crdr和pacs技術(shù)

1、CR/DR和PACS技術(shù),CR原理及其技術(shù)應(yīng)用,※CR系統(tǒng)的原理※成像板※CR系統(tǒng)的圖像處理※CR影像的存儲※DR,,醫(yī)院信息系統(tǒng) HIS,,,放射信息系統(tǒng) RIS,圖像存儲傳輸系統(tǒng) PACS,,,,,數(shù)字化醫(yī)院,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DSA,HIS,TELE,RIS,PACS,DICOM,,,數(shù)字化放射科,,數(shù)字化醫(yī)院,,,什么是CR？

2、Computed Radiography，CR 計算機(jī)X線攝影 Digital Radiography，DR 數(shù)字式X線攝影 Direct Digital Radiography, DDR直接數(shù)字X線攝影,引 言,一、X線攝影發(fā)展簡史最早間接攝影 雙面乳劑涂層膠片/增感 屏系統(tǒng)（1920’s） 金增感攝片 (1940’s),,,,,,,,碘化銫

3、顯象管(1970’s),成像板(1980’s) 數(shù)字X線成像成為可能,間接攝像方式(1950’s),稀土增感屏(1970’s),,引 言,二、X線信息數(shù)字化的類型1 . CR方式： 載體為成像板（Imaging Plate），亦即通常所說的IP板 2 . DR方式：沿用影像增強(qiáng)管-電視鏈。成像過程：先形成視頻影像，再將視頻影像數(shù)字化（DR)直接由探測器矩陣接收X線轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像(DDR)3 . 過渡方式：

4、 用掃描儀或數(shù)碼相機(jī)使X線片圖像數(shù)字化,常規(guī)X線攝影,X球管,熒光屏（激發(fā)熒光物）,X線（波長短不可見）,可見光,X線片（溴化銀）,銀＋,銀沫（黑色）,顯影,定影,,,,,,,,,,,,CR原理及其應(yīng)用,,CR原理,一、CR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1 . 組成示意圖如下：,,讀出,,圖像處理,,CRT顯示,,數(shù)據(jù)存儲,PACS系統(tǒng),,膠片成像,,其他終端,,,,,,X線管,IP,CR原理,2 . CR系統(tǒng)的組成信號采集部分（Acquir

5、ement of information）成像板信號轉(zhuǎn)換部分（Transformation of information)激光掃描器、光電倍增管、A/D轉(zhuǎn)換器信號的處理與記錄部分（processing and recording of information)信號處理：調(diào)諧處理、空間頻率處理、減影處理記錄：光盤、磁光盤、膠片、硬盤等,,,,,,,,,,,,,,,,,,成像板的讀出模式,IP,激光,光電倍增管,

6、放大器,模數(shù)轉(zhuǎn)換器,計算機(jī)系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,CR原理,二、 CR系統(tǒng)的優(yōu)點及其應(yīng)用價值1 . X線劑量：可大大降低X線劑量 胸部投照：常規(guī)X線攝影的1/20~1/7 胃腸道造影：為常規(guī)X線攝影的1/20 泌尿與盆腔：為1/8~1/2 2 . 可與原有的X線攝影設(shè)備匹配工作

7、,CR原理,3 . 具有多種圖像后處理功能 如測量（大小、面積、密度）、局部放大、對比度轉(zhuǎn)換、對比度反轉(zhuǎn)、影像邊緣增強(qiáng)技術(shù)、多幅顯示及減影等。4 . 可數(shù)字化存儲 便于并入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)行圖像存儲與傳輸；省膠片及膠片存儲空間。,CR原理,三、CR系統(tǒng)當(dāng)前的不足及缺點 1． 時間分辨力較差，不能滿足動態(tài)器官和結(jié) 構(gòu)的顯示。 2．空間分辨力還稍嫌不足。,CR成像板,

8、,,,,,CR成像板,二、成像板的理化性質(zhì)光致發(fā)光（PSL）現(xiàn)象： 熒光物質(zhì)（輝盡性熒光物質(zhì)） 第一次激發(fā) 信息（電子）存儲 再次激光激發(fā) 釋放出光量子 IP中的成像層內(nèi)含有微量二價銪的BaFX，該晶體即為輝盡性熒光物質(zhì),,,,,三、成像板的特性 （一）發(fā)射與激發(fā)光譜 光(發(fā)射光譜)激發(fā)熒光體(微量二價銪離子)產(chǎn)生藍(lán)紫光，強(qiáng)度依

9、激發(fā)IP的光線的波長而改變。第二次IP的讀出光線(激發(fā)光譜)紅光最佳，它可最有效地激發(fā)PSL。,CR成像板,（二）IP的時間響應(yīng)特征 熒光體被二次激發(fā)后，其發(fā)射熒光的強(qiáng)度達(dá)到初始值的1/e的時間稱為光發(fā)射壽命期，IP的光發(fā)射壽命期為0.8μs。（三）IP的動態(tài)范圍 1：104,CR成像板,CR成像板,（四）IP存儲信息的消除 IP的消退現(xiàn)象較輕微，讀出前存儲8個小時時，

10、熒光體的PSL量減少約25%，隨時間和溫度的升高消退增加。（五）天然輻射的影響,CR系統(tǒng)的圖像處理,CR系統(tǒng)的圖像處理功能可分為三個主要環(huán)節(jié) 曝光數(shù)據(jù)識別處理 影像特征顯示相關(guān)處理 影像信息存儲與傳輸相關(guān)處理,CR系統(tǒng)的圖像處理,曝光數(shù)據(jù)識別（EDR）處理流程如下所示：,,影像信息存儲與傳輸相關(guān)處理,CR系統(tǒng)的信息存儲在光盤中，且可通過壓縮

