instruments for digital radiography systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... ·...

21
Instruments Instruments for Digital for Digital Radiography Systems Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological Technology Naresuan University Content Content Computed Radiography (CR) Digital Radiography (DR) Digital Fluorography (DF) Digital Mammography Digital Radiographic Instrument Digital Radiographic Instrument เครื่องมือการถายภาพทางการแพทย ในปจจุบันไดมีการ พัฒนากระบวนการสรางภาพเปนแบบดิจิทัลเกือบทั้งหมดแลว ไมวาจะเปนในเครื่อง Computed tomography (CT) , Magnetic Resonance imaging (MRI) ,Ultrasound และเครื่องมือในงาน เวชศาสตรนิวเคลียร Digital Radiographic Instrument Digital Radiographic Instrument สาเหตุของการพัฒนา เพื่อใหการสรางภาพทาง การแพทยมีคุณภาพดีขึ้น จึงทําใหการถายภาพเอกซเรยที่มีทั่วไปในโรงพยาบาล ตางๆ ที่ใช Film\Screen แบบเดิม จะถูกแทนที่ดวย การสราง ภาพแบบดิจิทัล (CR,DR) มากขึ้นในอนาคต Film Film\ Screen system Screen system COMPUTED RADIOGRAPHY COMPUTED RADIOGRAPHY (CR) (CR)

Upload: others

Post on 04-Jun-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Instruments Instruments for Digital for Digital

Radiography Systems Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc.

Department of Radiological TechnologyNaresuan University

ContentContent•Computed Radiography (CR)

•Digital Radiography (DR)

•Digital Fluorography (DF)

•Digital Mammography

Digital Radiographic InstrumentDigital Radiographic Instrument

เครื่องมือการถายภาพทางการแพทย ในปจจุบันไดมีการพัฒนากระบวนการสรางภาพเปนแบบดิจิทัลเกือบทั้งหมดแลว ไมวาจะเปนในเครื่อง Computed tomography (CT) , Magnetic Resonance imaging (MRI) ,Ultrasound และเครื่องมือในงานเวชศาสตรนิวเคลียร

Digital Radiographic InstrumentDigital Radiographic Instrument

สาเหตุของการพัฒนา เ พ่ือใหการสร างภาพทางการแพทยมีคุณภาพดีขึ้น

จึงทําใหการถายภาพเอกซเรยที่มีทั่วไปในโรงพยาบาลตางๆ ที่ใช Film\Screen แบบเดิม จะถูกแทนที่ดวย การสรางภาพแบบดิจิทัล (CR,DR) มากขึ้นในอนาคต

FilmFilm\\Screen systemScreen systemCOMPUTED RADIOGRAPHYCOMPUTED RADIOGRAPHY

(CR)(CR)

Page 2: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

สวนประกอบของสวนประกอบของ CRCR

• X-ray tube (X- ray machine)

• Imaging plate ( PSP : Photostimulable Storage Phosphor)

• Imaging plate Reader (CR Reader)

• Console

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

XX--ray tube ray tube

หลอดเอกซเรยท่ีใช ในการถายภาพดวยเคร่ือง CR เปนแบบเดียวกับเคร่ืองเอกซเรยเทาไป

เราสามารถติดตั้ง เคร่ือง CR กับระบบของเครื่องเอกซเรยแบบเกาได

Imaging plate ( PSP : Photostimulable Storage Phosphor)

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

Imaging Plate จะมีลักษณะเปนแผน ทําจากสารประกอบ Barium Fluorohalide เชน BaFBr (Barium fluorobromide) , BaFI (Barium fluoroIodine) Activate ดวย Europium (Eu2+)

Phosphor ชนิด BaFBr :Eu จะม ีhalide ของ Bromide อยู 85 %

สวนชนิด BaFI :Eu จะมี halide ของ Iodine อยู 15 %

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

1. Protective layerProtective layer มีคุณสมบัติท่ีเปนฉนวน ทําหนาท่ี ปองกันแผน Plate ไมใหไดรับความเสียหาย

2. Phosphor layerPhosphor layer ประกอบดวย Photostimulable Phosphor และ สารที่Active ใน plate

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

3. Conductive layerConductive layer ชวยลด electrostatic problems และ การดูดกลืนแสง ทําใหเพิ่ม ความคมชัด ( sharpness)

4. Support layerSupport layer เปนสวน base ของตัว Plate

Page 3: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

5. Light shielding layerLight shielding layer ทําหนาท่ี ปองกันแสงไมใหลบขอมูลภาพบน plate หรือ ปองกันขอมูลไมให leaking จาก Backing layer

