胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠粘膜皱襞上,数字化图像优于传统的X 线造影。DR是一种新的成像技术,在不少方面优于传统的X线成像,但从效益-价格 比,尚难于替换传统的X线成像。在临床应用上,DR不像CT与MRI那样不可代替。
Part.6
CR与DR的区别
Part.6
CR与DR的区别
Part.6
Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱrt.5
DR的特点
第一,它最突出的优点是分辨率高,图像清晰、细腻,医生可根据需要进行诸如数字减 影等多种图像后处理,以期获得理想的诊断效果。
第二,该设备在透视状态下,可实时显示数字图像,医生再根据患者病症的状况进行数 字摄影,然后通过一系列影像后处理如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑等功能, 可从中提取出丰富可靠的临床诊断信息,尤其对早期病灶的发现可提供良好的诊断条件。
Part.5
DR的临床应用
数字化的图像质量与所含的影像信息量可与传统的X线成像相媲美。图像处理系统可 调节对比,故能达到最佳的视觉效果;摄照条件的宽容范围较大;患者接受的X线量 减少。图像信息可由磁盘或光盘储存,并进行传输,这些都是数字化图像的优点。数 字化图像与传统X线图像都是所摄部位总体的重叠影像,因此,传统X线能摄照的部 位也都可以用DR成像,而且对DR图像的观察与分析也与传统X线相同。所不同的是 DR图像是由一定数目的象素所组成。
Part.2
DR系统组成
DR系统,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。而狭义上的直接数字化摄影即DDR (DirectDigit Radiography),通常指采用平板探测器的影像直接转换技术 的数字放射摄影,是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。按照探测器类 型主要分为非晶硅平板DR(主流)、非晶硒平板DR和CCD DR(主流);按 照机架结构分为悬吊DR和立柱(UC臂)DR。
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平板探测器知识(一)在数字化摄片中,X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的,所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。

选择DR必然要考虑到平板探测器的选择。

平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响,医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。

DR平板探测器可以分为两种:非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器,从能量转换的方式来看,前者属于直接转换平板探测器,后者属于间接转换平板探测器。

非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。

入射的X射线使硒层产生电子空穴对,在外加偏压电场作用下,电子和空穴对向相反的方向移动形成电流,电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。

每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量,通过读出电路可以知道每一点的电荷量,进而知道每点的X线剂量。

由于非晶硒不产生可见光,没有散射线的影响,因此可以获得比较高的空间分辨率。

非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步,首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光;其次TFT或者CCD,或CMOS将可见光转换成电信号。

由于在这过程中可见光会发生散射,对空间分辨率产生一定的影响。

虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射,但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。

Ø 不同平板探测器的比较评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个:量子探测效率和空间分辨率。

DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力;而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。

考察DQE和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。

(1)影响平板探测器DQE的因素在非晶硅平板探测器中,影响DQE的因素主要有两个方面:闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。

首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力,因此对DQE 会产生影响。

目前常见的闪烁体涂层材料有两种:碘化铯和硫氧化钆。

碘化铯将X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强但成本比较高;将碘化铯加工成柱状结构,可以进一步提高捕获X线的能力,并减少散射光。

使用硫氧化钆做涂层的探测器成像速度快,性能稳定,成本较低,但是转换效率不如碘化铯涂层高。

其次将闪烁体产生的可见光转换成电信号的方式也会对DQE产生影响。

在碘化铯(或者硫氧化钆)+薄膜晶体管(TFT)这种结构的平板探测器中,由于TFT的阵列可以做成与闪烁体涂层的面积一样大,因此可见光不需要经过透镜折射就可以投射到TFT上,中间没有可以光子损失,因此DQE也比较高;在碘化铯+CCD(或者CMOS)这种结构的平板探测器中,由于CCD(或者CMOS)的面积不能做到与闪烁体涂层一样大,所以需要经过光学系统折射、反射后才能将全部影像投照到CCD(或者CMOS)上,这过程使光子产生了损耗,因此DQE比较低。