11、，擴(kuò)大存儲空間。００００００１１１００００００１１１１１１１１１dup（0，6）dup（1，3）dup（0，6）dup（1，９）,,24位,,8位,CR系統(tǒng)信息記錄方式 1．激光打印膠片 2．熱敏打印膠片 3．熱敏打印紙 激光打印膠片是常規(guī)的記錄方式，還可以同時連接其他成像設(shè)備，如CT、MR、DSA等，形成網(wǎng)絡(luò)，還可通過Internet連接進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療。,DR設(shè)備,DR設(shè)備（探測器）,P

12、ACS的基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,PACS的定義,Picture Archiving and Communication System圖像歸檔與傳輸系統(tǒng) 對數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)流及其應(yīng)用實施自動化管理的一套專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Digital Imaging and COmmunication in Medicine(DICOM) 醫(yī)學(xué)數(shù)字影像通信標(biāo)準(zhǔn),,,數(shù)字化醫(yī)院,,PACS的歷史與發(fā)展,背景20世紀(jì)70年代末CT、MR、DSA、CR

13、、DR等數(shù)字化醫(yī)學(xué)成像設(shè)備進(jìn)入臨床應(yīng)用。數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像有易查找、易傳輸、省空間、省費用、可多拷貝、永久保存的優(yōu)越特性。20世紀(jì)70至80年代計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展及數(shù)字通訊技術(shù)的建立和發(fā)展。,非標(biāo)準(zhǔn)階段:20世紀(jì)80年代初至90年代初點對點連接；特定公司的網(wǎng)絡(luò)；視頻采集的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)階段：1993年以后 DICOM標(biāo)準(zhǔn)的頒布，PACS步入了正常和快速發(fā)展的時代,PACS的歷史與發(fā)展,PACS的基本結(jié)構(gòu)和組成,影像采集（Modalit

14、ies)影像存儲和管理(Archiving)影像工作站(Workstation)硬拷貝輸出(Hardcopy output)DICOM標(biāo)準(zhǔn)(Digital Imaging Communication in Medicines)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(Network architecture)其他亞系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DSA,HIS,TELE,RIS,PACS,DICOM,,,采集系統(tǒng),管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理：影

15、像屬性；影像存儲的位置、庫結(jié)構(gòu)；影像存取過程工作流管理：自動路由,根據(jù)用戶設(shè)定的影像流向大邏輯或規(guī)則，自動地將特定的影像轉(zhuǎn)送到指定的目的地（如服務(wù)器或工作站）,,,存儲系統(tǒng),短期存儲（高速緩存），目的是確保高速系統(tǒng)響應(yīng),長期存儲： (CD/DVD/DLT jack box)1.online不需人工介入，系統(tǒng)自動處理2.offline需人工介入后系統(tǒng)才能自動處理,存量：MR、CT500Kbit/幅；胸片12Mbit/幅；DSA1

16、GB/人,工作站,影像診斷；影像后處理；影像瀏覽,CT、MR、US等﹥512×512×8-bitCR、DR等﹥1024×1024×12-bit,影像診斷工作站用于影像部門診斷報告和會診目的關(guān)鍵的因素是軟拷貝、多顯示分辨率、影像后處理功能滿足診斷報告所需即可CT、MR、US等﹥1024×768×8-10bitCR、DR等﹥2048×

17、2048×10-12bit,影像后處理工作站用于影像部門進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像后處理操作目的特點是豐富的影像后處理軟件和功能對顯示分辨率無特殊要求1024×1024×8-10bit的分辨率即可,影像瀏覽工作站用于臨床科室進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像瀏覽應(yīng)包括基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)影像處理如：窗寬、窗位調(diào)節(jié)/CT值測量/長度測量/標(biāo)注/動態(tài)回放等 SVGA顯示分辨率，通常采用Web方式實現(xiàn)，可省去醫(yī)學(xué)影

18、像軟件投資 1024×768×8-10bit,硬拷貝輸出,PACS的基本結(jié)構(gòu)和組成,Laser Film PrinterPaper Printer,DICOM標(biāo)準(zhǔn),PACS的基本結(jié)構(gòu)和組成,提供不同醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)間標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口為用戶實施系統(tǒng)構(gòu)建時提供最大的靈活性和可靠性影像設(shè)備間通訊實現(xiàn)即插即用“p

19、lug and play”,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),PACS的基本結(jié)構(gòu)和組成,以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等協(xié)議：TCP/IP；DICOM布局傳輸介質(zhì)：Cable；Switch等,其他亞系統(tǒng)和結(jié)構(gòu),PACS的基本結(jié)構(gòu)和組成,遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和接口,醫(yī)學(xué)影像網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用,醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化存儲（無膠片存儲）醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化傳輸和軟拷貝顯示醫(yī)學(xué)影像臨床診療服務(wù)系統(tǒng)（“網(wǎng)上借片”）醫(yī)學(xué)影像遠(yuǎn)程會診系統(tǒng),醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化存儲（無膠片存儲）,,傳統(tǒng)膠片存儲保

20、存：影像質(zhì)量隨時間而降低，難于長期保存，易丟失僅一個拷貝管理：占用空間和人力不易查詢,數(shù)字化影像存儲保存：永久無損保存可隨時產(chǎn)生新的拷貝管理空間和人力占用極少在線查詢，方便快捷,省錢,傳統(tǒng)模式：費時，低效可靠性差,醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化傳輸和軟拷貝,數(shù)字化模式：快捷、方便、可靠效率高不受時間和地理位置的限制,醫(yī)學(xué)影像臨床診療服務(wù)系統(tǒng) （網(wǎng)上借片系統(tǒng)）,直接、實時、可靠不受時間地理位置限制多