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        柯達(dá)CR影像成像原理及偽影故障的分析與排除

        2014-02-05 02:41:05陳學(xué)釗
        中國醫(yī)學(xué)裝備 2014年1期
        關(guān)鍵詞:胸片偽影X射線

        陳學(xué)釗

        柯達(dá)CR影像成像原理及偽影故障的分析與排除

        陳學(xué)釗①

        計(jì)算機(jī)X射線攝影(computed radiograph,CR)廣泛應(yīng)用于各醫(yī)院的放射科,是處理X射線攝影信息的數(shù)字化醫(yī)療診斷設(shè)備。本文通過對(duì)CR成像原理進(jìn)行分析和列舉其在實(shí)際使用過程中常見的圖像偽影,達(dá)到啟發(fā)使用者處理X射線圖像偽影問題的目的。

        1 CR影像成像原理

        X射線穿過被攝物體后在圖像板(Image Plate,IP)上形成潛影,潛影通過激光掃描產(chǎn)生與X射線能量成正比的紫外光,紫外光通過光電倍增管放大轉(zhuǎn)換成電信號(hào),電信號(hào)再由A/D轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)經(jīng)軟件處理成圖像。

        2 IP板及激光掃描IP板形成熒光模擬影像過程

        X射線照射IP板時(shí) 定期清洗并需IP板上熒光晶體中的二價(jià)銪離子被激發(fā)為三價(jià)銪離子,并放出電子至周圍的導(dǎo)帶中,導(dǎo)帶中的電子被晶體中的鹵離子空穴捕獲,生成半穩(wěn)定狀態(tài)的“F中心”潛影。波長(zhǎng)為600 nm左右的激光掃描IP板時(shí)激光被F中心吸收,使F中心的俘獲電子重新釋放到導(dǎo)帶上,再被三價(jià)銪離子捕獲而變?yōu)槎r(jià)銪離子,這個(gè)過程伴隨釋放大量能量而發(fā)出波長(zhǎng)為390~400 nm的熒光模擬圖像,該熒光的波長(zhǎng)與激光無關(guān),而其強(qiáng)度與F中心的曝光大小成正比,熒光信息再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),輸入計(jì)算機(jī)處理成為數(shù)字影像。

        3 偽影案例一

        (1)偽影現(xiàn)象。在使用過程中圖像突然出現(xiàn)貫穿整幅圖像的條紋狀暗影,暗影非常細(xì)密(如圖1所示)。 (2)偽影分析與排除。采用排除法測(cè)試故障點(diǎn),選擇需進(jìn)行膝關(guān)節(jié)照相的患者曝光,圖像偽影依舊且無變化,證明偽影與投照部位無關(guān)。而IP板在另外一間照相室曝光則偽影消失,因此排除偽影在IP掃描時(shí)產(chǎn)生。由于分析球管不太可能產(chǎn)生條紋狀偽影,因此考慮偽影由濾線柵產(chǎn)生。此時(shí)在床面上曝光IP板后掃描偽影未出現(xiàn),證實(shí)判斷正確。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)濾線柵振動(dòng)行程中有異物,導(dǎo)致在曝光時(shí)濾線柵靜止故形成偽影。排除異物后再次曝光偽影消失。

        4 偽影案例二

        (1)偽影現(xiàn)象。CR掃描胸部正位片影像顯示,左半部與右半部的效果不一致,呈現(xiàn)一邊黑另一邊白的狀態(tài),而其他部位效果正常(如圖2所示)。

        圖1 條紋狀偽影

        圖2 密度不一狀偽影

        (2)偽影分析與排除。圖像效果顯示,胸片不正常而其他部位正常,重新開機(jī)更換IP板重試后故障依舊,排除IP影響。考慮為CR光路的問題,檢查光路后除有灰塵外未發(fā)現(xiàn)其他問題,清潔激光、透鏡、反射鏡及光電倍增管后問題依舊。由于擔(dān)心軟件處理參數(shù)丟失而引起,立即恢復(fù)機(jī)器裝機(jī)時(shí)備份的CR校準(zhǔn)參數(shù),但故障依舊。測(cè)試發(fā)現(xiàn),在不使用濾線柵時(shí)的圖像正常,而用濾線柵時(shí)空曝光的影像則出現(xiàn)明顯的左右影像密度不一致。觀察發(fā)現(xiàn),X光機(jī)的胸片架立柱固定不牢,用卷尺測(cè)量胸片架左右兩端到球管距離發(fā)現(xiàn)有5 cm誤差,證明胸片架位置有移動(dòng)。重新擺好胸片架位置后拍胸部正位片,CR掃描后效果完全正常,偽影排除。X光機(jī)的胸片架立柱固定松動(dòng)、位移、胸片架上的濾線柵與球管的出線方向不匹配及部分X射線被濾線柵所遮擋均會(huì)出現(xiàn)偽影。

        5 偽影案例三

        (1)偽影現(xiàn)象。在14X17IP板成像中有兩條貫穿17方向的亮線(如圖3所示)。

        (2)偽影分析與排除。經(jīng)多次曝光比對(duì),亮線的位置固定在同一位置。更換不同IP板后偽影現(xiàn)象一致,因此判斷偽影是在CR掃描過程中形成。通過激光掃描原理分析,偽影是在激光由點(diǎn)振蕩成線有異物遮擋而造成。檢查激光偏振電機(jī)后的透鏡,并清潔灰塵,偽影依舊。順光路清潔折射鏡,偽影仍未排除。清潔光電倍增管前的收集腔,偽影仍存在。打開機(jī)器用手電照射光路并仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),在收集腔下沿光通路上有兩根細(xì)毛,位置正好對(duì)應(yīng)偽影的位置,用鑷子把細(xì)毛清除,再次曝光掃描后圖像正常。

        6 小結(jié)

        CR偽影有時(shí)是由前級(jí)產(chǎn)生,CR的前級(jí)一般為X射線設(shè)備。IP板是造成偽影的重要因素,處理偽影故障時(shí)要先予以排除。IP板上的熒光晶體涂層有一定壽命,超過曝光次數(shù)會(huì)產(chǎn)生老化、潛影生成能力減弱并產(chǎn)生偽影。IP板上的灰塵會(huì)造成偽影,應(yīng)使用專用清洗液定期清洗。光路灰塵需要定期清理,否則會(huì)影像圖像質(zhì)量并造成偽影。

        圖3 高密度貫穿狀偽影

        [1]張?jiān)?柯達(dá)850型CR激光掃描儀工作原理及常見故障排除[J].設(shè)備運(yùn)行與保障,2010,25(7):113.

        [2]邢家偉,劉暉,戴捷,等.AGFA COMPACT PLUS CR DIGITIZER故障的分析與維修[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(5):52-53.

        [3]胡峻.CR 400 PLUS系統(tǒng)的工作原理及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用,2002,14(1):21-23.

        [4]杜鴻儒.柯達(dá)CR900故障分析處理與保養(yǎng)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(10):91.

        1672-8270(2014)01-0103-02

        R812

        B

        10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.01.039

        2013-09-27

        ①解放軍第211醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 黑龍江 哈爾濱 150080

        陳學(xué)釗,男,(1963- ),本科學(xué)歷,副主任技師。解放軍第211醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科主任,從事醫(yī)療設(shè)備管理和維修工作。

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