第二章数字化X射线成像技术

第二章数字化X射线成像技术教材:张泽宝主编人民卫生出版社医学影像物理学PhysicsofMedicalImaging主讲张学龙教授

医疗器械学院2.4第四节比较:

数字化X射线成像技术与传统X射线摄影传统：胶片（介质）集图像采集、显示、存贮和传递功能为一体数字化：各部分功能独立，可单独优化从以下几个方面比较1.量子探测效率与X射线剂量(DetectiveQuantumEfficiency,DQE)对成像系统的信号和噪声从输入到输出的传输能力的表达，以百分比表示传统：DQE20~30%数字化：60%以上剂量可降低很多，加上图像可后处理，更可减少受检辐射量利用率不高2.图像对比度分辨力与空间分辨力对比度

取决于X线探测器的动态范围普通胶片的动态范围1:100数字化的动态范围1:5000~10000空间分辨力但数字化的影像对比度高，可用数字化图像处理，进行灰度变换，仍能弥补空间分辨力不高的不足（数字化影像<

普通胶片）复习练习题1.关于图像灰度的量化，下列说法错误的是[](A)将连续的灰度值分成有限个灰度级；(B)将连续的灰度值离散化；(C)灰度量化的级数多，数字化带来的失真度小；(D)灰度级数可以无限增加。2.“灰度级”为何不能无限增加？答：(D)答：因为模拟信号电路中存在电子电路噪声，X射线影像中存在着X射线光子的量子噪声，两者加在一起，使模拟视频信号本身包含了一定的随机误差。

3.关于双能量减影，分别用两种不同能量得到的两帧图像相减，下列叙述正确的是：[](A)加造影剂前用高能量、加造影剂后用低能量得到的两帧图像相减；(B)加造影剂前用低能量、加造影剂后用高能量得到的两帧图像相减；(C)加造影剂后分别用高、低能量得到的两帧图像相减；(D)无需要加造影剂，分别用高、低能量得到两帧图像相减即可。答：(C)4.CR成像的关键部件──IP板上涂有光激励发光物质，简述这种物质的作用特征。5.简述PSL物质能够光激励发光的机制，即为什么能够一次激发（储存信息）、二次释放（读出信息）？答：光激励发光物质含有掺杂二价铕离子的氟卤化钡，第一次受光照射时，能将一次光激发所带信息储存（记录）；再次照射（二次光激发），能发出与一次光激发所带信息相关荧光。

答：这种物质被X射线第一次照射时，内部形成电子-空穴对并分别被俘获，从而形成F心(晶体的点缺陷)，F心储存了X线能量(记录了影像信息:潜影)；第二次再照射，F心吸收，释放电子能量转移给二价的铕离子，于是跃迁发荧光（读出信息）。

6.下列说法错误的是[](A)PSL的最大发射波长395nm左右，二次光激发的波长600nm附近；(B)二次激发荧光正比于一次照射的X线强度，且呈5位数直线关系；(C)PSL的最大发射波长与二次光激发的波长相近；(D)PSL的最大发射波长与二次光激发的波长必须明显区别。答：(C)7.使用IP板之前特别要注意什么？为什么？8.使用IP板需要注意哪几点？答：特别要注意使用前要用激发光均匀照射。因为不仅X射线，还有紫外线、

线、

线、电子等也会对IP板有感应，IP板存放过程中会因自然界放射性物质照射而贮存能量，若直接使用，在读取时出现干扰影像（黑点、斑点）。

答：①使用前必须用光照射以消除潜影；②避免IP擦伤；③摄影前、后均要注意屏蔽。

9.干扰CR影像的噪声有：11.X线量子噪声和光量子噪声分别是在哪中吸收或转换过程中产生的？答：①X线量子噪声；②光量子噪声；③固有噪声。10.干扰CR影像的固有噪声主要有：答：IP的结构噪声、激光噪声、模拟电路噪声、A/D转换噪声等。

答：X线量子噪声是IP板在吸收X射线过程中产生的，其大小与IP检测到的X线量成反比；光量子噪声是IP荧光层被二次激发时产生的PSL转换为电信号过程中产生的（即PSL光量子在时间和空间上产生的随机波动），其大小与光电子数成反比。

12.CR系统的主要缺点有哪些？答：时间分辨率较差；空间分辨率不如常规X线片；设备价格昂贵。13.直接数字化X射线摄影（DDR）与其他数字X射线摄影（DR）有什么明显不同？答：DDR采用直接X射线摄影探测器，将X射线量直接转换为数字信号，无需象其他DR系统需要经过信息储存（记录）、再二次光激发（读出）的过程。

14.简述直接数字化X射线摄影的核心部件探测器的主要作用原理。答：主要由非晶材料制成的薄膜晶体管（TFT）或光电二极管（TFT）阵列，形探测器矩阵，每一个矩阵单元即为采集影像信息的像素。每一个非晶态元件都等贮存由X射线转换的电荷量，并能在专门控制电路的作用下，按一定的规律读出(储存的像素电荷)，同时14位二进制的数字信号输出，传送给计算机建立图像。15.简述直接数字化X线摄影的主要特点。答：（1）与传统胶片比，可避免信息丢失；（2）具有较高的分辨力；（3）放射剂量小，曝光宽容度大；（4）可进行各种图像后处理。

16.数字化X射线成像技术与传统X射线摄影有关物理量的比较，下列说法错误的是

[](A)普通胶片