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TUhjnbcbe - 2021/5/6 18:18:00

学习本无底,前进莫仿徨。

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第十章第二节数字X线摄影成像原理

1.CR系统用成像板(IP)来接收X线的模拟信息,然后经过模/数转换来实现影像的数字化。对IP的曝光过程就是信息采集。

2.CR工作流程:信息采集、信息转换、信息处理、信息的存储与输出。

3.IP在X线照射下受到第一次激发时储存连续的模拟信息,在激光阅读仪中进行激光扫描时受到第二次激发而产生荧光,荧光的强弱与第一次激发时的能量精确地成比例,呈线性正相关。该荧光经高效光导器采集和导向,进入光电倍增管转换为相应强弱的电信号,然后进行增幅放大、模数转换成为数字信号。

4.CR的常用处理技术包括谐调处理技术、空间频率处理技术和减影处理技术等。

5.在CR成像系统中,IP作为辐射接收部件替代了常规X线摄影用的胶片,成为影像记录的载体。

6.成像板上涂有一层“光激励荧光体(PSP)”,具有“光激励发光(PSL)”的特性。许多化合物具有这种特性,但适宜X线摄影所需要特性的却为数不多。最接近X线摄影要求的化合物是“碱土卤化物",如BaFBr:Eu2+,BaF(BrI):Eu2+,BaSrFBr:Eu2+.

7.微量的Eu2+混杂物加在光激励荧光体中,以改变它的结构和物理特性。微量的混杂物,也叫做活化剂,替代了晶体中的碱土,形成了发光中心。

8.当Eu3+在适当波长的附加可见光能量的激励下,再返回到基态Eu2+时,会将俘获的能量以可见光的方式释放出来。

9.曝光后的成像板在读取装置内,经过用低能量高度聚焦和放大的红色激光扫描,一种较高能量、低强度的蓝色光激励发光(PSL)信号被释放岀,它的强度与接收器中吸收的X线光子的数量成正比。

10.最常用的激光是HeNe(λ=nm)激光和“二极管”(λ=nm)激光,光激励发光的波长范围为~nm,恰好与光电倍增管(PMT)光电阴极探测敏感度的波长(nm)相匹配。

11.影像读取过程完成后,IP中的影像数据可通过施加强光照射来消除,这就使得IP可以重复使用.

12.成像板中氟溴化钡:铕(BaFBr:Eu2+)晶体的光激励发光信号的衰减时间常数约为0.8毫秒。这是一个限制读出时间的主要因素,它制约了激光束横越荧光体板的扫描速度。

13.IP的传送速度根据不同的IP尺寸来选择,使扫描和副扫描方向上的有效采样尺寸相同。

14.一次曝光后,典型的成像板会在10分钟到8小时之间损失25%的存储信号,这个时间段之后逐渐变慢。

15.对X线曝光条件一定范围内不适宜导致的曝光过度或曝光不足,CR系统也能够通过调节,得到密度和对比度均理想的影像,实现这种功能的装置就是曝光数据识别器(exposuredatarecognizer,EDR)o

四象限理论

第一象限:IP的固有特征

两者之间的关系在大于1:的范围是线性的。该线性关系使CR系统具有高敏感性和宽动态范围。

第二象限:涉及输入到影像阅读装置(imagereader,IRD)

通过EDR决定的阅读条件所获得的数字输出信号之间的关系。IRD有一个自动设定每幅影像敏感性范围的机制,根据记录在IP上的成像信息(X线剂量和动态范围)来决定影像的阅读条件。

