Усилители рентгеновского изображения - Форум медтехников

Вторник, 23.Июл.2019, 20:39
Medteh. info
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS

[ Новые сообщения форума · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Перевести эту страницу






  • Страница 1 из 1
  • 1
Модератор форума: evven  
Форум медтехников » Теоретические основы медицинского приборостроения » Рентгены, Компьютерная томография, МРТ » Усилители рентгеновского изображения (Небольшой вводный экскурс для тех кому интересно....)
Усилители рентгеновского изображения
evvenДата: Четверг, 29.Апр.2010, 01:53 | Сообщение # 1
Инженер по ремонту ИМТ
На заявках
Российская Федерация

г.Чита
Принцип действия УРИ можно увидеть из следующего рисунка:

Рентгеновские лучи бомбардируют входной экран (обычно это слой йодида цезия), который флюоресцирует пропорционально интенсивности рентгеновского излучения. Входной люминофор расположен в максимальной близости к фотокатоду, так что свет стимулирует испускание электронов. Эти электроны ускоряются высоким напряжением порядка кВ и фокусируются электрическим полем. Они бомбардируют выходной люминофор, который формирует изображение, являющееся меньшим по размеру, но более ярким, чем полученное во входном люминофоре. Отношение яркости изображений, полученных двумя люминофорами, называется усилением яркости трубки усилителя.
Необходимость широкого внедрения УРИ общеизвестна:
--- во-первых, это увеличение примерно на три порядка по сравнению с экраном яркости рентгеновского изображения и обеспечение тем самым оптимальных условий рассматривания изображений рентгенологом и возможность извлечения из изображения максимума диагностической информации
--- во-вторых, внедрение УРИ позволяет снизить в 4-5 раз дозу облучения пациента и за счет дистанционного наблюдения вывести врача из зоны действия ионизирующего излучения
Эти достоинства УРИ являются настолько важными, что они значительно компенсируют их основные недостатки – сложность и высокую стоимость.
Конструктивно УРИ состоит из электронно-оптического блока, камерного канала, монитора и АРМ рентгенолога. Электронно-оптический блок крепится на штативе рентгеновского аппарата. Камерный канал и монитор устанавливаются на подвижной тележке в непосредственной близости от рентгенолога. В некоторых конструкциях УРИ камерный канал устанавливается в электронно-оптическом блоке. АРМ рентгенолога может быть вынесен из рентгеновского кабинета в удобное для врача место.
Основные параметры и характеристики УРИ нормированы российским стандартом (ГОСТ 26141-84). К ним относятся диаметр рабочего поля, геометрические искажения, динамический диапазон, неравномерность сигнала по полю изображения, отношения сигнал/шум и ряд других.
В мировой практике УРИ на первом рабочем месте рентгенолога стал рутинным прибором, благодаря тому, что с помощью УРИ только за счет усиления яркости рентгеновского изображения информативность рентгенологического исследования повышается в несколько раз при мощности дозы, в 3-5 раз меньшей, чем на рентгеновском экране. Также рентгенологу нет надобности адаптироваться к полной темноте, он может работать в полузатененном помещении.
Одним из основных функциональных элементов УРИ является рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП), который преобразует рентгеновское изображение в видимое

