5. snímač digitálního obrazu
počítač pro zpracování obrazu
systém správy (PACS)
úložiště
zobrazovací systém pro popis,…
síť
NIS/KIS/RIS
digitální zobrazovací systém
16. kazeta obsahuje identifikační
čárový kód
čip
magnetický proužek
informace
identifikační údaje pacienta
typ vyšetření
může být součástí pracovní konzole
identifikační zařízení
18. latentní obraz
expozice X zářením
absorpce energie ve fotostimulačních
krystalech
vybuzení elektronů
uvolnění elektronů a jejich zachycení ve vyšší
energetické hladině
excitace atomů > kvazistabilní stav
elektrony se nacházejí v elektronové pasti
Eu
vznik obrazu
20. převádí a zesiluje viditelné světlo
světlo je přeměněno na signál
světlo je proporcionální ozáření
fosforoforu
analogový signál je v A/D převodníku
převeden na digitální
jiná možnost - CCD
fotonásobič
22. červený HeNe laser 633 nm, 20 mW
λ potřebná ke stimulaci se liší od λ
vyzářené (~400 nm)
průměr laserového paprsku definuje
velikost pixelu (~100 μm)
čtení
23. BaFX:Eu2+
po expozici se Eu2+ stává Eu3+ - tvoří se elektronové
„díry“
elektrony jsou nestabilně zachyceny ve vyšších
slupkách halogenidu – latentní obraz
po ozáření laserem (fotostimulace) se Eu vrací na
úroveň Eu2+
e- se dostává do luminiscenčního centra (F- centra) a
nastává deexcitace na původní hladinu
deexcitace doprovázena luminiscencí (0,6 – 0,8 μs)
fotostimulační luminiscence
24.
25. vyzářené světlo je směrováno do
kolektoru fotonásobiče (PMT)
v kolektoru je optický filtr (odfiltruje
laser)
PMT mění viditelné světlo na elektrický
signál
v AD převodníku se mění na digitální
vyzářené světlo - signál
26. čtení
PMT
B eam d eflecto r
L aser
Source
L ig ht chan nelin g g uide
Plate translation:
Sub-scan direction
Laser beam:
Sc an direction
Output Signal
R eferen ce d etec tor
Beam sp litter
Cylin drical m irro r
f-theta
lens
A mp lifier
AD C
T o imag e
p rocessor
27. po každém čtení
velmi intenzivní bílé světlo
všechna energie se uvolní
úplný návrat všech atomů na stabilní
energetickou úroveň
folie je připravena k dalšímu čtení
nezatížení šumem
vybití
33. stává se standardem
veškerý vývoj směřovaný směrem DR a
DDR
nabízí velkou propustnost pracovišť za
přijatelnou cenu
ve srovnání s CR nabízí větší rychlost
digitální radiografie
34. místo zachycení fotonů
a-Se amorfní selen
CsI – cesium jodid
Gd2O2S – gadolinium oxisulfid
zobrazovací element
38. charged couple device
citlivý na světlo
integrovaný obvod složený ze vzájemně
propojených kapacitorů
slouží k přeměně světla na elektrický
náboj
CCD
39. využívající čočku
využívající fan beam kolimaci
společný pohyb rentgenky a detektorového
pole
výhoda – malý vliv sekundárního záření
CCD
40. jednokrokový proces
dopadající záření je přímo v elementu
přeměněno na elektrický signál
materiál elementu - polovodič
a-Se, PbI2, PbO, thalium bromid, sloučeniny
gadolinia
přímá konverze
41. vrstvou a-Se je veden el. proud
po expozici se v a-Se generují díry a
volné elektrony
vzniklé elektrony -> + elektrodě
energie je transformována na náboj –
proporcionální k rtg záření
elektrony mají svůj směr => prostorové
rozlišení
přímá konverze
43. dvoukrokový proces
scintilační médium absorbuje rtg záření –
konverzní vrstva
fotodiody (a-Si) snímají vzniklé světlo
sběrné elementy mění světlo na signál
nepřímá konverze
44. CsI scintilátor
citlivý na mechanické poškození
vhodný pro pevně instalované detektory
jehlové krystaly (5-10 μm)
tlustší vrstva = lepší optické vlastnosti
Gd2O2S scintilátor
odolný
vhodný pro přenosné detektory
konverzní vrstva
46. detective quantum efficiency
účinnost přeměny X záření na signál
závislá na materiálu detektoru
vysoká DQE = menší nožství záření je
nutné k vytvoření obrazu
ideální hodnota = 1
běžná hodnota do 0,8
DQE
47. záření -> elektrický signál
materiál detektoru: a-Se
vysoké rozlišení snímků
střední DQE
velmi citlivá na teplotní výkyvy
DR shrnutí
48. záření -> světlo -> elektrický signál
scintilátory: CsI, Gd2O2S
nižší prostorové rozlišení
vysoká DQE
nízká citlivost na změny teploty
DDR shrnutí
51. bitová hloubka obrazu
rozsah stupnice šedé
lidské oko rozezná 100 stupňů
běžně používaný rozsah 12 bitů
212 = 4096
216 = 65536
větší rozsah = větší kontrast
dynamický rozsah
56. je definován velikostí oblastí (počet
pixelů) s různou denzitou
šířka je dána rozsahem expozic na snímač
expoziční histogram
0 200 400 600 800 1,000
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
Digital num ber
Frequency
High attenuation
(e.g., m ediastinum )
Low attenuation
(e.g., lungs)
Histogram
57. u filmu je šířka dána užitečnou šířkou
expoziční histogram
59. větší šířka snižuje pravděpodobnost
chyby s špatné expoziční hodnoty
1. ale: při nízké expozici začíná vznikat v
obrazu šum
2. ale: zbytečně vysoká expozice zatíží
pacienta vyšší dávkou
dobrá expozice vytváří rovnováhu mezi
šumem a expozicí pacienta
expoziční histogram
62. u filmu je podexponování nebo
přeexponování znatelné
správné proexponování je možné
definovat číselně
každý výrobce uvádí po svém
expoziční index
63. odpovídá ozáření receptoru, ne pacienta!
