DR靜態(tài)平板去除錯(cuò)層偽影的方法探究

閆偉

摘要：島津D-vision平板攝影系統(tǒng)在多種疾病檢查中具有較高的價(jià)值，但在實(shí)際應(yīng)用過程中會生成錯(cuò)層偽影的圖像，致使DR靜態(tài)平板出現(xiàn)錯(cuò)層偽影的因素較多，本文從電路角度對島津D-vision攝影系統(tǒng)的平板進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，力圖從源頭上降低DR圖像斷層偽影發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：DR靜態(tài)平板；數(shù)字化X線透視系統(tǒng)；錯(cuò)層偽影

中圖分類號：R445.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B DOI：10.3969/j.issn.1001-0270.2017.03.21

Abstract： Shimadzu D-vision plane table photogrammetric system is highly valuable for examination of various diseases， but during practical application， wrong shadow may show up. There are numerous factors in wrong shadow on static DR plate. This article improves the plate of Shimadzu D-vision plane table photogrammetric system in respect of electric circuit to decrease the incidence of wrong shadow of DR images from the source.

Key Words： Static DR Plate； Digitized X Ray Fluoroscopy System； Wrong Shadow

1 引言

島津D-vision平板攝影系統(tǒng)是一臺DR X線攝影機(jī)，數(shù)字透視觀察下，醫(yī)師攝影師可找到最佳的病變或解剖結(jié)構(gòu)顯示角度[1]，繼而在短時(shí)間內(nèi)收獲較高的圖像質(zhì)量，最終提升檢查成功率，降低疾病誤診率和疾病漏診率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，島津D-vision平板攝影系統(tǒng)會生成錯(cuò)層偽影的圖像，DR圖像顯示不清晰直接影響病變顯示效果，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致檢查失敗致使患者進(jìn)行二次檢查。基于此，本文對DR靜態(tài)平板的錯(cuò)層偽影現(xiàn)象進(jìn)行分析，了解錯(cuò)層偽影出現(xiàn)的原因并探求解決措施，希望能對臨床醫(yī)學(xué)工作者有所裨益。

2 島津D-vision平板攝影系統(tǒng)簡介

島津D-vision平板攝影系統(tǒng)是一機(jī)多用的數(shù)字化X線機(jī)，它具備DR平板探測器X線攝影的全部功能，該機(jī)可獲得人體各部位的X線攝影，X線管與探測器的距離可設(shè)置為150cm，也可以設(shè)置為100cm，與此同時(shí)，攝影床能夠傾斜、平臥、直立，且能在左右兩邊移動，以上特點(diǎn)使得此機(jī)能夠完成人體胸部以及人體特殊部位的攝影（如泌尿系造影、瘺管竇道造影、子宮輸卵管造影等），攝影過程中患者也可保持比較舒適的體位。

3 島津D-vision平板出現(xiàn)錯(cuò)層偽影的原因分析

在開展臨床工作時(shí)，平板運(yùn)動會在一定程度上影響圖像質(zhì)量，臨床主要表現(xiàn)為圖像錯(cuò)層斷裂，DR靜態(tài)平板雖然會出現(xiàn)偽影，但這種偽影不會表現(xiàn)為左右或前后方向的移位，偽影兩側(cè)的圖像位置多相互吻合。DR攝影圖像質(zhì)量不高致使醫(yī)師難以辨別患者的實(shí)際病變情況。有文獻(xiàn)指出[2]，引發(fā)圖像錯(cuò)層偽影的因素較多，主要包括平板局部壞點(diǎn)、壞線以及平板環(huán)境溫度變化。為進(jìn)一步了解DR靜態(tài)平板出現(xiàn)錯(cuò)層偽影的原因，筆者對臨床上出現(xiàn)的多張偽影圖像進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)盡管有圖像錯(cuò)層問題，但分界清晰，且界限兩邊的圖像無異常，其表現(xiàn)像是對相鄰檢查部位進(jìn)行2次曝光后得到圖像的錯(cuò)位拼接。筆者查閱了相關(guān)資料，并結(jié)合分析結(jié)果，最終認(rèn)為圖像錯(cuò)層主要是X線機(jī)造成的，應(yīng)將解決問題的側(cè)重點(diǎn)放在圖像數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)。

在實(shí)際攝影過程中，傳統(tǒng)DR的平板探測器是固定不變的，而島津D-vision的平板有著往返運(yùn)動。圖像電信號的讀出和A/D轉(zhuǎn)換均在平板中實(shí)現(xiàn)，曝光后，平板會自動還原至初始位置，在這一過程中圖像會生成、傳輸，圖像數(shù)據(jù)受信號（因平板運(yùn)動產(chǎn)生的信號）干擾的風(fēng)險(xiǎn)較高。圖像數(shù)據(jù)一旦受到干擾，隨后的一系列環(huán)節(jié)（如補(bǔ)償修正、增益修正、銳化增強(qiáng)等）均會受到影響，最終降低DR圖像質(zhì)量。由此可知，平板運(yùn)動對數(shù)據(jù)傳送的干擾以及平板運(yùn)動對圖像形成的干擾是DR圖像出現(xiàn)錯(cuò)層偽影的直接原因。