РЭОП представляет собой электровакуумный прибор, внутри колбы 1 которого создается вакуум около 0,0000001 мм рт.ст. В непосредственной близости от входного окна колбы расположен экранно-катодный узел, состоящий из флюоресцентного экрана 2, обеспечивающего превращение рентгеновского потока в световой, и находящегося с ним в оптическом контакте фотокатода 3. Испускаемые экраном под действием рентгеновских лучей кванты света бомбардируют фотокатод, образуя электронное изображение, которое электростатическим полем, создаваемым электронно-оптической системой, переносится на выходной экран 4. Электростатическое поле создается электронными линзами, образованными подбором соответствующих напряжений на электродах РЭОП. В большинстве РЭОП электростатическое поле создается четырьмя электродами: катодом,которым служит экранно-катодный узел, фокусирующим электродом 5, дополнительным 7 и основным 6 электродами анода.
Электронное изображение, образуемой фотокатодом, при переносе на выходной экран ускоряется за счет приложенных к электродам высоких напряжений и уплотняется, (масштаб переноса изображения увеличивается приблизительно в 10 раз, если на выходной экран фокусируется все рабочее поле). Сжатое электронное изображение бомбардирует выходной экран 4, изготовленный из мелкозернистого люминофора, на внутренней стороне выходного окна колбы. В результате на выходном экране создается яркое уменьшенное изображение. Таки образом, в РЭОП имеет место тройное преобразование изображения: рентгеновского в световое, светового в электронное и электронного вновь в световое.
Входное окно РЭОП должно иметь высокое пропускание для рентгеновского излучения и выполняется из стекла или тонких металлических пластинок (алюминий, сталь). Например, в РЭОП фирм «Thomson» и «Siemens» применены алюминиевые окна с коэффициентом пропускания около 0,9 для рентгеновских лучей со слоем половинного ослабления 7 мм Al
Диаметр входного окна РЭОП определяет рабочее поле УРИ и у разных типов составляет от 120 до 570 мм. Наиболее распространены 9-дюймовые РЭОП с входным экраном номинальным диаметром 230 мм. Диаметр выходного экрана составляет 15, 20, 25, 30 или 35 мм. Входные экраны у современных РЭОП изготавливают из йодида цезия (CsI), главным преимуществом которого является 100 % однородная плотность вещества, не требующая введения связывающей основы и гарантирующая высокую эффективность поглощения рентгеновского излучения. Экран CsI обеспечивает выход до 2000 фотонов на один поглощенный рентгеновский квант. Длина волны светового излучения согласуется со спектральной характеристикой фотокатода путем введения активатора Na (натрия). К выходным экранам РЭОП предъявляются повышенные требования по разрешающей способности. Большинство РЭОП изготавливают с несколькими рабочими полями.
Часто в оптическом узле УРИ устанавливается световая диафрагма, позволяющая контролировать освещенность на фотоприемнике. Именно с ее помощью при настройке режима рентгеноскопии устанавливается компромисс между разрешающей способностью и чувствительностью. Уменьшение диаметра диафрагмы приводит к повышению разрешения и дозовой нагрузки на пациента.
В некоторых типах УРИ с целью полного использования фоточувствительной поверхности преобразователя свет-сигнал используют оптику, которая трансформирует круглое изображение РЭОП в эллипсоидальное. Восстановление осуществляется электронным путем. В УРИ некоторых фирм оптика рассчитана с учетом компенсации дисторсии РЭОП. Такие объективы применены, например, фирмой НИПК «Электрон» (Санкт-Петербург) в усилителях рентгеновских изображений серии УРИ-612.
До недавнего времени в качестве преобразователей изображения в видеосигнал в УРИ на РЭОП использовались исключительно передающие телевизионные трубки класса видикон: видиконы, плюмбиконы, кремниконы и кадмиконы и др. Название этих трубок определяется типом используемого фотослоя мишени. Например, у видикона используется мишень из трехсернистой сурьмы, у плюмбикона – из оксида свинца, а у кадмикона – из сернистого кадмия. В настоящее время применение передающих телевизионных трубок в УРИ практически вытеснено ПЗС-матрицами.
Прибор с зарядовой связью (ПЗС) изобретен в 1969г., основой элемента (пикселя) ПЗС является конденсатор со структурой металл-окисел-полупроводник (МОП-конденсатор). Именно этот конденсатор является элементом, способным хранить заряды, образуемые под действием света. Цепочка из связанных друг с другом пикселей обладает способностью под воздействием управляющих напряжений передавать пакеты зарядов на выход, где они преобразуются в выходной видеосигнал.
В ПЗС максимальный накапливаемый в пикселе заряд может достигать несколько сотен тысяч. С другой стороны, возможности ПЗС в части регистрации неярких изображений ограничиваются шумами, основными из которых являются шумы светового потока, шумы теневого тока, шумы считывания. Время передачи заряда из пиксела в пиксел характеризуется тактовой частотой, максимальное значение которой обуславливает допустимое время передачи зарядового сигнала из одного пиксела в другой. В УРИ с телевизионными камерами первого стандарта (время передачи строки 64 мкс) используется тактовая частота около 14,5 МГц, а для УРИ с камерами высокой четкости (время передачи строки 32 мкс) – около 40 МГц.
ПЗС-матрицы – это безинерционные приборы. Их влияние на динамическую нерезкость зависит от времени экспозиции кадра.
Если сопоставить параметры и характеристики ПЗС с видиконами, то можно отметить следующее.
Работа видикона базируется на наличии фоточувствительной мишени и ее сканировании в вакууме электронным лучом. Таким образом, видикон является представителем вакуумной электроники со всеми ее недостатками:
--- полная электрическая несовместимость с современной микроэлектроникой: высоковольтное питание, необходимость фокусирующей и отклоняющей систем, значительная потребляемая мощность, аналоговая форма сигнала
--- электронно-лучевую трубку с ее фокусирующей и отклоняющей системой не сделать сверхминиатюрной. Вакуум накладывает ряд ограничений: вибрация вызывает микрофонный эффект, сильные удары могут разбить трубку
--- из-за сложности, разнородности, конструкции, а также трудоемкости монтажно-сборочных работ видиконы всегда останутся дорогими приборами с ограниченной долговечностью.
Таким образом, ПЗС идеально подходят для высоконадежных цифровых технологий. Это не только твердотельный аналог видикона, но и следующее за электронно-лучевыми передающими телевизионными трубками поколение преобразователей свет-сигнал.
Примерами отечественных УРИ с ЗТС на ПЗС-матрицах являются УРИ-612 (НИПК Электрон») и УРИ «Аметист» (ЗАО «Амико»).