第三象限:(imageprocessor,IPC)涉及影像处理装置

如何显示出适用于诊断的影像。也就是说,显示的特征是可以独立控制的,可根据诊断要求施行谐调处理、空间频率处理和减影处理等,使影像能够达到最佳的显示。

第四象限:(imagerecorder,IRC)涉及影像记录装置

决定了CR系统中输出的X线照片的特性曲线和常规X线照片的特性曲线不同。CR系统的特性曲线是依据X线剂量和成像范围自动改变的。

16.四象限理论中,第一象限涉及IP的固有特征,在系统运行中是不能调节的。第二至四象限则在系统运行中可充分调节,实施影像处理功能。

17.成像板上较低(高)的入射照射量回产生角低(高)的PSL信号。

18.常规X线检查实现数字化最早的是X线I.I-TV系统

19.CR问世,率先实现了常规X线摄影的数字化。

20.多丝正比电离室探测器虽属直接转换式,但其结构非板形,是一种狭缝扫描装置,不属于平板探测器。

21.直接转换式平板探测器名称中有两层含义,一是直接转换,系指该探测器利用的光导半导材料是非晶硒,非晶硒俘获入射的X线光子后,直接将接收到的X线光子转换成电信号,故称其为直接转换。二是平板,系指探测器的单元阵列采用的是薄膜晶体管(TFT)技术。制成的探测器外形类似平板状,所以这种探测器称为直接转换式平板探测器。

22.每个TFT形成一个采集图像的最小单元,即像素。

23.间接转换型探测器系指X线影像信息在转换为电子信号过程中,中间需要经过光电转换之后再变为电信号。属于此类型的探测器有:间接转换式平板探测器(碘化铯+非晶硅,或使用硫氧化钆/铽+非晶硅)和闪烁体+CCD阵列探测器。

24.闪烁体+CCD阵列探测器在制作过程中,闪烁体和CCD阵列之间需要有一定的距离,故探测器外形尺寸较厚,不属平板测器。

25.位于探测器顶层的碘化铯(CsI)闪烁晶体,受到X线照射后将入射的X线光子转换为可见光,可见光激发碘化铯层下的非晶硅光电二极管阵列,使光电二极管产生电流,从而将可见光转换为电信号,在光电二极管自身的电容上形成储存电荷。

26.点阵的密度决定了图像的空间分辨率。

27.非晶硒FPD的最大优点是X线

28.光子直接转换成电信号,无中间环节,不存在其他类型DR探测器因增感屏或闪烁体引起光线散射而造成的图像模糊效应,避免电信号的丢失和噪声的增加,提高空间分辨力。

29.非晶硒光导材料的分辨率特性好,灵敏度高,因此量子检测效率(DQE)和MTF高,空间分辨率可达3.6LP/mm,动态范围可达~,图像层次丰富,图像质量好。

30.非晶硒的吸收效率高,转换特性在1:范围内是线性的,曝光宽容度大。

31.非晶硒FPD对环境要求高,需要较高的偏置电压,大面积的TFT生产工艺复杂,在工业生产中存在较大难度。

32.和非晶硒平板探测器一样,非晶硅平板探测器同样具有成像速度快、良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点。

33.与非晶硒平板探测器成像方式相比晶硅光电二极管是将荧光材料转换的可见光再转换成电子信号的。从而在一定程度上降低了X线感度和空间分辨率。

34.非晶硅抗辐射能力强,是理想的X线探测器材料,能适应多次曝光摄影和透视的工作需要,在获取高质量动态影像方面具有优势。

35.非晶硅和非晶硒两种平板探测器是目前DR成像设备中使用最多的类型机。

36.在CT问世之前,体层摄影是唯一能提供人体层面图像的X线检查方法。

37.体层摄影指定层在曝光中与X线管、接受介质保持相对静止关系,获得清晰影像。指定层外组织与X线管、接受介质做相对运动,其影像被模糊。

38.与传统几何体层摄影原理相似,摄影时X线管与平板探测器沿检查床长轴做同步、反向的平行运动。

39.曝光角是指体层摄影的X线曝光期间,X线中心线以转动支点为顶点形成的夹角,或X线曝光期间连杆摆过的角度。

40.体层运动轨迹曝光中X线管焦点的移动平面的投影称为体层运动轨迹。当连杆在平面内摆动时,X线管焦点也在该平面内移动,其运动轨迹必然是一条直线。当连杆以立体角运动时,焦点运动轨迹可能是圆、椭圆、内圆摆线等。具有两种以上运动轨迹的体层摄影装置称作多轨迹体层装置。