4 DR圖像錯(cuò)層偽影的解決方案

4.1 故障解決思路

經(jīng)觀察、分析，得知島津D-vision平板攝影系統(tǒng)一般在曝光3s后生成預(yù)覽圖像，曝光結(jié)束后，圖像數(shù)據(jù)不會再受到平板往返運(yùn)動的影響。DR平板一般需要1.5s的時(shí)間返回初始位置，醫(yī)生一般需要2s甚至更長的時(shí)間瀏覽系統(tǒng)生成的圖像?；诖?，可在醫(yī)生瀏覽圖像的時(shí)間段當(dāng)中實(shí)現(xiàn)平板返回，具體而言，當(dāng)曝光結(jié)束時(shí)，平板不移動，待預(yù)覽圖像生成之后，再讓平板移動。這樣，圖像生成時(shí)便不會收到平板運(yùn)動的干擾，且不會對DR攝影的工作效率造成負(fù)面影響。

4.2 故障改進(jìn)實(shí)踐

適當(dāng)延長平板電路返回時(shí)間，變更平板運(yùn)動時(shí)序，確保曝光完成后平板暫不運(yùn)動，等圖像數(shù)據(jù)順利傳輸結(jié)束后，再讓平板移動，這樣圖像數(shù)據(jù)便不會受平板移動影響，數(shù)據(jù)傳送機(jī)數(shù)據(jù)處理工作才能平穩(wěn)、高質(zhì)量的完成。平板返回電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)圖，見圖1。

至于平板延時(shí)返回電路（圖1）的原理，具體闡述如下：①手閘指令的平板進(jìn)行返回運(yùn)動，曝光結(jié)束后暫緩釋放手閘，可讓平板在X線停止3s之后再進(jìn)行運(yùn)動。②在對外連接的“★”區(qū)域的電路中，shouzha-G和shouzha并接了點(diǎn)片按鈕，RD是能對X線機(jī)產(chǎn)生控制作用的曝光信號。③用DR開展攝影工作時(shí)，點(diǎn)擊點(diǎn)片按鈕，RD屬于高電位，閉合繼電器K1，斷開常閉接點(diǎn)，K1左邊的電路不再擁有5V供電。④成功完成攝影工作后，RD屬于低電位，開放繼電器K1，閉合常閉接點(diǎn)，讓ICI擁有供電，RYI吸合，對外連接的“★”區(qū)域的電路中shouzha-G和shouzha的兩端實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，其作用類似于點(diǎn)片按鈕處于閉合狀態(tài)。⑤延遲3s后，ICI的1腳開始輸出高電平，開放RYI，斷開shouzha-G和shouzha，平板開始進(jìn)行返回運(yùn)動，直至達(dá)到初始位置為止。

5 結(jié)果

平板延時(shí)返回電路增加之后，平板會在曝光完成、圖像成功傳輸后再移回至初始位置，DR圖像便不會受平板運(yùn)動影響。臨床應(yīng)用實(shí)踐顯示，運(yùn)用改進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行造影檢查時(shí)，DR靜態(tài)平板的錯(cuò)層偽影現(xiàn)象得到成功糾正，圖像采集質(zhì)量得到了保障。因?qū)⑵桨逋颠\(yùn)動時(shí)間安排在了醫(yī)師閱讀圖像的時(shí)間短，所以雖然設(shè)備的工作時(shí)序發(fā)生了變更，但機(jī)器設(shè)備的整體工作效率未受到影響。

6 討論

傳統(tǒng)的胃腸X線機(jī)采用的是片車裝載成像載體的方式[3]，D-vision平板攝影透視系統(tǒng)仍然沿用了這種方式。不同的是傳統(tǒng)X線機(jī)應(yīng)用了帶膠片的片盒，膠片直接受X線和增感屏的感光，后期不必接受圖像處理，圖像生成不會受到片車返回過程的影響。而D-vision平板攝影透視系統(tǒng)將片盒變更為靜態(tài)平板探測器，平板成像則需借助可見光、電信號、X線等進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，并需完成多級圖像的數(shù)據(jù)處理[4]。與此同時(shí)，D-vision多功能一體X線機(jī)擁有2套成像系統(tǒng)，透視時(shí)和攝影時(shí)借助了不同的成像載體，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必然經(jīng)歷兩種載體相互切換環(huán)節(jié)。攝影時(shí)，平板是接受圖像的載體，在曝光位置攝影完畢后，平板返回至初始位置，并將成像載體交還至CCD攝像系統(tǒng)。除此之外，DR靜態(tài)平板內(nèi)部各部件（如傳感器、控制線路、供電線路等）均以接插的方式連接，平板運(yùn)動時(shí)，其內(nèi)部電器各插件會發(fā)生抖動，某些時(shí)候插件抖動會對數(shù)據(jù)傳送造成噪聲干擾或信號干擾，致使DR圖像偶發(fā)錯(cuò)層斷裂現(xiàn)象[5]。

綜上所述，平板成像過程一般不會受到外界信號的干擾，但平板局部壞點(diǎn)、壞線以及平板環(huán)境溫度變化等因素的影響終會引發(fā)斷層偽影，本文對D-vision攝影透視系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，在其中加裝平板延時(shí)返回功能，在不影響檢查效率的基礎(chǔ)之上減少了平板過早移動對圖像數(shù)據(jù)的干擾，幫助醫(yī)師收獲了更佳的DR攝影圖像，對提升造影檢查成功率產(chǎn)生了積極的意義。

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