Классы (виды) УРИ
По функциональным возможностям УРИ делятся на два класса:
--- усилители, предназначенные только для рентгеноскопии с возможностью запоминания последнего кадра при выключении просвечивания
--- усилители, в которых, кроме режима рентгеноскопии, предусмотрен режим цифровой рентгенографии, в ряде случаев заменяющий прицельные снимки на пленку.
Для осуществления второго режима УРИ комплектуются аппаратно-программным комплексом, который позволяет записать изображение в память компьютера и при необходимости получить твердую копию. Класс УРИ с компьютерным аппаратн0-программным комплексом является наиболее перспективным и позволяет внедрить на первое рабочее место РДК безпленочную технологию получения прицельных рентгеновских снимков, которая имеет ряд преимуществ перед пленочной технологией. Цифровые УРИ резко сокращают эксплуатационные расходы за счет отказа от пленки, фотореактивов и пленочного архива. В несколько раз увеличивается пропускная способность первого рабочего места и производительность рентгенологов, уменьшается трудоемкость получении рентгеновских снимков, так как цифровые рентгеновские снимки получаются в считанные секунды даже после компьютерной коррекции, согласования качества снимка со свойствами зрения.
В УРИ используются три модификации цифровых телевизионных систем. Телевизионными системами на полудюймовых ПЗС-матрицах с числом пикселей 776*582 оснащаются УРИ на РЭОП номинальным диаметром 230 мм. Эти системы имеют малошумящий усилительный тракт с регулируемым цифровым шумоподавлением. Подавление шума происходит без смазывания контуров движущихся органов. Степень подавления шума может быть увеличена с пульта усилителя . С пульта УРИ можно изменять полярность изображения (позитив-негатив), осуществлять инверсии изображения (верх-низ, право-лево), задавать уровни шумоподавления в зависимости от подвижности просвечиваемых органов.
Телевизионные системы на ПЗС-матрицах с числом пикселей 1024*1024 предназначены для УРИ высокого разрешения, например для ангиографических комплексов или УРИ с большими рабочими полями (диаметром 290 мм и более). Телевизионные системы сверхвысокого разрешения (2048*2048 и 3072*2048 пикселей) используются в УРИ для поворотных столов-штативов, которые могут не комплектоваться стандартными ЭСУ для прицельных снимков на пленку. При рентгеноскопии УРИ сверхвысокого разрешения работают в импульсном режиме (пульс-флюоро) с максимальной частотой смены кадров 20 кадров в секунду.
Большинство современных УРИ оборудованы системами стабилизации мощности дозы во входной плоскости РЭОП, что автоматически оптимизирует качество изображения. Уровень установленной мощности дозы отображается на экране монитора. Система стабилизации легко адаптируется под конкретные типы питающих устройств.
Использование в УРИ цифровых телевизионных камер позволяет снизить дозовые нагрузки до 10 раз, улучшить качество изображений и резко сократить эксплуатационные расходы.

Материалы подобраны из открытых источников сети интернет...
Заметили ошибку, сообщите, исправим..

