医用X线电视系统.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,医用X线电视系统,优点,X,线剂量低,X-TV,是一个低照度、微光闭路电视，,X,线剂量大为降低。这么不但降低了对病员和医生辐射危害，也降低了,X,线管工作负载，有利于延长,X,线管寿命,图像亮度高,使,X,线透视彻底摆脱了传统暗室作业，实现了在宽大明亮环境里进行遥控操作和诊疗，对心血管、骨科复位、整形、摘除异物等手术都含有主要意义,提升了影像清楚度和信噪比,因为剂量低，线管负载减轻，有条件采取更小焦点来进行工作,医用X线电视系统,2/49,便于实现遥控,使观察者完全防止了,X,线辐射,便于传递录像和图像信息处理,X,线电视可把取得图像经,A/D,转换、计算机处理，可取得数字图像,便于进行动态统计和观察,因为图像亮度显著增强，可经过光学系统（透镜组、光学纤维）直接把图像耦合至快速电影机或摄像机上,A/D,：,analog/digital,耦合：指两个或两个以上电路元件输入与输出之间存在紧密配合和相互影响，并经过相互作用从一侧向另一侧传输能量现象,医用X线电视系统,3/49,X-TV,影像增强器,(image intensifier,，,I.I),X,线闭路电视系统,摄像机,监视器,自动亮度控制装置,X-TV,组成,医用X线电视系统,4/49,X-TV,透视式,X,线机组成方框图,医用X线电视系统,5/49,基本工作原理,透过人体,X,线（,X,线图像）照射到,I.I,输入屏上取得荧光影像，经,I.I,增强后在输出屏上取得亮度比较亮荧光影像。荧光影像经过光学系统被摄像管摄取，摄像管输出视频电流信号经预放器放大、控制器进行处理后取得全电视信号，送到监视器上显示,X,线透视图像。,医用X线电视系统,6/49,转换过程和传输过程,1,、用,I.I,实现,X,线图像与荧光图像转换,2,、光学系统作用是将,I.I,输出屏上荧光图像经光路传输到摄像机靶面或光敏区,3,、由摄像机进行光电转换，将传输到摄像机上荧光图像转换成全电视信号,4,、由电缆线将全电视信号传输到监视器,5,、由监视器进行电光转换，将全电视信号转换为荧光图像,医用X线电视系统,7/49,影像增强器（,I.I）1952,年问世,它是,X,线电视关键器件，其主要作用为：,将不可见,X,线图像转换成为可见光图像；,将图像亮度提升到近千倍乃至万倍，再经过光电导摄像管把图像分解成含有一定电平亮度信息，进行电视摄像。,I.I,医用X线电视系统,8/49,影像增强器,(I.I),结构示意图,影像增强器基本结构：,增强管、壳体和电源,医用X线电视系统,9/49,1,、增强管,结构,：由输入窗、闪烁晶体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳等,输入窗,：是,X,线入射窗口，由球面或双曲面玻璃对,X,线吸收较小薄金属板组成,闪烁体（碘化铯）,：是,X,线换能器，可将,X,线图像转换成荧光图像（蓝光）,医用X线电视系统,10/49,光电阴极,：极薄光电发射薄（蓝光）,电极,：管内特制金属零件,输出屏,：,用于把电子能转换成可见荧光,管壳,：输出窗由玻璃或光纤面板制成,医用X线电视系统,11/49,工作原理,X,线图像输入到输入屏，使光电阴极激发出光电子，在阳极和阴极之间高压加速以及栅极聚焦电位聚焦下，光电子轰击到输出屏上，所以在输出屏上可取得缩小了几十分之一，亮度比普通荧光屏强数千倍乃至上万倍荧光影像。,医用X线电视系统,12/49,影像转换及增强过程,（,1,）输入屏把接收,X,线像转换成可见光像，并由输入屏光电阴极转换成电子像,（,2,）光电子在阴极电位、聚焦电极电位及阳极电位共同形成电子透镜作用下聚焦、加速，冲击在输出屏上形成缩小、倒立并增强了（电子密度增大）电子像,（,3,）电子像再由输出屏转换成可见光像。阳极电位越高，光电子运动速度越快，撞击输出屏时动能越大，激发光子越多，输出屏亮度越高。,医用X线电视系统,13/49,增强管主要技术参数,转换系数,为输出屏亮度和输入屏接收,X,线剂量率之比,分辨力,它是衡量增强管分解影像细节能力物理量。