41.只有位于聚焦(支点)平面上组织的投影在系列各单个采集图像中的位置不变,而位于聚焦面上、下不同高度的组织结构投影,在各采集图像中像素的位置发生偏移。

42.定层外一定距离上的组织,其影像被抹除的程度与曝光角有关。

43.数字合成体层成像的临床应用特点:

①一次体层运动采集可回顾性重建出任意多层面的体层图像,简化了操作步骤。

②可进行重力负荷下的立位体层摄影。

③不产生金属伪影。

④辐射剂量相对小。用于肺癌普查,DTS辐射剂量可从10mGy下降到3mGy。

⑤可在显示器上进行多层面的连续观察。可以减少重检率,缩短检查时间。

试题:

1.X线信息.影像转换成可见密度影像,转换介质不含()。

A.观片灯

B.增感屏-胶片

C.系统电影胶片

D.影像增强器

E.系统荧光屏

答案:A

2.CR经X线照射后在影像板存留的是()。

A.彩色影像

B.模拟影像

C.黑白影像

D.数字影像

E.电信号

答案:B

3.CR利用()进行成像。

A.影像增强器

B.光激励存储荧光体

C.稀土

D.非晶硒等光电转换晶体

E.光电倍增管

答案:B

4.DR的种类中不包括()。

A.CCD型

B.多丝正比电离室型

C.间接型

D.直接型

E.光激励发光型

答案:E

5.CR的工作流程不包括()。

A.信息处理

B.信息预处理

C.信息转化

D.信息采集

E.信息存储与输出

答案:B

6.不属CR特点的是()。

A.可进行数字图像处理

B.动态成像

C.数字成像

D.成像载体可重复使用

E.可使用普通X线机球管

答案:B

7.CR成像过程中,IP将X线转化为()。

A.高能射线

B.电信号

C.数字信号

D.可见光

E.银离子

答案:D

8.与体层面厚度有关的因素是()

A.荡角

B.层深

C.层间距

E.照射角

E.支点高度

答案:D

9.体层摄影中"体层面"指的是()。

A.检查床面

B.病灶所在平面

C.X线管运动轨迹平面

D.支点所在平面

E.胶片所在平面

答案:D

10.四象限理论中可以进行频率处理的是()

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

E.第三、四象限

答案:C

11.可作为x线影像信息传递和接受介质的是()。

A.滤过板

B.滤线栅

C.遮线器

D.被照体

E.影像增强器

答案:E

12.体层机x线管运行的最大幅度(角度)称为()。

A.荡角

B.工作角

C.照射角

D.体层面

E.体层面厚度

答案:A

13.CR成像过程中,IP将x线转化为()

A.电信号

B.可见光

C.数字信号

D.高能射线

E.银离子

答案:B

14.FPD的中文全称为

A.平板探测器

B.影像板

C.光敏照相机

D.平面回波序列

E.直接数字X线摄影

答案:A

15.下列器件哪个不能将光信号转化为电信号()

A.CCD相机

B.非晶硅

C.非晶硒

D.光电二极管

E.闪烁体

答案:E

16.CR是利用()进行成像

A.光激励存储荧光体

B.非晶硒等光电转换晶体

C.稀土

D.影像增强器

E.光电倍增管

答案:A

17.关于体层摄影,下列说法正确的是()

A.人体不动,X线管、胶片反向运动

B.X线管不动,人体、胶片反向运动

C.胶片不动,X线管、人体同向运动

D.人体不动,X线管、胶片同向运动

E.胶片不动,X线管、人体反向运动

答案:A

18.间接DR中,位于FPD顶层的是()

A.非晶硒

B.碘化铯

C.钨酸钙

D.非晶硅

E.CCD

答案:B

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