Динамический диапазон рентгеновского изображения: Сравнительный анализ характеристик качества цифровых приемников рентгеновского излучения и разработка новой методики измерения динамического диапазона цифровых приемников

Цифровой рентген или аналоговый? | Статьи ordamed.ru

09.09.2021 14:09

В течение XX столетия рентгеновская пленка в лучевой диагностике для медицины осуществляла функцию детектирования рентгеновского изображения, его  визуализации и хранения.

Однако, рентгеновская пленка — одноразовый приемник с большим содержанием серебра. Расход серебра в зависимости от типа пленки составляет 5—10 г/м2. Только в России ежегодно производят свыше 200 млн снимков различных форматов, что в пересчете на расход серебра составляет не менее 40 т. В связи с использованием серебра стоимость рентгеновской пленки неуклонно растет.

Поиски замены пленки привели к разработке цифровых приемников рентгеновского изображения различных классов.

К настоящему времени выявлен целый ряд неоспоримых преимуществ цифровых приемников.

Детектирование рентгеновского изображения

Выделение процесса детектирования в самостоятельный функциональный узел породило целую гамму детекторов рентгеновских изображений. Большинство параметров и характеристик цифровых детекторов намного превышает параметры и характеристики, достижимые с использованием рентгеновской пленки.

При низких дозах рентгеновского излучения чувствительность рентгеновской пленки ограничивает шум вуали изображения, который принципиально неустраним.

При больших дозах рентгеновского излучения, соответствующих концу характеристической кривой, паразитный шум рентгеновского изображения определяется главным образом шумом от проявленных зерен рентгеновской пленки (второе слагаемое) и имеет ту же природу, что и шум вуали.

И только в середине на линейном участке характеристической кривой преобразованный шум входного рентгеновского изображения (слагаемое 1) превосходит суммарный шум зернистости и вуали. Здесь квантовая эффективность максимальная и близка к 0,2,

К концам характеристической кривой падает, приближаясь к 0. Таким образом, квантовая эффективность рентгеновской пленки в 5 раз меньше по сравнению с идеальной системой в узком динамическом диапазоне экспозиций. Ограничение квантовой эффективности рентгенографических комплектов  (экран — пленка) на уровне, близком к 0,2, является принципиальным, так как связано с физикой формирования рентгеновского изображения в пленке.

В цифровых приемниках такое ограничение отсутствует. В существующих цифровых приемниках некоторых классов достигнутая квантовая эффективность составляет 0,65

Для рентгеновской пленки динамический диапазон (диапазон входных сигналов)
на рабочем участке характеристической кривой близок к 30.  Следствием узкого динамического диапазона по дозе у рентгеновской пленки является высокий процент брака (до 15%) из-за переэкспонирования или недоэкспонирования. Вторым следствием узкого динамического диапазона является необходимость поддержания при рентгенографии строго определенной дозы в соответствии с чувствительностью пленки. Поэтому при использовании растра, отсеивающего вторичное излучение, приходится увеличивать дозу на пациенте.

В цифровых аппаратах, у которых собственными шумами приемника можно пренебречь, при установке растра доза может быть уменьшена до 2 раз и более при условии сохранения контрастной чувствительности.

Если контраст входного рентгеновского изображения не укладывается в динамический диапазон пленки, то для прозрачных участков объекта и участков с высоким поглощением необходимо делать дополнительные снимки !!

В цифровом приемнике, динамический диапазон которого в несколько раз больше, всю информацию о плотностях исследуемой области тела пациента можно извлечь из одного снимка. В этих случаях один цифровой снимок заменяет до 3 пленочных.

Говоря о недостатках цифровых приемников, прежде всего, указывают на более высокую разрешающую способность рентгенографической пленки, которая находится в пределах от 5 до 10 мм-1. Сама пленка практически не имеет спада контрастно-частотной характеристики до 20 мм-1, а разрешение рентгенографических комплектов определяется типом используемых усиливающих экранов. Если же оценивать разрешающую способность не рентгеновской пленки, а всего рентгеновского аппарата в целом с учетом увеличения изображения объекта исследования, то она, как правило, в аппаратах для общей рентгенологии не превышает 3,5 мм-1. Это связано с геометрией съемки и подвижностью исследуемых органов. Для цифровых аппаратов такое разрешение не является непреодолимым барьером. Известны цифровые приемники с разрешением 5 мм-1 и более. Отметим, что в аппаратах для общей рентгенологии разрешающая способность аппарата в 3,5 мм-1 считается достаточной и ее увеличение не практикуется, так как минимальная доза, необходимая для получения изображения малоразмерного объекта, обратно пропорциональна четвертой степени размера этого объекта.