以每厘米能区分线对数来表示分辨力大小，单位为,Lp/cm,对比度,它是表达增强管输出影像反差强弱物理量,医用X线电视系统,14/49,输入屏尺寸（,cm,）,型 号,转换系数,（,ds/mmR,）,分辨力（,Lp/cm,）,对比度,厂家,15,RTH6202C-G1,80,56,15:1,东芝,23,RTH9206C-G5,250,40,15:1,RTP9204C-P4D,150,42,（,23cm,）,50,（,18cm,）,17:1,30,RTP12301C-G5,140,36,20:1,RTP12302C-G5,140,36,（,30cm,）,44,（,23cm,）,52,（,18cm,）,20:1,15,VX1-250,200,40,14:1,瓦里安,VX1-400,200,40,20:1,23/15,、,11,VX1-500,200,40,50,14:1,VX1-600,200,40,53,20:1,30/23,、,18,VX1-800,200,32,42,20:1,医用X线电视系统,15/49,增强管使用中必须注意以下几点：,工作状态增强管应防止接收较强,X,线辐射，不然会缩短其使用寿命；,不允许强,X,线或强光线从光学系统进入增强管输出屏；,I.I,外界磁场会引发图像散焦，清楚度下降，影像畸变。周围不应放置磁性物体。,医用X线电视系统,16/49,增强管寿命特征曲线,增强管使用寿命直接与使用时间长短和接收,X,线剂量大小等原因相关,医用X线电视系统,17/49,壳体,壳体：为预防电磁场对增强管工作干扰和,X,线泄漏，需采取金属管壳进行电磁屏蔽并吸收,X,线,壳体材料普通由铝材或铁皮加工而成，且壳体内加有铅层和铍膜合金屏蔽层,医用X线电视系统,18/49,电源,X,线增强管用电源,(,小高压,),。,23cm,（,9,）野增强管电源输出两组电压：,-100,-550V,可调聚焦电压；,+25kV,加速电压。,小高压,医用X线电视系统,19/49,小高压要求：,输出高压连续、稳定，纹波系数小，噪声小。,聚焦电压稳定，且可调，以使增强管有良好聚焦效果，并可依据不一样增强管，适当调整聚焦电压值。,医用X线电视系统,20/49,多视野影像增强器及其工作原理,经过调整辅助阳极和栅极上电位，可改变电子透镜放大倍率，就可改变输入影像尺寸（输出屏大小不变）,医用X线电视系统,21/49,变视野增强管原理,医用X线电视系统,22/49,增强器图像,医用X线电视系统,23/49,光学系统,串列式镜头 光分配器,医用X线电视系统,24/49,串列式镜头,平行光传送影像优点：,能取得高质量影像；,可减小光通量损失；,在平行光路中可插入反射镜，改变传送方向，并保持平行光传送。,医用X线电视系统,25/49,光分配器,单通道 直通,双通道 弯通,三通道,医用X线电视系统,26/49,摄像与显像基础,（一）人眼视觉特征,1,相对视敏函数,：,380nm,、,555nm,、,700nm,2,视觉范围：,亮度范围为,200,0,尼特,3,对比度,：,B,max,与,B,min,之比不超出,40,4,分辨力：,相邻两点视角倒数,0.29mm,5,视觉惰性：,高于,45.8Hz,电视基础,医用X线电视系统,27/49,（二）图像摄取与显像,1,图像组成,：,像素,1024,X,1024,，,512,X,512,2,摄像与显像原理：,同时制摄像与显像,分时制摄像与显像,医用X线电视系统,28/49,扫描原理与电视制式,（,）扫描原理,摄像管光敏靶面；,显像管荧光面。,l,扫描 扫描是光电信号或电光信号转换,2,扫描方式：逐行扫描；隔行扫描；扫描同时,医用X线电视系统,29/49,（二）扫描同时,同时扫描是指摄像端与显像端扫描点几何位置应一一对应。,医用X线电视系统,30/49,隔行扫描 逐行扫描,（三）电视制式,中国 行频,15625Hz,场频,50Hz 625,行扫描线,日本 行频,15750Hz,场频,60Hz 525,行扫描线,医用X线电视系统,31/49,全电视信号形成,电视信号由图像信号，行、场同时信号和行、场消隐信号等组合而成。