数字化X线影像检查技术成像质量与X线照射水平的研究

论文摘要

目的研究数字化X线影像检查技术成像质量与辐射剂量的关系,比较不同数字成像技术曝光量差别,确定数字化X线摄影的优化的曝光条件,研究数字化X线成像系统硬件配置对曝光量的影响,探索数字化X线成像过程中降低曝光量,提高影像质量的方法。材料与方法利用影像噪声研究CR摄影系统与常规屏片X线摄影系统成像质量的差别,确定CR摄影的适宜曝光量。以数字成像系统对体模组织对比度、组织细节的分辩能力分析研究DR系统、CR系统成像质量的差别,数字化X线摄影时图像获取工作站显示器分辨率、显示器亮度等对照射剂量的影响。利用TRG体模的ROC曲线分析、研究不同平板探测器系统对影像质量、成像剂量的差别。确定DR摄影优化照射剂量的方法,研究骨盆DRX线摄影的优化剂量。利用低对比度体模研究DSA血管介入治疗,X线机管电压、管电流设置对血管检出能力的影响,根据不同成像条件下DSA体模及统计学体模影像质量、操作位置、散射线强度、体模表面剂量确定血管造影成像术的综合剂量优化方案。结果不同组合的屏片系统,其维纳频谱（ws）在低频区差别明显,在高频区差别没有统计学意义。CR摄影时,随着照射剂量的增大,影像噪声水平显著降低。在空间频率0.5lp/mm,为获得相同的WS值,CR系统的照射剂量大为是屏-片系统的1.4倍。与CR相比,DR具有更低的IQF值,对人体组织对比度和结构细节有更好的信息检出特性。两种成像技术产生相同IQF值时,DR系统在体模表面产生的表面剂量比CR系统降低了77%。在低照射剂量条件下,非晶硅平板探测器DR与非晶硒平板探测器DR的CDRAD体模影像IQF值及ROC曲线AZ值差别有显著意义,在对比度、组织细节检测能力上非晶硅平板探测器系统优于非晶硒平板探测器系统。在大照射剂量条件下,两系统差异无统计学意义。DR系统成像质量与曝光量密切相关,随着曝光量增加影像质量的改善呈非线性改变,腹部骨盆X线摄影时体模表面空气剂量超过0.63mGy,影像质量变化减缓。对于数字X线摄影系统,图像获取工作站配置会影响曝光量选择,所研究的普通显示器与高分辨率、高亮度显示器显示的图像质量因子显著不同（p<0.000）。对于数字化血管减影成像术,摄影参数（kVp、mAs、附加滤过、视野尺寸）、成像条件（成像方式、几何放大、影像增强器尺寸）的选择,对成像质量、表面入射剂量、操作位散射剂量都会有不同程度的影响;针对不同的血管造影系统,制定了三组优化方案,

论文目录

• 缩写及符号说明
• 1. 前言
• 1.1 数字化X 线成像的原理与基本形式
• 1.1.1 计算机X 线摄影术（computed radiography,CR）
• 1.1.2 数字X 线摄影术（digital radiography，DR）
• 1.1.2.1 电荷耦合器件探测器（charge-coupled device，CCD）系统
• 1.1.2.2 基于薄膜晶体管（TFT）的平板探测器
• 1.1.3 数字减影成像术（digital substruction angiography，DSA）
• 1.2 数字化成像系统的成像质量评价
• 1.2.1 模拟影像与数字影像的差异
• 1.2.2 数字影像质量的评价方法
• 1.2.2.1 数字医学影像质量的客观像质评价法
• 1.2.2.2 数字医学影像质量的主观评价
• 2. 本项课题研究的目的、意义
• 2.1 本项课题研究的目的
• 2.2 本项课题研究的意义
• 3. 本项课题研究的主要内容
• 4. 本项课题研究的材料、方法、结果与讨论
• 4.1 CR 与屏-片系统的影像噪声评价及CR 摄影适宜曝光量的研究
• 4.1.1 实验仪器与方法
• 4.1.1.1 实验设备与仪器
• 4.1.1.2 实验方法
• 4.1.2 实验结果
• 4.1.3 讨论
• 4.2 DR 摄影系统影像质量与及优化曝光量的研究
• 4.2.1 实验仪器与方法
• 4.2.1.1 实验仪器
• 4.2.1.2 实验方法
• 4.2.1.2.1 非晶硒平板探测器DR 与CR 的成像质量与成像剂量研究
• 4.2.1.2.2 非晶硅平板探测器DR 与非晶硒平板探测器DR 的成像质量研究
• 4.2.1.2.3 应用DR 进行骨盆数字化X 射线摄影曝光量的优化研究
• 4.2.2 实验结果
• 4.2.2.1 非晶硒平板探测器DR 与CR 的成像质量与成像剂量研究结果
• 4.2.2.2 非晶硅平板探测器DR 与非晶硒平板探测器DR 的成像质量研究结果
• 4.2.2.2.1 CDRAD 体模测试结果
• 4.2.2.2.2 TRG 体模测试结果
• 4.2.2.3 应用DR 进行骨盆数字化X 射线摄影曝光量的优化研究结果
• 4.2.2.3.1 体模模拟摄影成像质量与剂量的测量结果
• 4.2.2.3.2 模拟人骨盆X 射线摄影最佳曝光条件及常规曝光条件下欧共体
• 4.2.3 讨论
• 4.3 数字化X射线摄影图像获取工作站显示器配置对X射线摄影剂量的影响研究
• 4.3.1 实验仪器与方法
• 4.3.1.1 实验仪器
• 4.3.1.2 实验方法
• 4.3.2 数字化X 射线摄影图像获取工作站显示器配置对摄影剂量影响的研究结果
• 4.3.3 讨论
• 4.4 数字化介入放射学中优化摄影参数的研究
• 4.4.1 实验设备方法
• 4.4.1.1 实验设备与仪器
• 4.4.1.2 实验研究方法
• 4.4.1.2.1 数字减影成像参数（kVp 及mAs）对影像质量及被检者曝光量
• 4.4.1.2.2 数字化血管造影系统剂量优化的研究
• 4.4.1.2.2.1 实验装置的配置
• 4.4.1.2.2.2 设备设置对表面入射剂量、散射剂量及成像质量的影响
• 4.4.1.2.2.3 剂量方案优化
• 4.4.1.2.2.4 优化方案的验证
• 4.4.2 实验研究结果
• 4.4.2.1 数字减影成像参数（kVp 及m As）对影像质量及被检者照射剂量的影响研究结果
• 4.4.2.2 数字减影成像技术成像参数的优化研究结果
• 4.4.2.2.1 设备设置对表面入射剂量、散射剂量及成像质量的影响
• 4.4.2.2.2 数字减影成像技术成像参数的优化设计方案
• 4.4.2.2.3 数字减影成像技术成像参数的优化设计方案的验证
• 4.4.3 讨论
• 5. 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文、论著及承担科研课题目录
• 致谢
• 详细摘要