Таким образом, детектор цифрового аппарата, как правило, имеет более высокую чувствительность и динамический диапазон при практически одинаковых разрешающих способностях.

Обработка изображения в видеопроцессоре.

Если в пленочной рентгенографии обработка связана с фотохимическим проявлением скрытого изображения. Возможности по изменению параметров получаемого изображения весьма ограничены.

К цифровому рентгеновскому изображению в видеопроцессоре может быть в принципе применен весь спектр программ обработки изображения. Стандартно программное обеспечение позволяет проводить коррекцию геометрических искажений, подавление паразитных шумов, изменение контраста изображения, масштабирование. В ходе обработки диагностического изображения рентгенологу представляется возможность самому выделить зону интереса и использовать ряд полезных функций: увеличить или уменьшить, использовать лупу контраста, изменить гистограмму распределения яркостей.

Визуализация цифрового рентгеновского изображения на мониторе рабочей станции врача-рентгенолога.

Чтобы зрительный анализатор рентгенолога не ограничивал восприятие мелких деталей изображения, его пространственная контрастно-частотная характеристика (КЧХ) должна быть согласована с пространственными частотами изображения, воспроизводимого на мониторе. Такое согласование обеспечивается масштабированием изображения на экране монитора.

При оптимальном увеличении пространственные частоты изображения, представляющие для рентгенолога наибольший интерес, должны приходиться на максимум КЧХ зрения.

Например, если рентгенолога интересует костная структура, пространственный спектр которой на мониторе группируется около частоты 3 мм-1, а минимум КЧХ зрения при расстоянии рассматривания 25 см близок к 1,5 мм-1, то целесообразно применить увеличение изображения в 2 раза.

Излишнее или недостаточное увеличение может привести к существенному ухудшению восприятия мелкой структуры изображения. Практика эксплуатации цифровых рентгеновских аппаратов показала, что рентгенологами используются увеличения до 4 раз. Большие увеличения приводят не к улучшению, а к ухудшению восприятия изображения из-за видимости дискретной структуры изображения и нерезкости границ.

Для темных деталей при анализе рентгеновских изображений в ряде случаев возникает необходимость увеличить диапазон изменения яркости за счет уменьшения его для светлых деталей. Наиболее просто это реализуется изменением полярности сигнала изображения (позитив—негатив).

Кроме того, рентгенологи, которые чаще работают на усилителях рентгеновского изображения, где исходное изображение позитивное, предпочитают работать с позитивом, а рентгенологи, анализирующие рентгенограммы, — с негативом, поэтому в автоматизированных рабочих местах рентгенолога предусматривается возможность изменения позитивного изображения на негативное.

Изложенное выше показывает, что визуализация рентгенограммы на мониторе имеет широкие возможности по оптимизации ее параметров. Это очевидно в будущем заставит отказаться от твердой копии рентгенограммы на рентгеновской плёнке и ее анализа на негатоскопе.

Хранение рентгеновских изображений.

Внедрение в медицинскую практику цифровых аппаратов стимулировало интенсивную разработку цифровых систем передачи и хранения медицинских изображений (PACS), а также развитие телерадиологии. Это направление переживает настоящий бум, позволяет поднять на более высокий уровень всю организационную структуру лучевой диагностики, сделать использование методов лучевой диагностики дешевле, эффективнее, удобнее для врачей-рентгенологов, хирургов и врачей других специальностей.

В заключение еще раз подчеркнем, что устаревшая пленочная технология, сочетающая в одном носителе функции детектирования, обработки, визуализации и хранения изображения, сыгравшая неоценимую роль в развитии лучевой диагностики XX века, в настоящее время является тормозом на пути ее развития.

Цифровые рентгеновские аппараты, помимо прочего, характеризуются сокращенной лучевой нагрузкой на пациента и медперсонал. Доза облучения ниже до 10 раз.

Время получения цифрового рентгеновского снимка также существенно ниже, чем в случае с аналоговым рентгеном. Это неоспоримое преимущество для медицинских учреждений с большим потоком пациентов. Высокая пропускная способность рентген-кабинета не только благоприятно влияет на уровень обслуживания, но повышает экономическую эффективность медицинского учреждения.