6. Backing layer เปน soft polymer ทําหนาท่ีปกปองตัว plate

7. Bar Code label ใชกําหนด serial number และใชแยกแยะ plate ใหตรงกับ รายละเอียดของคนไข

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

เมื่อ Imaging plate รับพลังงานรังสี จะไปกระตุนใหอิเล็กตรอนข้ึนไปอยูในช้ัน Conduction band

e-e- e- Valence bandForbidden band

Conduction band

e-e-

Phosphor layerPhosphor layer

เมื่ออิเล็กตรอนพยายามกลับสูสภาวะเดิมจะผานช้ัน Forbidden zone และถูกดักจับไวในช้ัน Forbidden band

ซึ่งการเก็บอิเล็กตรอนในชั้นน้ีเทากับการบันทึกขอมูลความเขมของรังสีตามจํานวนของ อิเล็กตรอนที่ดักจับไว เกิดเปนภาพแฝงบนตัว plate

e-e- e- Valence bandForbidden band

Conduction bande-

e-

จนกวาจะมีการกระตุนใหคายพลังงานออกมา อิเล็กตรอนจะกลับสู Valence band และปลอยแสงออกมา

ความเขมแสงที่ออกมา จะแปลผลตามจํานวนอิเล็กตรอนที่กลับสู Valence band (ปริมาณรังสีที่ไดรับ)

e-e- e- Valence bandForbidden band

Conduction band

e-e-

Sensitivity Sensitivity ของแผนของแผน Imaging Plate Imaging Plate Imaging Plate จะมีความไวในการตรวจจับเอ็กซเรยมากกวาฟลม-

สกรีน และมีความเปนเชิงเสนมากกวาฟลมที่ใช

สําหรับ Low radiation detect แผน Imaging plate สามารถตรวจจับรังสีไดในปริมาณรังสีที่ ต่ํามากกวาฟลมมากกวา 10 เทา

ทําใหสามารถลดปริมาณรังสีใหผูปวยไดมาก โดยที่ไมทําใหสูญเสียรายละเอียดของภาพ และเปนประโยชนในกรณีที่ใหปริมาณรังสีต่ํากวาที่ควร (Under exposure)

Page 4: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Sensitivity ของ Imaging plate มากกวา Film screen system 10,000 เทา ทําใหแผน Imaging plate ตรวจจับรังสีในปริมาณนอยๆ

ทําใหสรางภาพที่มีระดับ Tone scale กวางมาก บอกความแตกตางของเนื้อเย่ือที่มี Tissue Contrast ต่ําๆไดดีกวาฟลม

Sensitivity Sensitivity ของแผนของแผน Imaging Plate Imaging PlateComputed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

Imaging plate Cassette

Imaging plate readerImaging plate readerComputed Radiography Computed Radiography (CR)(CR) Imaging plate readerImaging plate reader

Read information of patient Read Imaging plate

Imaging plate readerImaging plate reader Imaging plate readerImaging plate reader

Laser beamLaser beam

ทําหนาท่ีกระตุน Imaging Plate เพื่อใหอิเล็กตรอนกลับสู สภาวะปกติ(Valence Band)

ทําให Imaging plate ปลดปลอยพลังงานออกมา ในรูปของแสง(Visible light)

Page 5: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Laser beamLaser beam Imaging plate readerImaging plate reader

Photomultiplier tube (PM Tube)Photomultiplier tube (PM Tube)ทําหนาท่ี เปลี่ยนแสงที่ปลอยออกมาจาก Imaging plate ให

เปน electronic signal (analog form) และชวยเพิ่มกําลังของsignal ใหเพิ่มข้ึน

ADC converterADC converterทําหนาท่ี เปลี่ยน electronic signal ใหเปน digital signal

Imaging plate readerImaging plate reader

ConsoleConsoleลักษณะ เหมือนกับ console อุปกรณถายภาพรงัสีท่ัวๆ ไป

Viewing Viewing คือ จอ Monitor สําหรับ การดูภาพถาย ใชในการควบคุมคุณภาพ

ภาพถายกอนสงเขาสูระบบ เครือขาย และใชสําหรับการวินิจฉัยของรังสีแพทย

Page 6: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Image RecorderImage Recorder