2838122.png(34.5 Kb) · 9983014.png(44.5 Kb) · 3054445.png(103.4 Kb)


Я молод, и пока еще только учусь...
 
dmb98Дата: Четверг, 14.Апр.2011, 11:25 | Сообщение # 2
Стажер
У вас сообщений: 25
инженер
На заявках
Российская Федерация

Нижний Новгород
Уважаемый evven!
Огромная просьба - не могу разобраться с коллиматором Apollo.
Не могли бы Вы также содержательно описать в общем виде работу коллиматоров.
Жду и надеюсь.
Заранее огромное спасибо!
 
evvenДата: Понедельник, 18.Апр.2011, 13:54 | Сообщение # 3
Инженер по ремонту ИМТ
На заявках
Российская Федерация

г.Чита
dmb98,
Про коллиматоры информации немного, необходимо готовить настоящую статью об устройстве рентген коллиматоров.
Общие понятия же следующие
Коллима́тор (от collimo, искажение правильного лат. collinco — направляю по прямой линии) — устройство для получения параллельных пучков лучей света или частиц. Коллиматоры для получения приблизительно параллельных пучков ионизирующего излучения (или частиц, вплоть до молекул) представляют собой длинное отверстие с той или иной формой поперечного сечения, проделанное в поглощающем материале. Например, коллиматор гамма- или рентгеновских квантов может быть отверстием в свинцовом поглотителе; Таким образом в коллиматорах рентгеновских аппаратов используются свинцовые поглотители "шторки" которые и формируют необходимый пучок рентгеновского излучения.


Я молод, и пока еще только учусь...
 
seabeeДата: Суббота, 28.Апр.2018, 04:34 | Сообщение # 4
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
У нас на одной С-дуге круглое изображение 15см,на другой такой же С-дуге изображение на весь экран монитора.Что это,разные матрицы или не хватает питание на РЭОПе?15см не хватает и не можем увеличить.По управлению изображение можно увеличивать,но сам круг не меняется.

Сообщение отредактировал seabee - Суббота, 28.Апр.2018, 04:36
 
seabeeДата: Воскресенье, 06.Май.2018, 05:10 | Сообщение # 5
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
Ни на какой РЭОП не могу найти паспорт.G1,G2,G3 это это ускоряющие аноды?У нас не подключен G1,это большое поле?
 
seabeeДата: Среда, 16.Май.2018, 14:34 | Сообщение # 6
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
На размер изображения влияет напряжение на G3.
 
Anakonda2aДата: Среда, 16.Май.2018, 17:36 | Сообщение # 7
Техник
У вас сообщений: 471
Инженер по Т.О. мед. техники
На заявках
Российская Федерация

Подольск
Цитата seabee ()
У нас на одной С-дуге круглое изображение 15см,на другой такой же С-дуге изображение на весь экран монитора.

Берете скажем ножницы и смотрите на них на обоих аппаратах (по очереди), если картинка ножниц одинаковая (т.е. на 15 см размер меньше) то здесь может быть: неправильная настройка увеличения, неисправность схемы управления РЭОП-ом, неправильная настройка монитора, была некорректная замена монитора ....
Если изображение по размеру примерно одинаково, но в 15 см изображение обрезано то - проверить наличие и состояние ирисовой диафрагмы, или чего-то, что ограничивает зону облучения (коллиматор?).
Для начала как-то так.
 
seabeeДата: Четверг, 17.Май.2018, 16:46 | Сообщение # 8
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
Не совсем.15см изображение(круг) видит края РЭОП с уложенными на край монетами.Если включить увеличение,то изображение на экране уходит за границы поля,поле остается 15см.Тут речь не о размере изображения,а о размере поля(круга).
9663556.jpg(76.1 Kb)


Сообщение отредактировал seabee - Четверг, 17.Май.2018, 16:55
 
Anakonda2aДата: Четверг, 17.Май.2018, 21:17 | Сообщение # 9
Техник
У вас сообщений: 471
Инженер по Т.О. мед. техники
На заявках
Российская Федерация

Подольск
Ну тогда смотрите БЦП (блок обработки изображения)
 
seabeeДата: Суббота, 26.Май.2018, 06:43 | Сообщение # 10
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
Вот изображение от камеры без РЭОП.Вроде всё в норме.Причина все же в РЭОП.Что влияет на размер поля не понятно.
Размер выходного окна РЭОП 27мм,засвечивается где то 24мм.
8718563.jpg(91.9 Kb)


Сообщение отредактировал seabee - Суббота, 26.Май.2018, 07:12
 
Anakonda2aДата: Вторник, 29.Май.2018, 08:47 | Сообщение # 11
Техник
У вас сообщений: 471
Инженер по Т.О. мед. техники
На заявках
Российская Федерация

Подольск
Цитата seabee ()
Что влияет на размер поля не понятно.

