x线计算机体层成像设备教案,医学影像设备学第4章-数字X线设备ppt课件
《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第4章-數(shù)字X線設(shè)備ppt課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第4章-數(shù)字X線設(shè)備ppt課件(97頁珍藏版)》請?jiān)谌巳宋膸炀W(wǎng)上搜索。
1、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué),第四章 數(shù)字 X線設(shè)備,學(xué)習(xí)目標(biāo),一、掌握X線計(jì)算機(jī)攝影的基本結(jié)構(gòu)及成像原理。 二、掌握數(shù)字?jǐn)z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(shè)備的特殊要求,目錄,一、概述 二、計(jì)算機(jī)X線攝影裝置 三、數(shù)字X線攝影裝置,第一節(jié) 概述,第一節(jié) 概述,數(shù)字X線成像設(shè)備 是指X線透射圖像數(shù)字化并進(jìn)行圖像處理再變成模擬圖像顯示的一種設(shè)備,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(qiáng) 5.可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(shí)現(xiàn)圖像的存儲、傳輸和診斷。 6.數(shù)字。
2、X線設(shè)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,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)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,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,信息采集:IP代替膠片,以潛影的形式記憶X線圖像 信息轉(zhuǎn)換:由影像讀取裝置實(shí)現(xiàn),將潛影變?yōu)閿?shù)字圖像信號 信息處理:由計(jì)算機(jī)完成,對數(shù)字圖像進(jìn)行各種相關(guān)后處理 信息存儲和記錄:利用存儲媒介如光盤等激光相機(jī)打印CT掃描機(jī)主要由硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩大部分組成,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,二、CR工作原理: 用存儲屏記錄X線影像,通。
3、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(jì)算機(jī)處理,形成高質(zhì)量的數(shù)字圖像,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,三、影像板 (一)影像板結(jié)構(gòu) 表面保護(hù)層 光激勵(lì)發(fā)光熒光層(PSL) 基板 背面保護(hù)層,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,表面保護(hù)層:聚酯樹脂類纖維制成,能彎曲、耐磨損、透光性好。保護(hù)熒光層不受外界溫度、濕度和輻射的影響。涂布蘭色濾光層,提高清晰度,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,熒光成像層:用多聚體溶液把微量的二價(jià)銪的氟鹵化鋇晶體相互均勻結(jié)合涂布而成,它把第一次照射光的信號記錄下來,當(dāng)再次受到光刺激時(shí),會釋放存儲的信號(摻。
4、入二價(jià)銪Eu 2+的氟囟化鋇BaFXEu 2+ X=Cl、Br、I,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,基板:聚酯樹脂類纖維制成。保護(hù)熒光物質(zhì)層免受外力損傷。 顏色:黒色,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,背面保護(hù)層:材料與表面層相同,避免IP在使用過程中的摩擦,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,二)影像板工作原理 射入IP板的X線光子被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。 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(qiáng)度與第一次激發(fā)時(shí)X線的能量成正比,完成光學(xué)影像的讀出,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,三)特。
5、性,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(qiáng)的關(guān)系稱為發(fā)射光譜。最強(qiáng)波長為390400nm 。 PSL強(qiáng)度與讀取光波波長的關(guān)系曲線稱為激發(fā)光譜。最強(qiáng)在600nm左右,2.時(shí)間響應(yīng) 當(dāng)停止用激光照射熒光物時(shí),PSL強(qiáng)度按其衰減規(guī)律逐漸終止。IP的PSL強(qiáng)度衰減速度很快,不會發(fā)生采集和讀出信息的重疊。 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(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,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(shí)間延長將逃逸從而使第二次激發(fā)時(shí)的熒光強(qiáng)度減少,稱為存儲信息的消退。 IP消退很微。
6、弱,8h減少25%。受時(shí)間、溫度影響,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,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(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,四)使用注意事項(xiàng) 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(shí),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(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,四、讀取裝置 (一)結(jié)構(gòu) 1.暗盒型讀取裝。
7、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(jī)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(fù)使用,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,二)讀取裝置原理,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,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(qiáng)度激光精細(xì)地讀出潛影,并實(shí)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,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,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“。
