X射線(xiàn)數字化成像為牙科解決方案帶來(lái)變革(二)

在傳統的X射線(xiàn)系統中，每個(gè)組件中的信號衰退都會(huì )消耗大于60%的原始X射線(xiàn)信號能量。因此，一般僅有少于40%的原始圖像信息可用于生成圖像。通過(guò)為X射線(xiàn)數字化成像添加數字檢測器，捕捉到大于80%的原始圖像信息并使用各種后處理工具進(jìn)一步改善畫(huà)質(zhì)就成為了可能。X射線(xiàn)數字化成像將為放射診斷學(xué)帶來(lái)哪些變革呢？本文將為你一一介紹。

間接轉換

對于間接轉換，CCD輸出需要相關(guān)雙采樣(CDS)。信號電平的復位電壓和圖像信號電平將通過(guò)模擬前端(AFE)轉換成數字數據。AFE的采樣速度由CCD陣列中的像素數和幀速率決定。此外，AFE會(huì )校正傳感器錯誤，例如暗流校正、偏移電壓和缺陷像素?？删幊淘鲆娣糯笃?PGA)的存在與否、PGA的線(xiàn)性度和可用增益范圍也很重要，具體取決于信號電平。在數字化過(guò)程中，位數將決定圖像的對比度。通常，需要將初始數據數字化為精確度比最終圖像所需的位數高2至4位的數據。因此，如果需要8位的最終圖像數據，則最初應數字化為10位以允許在圖像處理過(guò)程中出現舍入誤差。

圖像質(zhì)量的主要衡量指標是“量子檢測效率”(DQE)，它結合了對比度和SNR(信噪比)，采用百分數表示。對比度越高且噪聲越低，DQE就越高。對比度是指灰度的階數，它取決于ADC的輸出分辨率；通常，14位或16位比較適合于應用。SNR所指示的不僅是源自ADC的SNR，而且是系統的SNR，它受X射線(xiàn)劑量、像素尺寸和所有電子組件的影響?？赏ㄟ^(guò)增加X(jué)射線(xiàn)劑量、增加光電二極管間距和降低電噪聲來(lái)提高SNR。增加X(jué)射線(xiàn)劑量會(huì )對患者或操作人員造成傷害。增加光電二極管間距也行不通，因為這樣做會(huì )減小空間分辨率。降低源自系統內電子器件的噪聲將是主要的挑戰。系統中的總噪聲是：信號鏈上所有噪聲成分的平方根之和(假設這些噪聲成分沒(méi)有關(guān)聯(lián))。這意味著(zhù)包括ADC、運算放大器和基準在內的所有部分都必須具有超低噪聲或重度過(guò)濾(如果適用)。溫度穩定性是另一個(gè)重大挑戰。由功耗造成的內部溫度升高可能會(huì )偏移灰度級別并使圖像失真，在動(dòng)態(tài)采集過(guò)程中尤其如此。因此，ADC、運算放大器和基準應該具有較高的溫度穩定性。