在非晶硒平板探测器中,X线转换成电信号完全依赖于非晶硒层产生的电子空穴对,DQE的高低取决于非晶硒层产生电荷能力。

总的说来,CsI+TFT这种结构的间接转换平板探测器的极限DQE高于a-Se直接转换平板探测器的极限DQE。

(2)影响平板探测器空间分辨率的因素在非晶硅平板探测器中,由于可见光的产生,存在散射现象,空间分辨率不仅仅取决于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小,而且还取决于对散射光的控制技术。

总的说来,间接转换平板探测器的空间分辨率不如直接转换平板探测器的空间分辨率高。

在非晶硒平板探测器中,由于没有可见光的产生,不发生散射,空间分辨率取决于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小。

矩阵越大薄膜晶体管的个数越多,空间分辨率越高,随着工艺的提高可以做到很高的空间分辨率。

Ø 量子探测效率与空间分辨率的关系对于同一种平板探测器,在不同的空间分辨率时,其DQE是变化的;极限的DQE高,不等于在任何空间分辨率时DQE都高。

DQE的计算公式如下:DQE=S2×MFT2/NSP×X×CS:信号平均强度;MTF:调制传递函数;X:X线曝光强度;NPS:系统噪声功率谱;C:X线量子系数从计算公式中我们可以看到,在不同的MTF值中对应不同的DQE,也就是说在不同的空间分辨率时有不同的DQE。

非晶硅平板探测器的极限DQE比较高,但是随着空间分辨率的提高,其DQE 下降得较多;而非晶硒平板探测器的极限DQE不如间接转换平板探测器的极限DQE高,但是随着空间分辨率的提高,其DQE下降比较平缓,在高空间分辨率时,DQE反而超过了非晶硅平板探测器。

这种特性说明非晶硅平板探测器在区分组织密度差异的能力较强;而非晶硒平板探测器在区分细微结构差异的能力较高。

Ø 不同类型的平板探测器在临床上的应用由于DQE影响了图像的对比度,空间分辨率影响图像对细节的分辨能力。

在摄片中应根据不同的检查部位来选择不同类型平板探测器的DR。

对于象胸部这样的检查,重点在于观察和区分不同组织的密度,因此对密度分辨率的要求比较高。

在这种情况下,宜使用非晶硅平板探测器的DR,这样DQE比较高,容易获得较高对比度的图像,更有利于诊断;对于象四肢关节、乳腺这些部位的检查,需要对细节要有较高的显像,对空间分辨率的要求很高,因此宜采用非晶硒平板探测器的DR,以获得高空间分辨率的图像。

目前绝大多数厂家的数字乳腺机都采用了非晶硒平板探测器,正是由于乳腺摄片对空间分辨率要求很高,而只有非晶硒平板探测器才可能达到相应的要求。

由此可见,不同类型的平板探测器由于材料、结构、工艺的不同而造成DQE 和空间分辨率的差异。

DQE影响了对组织密度差异的分辨能力;而空间分辨率影响了对细微结构的分辨能力。

目前还没有一款DQE和空间分辨率都做得很高的平板探测器,因此需要在两者间做一个平衡。

所以在购买和使用DR时,应该根据购买DR的主要用途和具体的检查部位去选择和使用不同类型平板探测器的DR,只有这样才能拍摄出最有利于诊断的图像。

量子探测效率在影像学上是探测器(增感屏,胶片,IP,FPD)探测到的光量子与球管发射到探测器上的量子数目比(二)密度分辨率和空间分辨率是决定平板探测器的图像质量的两大重要参数。

空间分辨率是指图像每个像素点的大小,这个相信各位都很清楚,平板探测器技术介绍中的像素200μm,160μm,143μm,100μm,还有线对数2.5lp/mm,3.1lp/mm,3.6lp/mm,5lp/mm等,分辨率2K*2K,2.6K*2.6K,3K*3K,4K*4K也是空间分辨率的指标,这三个数量间是可以互相换算的,多数厂家在广告宣传的时候一般只注重突出空间分辨率的大小,而忽略了密度分辨率。

密度分辨率是指图像上每两个相临像素点的黑白对比关系,此项指标在诊断中有着非常大的意义,尤其是密度变化不大的病变的图像,以正位胸片为例,普通平片上和CR片上都无法看到肺野外带的肺纹理,而高量子探测率的DR片上外带的纹理清晰可见。