nemůže nahradit hodnotu KAP metru
funguje jako zpětná vazba pro RA
dlouhodobé sledování expozic
součást ZPS
expoziční index
66. výrobci označují různě
Fuji – S (150 – 300)
Agfa CR – LgM (2 – 2.35)
Kodak – EI (1800 – 2200)
Siemens – EXI (závisí na programu)
Philips – EI (200 – 800)
GE – DEI
Canon - REX
expoziční index
68. pixel – obrazový element
pixel
hodnota – odstín šedé, odpovídá energii
dopadajícího fotonu
souřadnice v obraze – řádky, sloupce
velikost pixelu
dána detektorem
určuje prostorové rozlišení
pro představu 200 μm
pixel
69. obraz je složen ze sloupců a řádků –
matice (matrix)
matice jsou volitelné obsluhou
pro představu 10242 40962 bodů
FOV – oblast zájmu
matrix x FOV
prostorové rozlišení = FOV/matrix
matrix
72. velikost nejmenšího obrazového elementu
např.
plíce 35 x 35 cm
matrix 4096 x 4096
pixel 0,085 mm
dohromady 16,8 milionu bodů
rozlišovací schopnost
73. vzniklý obraz je nutné upravit
tónové škálování –
zvyšování kontrastu
přemapování rozsahu hodnot šedi pomocí LUT
3 - 4 kroky transformace dat
1. detekce kolimovaného pole
2. detekce anatomické struktury
dále aplikace filtrů a algoritmů pro různé
anatomické oblasti
obraz
76. jedna z hlavních výhod oproti filmovému
provozu
úprava obrazu tak -> maximální kvalita a
viditelnost
automatická x manuální
3 hlavní úpravy
omezení šumu
zvýšení viditelnosti detailu
úprava kontrastu
postprocessing
80. tabulky LUT jsou výrobcem připraveny
pro maximální zvýraznění požadovaných
struktur (plíce, žebra, páteř, …)
bývají aplikovány automaticky – originální
obraz nemá dobré kontrastní poměry –
viz. výše
kontrast - LUT
81. proces výběru segmentu z celého
dynamického rozsahu a zobrazení v tomto
rozsahu
hodnoty pixelů mimo výběr jsou
černé/bílé
2 parametry
střed okna
šířka okna
kontrast - windowing
94. detail závisí na
pohybová neostrost
geometrická neostrost
receptoru (fotoluminiscence – přezařování)
velikost pixelu
velikosti matice / velikost obrazu
„obecně má digitální obraz proti
filmovému nedostatky v zobrazení
detailu“
detail
95. náhodné , nechtěné změny obrazu
quantum mottle
vzniká nedostatkem záření dopadajícho na
receptor
ostatní šum
náhodně distribuované f0 dopadající na
snímač
struktura receptoru
elektronický šum
šum
96. projeví se tedy nejčastěji v méně
proexponovaných místech
může skrývat detail
množství šumu je závislé na velikosti
expozice
lze ho tedy ovlivnit použitím správných
expozičních hodnot
šum
97. signál v každém receptoru je tvořen více
fotony
vzniká jako následek tvorby obrazu
různým množstvím fotonů/pixel
při malém množství záření jsou rozdíly v
detektorem absorbované energii velké –
vznik šumu
quantum mottle
107. vytvoření kvalitního obrazu v reálném
čase
okamžitá kontrola vytvořeného obrazu
snížení počtu opakovaných vyšetření
možnost následné úpravy
možnost digitální archivace a přenosu dat
pomocí počítačových sítí
snížení počtu nedochovaných ( ztráta,
poničení,..) snímků
výhody
108. zkrácení času od vyšetření do vyhotovení
nálezu
zkrácení času od vyhotovení nálezu do
jeho dodání na příslušné oddělení
zkrácení času od požadavku na dodání
snímku do jeho vydání z archivu
nižší provozní náklady, pokud je archivace
pouze digitální (filmový a chemický
materiál
výhody
109. snížení nákladů na likvidaci filmového a
chemického materiálu
snížení dávky
snížení nákladů způsobených opakováním
expozic
výhody
111. vyšší investice na přístroj a archivaci
vyšší náklady na provoz, pokud se
digitální archivace provádí na server a i
na filmy
návaznost pouze na další digitální
systémy, a to buď v rámci zdravotnického
zařízení nebo mimo ně
nevýhody