 

компания Диагностика-М, Москва, +7 (495) 229-47-83

• АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ВИД-ЭП

• АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ВИД-ЭП

Технические характеристики

Размер пикселя* для CR 35 NDT PLUS/ HD-CR 35 NDT PLUS	25/ 12,5 мкм
Минимальное разрешение (в зависимости от типа экрана)	80/ 50/ 25/ 12,5 мкм
Динамический диапазон	65 000 градаций
Максимальная ширина экрана (длина не ограниченна для CR 35)	350 мм
Габаритные размеры (CR 35 PLUS)	370 х 400 х 470
Вес (CR 35 PLUS)	18 кг
Потребляемая мощность (CR 35 / CR 43)	70/ 250 Вт
Питание	100-240 В (50-60 Гц)
Диапазон рабочих температур	от +10 до +35˚С
Диапазон температур хранения	от -20 до +60˚С

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,

при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,

при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Технические характеристики

Размер пикселя* для CR 35 NDT PLUS/ HD-CR 35 NDT PLUS	25/ 12,5 мкм
Минимальное разрешение (в зависимости от типа экрана)	80/ 50/ 25/ 12,5 мкм
Динамический диапазон	65 000 градаций
Максимальная ширина экрана (длина не ограниченна для CR 35)	350 мм
Габаритные размеры (CR 35 PLUS)	370 х 400 х 470
Вес (CR 35 PLUS)	18 кг
Потребляемая мощность (CR 35 / CR 43)	70/ 250 Вт
Питание	100-240 В (50-60 Гц)
Диапазон рабочих температур	от +10 до +35˚С
Диапазон температур хранения	от -20 до +60˚С

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,
при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Технические характеристики

Размер пикселя* для CR 35 NDT PLUS/ HD-CR 35 NDT PLUS	25/ 12,5 мкм
Минимальное разрешение (в зависимости от типа экрана)	80/ 50/ 25/ 12,5 мкм
Динамический диапазон	65 000 градаций
Максимальная ширина экрана (длина не ограниченна для CR 35)	350 мм
Габаритные размеры (CR 35 PLUS)	370 х 400 х 470
Вес (CR 35 PLUS)	18 кг
Потребляемая мощность (CR 35 / CR 43)	70/ 250 Вт
Питание	100-240 В (50-60 Гц)
Диапазон рабочих температур	от +10 до +35˚С
Диапазон температур хранения	от -20 до +60˚С

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,
при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Для более удобного просмотра рекомендуем Вам установить устройство в горизонтальное положение

Технические характеристики

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,
при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Для более удобного просмотра рекомендуем Вам установить устройство в горизонтальное положение

Технические характеристики

Описание

Аппаратно-программный комплекс ВИД-ЭП вобрал в себя все преимущества ВИД-Х, но в его состав, в отличие от ВИД-Х, входит сканер запоминающих экранов (Image Plate) на основе фотостимулированного люминофора.
Дефектоскопические характеристики контроля с применением запоминающих экранов аналогичны характеристикам контроля с применением рентгеновской пленки с усиливающими экранами. Запоминающие экраны позволяют получать качественное цифровое изображение обследуемого объекта,
при этом не требуется специальной фотолаборатории для проявления пленок.

Преимущества в работе по сравнению с рентгеновсой пленкой:

• не требуется фотолаборатория для проявки пленки;
• отсутствие «мокрого процесса» позволяет применять запоминающие экраны как в стационарных, так и полевых условиях;
• не требуется специального помещения или оборудования для зарядки и извлечения запоминающих экранов из кассет из-за низкой чувствительности экранов к видимому свету;
• большой динамический диапазон запоминающих экранов облегчает выбор времени экспозиции;
• общее время получения рентгеновского изображения сокращается не менее чем в два раза, а если учитывать время оцифровки рентгеновских пленок, то не менее чем в 5 раз;
• получаемое изображение сразу является цифровым и не требует дополнительных манипуляций с ним по оцифровке;
• запоминающие экраны являются многоразовыми и допускают несколько тысяч экспозиций. Процесс сканирования одновременно стирает информацию с экрана.

Особенности использования запоминающих экранов:

Работа экрана основана на создании в нем скрытого изображения при облучении рентгеновскими лучами. В поликристаллическом экране создаются
зоны возбуждения (накопленной энергии), степень возбуждения (количество центров люминесценции) пропорциональна поглощенной дозе. В таком состоянии экран может оставаться десятки минут. При сканировании экрана тонким лазерным лучом возбуждение снимается с испусканием световых квантов. Этот световой поток (фотолюминесценция) и является входным сигналом для канала оцифровки изображения.

Запоминающие экраны, во многих случаях, являются успешной заменой рентгеновской пленки и применяются они следующим образом: экран загружается в защитную кассету (гибкую или жесткую), размещается за контролируемым объектом, так же как и обычная пленка. Затем проводится экспонирование. Далее экран размещается в специальное считывающее устройство и производится сканирование теневого рентгеновского изображения с одновременной передачей его в управляющий компьютер, причем время сканирования в среднем составляет не более трех минут (зависит от разрешения сканирования и от размеров экрана).