ทําหนาที่ในการถายภาพลงบนแผนฟลม

Computed Radiography Computed Radiography (CR)(CR)

DIGITAL RADIOGRAPHYDIGITAL RADIOGRAPHY(DR)(DR)

ในปจจุบนัเทคโนโลยีระบบเครือขายรับ-สงขอมูลภาพทางการแพทย (PACS) เขามามีบทบาทในโรงพยาบาล อยางมากเครื่องมือที่ใชในการสรางภาพจึงเปนแบบ Digital ( CT,MRI ,DRฯลฯ)

Digital Radiography (DR) เขามาแทนที ่ConventionalRadiography อยางรวดเรว็ เพ่ือการรองรับกบัระบบ PACS

Digital Radiography(DR)

Digital Radiography(DR)

DR สรางขึ้นมาเปนพิ เศษ เพื่อติดตั้ งกับระบบของเคร่ืองเอกซเรย

สวนประกอบของ DR คลายกับ conventional คือเตียงเอกซเรย(Table x-ray),Wall stand และWork station

แตตางที่ สวนรับภาพ และWork station มีจอภาพ สําหรับนักรังสีเทคนิคใชตรวจสอบคุณภาพภาพ กอนสงใหแพทย (Film, PACS)

Conventional radiography (screen-film cassette)

Digital Radiography (DR)

(direct flat panel : Kodak)

Page 7: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Digital Digital RadiographyRadiography(DR(DR))

Detector ของ Digital radiography แบงเปน 2 ประเภท คือ1. Indirect capture detector1. Indirect capture detector

- Charge coupled devices detector : CCD detector

- Indirect flat panel detector

2. Direct capture detector2. Direct capture detector- Direct flat panel detector

Indirect capture detectorIndirect capture detector

สวนประกอบของสวนประกอบของ CCD Detector CCD Detector

•Phosphor : CsI (Cesium Iodide)•Fiberoptic หรือ Lenses•CCD chip :Charge Coupled devices detector

Principle of CCD detectorPrinciple of CCD detector

CCD สวนใหญใชในงาน Fluoroscopy และ Digital cineradiography ภาพตองมีคุณภาพสูง โดยอาศัย Fiberoptic หรือ Lenses เปนตัว Focused light photon เขาสู CCD chip

Fiberoptic จะใหภาพที่มี Resolution ดีกวา Lenses เพราะสูญเสีย light photon นอยกวา

CCD chip :Charge Coupled detectorเปน integrated circuit ทําจาก crystaline silicon ใน

ลักษณะเดียวกับ chip ของคอมพิวเตอร ภายในแบงเปน pixel ขนาดเล็กๆ มากมาย ท่ีมีความ sensitive

ตอ แสง (Photosensitive)

จะทําหนาท่ี เปลี่ยนสัญญาณแสง ใหเปนสัญญาณ ไฟฟา(electronic signal) ยิ่งความเขมมากเทาไร สัญญาณไฟฟา ก็จะยิ่งเพิ่มข้ึนตามไปดวย

Page 8: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Principle of CCD detectorPrinciple of CCD detector

ReadoutReadout

Columns

Row

Principle of CCD detectorPrinciple of CCD detector

A/DCPU

Indirect flat panel detectorIndirect flat panel detector -Intensifying screen : Gd2O2S or CsI

-Active matrix array (AMA) : a-Si

AMA มีลักษณะเปน matrix ท่ีมี pixexl หลายลานอัน เรียกวา Detector element

สวนประกอบของสวนประกอบของ Indirect flat panel detectorIndirect flat panel detector

Active matrix array (AMA)Active matrix array (AMA)

Thin film transistor : TFT

Principle of Indirect flat panel detectorPrinciple of Indirect flat panel detector

Scintillation

Detector elements

(Amorphous Silicon)

A/D CPU

glass substrate

x-ray

Page 9: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Detector elementDetector element มีสวนของ Electrical เช่ือมตอกัน 3 สวน

1. Source : Light sensitive area เปนแหลงสะสม Light photon จาก Scintillation

2. Gate เปนชองทางสง Electronic signal ในแนว Horizontal เช่ือมกับ Drain

3. Drain เปนชองทางสง Electronic signal ในแนว Vertical เช่ือมกับ readout line

Principle of Indirect flat panel detectorPrinciple of Indirect flat panel detector

