论文部分内容阅读
X光数字胃肠诊断设备是实现胃肠各种造影的数字采集、数字处理、数字存储、数字传输,从而实现无片(胶片)化管理及影像共享,达到对病人影像的诊断及病案信息交流的一种现代医学诊疗手段。其中,X光数字胃肠图像系统是X光数字胃肠诊断设备的一个核心子系统,通过它可以动态检查并实时诊断消化道脏器的病变。目前,X光数字胃肠图像系统主要是基于增强器(I.I.)和CCD系统,且图像分辨率以1024×1024为主。高端图像产品基本被国外跨国厂商垄断,如西门子、飞利浦、GE、东芝、日立等。日本日立医疗公司的Clavis2000图像,在该领域内处于领先地位,其采用2K×2K×12Bit进行X光数字胃肠图像数据的获取。本论文的研究工作以跟踪国外最新技术、设计样机为目标,提出了基于2048×2048×12Bit CCD技术指标的X光胃肠图像系统的设计原理及方法。X光数字胃肠图像系统涉及了许多成像的基础问题和工程问题,包括X射线的基本特性、X射线与物质的相互作用、X射线通过人体的衰减规律、X射线通道对图像质量的影响、影像增强器的原理、CCD数字摄像机的工作原理、DICOM传输及设备组成和成像基本原理等。在研究分析上述问题的基础上,本论文进行了高分辨率X光胃肠图像系统的整体结构设计和系统功能设计,以及硬件设计、软件设计等方面的相关工程设计。阐述了包括数字CCD相机的选择、数字采集卡的选择、镜头的选择及光学通道的设计、医生工作流程的设计、图像处理、传输打印等。研究了如何实时动态去除数字图像的噪声,如何实时控制亮度和X射线剂量,以保证最佳的影像采集等工程系统设计问题。论文还对X射线高压发生器的同步采集接口做了深入研究与分析。在相关医院,对所设计的X光胃肠数字图像系统进行了工程测试,获得了本系统高达2.8lp/mm的分辨率,优于国内外同类产品。临床应用主要完成了食道造影、上消造影、全消造影、下消造影以及输卵管造影、肾盂造影等项目的测试;同时,对一些特殊功能,如:快速点片等,也做了设计验证。通过临床应用验证,动态实时多速率快速点片,可以实时动态获取吞咽等瞬间运动的数字图像,这不仅解决了医生抓取吞咽及蠕动影像很难掌握最佳时机的问题;而且可以实时数字减影,为开展介入治疗提供了更细腻的图像,具有良好的临床推广价值。