Для более удобного просмотра рекомендуем Вам установить устройство в горизонтальное положение

Технические характеристики

Оптимальная экспозиция в цифровой рентгенографии | Справочная статья по радиологии

Последняя редакция Эндрю Мерфи ◉ 22 июня 2019 г.

Традиционно в общей рентгенографии использовалась пленочная технология с ограниченным динамическим диапазоном, при которой недоэкспонированные или переэкспонированные пленки становились либо «слишком темными», либо «слишком светлыми» ¹ . Проще говоря; динамический диапазон — это серия значений экспозиции, которая дает рентгенографическое изображение; узкий динамический диапазон соответствует меньшему окну оптимальных экспозиций ² . В современной практике цифровая рентгенография заменила пленочную технологию, а вместе с ней и более щадящий, более широкий динамический диапазон ³ .

Недоэкспонированные изображения легко определить, они содержат квантовую пятнистость (шум), кажутся недостаточно проницаемыми и часто считаются недиагностическими. В клиническом контексте недоэкспонированный рентген грудной клетки будет выглядеть «зернистым» и демонстрировать плохое проникновение в структуры средостения, что приведет к неточному представлению анатомии.

Ошибки недодержки часто возникают у рентгенологов, выбирающих несоответствующе малую экспозицию (низкие мАс) для исследования пациента или тип исследования на рабочей станции.

Из-за большого динамического диапазона цифровых изображений распознать передержку несколько сложнее. На переэкспонированных изображениях будет отчетливо отсутствовать квантовая пятнистость, но они будут казаться «насыщенными» или, в крайних случаях, «выгоревшими», в результате чего анатомия полностью исчезнет с рентгенограммы. Из-за тенденции коррелировать отсутствие шума с качеством изображения в сочетании с высоким динамическим диапазоном цифровых изображений факторы экспозиции в цифровых изображениях иногда увеличиваются в клинической практике, это известно как «расползание дозы» 9.0017 4 .

Чтобы учесть изменение динамического диапазона и растущую проблему ползучести дозы, Международная электротехническая комиссия и Американская ассоциация физиков в медицине разработали стандарты для тщательного изучения снимков цифровой рентгенографии ^5,6 . Каждая система цифрового изображения предоставляет индекс экспозиции (EI), целевой EI и отклонения от этого целевого EI ^3,4 . EI — это числовое значение, относящееся к квадрату отношения сигнал/шум изображения, маркер качества экспозиции. Каждое исследование имеет целевой EI, значения ниже этого EI считаются недоэкспонированными, значения выше — переэкспонированными ^3,4 .

Хотя EI является полезной мерой качества изображения, на него сильно влияют коллимация, экранирование половых желез и медицинские имплантаты ⁴ . Поэтому очень важно оценивать каждое изображение по достоинству, принимая во внимание EI, предоставленный поставщиком.

См. также

• систематическая радиографическая техническая оценка
• радиографический контраст

 

Ссылки

Рекламные статьи (реклама)

Рентгеновское изображение с расширенным динамическим диапазоном

Сохранить цитату в файл

Формат: Резюме (текст) PubMedPMIDAbstract (текст) CSV

Добавить в коллекции

• Создать новую коллекцию
• Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

• Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Эл. адрес: (изменить)

Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день? воскресеньепонедельниквторниксредачетвергпятницасуббота

Формат отчета: SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум: 1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Эльзевир Наука

Полнотекстовые ссылки

. 2017 1 марта; 82:40-48.

doi: 10.1016/j.compbiomed.2017.01.014. Epub 2017 25 января.

Марк А Хайдеккер ¹ , Логан Дейн-Келли Моррисон ² , Аджай Шарма ³ , Эмили Берк ³

Принадлежности

• ¹ Университет Джорджии, Инженерный колледж, Инженерный центр Дрифтмайера, 597 D.W. Брукс Драйв, Афины, Джорджия 30602-4435, США. Электронный адрес: [email protected].
• ² Университет Джорджии, Инженерный колледж, Инженерный центр Дрифтмайер, 597 Д.В. Брукс Драйв, Афины, Джорджия 30602-4435, США.
• ³ Университет Джорджии, Колледж ветеринарной медицины, США.

• PMID: 28160695
• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2017.01.014

Марк А. Хайдеккер и др. Компьютер Биол Мед. 2017 .

. 2017 1 марта; 82:40-48.

doi: 10.1016/j.compbiomed.2017.01.014. Epub 2017 25 января.

