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1、1,Lecture 3,Medical Imaging Lecture 3 Zhuang Tian-ge 庄天戈 March 31,2005,2,3. 客观对比度,由式（4-17）、（4-15） 可知,与组织的物理和化学成分如原子序数、密度 有关，还与光子能量 有关；,则更与胶片性能有关,如去除光子能量等主观因素，则 是由组织的物理和化学成分如原子序数、密度 的差异形成，这时的对比度称为客观对比度,Ch.2 Traditional X-ray Imaging,3,客观对比度,X-线强度分布,原发对比度,胶片上光密度分布分布,图象对比度,X-射线摄影中几种对比度含义及形成过程,受检者,4,4.
2、散射对对比度的影响：,计及散射 后，,原发对比度 ：,=,右边第2项总与第1项反号,故：,计及散射后的原发对比度降低了 ！,5,二. 抑制散射的方法：,气隙法,2. 限制X-射线照射野,4. 滤线栅,5.降低X-射线管的管电压 6.倒置结构（reverse geometry）,3. 压缩法,6,Ch.2 Traditional X-ray Imaging,气隙,检测器,X-线球管,原射线,气隙法,气隙大,X-线球管,散射,原射线,半影增加,气隙小,半影小,缺点：半影增加,优点：加气隙后散射线落在检测器外，不 影响图象,散射线,7,减小半影（放大系数）的措施：,气隙大,X-线球管,气隙大,X-线
3、球管,Dso,Dso,但剂量,8,2. 限制X-射线照射野,collimator,source,scatter,source,未加准直器,加准直器,原发射线,9,3. 压缩法（compression）,40cm,32cm,体积,散射,压缩前,压缩后,原发射线,软组织,10,检测器,source,source,4. 滤线栅,h,D,平行滤线栅,聚焦滤线栅,缺点：原发射线有损失,原发射线,散射线,11,5.降低X-射线管的管电压,软组织 Z10,40Kev,12,，,线性衰减系数中的三个区域。 1） 左边以光电吸收为主； 2） 中间以康普顿散射为主。 对一定的物质 Z，可借降低入射光子能量来躲避散
4、 射。 对于软组织（Z 10 时），当光子能量 ， 其衰减过程主要由光电吸收主宰，散射影响大大减 小。,13,6.倒置结构（reverse geometry）,14,15,传统X-射线成像系统的缺点及克服,一.密度分辨力低,=,（,）,=,视觉灵敏度,Threshold Contrast,阈值对比度,16,一般人,通常,定义：JND（Just Noticeable Difference）,（恰能分辨的（透光度）差值）：,TC、 都不可调！,设：,则：,更小的分辨力做不到！,JND是绝对值！ TC 是相对值。,17,二X-射线荧光透视图象质量差，需暗室操作,1）增加管电流，但有限；充其量800
5、MA,2）影像增强器 II,II + TV,（1）影像增强器 原理:,a.输入荧光屏di=22.5cm(碘化铯) （作用： X-线光子能量转为可见光(效率20%）,产生5000个能量为 2-ev的可见光光子,b.光阴极(作用：可见光子变电子)，,1 个 能量为50Kev X-射线光子,要提高亮度：,所有可见光光子联合 转 变为 150个电子,18,c.高压电源提供能量使电子达 25 Kev,d.输出荧光屏do=2-2.5cm(作用：电子转可见光子),光通量增益 g：150X2000/5000=60,亮度增益：,其波长按,是什么概念？低能量！波长？,可算得：,每个电子产生 2000个 2-ev
6、光子,于是：,19,可见光,紫外线,红外,II 的缺点：,1）对比度降低：输入荧光屏受X-线照射产生散射； 2）模糊度增加：输入荧光屏光线反馈至光电阴极 电子 加速 影响输出图象（5%-15%）,其中：,于是：,（输出屏的薄铝膜涂层起阻止光线反馈作用）,20,2) 光导摄像管,透明信号板（有10-50伏电位）,光导层导电（导电性正比于光强）,光,电子枪发射电子束到光导层后表面，无光时它被电子束充电,来光时光导层导电（此时电子束不扫描），按光强大小导走充电的电子，经信号板走掉，后面板上留下正电荷（潜影）,电子束扫描潜影，引起信号电流，过信号板，去CRT形成图象,CRT 显示,21,22,23,2
7、4,25,26,27,28,三影像重叠,经典断层成像,29,四. 胶片存储、检索、共享困难,数字放射摄影可克服胶片的上述问题。,检 测 器,A/D,数字图象,计算机,D/A,图象获取， 模拟信号,X-ray tube,胶片,传统放射摄影,数字放射摄影:a)模拟图象数字化（模拟检测器+A/D）b)直接数字成像,有赖于检测器！,30,检测器,Film(胶片), Image Intensifier (+ TV)（影象增强器） NaI + PMT（碘化钠+光电倍增管） Photo diode linear array（发光二极管线阵） Imaging plate(成像板): for CR for DR
8、,31,BaFX crystal,Substrate,X-RAY PHOTONS,The image is recorded By qusi-stable crystal,633nm laser beam,The laser beam converts the X-ray latent image into visible image,X-RAY,readout,Convert to electric signal,A/D digitalize,How CR works?,32,light,Remove the residue image,The plate can be reused,erase,33,