这也是DR逐步淘汰CR的一个重要原因,同样也是非晶硅平板逐步淘汰CCD、非晶硒以及其他平板的一个重要原因。

另外很多人都有一个误区,DR的像素点大小越小,DR的性能就越好,这个误区就是因为不了解密度分辨率造成的,如果单纯的靠像素点大小决定DR的性能,而CR以及CCD DR的像素都超过1000万。

从显示角度考虑,人的肉眼是有极限的,达到了一定的分辨率,即使像素点再小,超过一定数量后,对人的观察没有任何影响,另外现在的5M竖屏价格已经非常昂贵了,也可能是我孤陋寡闻,至今尚未听说那个医院应用的是5M以上的竖屏,5M其实就是2K*2.5K的分辨率。

因此在选择DR的时候应该综合考虑空间分辨率和密度分辨率。

最后再做个广告性质的介绍,前面有帖子中有人说佳能的DR图像较差,分辨率较低,我有点不明白,从空间分辨率角度考虑,为什么不说像素点200μm的Revolution平板,而说160μm的佳能平板,从密度分辨率角度考虑,佳能平板因为独家应用了X吸收率最高的硫氧化钆做为闪烁体,量子探测率在所有DR中最高,高达66.5%。

另外,佳能平板中有款CXDI-31的,像素点大小100μm,也是所有DR中空间分辨率最高的,佳能的通用DR平板选择160μm的像素大小,并非生产工艺无法做得更小,而是综合考虑生产工艺、空间分辨率、密度分辨率、实际应用等等诸多因素选择的。

(三)20世纪70年代兴起的介入放射学(interventional radiology)是在影像监视下对某些疾病进行治疗的新技术,使一些用内科药物治疗或外科手术治疗难以进行或难以奏效的疾病得到有效的医治。

纵观30年来介入放射学的应用与发展,可以看出介入放射学在临床工作中的地位明显提高,已成为医院中作用特殊、任务重大、不可或缺的重要临床科室,已成为同内科和外科并列的三大治疗体系之一[1]。

介入医学的发展与影像设备和临床医学密切相关,而影像设备是介入医生的“眼睛”。

介入医生所使用的最重要的影像设备是数字减影血管造影(digital subtraction angiogrphy,DSA)系统。

本文就目前国内外DSA设备的新技术发展及其应用的新进展,结合大量文献进行综述,重点介绍介入医生密切关注的平板探测器(flat panel detectors,FPD)在DSA设备的应用原理及技术特点,及其在临床医学应用中的技术优势。

1 平板探测器(FPD)在DSA设备的应用原理随着心脑血管疾病和肿瘤发病率的不断提高,介入治疗医生的工作负担逐步加重,而医生在进行介入治疗时必须长时间的接触放射线;治疗技术的发展,如血管支架向小型化的发展,使其在X线下越来越不容易被发现。

但随着数字X线成像技术的日臻完善以及计算机技术的发展,FPD应用到最新DSA设备中,有效解决了上述问题。

由FPD取代传统的影像增强器(I.I TV)影像链,省去了中间环节(I.I、光学系统、摄像头、模/数转换器)的多次转换,整个过程均在FPD内进行,直接获取数字化图像,避免了传统影像链多个环节传输所造成的失真、噪声及分辨率下降,减少了复杂的外围控制部分,使控制更为直接简单,显示出传统DSA无法比拟的技术优势[2]。

新一代的FPD与影像增强器相比,扩展了数字化采集的能力,在呈现优质临床图像的同时,达到降低X线剂量的效果,提高了对医生和患者的保护。

DSA设备中的FPD技术有直接方式与间接方式2种类型:直接方式的检测元件采用光电导材料非晶体硒(a Se)层(非荧光层)加薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)阵列构成,它可以将X射线直接转换成电信号、产生数字信号。

优点在于检测晶体的厚度较薄,转换速度会较快;缺点在于量子检测效率(DQE)略逊于间接型FPD,并且在应用时外加数千伏的电压,对薄膜晶体开关形成极大的威胁,引起较大的噪声。

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