см. сообщение 7.
То что камера работает - и так понятно. Если изображение уменьшено (т.е. размеры объекта меньше) то нужно разбираться с РЭОП-ом, или внимательно посмотреть что включено на пульте), если размер объекта нормальный, но края отрезаны - то что-то физически ограничивает изображение (например - диафрагма не правильно отрегулирована).
Может быть неправильно настроен объектив камеры, но это вообще из области фантастики, или если кто-то там ковырялся до вас.
Опять же вернемся к началу: возьмите ножницы (или пассатижи) и сфотографируйте как они выглядят на обоих аппаратах, выложите сюда и будем размышлять дальше.
 
seabeeДата: Четверг, 07.Июн.2018, 05:10 | Сообщение # 12
У вас сообщений: 1110
инженер
На заявках
Российская Федерация

Сибирь
Камеру чуть приподнять или подложить что то.Тогда изображение будет с засветкой.На засветки и увидел,что поле РЭОП засвечивается на 70%,не всё поле.
 
Anakonda2aДата: Четверг, 07.Июн.2018, 18:07 | Сообщение # 13
Техник
У вас сообщений: 471
Инженер по Т.О. мед. техники
На заявках
Российская Федерация

Подольск
Цитата seabee ()
Камеру чуть приподнять или подложить что то

Камеру можно вообще снять и посмотреть через зеркало. Но если засвечивается не все поле, то нужно проверить все питающие напряжения на РЭОП-е. (На ускоряющих и фокусирующих электродах)
 
Форум медтехников » Теоретические основы медицинского приборостроения » Рентгены, Компьютерная томография, МРТ » Усилители рентгеновского изображения (Небольшой вводный экскурс для тех кому интересно....)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск:



Оплата услуг с помощью WebMoney, RBK Money, Деньги@Mail.Ru, WebCreds и Яндекс.Деньги


Статистика Форума
Последние обновления тем: Новые файлы хранилища: Новые участники: Top10 участников:
1. Стерилизатор воздушны...[jawa-vova (23.Июл.2019)]
2. Анализатор гематологи...[Crossword (23.Июл.2019)]
3. лаборант на ренекс[AVAM (23.Июл.2019)]
4. ПРЯМЫЕ и УГЛОВЫЕ НАКО...[goscha-bel (23.Июл.2019)]
5. Техническое обслужива...[СтароЖил (23.Июл.2019)]
6. ИВЛ Servo-S[Кирилл111 (23.Июл.2019)]
7. MR850ARU Fisher&Payke...[VPS (23.Июл.2019)]
8. Siemens Magnetom Esse...[fred1 (23.Июл.2019)]
9. Стерилизатор паровой ...[gsmbox (23.Июл.2019)]
1. Olympus 90k series se...[02.Июл.2019]
2. Прошивка CORMAY MULTI...[24.Июн.2019]
3. TWAIN драйвер жля HAN...[24.Июн.2019]
4. Руководство пользоват...[18.Июн.2019]
5. Инструкция по эксплуа...[04.Июн.2019]
6. Стерилизатор паровой ...[03.Июн.2019]
7. Аппарат ИВЛ "Zis...[03.Июн.2019]
8. Аппарат ИВЛ "Zis...[03.Июн.2019]
9. Автоклав Icanclave ST...[27.Май.2019]
10. Аппарат электрохирург...[22.Май.2019]
1. jawa-vova[23.Июл.2019]
2. gol_oks[23.Июл.2019]
3. gsmbox[23.Июл.2019]
4. Daimas[22.Июл.2019]
5. krutilko[22.Июл.2019]
6. fntpk[22.Июл.2019]
7. medfront[22.Июл.2019]
8. Septa04[22.Июл.2019]
9. Медтехники_Бгд[22.Июл.2019]
10. artak001[22.Июл.2019]
МастерБаку[515]
Serg74[155]
Dimitrius[128]
Yulana34[123]
генаf[112]
РОМУЛ[109]
madmac[107]
naves[106]
astra[99]
andruka[90]


Все виды текстовых услуг: копирайт, рерайт, магазин статей, наполнение сайтов, переводы, smo — Адвего





   

Вопросы по ремонту медицинской техники | Теоретические основы медицинского приборостроения | Информационный раздел | Информация о сайте | Хранилище файлов | Сертификаты и регистрационные удостоверения | Навигатор по сайту | Написать администратору





Copyright MyCorp © 2008 - 2019