Авторы

Марк А Хайдеккер ¹ , Логан Дейн-Келли Моррисон ² , Аджай Шарма ³ , Эмили Берк ³

Принадлежности

• ¹ Университет Джорджии, Инженерный колледж, Инженерный центр Дрифтмайера, 597 D. W. Брукс Драйв, Афины, Джорджия 30602-4435, США. Электронный адрес: [email protected].
• ² Университет Джорджии, Инженерный колледж, Инженерный центр Дрифтмайера, 597 D.W. Брукс Драйв, Афины, Джорджия 30602-4435, США.
• ³ Университет Джорджии, Колледж ветеринарной медицины, США.

• PMID: 28160695
• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2017.01.014

Абстрактный

Рентгеновские изображения могут страдать от избыточного контраста. Часто экспозиция изображения выбирается для визуальной оптимизации интересующей области, но за счет переэкспонированных и недоэкспонированных областей в других частях изображения. Когда значения изображения количественно интерпретируются как прогнозируемое поглощение, как пере-, так и недоэкспонирование приводит к потере количественной информации. Мы предлагаем объединить несколько экспозиций в композицию, которая использует только пиксели из тех экспозиций, в которых они не являются ни недо-, ни переэкспонированными. Составное изображение создается по аналогии с фотографией с высоким динамическим диапазоном в видимом свете. Мы представляем математическую основу для восстановления поглощения из таких составных изображений и демонстрируем метод с биологическими и небиологическими образцами. Мы также показываем с помощью алюминиевого ступенчатого клина, что возможно точное восстановление толщины ступени по значениям поглощения, тем самым подчеркивая количественный характер представленного метода. Из-за большего количества деталей, закодированных в рентгеновском изображении с расширенным динамическим диапазоном, мы ожидаем, что количество повторных снимков может быть уменьшено, а облучение пациента в целом уменьшено. Мы также предвидим, что этот метод может улучшить двухэнергетическую абсорбциометрию и даже компьютерную томографию за счет уменьшения количества проекций с низкой экспозицией («фотонный голод»).

Ключевые слова: контраст; Динамический диапазон; Шум; Насыщенность; Поглощение рентгеновских лучей.

Copyright © 2017 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Похожие статьи

• Количественная оценка влияния параметров системы и объекта на выделение краев в фазово-контрастной рентгенографии.

  Donnelly EF, Price RR, Pickens DR. Доннелли Э.Ф. и соавт. мед. физ. 2003 ноябрь; 30 (11): 2888-96. doi: 10.1118/1.1617430. мед. физ. 2003. PMID: 14655935

• Изображения плотности массы, полученные методом визуализации с дифракционным усилением.

  Хасна М.О., Пархам С., Пизано Э.Д., Чжун З., Олтулу О., Чепмен Д. Хасна М.О. и др. мед. физ. 2005 г., 32 февраля (2): 549-52. дои: 10.1118/1.1852794. мед. физ. 2005. PMID: 15789601

• Применение метода цветной мультиэкспозиции с высоким динамическим диапазоном к рентгенографическим изображениям: экспериментальное испытание для демонстрации осуществимости.

  Эппенбергер П., Маркон М., Хо М., Дель Гранде Ф., Фрауэнфельдер Т., Андрейсек Г. Эппенбергер П. и соавт. J Comput Assist Томогр. 2016 июль-август;40(4):658-62. doi: 10.1097/RCT.0000000000000413. J Comput Assist Томогр. 2016. PMID: 27096401

• Многолучевая рентгенография.

  Верник М.Н., Вирджади О., Чепмен Д., Чжун З., Галатанос Н. П., Ян Ю., Браньков Д.Г., Олтулу О., Анастасио М.А., Мюлеман С. Верник М.Н. и соавт. физ.-мед. биол. 2003 г., 7 декабря; 48 (23): 3875-95. дои: 10.1088/0031-9155/48/23/006. физ.-мед. биол. 2003. PMID: 14703164

• Физическая оценка нового метода снижения дозы рентгеновского излучения: измерение отношения сигнал-шум и передаточной функции модуляции на животной модели.

  Paech A, Schulz AP, Hahlbrauck B, Kiene J, Wenzl ME, Jürgens Ch. Паеч А. и др. физ.мед. 2007 март; 23(1):33-40. doi: 10.1016/j.ejmp.2006.12.002. Epub 2007 30 марта. физ.мед. 2007. PMID: 17568541

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Микро-КТ с широким динамическим диапазоном для неразрушающего контроля медицинских компонентов из титана, напечатанных на 3D-принтере.

  Динамический диапазон рентгеновского изображения: Сравнительный анализ характеристик качества цифровых приемников рентгеновского излучения и разработка новой методики измерения динамического диапазона цифровых приемников