计算机X射线乳腺摄影影像质量与剂量最优化研究

发布时间：2020-07-28 16:51

【摘要】： 目的比较数字乳腺摄影中手动曝光控制与常用自动曝光控制(AEC)在影像质量方面的差异,探讨能否通过图像后处理方法提高影像质量和降低病人剂量,并达到以下目的： (1)验证乳腺数字摄影系统在现有临床诊断条件下能否降低病人剂量； (2)探讨在不同乳腺厚度时,图像后处理对影像质量的改善程度； (3)探讨对不同乳腺病变细节,图像后处理对影像质量的改善程度；方法分别选用CDMAM 3.4模体和TORMAM模体,在一套乳腺CR系统中进行5个不同厚度的曝光,每一个厚度分别进行4次不同剂量的曝光。分别为1次AEC全自动曝光和三次手动曝光,手动曝光的剂量分别为AEC曝光剂量的80%,60%,和40%。由三名观察者对模体影像进行两次评分,一次不改动显示器设置,直接对原始图像评分；一次可以任意调节显示设置至最佳显示条件。比较降低剂量后的图像结果与AEC曝光剂量的影像质量之间的差异。结果通过图像后处理能够改善影像质量。对于不同厚度的模体,通过图像后处理降低的病人剂量程度不一样。当等效模体厚度较低时(30,35mm),可以减少约20%-40%的剂量；当等效模体厚度增至40,45,50mm时,通过图像后处理可减少病人剂量约40%-60%。不同病变中,对于纤维丝细节,通过图像后处理可以降低20%以内的剂量；图像后处理对圆形细节的显示改善明显,剂量可降低60%；然而对于颗粒群细节,图像后处理作用不明显。结论 (1)通过图像后处理,可以改善乳腺数字摄影中图像显示效果。 (2)通过手动曝光降低曝光剂量,并对图像进行后处理,对于不同厚度乳房可以降低病人剂量20%-60%； (3)图像后处理对于不同类型的模拟细节,所起的作用不同。对于圆形细节,影像质量改善显著；对于纤维丝细节,影像质量有所改善；而对于颗粒群细节,通过图像后处理未看到影像质量的改善。
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R737.9;R816.4
【图文】：

数字摄影,乳腺,探测器,间接转换

现有的乳腺数字影像探测器按原理可分为三类:光激励存储荧光体(photostimulablestora罗pharsphor，psp)、全野有源矩阵探测器(full一fieldactivematrixdetector)和扫描系统(scanning盯stem)。从X射线光子转换为电荷的形式来看，又可将乳腺数字影像探测器分为间接转换和直接转换两种类型。间接转换探测器有CR所使用的光激励存储荧光板，碘化艳/非晶硅平板探测器、间接转换“狭缝扫描”系统;直接转换探测器有非晶硒平板探测器和直接光子计数，也称直接转换“多狭缝”扫描系统[37]。从2000年至今，美国食品及药物管理局(FDA)陆续批准了一些用于乳腺数字摄影的设备，其中大部分设备为FFDM，2006年7月富士的一款双面阅读CR系统也获得了美国FDA批准(FDA批准的乳腺数字摄影设备见表1)。

示意图,断面,示意图,潜影

图3IP板断面示意图CR阅读装置息读出装置的作用是将成像板中存储的潜影信息解读出来。它由激光器、光电倍增管、放大器、A/D转换器、影像处理单元和输出接口等如图4。激光所照射之处，IP上的晶体被强光激发，产生“光致发光”现蓝色荧光，荧光亮度的强弱与该点潜影信息密度为线性关系。放放大器器

结构图,CR系统,结构图,采集系统

4)双面阅读CR系统双面阅读CR系统的IP结构和单面阅读CR的IP结构基本相同，也由基板、荧光体层、表面保护层和背面保护层构成，如图5所示。二者的区别是双面阅读CR系统IP使用透明基板，在阅读器中增加了套采集系统，这套采集系统包括采光光学传导结构、光电倍增管及传输电路。这样激光束扫描IP时，两侧的采集系统同时采集信号，将双面获得的影像信息通过程序迭加合成同一个影像信息，提高了

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