數(shù)字X射線技術幫助改進診斷圖像質(zhì)量
數(shù)字X射線正在改變放射科的工作方式。這項技術能夠減少患者的輻射照射、改進診斷的圖像質(zhì)量,而且同傳統(tǒng)的X射線系統(tǒng)相比,可以減少數(shù)千美元的化學處理費用。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/166958.htm數(shù)字X射線的成形可被分為直接轉換和間接轉換。直接轉換利用基于硒的面板將非吸收光子直接轉換為電荷,如圖1所示。間接轉換利用閃爍材料將光子轉換為光,然后利用光電二極管、CCD或CMOS成像傳感器將光轉換為電信號,如圖2所示。不論X射線能量如何轉換為電信號,都必須從模擬信號轉換為數(shù)字信號,才能進行圖像處理。雖然整個圖像的更新速率相對較低(15~120幀/秒),探測器卻包含數(shù)百萬個像素,在保證低成本與低功耗的前提下,實現(xiàn)高速信號的準確轉換以及保持讀數(shù)的高精度是需要應對的挑戰(zhàn)。
解決方案
信號的直接和間接轉換都需要ADC,其采樣速率應當?shù)扔陉嚵谐叽缗c更新速率的乘積。性價比最高和功耗最低的解決方案是利用一個或多個高速ADC依次將各像素數(shù)字化。大型探測器可能需要利用幾個模數(shù)轉換器,以期望的更新速率對圖像進行數(shù)字化。
雖然標準的圖像增強器管提供8 bit~10 bit的深度,新的探測器具有更寬的動態(tài)范圍,使用14-bit、16-bit甚至18-bit的模數(shù)轉換器。憑借動態(tài)范圍的改善以及靈敏度的提高,這些無膠片探測器可以生成質(zhì)量更高的圖像,給診斷帶來更多的信息。除了改善診斷所需的原始數(shù)據(jù),數(shù)字處理還可以提高對比度,突出組織密度的差異。
ADI公司提供一系列高速、高分辨率ADC,以滿足各種探測器陣列尺寸和更新速率需求。最高信噪比方面,AD762116-bit PulSAR ADC的信噪比(SNR)為90dB,轉換速率高達3MSPS。對于較低動態(tài)范圍的系統(tǒng),AD7484 14-bit SAR ADC在3MSPS采樣速率的信噪比(SNR)為76.5dB。AD7621與AD7484都是逐次逼近型模數(shù)轉換器,具有優(yōu)異的線性度,這對圖像質(zhì)量來說是一個重要的參數(shù)。對于較高速的ADC,AD9240與AD9244 14-bit單芯片ADC分別提供10MSPS和40MSPS/65MSPS的采樣速率。對于整個圖像要求高更新速率的X射線設備而言,這些流水線型ADC非常適合。
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