Xquang xử lý kỹ thuật số 2

Đại cương Hệ thống phim/bìa tăng quang: tia X chiếu lên tạo thành tiềm ảnh, sẽ được hiện hình và định hình sau khi được xử lý bằng hóa chất trong... Hình X quang điện toánCR: Được chuyể

X quang xử lý Kỹ thuật số

(Computed / Digital Radiology) tại Trung Tâm

Y Khoa MEDIC

Các hệ thống

ACR 2000 Lumisys ADC Agfa Solo Paxscan 4030 Varian

BS Nguyễn Văn Công.TTYK Medic

Đại cương

 Hệ thống phim/bìa tăng quang: tia X chiếu lên tạo thành tiềm ảnh, sẽ được hiện hình và định hình sau khi được xử lý bằng hóa chất trong

Đại cương

(Image Intensifier/Charge Couple Device camera)

- Sử dụng bầu tăng quang và ảnh được bắt lấy

(captured) do một máy ghi ảnh kỹ thuật số

- Hình ảnh thường có độ phân giải thấp và hệ thống thường kềnh càng, phức tạp, đắc tiền do cấu trúc

quang học)

2 Hệ thống Bầu tăng

quang-máy chụp ảnh kỹ thuật số

(II/CCD camera):

Bầu tăng quang của C-arm

OEC tại Medic, hình trên

monitor có thể thu bằng

video analog hoặc chuyển ra

hình kỹ thuật số.

Đại cương

3 Hình X quang điện toán(CR):

Được chuyển đổi thành hình kỹ thuật số (digital

image) do hệ thống:

- Tấm tạo ảnh (Imaging Plate) được chiếu tia

X tạo thành 1 tiềm ảnh

- máy kỹ thuật số hóa (Digitiser) quét tấm tạo ảnh bằng tia Laser  ảnh xử lý số

- Tấm tạo ảnh được xóa bởi 1 nguồn sáng

mạnh để tái sử dụng

Đại cương

4 X Quang trực tiếp (Direct Radiography):

- Bảng cảm ứng (Sensor panel) cấu tạo do silicon vô định hình (amorphous silicon) khi được chiếu tia X sẽ trực tiếp cho hình kỹ thuật số sau 5 giây

Do đó có thể thực hiện được digital fluoroscopy!

Hệ thống CR tại MEDIC

Máy ACR 2000 Lumisys

Máy ADC Agfa Solo.

ACR 2000 Lumisys

 Đã có mặt tại MEDIC từ 1999

 Đã sử dụng chụp khám sức khỏe cho các công ty

xí nghiệp và lưu hình trong các đĩa CD-ROM

kèm kết quả

thích hợp

 Nay nhờ phần mềm mới và máy in khô đã đi

vào hoạt động

Hệ thống ACR 2000 Lumisys Đã hoạt động tại TTYK Medic từ

1999

Hệ thống ADC solo Agfa tại TTYK Medic.

Cấu tạo:

1. Cassette và tấm tạo ảnh (Imaging plate)

3. Máy kỹ thuật số – hóa (Digitizer)

điện toán khách hàng

Cassette và tấm tạo ảnh (Cassette &

Imaging plate).

 Cassette :

 che tấm tạo ảnh

 chip bộ nhớ ghi lý lịch BN nhờ ID station.

 Tấm tạo ảnh với lớp phosphor lưu trữ

 có khả năng phát sáng khi bị tia X kích thích lần đầu.

 sau đó sẽ phát sáng lần 2 khi được quét bởi 1 tia Laser

 Tấm tạo ảnh có khả năng tái sử dụng vài chục ngàn lần (xóa bởi nguồn sáng mạnh).

Tấm tạo ảnh Phosphor lưu trữ

 Cassette kích thước như loại qui ước, không cần có mảnh chì che vùng ghi tên tuổi bệnh nhân.

 Tấm tạo ảnh ở trong cassete

Cassette và tấm tạo ảnh (tiếp)

ước, nhưng do được các phần mềm xử lý nên hình có chất lượng cao hơn.

 Máy được nối kết với máy tính chủ :

 giúp ghi lý lịch BN trên tấm tạo ảnh.

 Khai báo với máy kỹ thuật số – hóa vị thế chụp để tấm tạo ảnh được quét cho phù hợp.

Máy ghi lý lịch BN

(ID station)

Máy kỹ thuật số – hóa (Digitizer).

Hệ thống tự động:

 lấy tấm tạo ảnh ra khỏi cassette,

 quét tấm này với 1 tia laser,

 bắt lấy tín hiệu hình khi tấm này phát sáng, chuyển đổi từ hình liên tục (analog) qua

dạng số (digital),

 chuyển dữ liệu thô (raw data) qua máy tính chủ,

 xóa tấm tạo ảnh, cho vào cassette và đưa trở ra ngoài

Một chu trình là 90 giây.