8、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.10.2mm 像素的灰度級為8bit時(shí),就可獲得較滿意的數(shù)字圖像,五、計(jì)算機(jī)圖象處理.圖象處理環(huán)節(jié) 圖像讀出過程的處理:圖像讀出靈敏自動設(shè)定,圖度自動獲得最佳密度和對比度圖像。 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(jià)值的圖像,也稱后處理。 圖像存儲和記錄過程的處理:在不影響圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上壓縮圖像,并可進(jìn)行保存和傳輸。還可用激光相機(jī)打印出圖像,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,2.圖象讀出靈敏度自動設(shè)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(shè)定功能。 預(yù)讀程序流程,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,3.圖像。
9、后處理,灰階處理 空間頻率處理 動態(tài)范圍壓縮 減影處理 疊加處理,圖像處理:調(diào)節(jié)亮度、對比度、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(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,圖像讀出靈敏度自動設(shè)定 大曝光劑量例1和小曝光劑量例2,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,六、存儲與記錄裝置,硬盤 光盤 七、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(參考教材) 八、使用注意事項(xiàng)和保養(yǎng)(參考教材,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)X線攝影設(shè)備,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,一、構(gòu)成 二、分類 三、工作原理 四、 CR 與DR的比較,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,一、構(gòu)成 DR由X線發(fā)生器、X線探測器、圖像處理器、圖像顯示器等組成 1。
10、.X線發(fā)生器:采用中、高頻逆變發(fā)生器。 2.X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,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)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 4.CCD攝像機(jī)型,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,三、工作原理 1.非晶硒平板探測器 (1)結(jié)構(gòu):基板、集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極、保護(hù)層等組成,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,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高電壓電場的作用下,電子和。
11、空穴向反方向移動,形成信號電流,被相應(yīng)單元的接受電極所收集,形成信號電荷,每個(gè)像素都有一個(gè)場效應(yīng)管,起開關(guān)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,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,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,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,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(jì)算機(jī)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,閃爍體GOS,非晶體硅傳感器,外罩,閃爍體: GOS 傳感器: 非晶體硅 成像范圍: 14x17 像素: 2。
12、,208 x 2,688 pixel 象素尺寸: 160m 分辨率: 3.1 lp/ mm 灰階度: A/D: 14bits,大面積金屬絕緣體半導(dǎo)體傳感器,操作環(huán)境: 5 35C 3075% RH,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,3.多絲正比室掃描型DR (1)結(jié)構(gòu): 高壓電源、水平狹縫、多絲正比室、機(jī)械掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)控制、圖像處理系統(tǒng)等組成,2)工作原理 錐形X線束經(jīng)水平狹縫準(zhǔn)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(jī)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(dá)新位置后再作水平照射。
13、投影;如此重復(fù)進(jìn)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(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,4.CCD攝像機(jī)型DR (1)結(jié)構(gòu):主要由熒光板、反光板、CCD攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)控制及處理系統(tǒng)等組成,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)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(dá)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,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,CCD攝像機(jī)型DR,四、DR與CR的比較 詳見下。
14、頁,第三節(jié) 數(shù)字X線攝影設(shè)備,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,目錄,一、基本結(jié)構(gòu) 二、 影響圖像質(zhì)量的因素 三、對X線機(jī)的要求 四、X線管及探測器支撐裝置 五、導(dǎo)管床 六、高壓注射器 七、數(shù)字系統(tǒng) 八、DSA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(hù)與保養(yǎng),第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備 一、基本結(jié)構(gòu) 不含對比劑的影像稱為掩模像(mask image)或蒙片,注入對比劑后得到的影像稱為造影像或充盈像。 造影像減去掩模像得到減影像。 減影后的圖像信號與對比劑的厚度成正比,與背景無關(guān)。在減影像中,骨骼和軟組織等背景影像被消除,只留下含有對比劑的血管影像,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,第四節(jié) 。
15、數(shù)字減影血管造影設(shè)備,數(shù)字圖像硬件框圖,監(jiān)視器,二、影響圖像質(zhì)量的因素 1成像方式 (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(shí)間一般大于視頻信號一幀的時(shí)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(shè)備,2)超脈沖方式 以每秒630幀的速率進(jìn)行X線脈沖攝像,然后逐幀高速反復(fù)減影,具有頻率高、脈寬窄的特點(diǎn) ,能以實(shí)時(shí)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(yīng)肺動脈、冠動脈、心臟等快速活動的臟器,影像的運(yùn)動模糊小,第四節(jié) 數(shù)字減影血管。