AmplifierAmplifier

Principle of Indirect flat panel detectorPrinciple of Indirect flat panel detector

SSG

R1

R2

R3

switchingswitchingcontrolcontrol

V+V+

V+V+

V+V+SS GG

DD

VV--

VV--

VV--

Direct capture detectorDirect capture detector

Principle of Direct flat panel detectorPrinciple of Direct flat panel detector

-Electrode

-Electric field

-AMA : Amorphous Selenium(a-Se)

Principle of Direct flat panel detectorPrinciple of Direct flat panel detector

e-x-ray A/DCPU

Detector elements

(Amorphous Selenium)

glass substrateelectric fieldelectrode

Detector elementDetector element มีสวนของ Electrical เช่ือมตอกัน 3 สวน

1. Source : Light sensitive area เปนแหลงสะสม Light photon จาก Scintillation

2. Gate เปนชองทางสง Electronic signal ในแนว Horizontal เช่ือมกับ Drain

3. Drain เปนชองทางสง Electronic signal ในแนว Vertical เช่ือมกับ readout line

Principle of Direct flat panel detectorPrinciple of Direct flat panel detector

Page 10: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Principle of Direct flat panel detectorPrinciple of Direct flat panel detector

AmplifierAmplifier

R1

R2

R3

switchingswitchingcontrolcontrol

V+V+

V+V+

V+V+SS GG

DD

VV--

VV--

VV---Detector elements ( a-Se , a-Si)

-Z (Atomic No.) (a-Se) =34 , (a-Si) = 14

-Image quality Direct > Indirect

-Spatial resolution Direct > Indirect( Fill Factor)

Difference of Direct flat panel versus Indirect flat panelDifference of Direct flat panel versus Indirect flat panel

Direct flatDirect flat Indirect flatIndirect flat

Fill factor = Light sensitive area / Area of detector elementFill factor = Light sensitive area / Area of detector elementss

* L : Light sensitive area D : Area of detector elements

LL

DD

HighHigh MediumMedium LowLow

Fill factorFill factor Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

-- CCD DetectorCCD Detector : Swissray , Dalsa , Trex Medical , WuestecMedical , Siemens และ Ragan Medical

: CMOS (Complementary metal – oxide semicondutor ) เปน chip ท่ีทําจาก crystalline ท่ีเปน metal - oxide

: Canon พัฒนา Detector แบบ Portable เปนรายแรกของโลก สามารถติดตั้งกับ wall stand ,table x – ray ไดทุกท่ี มีความสามารถในการถายภาพ ผูปวย Trauma ,Bedside care ,neonatal และ orthopedicไดอยางสะดวก (10 ปอนด)

--Indirect flat panel (Amorphous Silicon)Indirect flat panel (Amorphous Silicon) : GE , Canon , Siemens และ Agfa

Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

Canon CXDI – 50G Portable DR Canon CXDI – 31 Portable DR

Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

-- Direct flat panelDirect flat panel : Hologic , Philips , Kodak และ Edge

EdgeEdge พัฒนา Detector ช่ือวา Scanned Matrix Array Readout Technology (SMART) เพื่อลดปญหาการเกิด Artifacts และ Image quality ของ Active matrix array:AMA (a–Se) ท่ีเกิดจากการผลิต AMA หรือ การเสื่อมสภาพจากการชนของ Radiation ทําใหเกิด Radiation damage

Page 11: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

AMAAMA

Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

ลักษณะพิเศษของ Edge’ s SMART คือ มี Amorphous Selenium แบบ Monoligic ขนานกัน เช่ือมตอกับ Low noise readout และ ระบบการ Scan แบบกวาดผาน detector

SMARTSMART

Monoligic ทําใหไมเกิด Artifacts ท่ีเกิดจากการเสียของ pixel ใน AMA และทําให คา Geomatric fill factor ~100% Spatial resolution จึงดีขึ้น

Advanced Technology of DRAdvanced Technology of DR

READYREADY - The 14"x17" amorphous selenium-based sensor is electrically sensitized and readied for exposure.

EXPOSEEXPOSE - Incident X-ray photons are converted into electron-hole pairs. A transverse electric field separates the electrons and holes and creates a charge image precisely corresponding to the X-ray image.

READOUTREADOUT - The proprietary line scanner sweeps across the sensor in less than 1.8 seconds causing readout of the charge image and sensor reset.