Máy điện toán chủ xử lý ảnh

(ADC processing server)

 Máy tính Pentium 3 có chứa các phần mềm đặc dụng để xử lý hình ảnh X quang kỹ thuật số từ máy Digitiser đưa qua

 từ đó ảnh có thể được gởi đến BS qua mạng

PACS

 In ra phim X quang bằng máy in khô

Máy điện toán chủ xử lý ảnh

(ADC processing server)

Máy điện toán chủ xử lý ảnh

(ADC processing server)

 Máy chủ có chứa nhiều phần mềm xử lý ảnh

như:

tương phản nhiều mức độ)

Nhờ đó hình X quang số, chỉ phô xạ một lần, có thể khảo sát tốt phần mềm, xương hoặc phổi, trung thất

Máy in khô Dry Star 3000

 Công nghệ in hình bằng đầu nhiệt

 Phim trong được tráng bởi hợp chất bạc hữu cơ,

không chịu tác dụng của ánh sáng nhưng sẽ tạo

hình do đầu nhiệt

 Đầu nhiệt gồm 1 dải thành phần vi nhiệt được điều khiển do hệ thống vi tính trong máy, sự thay đổi

nhiệt sẽ tạo nên hình có 4093 bậc thang xám

(grayscale) trên phim

 Máy in khô hoàn toàn không sử dụng hóa chất

 Phim khô đắt tiền hơn phim qui ước gấp 4 lần

Máy In khô

Dry-Sar 3000

1 Máy X quang: các thông số phô xạ

bình thường như phim qui ước

2-Tấm Phosphor có tác dụng như phim X

3 Máy kỹ thuật số hóa tấm hình

X quang từ tấm phosphor

(Digitiser) và sau đó xóa tấm tạo

ảnh để tái sử dụng, hình ảnh được

chuyển qua máy tínhchủ (ADC

QS server).

4 Sau khi xử lý hình

ảnh được in ra bằng máy in khô (không sử dụng hóa chất) Dry Star.

Cấu trúc ADC Agfa solo

• Máy điện toán chủ.

•Phần mềm xử lý ảnh.

Xử lý hình ảnh

(Image processing)

của hệ thống ADC Agfa

solo

•1 Tăng cường bờ nét (Edge enhancement).

•2.Nén dải động ( Dynamic range compression).

•3 Tăng cường tương phản đa mức độ (Multiscale contrast enhancement)

•4 Giảm độ ồn tín hiệu (Noise reduction)

ec = 0 ec = 5 ec = 10

Tăng sự tương phản những vùng

cơ thể có độ dày mỏng chênh

lệch nhiều: bàn chân tay, sọ

mặt, khớp vai

•Nén dải động

•(Dynamic range compression)

lr = 0 lr = 5 lr = 10

Nén dải động

(Dynamic range compression)

Khuếch đại tương phản đa mức độ

(Multiscale image contrast amplification)

MUSICATăng khả năng phát hiện các đường gãy ẩn, nốt nhỏ dù đậm độ thấp

+ Không che lấp chi tiết lân cận

+ Không tạo thành những bờ giả.

+ Dùng cho toàn cơ thể từ sọ não, ngực bụng chi v.v + Nguyên tắc tách ra làm 12 lớp, và tăng những hình đậm độ thấp, giảm những ảnh quá sáng, để trên 1 hình có thể khảo sát được nhiều cấu trúc.

lti cale mage ontrast mplification

M U S I C A

 contrast is enhanced by linear amplification

non-➨ subtle details become visibleMultiscale contrast enhancement

Multiscale contrast enhancement

➨ result image is obtained by

accumulating enhanced layers

original contrast

enhanced contrast

Enhancement curve

Multiscale contrast enhancement

original

image

multiscale representation

enhanced multisc repr.

result image

multiscale

all in one image ?

original contrast

enhanced contrast

Control of enhancement

Control of enhancement

mc = 0 mc = 2.5 mc = 5 mc = 7.5

edge

enhancement

latitude reduction

Multiscale Noise Filtering

 Diagnostic value

 diminishes destructive effect caused by large noisy areas

 Cosmetic factor

 Cannot recover signal buried in noise

 High NR settings may produce insular-like artifacts

class 100, 60 kV, 25 mAs idem, underexposed 1/8 dose idem,

Noise Reduction II

 primary role of image processing is to ‘tailor’ the raw digital data ➙ ‘image’

conventional viewing media can present

Hệ thống X Quang kỹ thuật số Trực tiếp DR

X Quang trực tiếp (Direct Radiography):

- Phim/bìa tăng quang được thay bằng Bảng cảm ứng (Sensor panel)

