射线数字成像技术
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2.1 成像技术的名词术语

1.数字化射线检测技术

数字化射线成像技术是以产生数字图像为基本特征,通过计算机屏幕进行显示和评估并可对数据进行长期存储的射线检测方法的总称。包含了数字成像技术(DR)、计算机成像技术(CR)和各种CT成像技术。胶片数字化技术可以认为是一种泛数字化射线检测技术。

2.射线数字成像(digital radiography,DR)

射线数字成像是在受检对象与射线源-探测器系统相对静止的条件下,利用DDA探测器进行射线成像的检测方法。射线数字成像可以通过较长时间的曝光和图像积分(帧平均)等技术来获得较高的图像质量。

3.射线计算机成像(computed radiography,CR)

射线计算机成像是一种以IP成像板(Imaging plate)为载体来记录X射线潜在影像信息,并通过光学扫描器激发并转换为图像数据输出至计算机处理系统的一种成像方法。射线计算机成像系统主要包括两大部分:成像板与扫描器。成像板是X射线影像的接受体,准确地说它是一个影像信息的采集与信息形成的转换部件,是由保护层、成像层、支持层和背衬层复合而成的一块柔性薄板,可以在数小时内保存潜影信息,也可以通过光学二次激发进行潜影擦除后反复使用。扫描器的作用是将成像板中储存的潜影信息解读出来。它由激光器、光扫描器、光电倍增管、放大器、A-D转换器和输出接口等部分组成。计算机成像技术只能用于静态检测。

4.射线实时成像(real-time radioscopy,RTR)

射线实时成像是在受检物体与射线源-探测器具有一定的相对运动速度下,对受检物体实行动态检测的一种方法。射线实时成像要求探测器具有较高的帧速,一般需大于25帧/s。实时成像由于探测器吸收的射线剂量低和运动不清晰度的影响,相对于静态检测图像质量有明显降低。

5.射线断层成像(CT)

射线断层成像是一种利用扇束射线对受检物体进行透照,通过采集不同透照角度的序列化投影图像,利用重建软件来获取物体横截面密度分布信息的检测技术。CT断层成像技术是一种基于射线数字成像硬件设备的软件技术,为了得到断层图像的高精度几何尺寸和较高的密度分辨率,要求对机械和运动进行高精度调校,断层成像一般使用线阵列射线探测器。

6.锥束CT成像(CBCT)

锥束CT成像是一种利用锥形射线束和面阵列探测器采集受检物体不同角度透照的检测图像,利用重建软件得到物体三维结构的成像方法,重建完成后可以按照任意方向对物体进行切片观察。

7.线对和线对数

高密度材质制成的不同宽度(或不同直径)的栅条按照等间距排列,一根栅条和一个间距构成一个线对。每毫米宽度范围内可排列出的线对数量称为线对数,用Lp/mm来表示。线对数是用空间频率来表示空间分辨率的一种方法。

8.系统分辨率

系统分辨率是射线数字成像技术在早期曾经使用过的概念,目前已很少采用。其测量结果类似于探测器基本空间分辨率()。

9.点扩散函数(PSF)

点扩散函数又称冲激响应函数或脉冲响应函数,它描述了成像系统在冲激函数作用下的输出特性,是在空间域描述成像系统特性的一种方法。成像系统的某个像素点p(x,y)在一个作用时间极短暂、作用值很大及积分有限的脉冲激励下,其输出不再是一个脉冲信号,也不只是对该像素点的输出值产生影响,而是对p(x,y)和周边像素均产生作用,形态上类似高斯曲线。点扩散函数的形状和扩散的宽度范围决定了图像的清晰度。扩散范围越小、分布形状越尖锐,图像清晰度越高。

10.半峰全宽

点扩散函数(PSF)峰值一半的高度所对应的宽度称为半峰全宽,是将钟形点扩散函数等效为矩形脉冲时所对应的宽度。

11.调制传递函数(MTF)

调制传递函数是在频率域描述成像系统特性的一种函数,表示了成像系统对不同频率信号的对比度传输能力。

12.人工模式(mannual mode)

人工模式是指由人工直接或通过控制按钮操控受检物体或(和)射线管-探测器运动进行射线检测的一种模式。

13.示教模式(teaching mode)

示教模式是一种通过人工预设物体的检测策略的模式。利用人工模式确定受检物体的透照方向、透照位置、透照顺序和透照参数,计算机软件记录这些参数然后形成过程程序,可以被半自动模式和全自动模式进行调用。

14.半自动模式(semi automatic mode)

半自动模式通过示教程序建立特定受检物体的透照方向、位置、顺序和参数并形成计算机程序,然后检测系统根据受检物体种类执行相应的程序,自动采集各个位置的检测图像并由检测人员进行缺欠识别和质量分级的一种检测模式。

15.全自动模式(full automatic mode)

全自动模式是通过示教程序建立特定受检物体的透照位置、透照顺序和透照参数并形成计算机程序,然后检测系统根据受检物体种类执行相应的程序,自动采集各个位置的检测图像并由计算机软件进行缺欠识别和质量分级(ADR)的一种检测模式。

16.系统校验

系统校验是利用像质计或含有已知缺欠的试样,定时对检测系统特性进行的测定。当检测系统达到相应的像质计参数或可以发现已知的缺欠时,说明系统工作在正常状态,否则,需要对系统特性进行重新校准。