16、造影設(shè)備,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(jī)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(yùn)動的部位,如心臟、大血管,時(shí)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(shè)備,2攝影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X線劑量恒定,要求X線機(jī)的高壓穩(wěn)定、應(yīng)用高頻高壓發(fā)生器,增加附件濾過,優(yōu)化x線能譜。 3X線探測器 對于應(yīng)用I.I采集圖像的設(shè)備,X線曝光脈沖應(yīng)與攝像機(jī)場同步保持一致,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,4噪聲 成像鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生噪聲 。 5偽影 在成像過程中,會。
17、產(chǎn)生各種偽影,如:運(yùn)動偽影、飽和偽影、設(shè)備性偽影等,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,三、對X線機(jī)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(shí)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(shí)間多在數(shù)毫秒。這就要求所用的X線機(jī)能在很短的時(shí)間內(nèi)輸出足夠大的功率,從而獲得滿意的X線圖像。 一般要求X線機(jī)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(shè)備,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(fù)性。當(dāng)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.脈沖。
18、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。 4.x線管和散熱 要求大功率旋轉(zhuǎn)陽極x線管,滿足幾個(gè)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(gè)焦點(diǎn),通過電子聚焦形成微焦點(diǎn),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(shè)備,四、X線管及探測器支撐裝置 1.機(jī)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(dú)運(yùn)動也可以聯(lián)合運(yùn)動,滿足各種成像的要求,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,三軸落地式C型臂結(jié)構(gòu)示意圖,天軌吊架及落地式。
19、雙C型臂,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,天軌雙C臂,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,天軌吊架C臂,大型C形臂,2.機(jī)架功能 (1)角度支持:C型臂可方便地進(jìn)行各種角度的透視和攝影。 (2)角度記憶:當(dāng)C型臂轉(zhuǎn)到需要的角度進(jìn)行透視觀察時(shí),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(shí)參考;也可根據(jù)圖像自動將C型臂轉(zhuǎn)到采集該圖像時(shí)的位置重新進(jìn)行透視、造影。這種技術(shù)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(shù),第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,3)體位記憶技術(shù):體位記憶能存儲多達(dá)100個(gè)體位,各種體位可事先預(yù)置,也可在造影中隨時(shí)存儲、調(diào)用,使造影程序化,加快了造影速度。 (4)快。
20、速旋轉(zhuǎn):C型臂能在托架中快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,達(dá)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(hù):C型臂支架還配有自動安全防撞裝置。計(jì)算機(jī)能根據(jù)機(jī)架、床的相對位置自動預(yù)警和控制C型臂的運(yùn)動速度,利用傳感器感受周圍物體的距離,自動實(shí)現(xiàn)減速或停止,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,五、導(dǎo)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(shè)備,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,六、高壓注射器,1.結(jié)構(gòu)圖,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(shè)備,1)流率控制:設(shè)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。
21、檢測。為了使注射量精確,微處理器計(jì)算從增量編碼器送來的脈沖并與設(shè)定注射量比較,如果實(shí)際注射量達(dá)到設(shè)置注射量,注射就會停止。 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(jī)電流進(jìn)行采樣并精確測量實(shí)際壓力,如果實(shí)際壓力試圖超過預(yù)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(jìn)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(shè)備,2)主處理器:主處理器在整個(gè)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(yīng)的電路進(jìn)行。
22、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(yù)編程存儲器(PPI)中來的程序送到控制板,將信息送至系統(tǒng)進(jìn)行顯示。 (3)伺服控制:伺服系統(tǒng)的主要功能:為注射頭電機(jī)提供電能;控制對比劑的流率、注射量及壓力;檢測實(shí)際注射流率和壓力信號;當(dāng)有錯(cuò)誤時(shí)使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,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(shè)備,數(shù)字成像鏈,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,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(shè)備,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(jìn)行反轉(zhuǎn)后輸出至積分器。
23、和積分幀緩存。 (2)積分幀緩存:主要實(shí)現(xiàn)圖像的降噪和圖像的保存。實(shí)時(shí)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(jìn)行降噪。 (3)積分器:通過對輸入透視和電影圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)積分而完成數(shù)據(jù)的平均,實(shí)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(shè)備,3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (1)系統(tǒng)控制,計(jì)算機(jī)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(shè)備,1)啟動開關(guān)信號:啟動開關(guān)1使計(jì)算機(jī)對X線機(jī)發(fā)出曝光準(zhǔn)備信號;同時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出光闌控制信號,使光圈孔徑縮小。啟動開關(guān)2閉合使造影過程開始,計(jì)算機(jī)啟動高壓注射器,并對X線機(jī)發(fā)出脈沖曝光啟動信號。 2)聯(lián)絡(luò)。