,医用X线电视系统,32/49,1.X-TV,组成有,A,、影像增强器、摄像头、电视控制器、监视器、自动亮度控制装置,B,、影,像,增强器、摄像头、放大处理器,C,、影,像,增强器、摄像头、接收平板,D,、影,像,增强器、摄像头、电视控制器、接收平板,2.X-TV,较于荧光屏优点有,A,、图像亮度高、收照剂量小、图像清楚、便于保留、可远距离传输,B,、图像亮度高、收照剂量小、图像清楚、便于保留、可远距离传输、可取得数字图像,C,、图像亮度高、收照剂量小、便于保留、可远距离传输、可取得数字图像,D,、图像亮度高、收照剂量小、图像清楚、便于保留、可取得数字图像,医用X线电视系统,33/49,CCD,摄像机（,charge coupled divice,）,CCD,是电荷耦合器件，是由很多个光敏单元组成。用于成像,CCD,摄像器件有两种：一个是线阵式，它光敏单元有序地排成一行或一列，用于传真机、扫描仪等；另一个是面阵式，它光敏单元以行列方式排列成矩阵，用于摄像机、数码相机等。,医用X线电视系统,34/49,CCD,摄像机,结构：光电转换和电荷存放、电荷转移及信号输出,医用X线电视系统,35/49,SiO,2,N-Si,-V,1,0V,Al,电极,耗尽层,(,a),势阱形成,-V,1,*,-,V,2,(,c),少数载流子转移,-V,1,0V,(,b),少数载流子捕捉,光照,0,V,-,V,2,(,d),转移完成,CCD,摄像器件工作原理,平面扫描,C C D,成像单元,C C D,移位存放器,输出信号,行间转移方式,帧转移方式,医用X线电视系统,36/49,CCD,摄像机,A/D,转换器,模拟信号,数字信号,10bit,12bit,数字信号,12bit,数字信号,医用X线电视系统,37/49,含有,CCU,摄像机组成方框图,中心控制器（,center control unit,，,CCU,）,医用X线电视系统,38/49,自动亮度控制,作用,：,X-TV,透视中，使图像不随被检部位厚度、密度改变而改变,视频信号取样方法,整个视窗亮度平均值,视窗中心一定范围亮度平均值,医用X线电视系统,39/49,监视器,监视器是视频信号接收机,接收电视信号，经同时分离电路分离出行、场同时信号，用于控制监视器行、场扫描电路，产生行、场扫描锯齿波电流，供给行、场偏转线圈，使监视器扫描与摄像机扫描同时,由显像管，行、场偏转线圈，行扫描及高压电路，场扫描电路，视频放大电路，同时分离电路及供电电路等组成。,医用X线电视系统,40/49,CRT,（,cathode ray tube,）监视器,阴极射线管（,Cathode Ray Tube,）显示器，主要有电子枪（,Electron Gun,），,偏转线圈（,Defiection coils,），,荧光粉层,(Phosphor),玻璃外壳,医用X线电视系统,41/49,CRT,工作原理,使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平偏转线圈控制高速电子偏转角度，最终高速电子击打屏幕上磷光物质使其发光，就会在屏幕上形成明暗不一样光点形成各种图案和文字,经过电压来调整电子束功率,医用X线电视系统,42/49,监视器电路,视频通道,同时分离电路,扫描电路,电源电路,医用X线电视系统,43/49,液晶显示器,液晶显示器使用是向列型液晶，采取这类液晶制造液晶显示器被称为,LCD,（,Liquid Crystal Display,）,不存在屏幕闪烁现象，不易造成视觉疲劳,医用X线电视系统,44/49,液晶显示器与,CRT,监视器性能,优点,：体积小、重量轻、省电、精准,缺点,：亮度低、观察角度大，影像实际观察效果、图像层次低、色彩鲜艳度低,医用X线电视系统,45/49,高清楚度医用显示器,1,扫描行数与信号带宽；,2,观看距离与影像宽高比,高清楚度电视系统扫描行数应该在,1200,行，,29,英寸以上、宽高比,169,宽大屏幕显示系统,医用X线电视系统,46/49,各种医用显示器参数,医用X线电视系统,47/49,1.CCD,组成,A,、,光电转换、电荷转移、信号输出,B,、电荷存放、电荷转移、信号输出,C,、光电转换、电荷存放、电荷转移,D,、光电转换、电荷存放、电荷转移、信号输出,2.,以下正确是,A,、,CCD,：光电转换，监视器：电光转换,B,、,CCD,：电光转换，监视器：电光转换,C,、,CCD,：电光转换，监视器：光电转换,D,、,CCD,：光电转换，监视器：电光转换,医用X线电视系统,48/49,Picture Archiving and Communication Systems,医用X线电视系统,49/49,