- Cấu tạo Bảng Cảm ứng : silicon vô định hình

(amorphous silicon) tạo thành tấm phim mỏng transistors (Thin Film Transistors)

- khi tia X chiếu lên sẽ trực tiếp tạo hình kỹ thuật số gửi qua máy điện toán chủ sau 5 giây

- TT YK Medic đã có DR

hiệu Paxscan hãng

Varian ngày 14/11/2002

với Bảng Cảm ứng kích

thước 30x40 cm

   Hệ thống X quang trực tiếp (Direct

Radiography)

Định nghĩa: là hệ thống biến đổi trực tiếp hình tạo do tia X chiếu đến thành dạng điện tích để công cụ đọc điện tử có chất silicon vô định hình đọc ra

(Readout).

       Có 3 phương pháp để tạo ra Bảng Cảm ứng (Sensor Panel):

cho tín hiệu Đắc tiền.

tụ điện lưu trữ điện tích Chất quang dẩn Selenium cho ra photon ít, cần tia X nhiều Bất lợi.

phosphor hạt hay cesium iodide tinh thể, phát quang khi tia X chiếu vào, đầu dò (detector) cấu tạo do iode quang silicon vô định hình.

Trong phương pháp này, tập hợp Cesium iodide và silicon vô định hình cho DQE

Intrinsic method

The Photoconductor Method

Structure of a phosphor scintillator

The combination of CsI and amorphous silicon has the highest DQE of all materials in production

Structure of a cesium iodide scintillator

Photomicrograph of an amorphous silicon sensor panel

Circuit diagram of an amorphous silicon sensor panel

So sánh X quang cổ điển và X

quang xử lý số.

     X quang cổ điển :

Kích thước lớn, khó lưu trữ, truy lục, sao chép Hình cố định, không chỉnh sửa được, thường phải chụp lại do hình xấu Phòng tối cần thiết Sử dụng hóa chất và bạc nhiều.

X quang kỹ thuật số:

-Tấm tạo ảnh (Imaging plate) và Bảng Cảm ứng (Sensor Panel) có khả năng chụp lại nhiều lần

- có khoảng chấp nhận phô xạ rộng nên ít khi chụp lại do phô xạ sai.

- các phần mềm xử lý ảnh cho các hình X quang chất lượng cao.

- lưu trữ , truy tìm, sao chép, in hình X quang của BN dễ dàng

- Khả năng X Quang viễn thông (Teleradiology)

  SO SÁNH X QUANG ĐIỆN TOÁN (CR)

VÀ X QUANG TRỰC TIẾP (DR)

·        DR cho ảnh X quang số trực tiếp, CR cho ảnh gián tiếp sau khi được máy Digitizer quét

·        DR có bảng cảm ứng chụp liên tục không cần xóa, CR cần phải xóa tấm tạo ảnh gần 30”

·        DR không cần cassette, có thể ghi tên trực tiếp tên bệnh nhân nhờ máy điện toán chủ,

CR cần cassette, và phải có máy ID station để ghi lý lịch bệnh nhân

SO SÁNH X QUANG ĐIỆN TOÁN (CR) VÀ X QUANG TRỰC TIẾP (DR)

·        DR cho ảnh ngay, được sử dụng để làm máy soi X quang kỹ thuật số (Digital fluoroscopy), CR cần phải quét qua máy Digitizer với thời gian là 90”.

·        DR thường có bảng cảm ứng cố định, chỉ dùng cho 1 máy X quang, CR có nhiều cassettes nên có thể sử dụng cho nhiều phòng.

·        DR hiện đại hơn CR và đang còn tiếp tục nghiên cứu để đạt mức tối ưu.

·        DR gọn nhẹ hơn CR Do đó có thể tạo hệ thống X quang số di động với DR.

·        Chi phí cho DR cao hơn CR.

Kết luận.

 Khả năng truyền tải qua mạng, lưu trữ gọn

nhẹ và truy cập nhanh sẽ giúp ngành X quang phát triển mạnh hơn trong nhiều mặt như

giảng dạy, hội chẩn từ xa v.v…

 Giúp trong sạch hơn môi trường bằng cách

giảm đi các chất thải hóa học từ phòng tối

thế vượt trội của hình kỹ thuật số.

không chụp lại.

Kết luận.

TTYK Medic đã đầu tư các hệ thống kỹ thuật số rất đắc tiền này, để các bệnh nhân Việt Nam có điều kiện hưởng các tiến bộ Y khoa như nhân dân các nước tiên tiến khác, và đễ ngành X quang qui ước có thể đạt được những thành tựu cao hơn mà không nghĩ đến khía cạnh lợi nhuận

Xin Cám ơn

Kính chào