24、信號:X線機(jī)準(zhǔn)備完畢后,向計(jì)算機(jī)發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號,表示可以進(jìn)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(jì)算機(jī)讀取數(shù)字信號,再次進(jìn)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(shè)備,2)數(shù)字圖像的輸出:主機(jī)配有標(biāo)準(zhǔn)的DICOM3.0圖像接口,通過接口可以并入醫(yī)院的PACS網(wǎng)絡(luò),融入到醫(yī)院的RIS或HIS之中。圖像以國際標(biāo)準(zhǔn)DICOM3.0格式刻錄,所以可與多種媒體兼容,包括個(gè)人電腦。軟閱讀監(jiān)視器要求配備醫(yī)學(xué)圖像專用的高清晰度、黑白、高分辨力監(jiān)視器。現(xiàn)在檢查室內(nèi)的監(jiān)視器常采用多屏、分屏顯示的形式,便于隨時(shí)對照,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,3)圖像處理功能 1。
25、)數(shù)字減影:主要包括時(shí)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(shí)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(jìn)行數(shù)字圖像采集。實(shí)時(shí)成像,每秒2550幀,一般單向可達(dá)50幀/秒、雙向25幀/秒。這種采集方式用于心臟、冠狀動脈等運(yùn)動部位,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,3)路徑圖技術(shù):方法是注入少許對比劑后采集圖像,使用峰值保持技術(shù),將此圖像與以后透視的圖像進(jìn)行疊加顯示。圖像上既有前方血管的固定圖像,也有導(dǎo)管的走向和前端位置的動態(tài)圖像,利于指導(dǎo)導(dǎo)管及導(dǎo)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(jì)算機(jī)利用分析。
26、軟件實(shí)時(shí)提取與定量診斷有關(guān)的功能性信息,添加在形態(tài)圖像上。 5)虛擬支架置入術(shù):置入支架對很多疾病是很好解決方案,但要取得手術(shù)成功的關(guān)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(jìn)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(shè)備,路徑圖技術(shù),第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,主要包括:左心室體積計(jì)算和分析功能:可以算出射血分?jǐn)?shù)、室壁運(yùn)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(jì)算機(jī)運(yùn)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。
27、計(jì)對攝取的系列圖像繪出時(shí)間視頻密度曲線,反映功能性信息。計(jì)算出局部器官實(shí)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(shí)施治療,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,八、DSA系統(tǒng)的特殊功能 1旋轉(zhuǎn)DSA 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(shí)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(jìn)行減影,以獲取序列減影圖像 2歲差運(yùn)動DSA DSA的另一種運(yùn)動形式。它利用C型臂和偏置臂兩個(gè)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(diǎn)在同一平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,探測器在C型臂的另一端做相反方向圓周運(yùn)動,從而形成歲差運(yùn)動(進(jìn)動,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,33D-DSA。
28、 3D-DSA是近幾年在旋轉(zhuǎn)DSA技術(shù)上發(fā)展起來的新技術(shù),是旋轉(zhuǎn)血管造影技術(shù)、DSA技術(shù)及計(jì)算機(jī)三維圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 4RSM-DSA 實(shí)時(shí)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(shí)增強(qiáng)器適當(dāng)散焦,獲得一幅適當(dāng)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(jìn)行減影可以獲得具有適當(dāng)骨骼背景的血管圖像,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,3D-DSA,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,5步進(jìn)DSA 步進(jìn)DSA即下肢血管造影的跟蹤采集。其主要技術(shù)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。
29、采集血管造影圖像,計(jì)算機(jī)減影后拼接連成長腿,并實(shí)時(shí)顯示DSA圖像。 6自動最佳角度定位系統(tǒng) 從兩個(gè)投影角度大于45的血管圖像,計(jì)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(shè)備,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,7C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(shù)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(gè)層面的圖像。 83D路徑圖 三維路徑圖技術(shù)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。
30、,可以最大程度顯示血管的立體分布,以利于引導(dǎo)導(dǎo)管或?qū)Ыz順利地進(jìn)入到欲進(jìn)入的血管內(nèi),第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,DSA斷層,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備,九、圖像質(zhì)量參數(shù)及檢測 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。空間分辨率可用調(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(shè)備,2)低對比度分辨率:相對于常規(guī)X線透視、攝影設(shè)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。空間一致性: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(yán)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(hù)與保養(yǎng) 1.表面、外觀、地面的及時(shí)清潔。 2.活動部位的潤滑,第四節(jié) 數(shù)字減影血管造影設(shè)備。
總結(jié)
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