Principle of SMARTPrinciple of SMART

Comparison Direct capture method Comparison Direct capture method Versus Indirect capture methodVersus Indirect capture method

*Indirect capture method*Indirect capture method : Conventional radiography, CR และ Indirect detector systems (CCD ,Indirect flat panel)ของ DR

Direct capture methodDirect capture method : Direct detector system (Direct flat panel) ของ DR

Principle imaging of Indirect capture methodPrinciple imaging of Indirect capture methodConventional RadiographyConventional Radiography

1. X-ray photon กระทบ Cassette ท่ีบรรจุ Film และ Intensifying screen(Sandwich) เกิดเปน Light photon

2. Light photon จะทําใหเกิด Latent image ในชั้น Emulsion ของ Film

3. Latent image บน Film ผานกระบวนการลาง Film ทําใหเกิดภาพ ท่ีมองเห็นไดบน Film

Page 12: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Principle imaging of Indirect capture methodPrinciple imaging of Indirect capture methodComputed Computed Radiography(CRRadiography(CR))

CR ประกอบดวย : Imaging plate , Reader Scan และ Work station1. X-ray photon กระทบ Cassette ท่ีบรรจุ Imaging plate , Imaging

plate เก็บขอมูลท่ีเกิดจาก Light photon phosphor ใน plate ไวในตัว plate

2. นํา Cassette ท่ีบรรจุ Imaging plate เขาเคร่ือง Reader Scan , imaging plate ถูก scan ดวย Laser

3. ขอมูลภาพที่เก็บไวใน imaging plate จะถูกอาน พรอมกับลบขอมูลภาพเดิมออกไป ภาพแสดงบนจอภาพ ท่ี Work station ในทันที

Principle imaging of Indirect capture methodPrinciple imaging of Indirect capture method

Indirect detector systems(CCD , Indirect flat panel)

1. X-ray photon กระทบ Scintillation เกิด Light photon

2. Light photon ว่ิงชน Detector , detector แปลงLight photon เปนElectronic signal

3. Electronic signal เขาสูการประมวลผล แสดงบนจอภาพ

Principle imaging of Direct capture methodPrinciple imaging of Direct capture method

Direct capture method (Direct flat panel)Direct capture method (Direct flat panel)

มีเพียงขั้นตอนเดียวคือ

- X-ray ถูกแปลงใหเปน Electronic signal , Electronic signal เขาสูการประมวลผล แสดงบนจอภาพ

Signal ProfilesSignal Profiles

Indirect capture methodIndirect capture method

Direct capture methodDirect capture method

Signal ProfilesSignal Profiles

ลักษณะ signal profile เปนรูประฆังคว่ํา เกิดจาก Light photon บางสวนเกิด Scatter ภาพจึงมี Sharpness ลดลง (blurring)

ลักษณะ signal profile เปนรูปแทงตรง เพราะ e- วิ่งเขาชน detector โดยการควบคุมของ Electric filed เปนเสนตรง และไมเกิด Scatter ภาพจึงม ีSharpness ดีกวา

Spatial resolutionSpatial resolution

Spatial resolution คือการวัดความสามารถในการแยกรายละเอียดของวัตถุออกจากกัน (line pairs per millimeter : lp / mm)

Page 13: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Spatial resolutionSpatial resolution

จากรูป ในระยะ Normal diagnostic range คา MTF ของ direct capture สูงกวา Indirect capture หมายความวา direct capture มีความสามารถในการแสดงขอมูลสูงกวา (ผูปวยไดรับปริมาณรังสีนอยกวา)

Direct capture จะมี Spatial resolution สูง (เมื่อพิจารณา Screen-film ,screen-film ท่ีมีความไวของ speed ชากวาจะมี Spatial resolution ดีกวา และขนาดของ Detector element ท่ีมีขนาดเล็กกวา จะมี Spatial resolution ดีกวา)

Streamlined WorkflowStreamlined Workflow

DRDR ชวยให Work flow และ productivity ในการทํางานเพิ่มมากกวา การถายภาพแบบ Conventional radiography แ ละ CR

ผูปวยจะใชเวลาในการตรวจนอยลง และชวยลดการถายภาพซ้ํา เพราะนักรังสีเทคนิคสามารถปรับภาพ และ QC ภาพบนจอภาพ ท่ี Work station ไดทันที

Cost savingCost saving

คาใชจายในการติดตั้ง DR สูงกวาการติดตั้ง Convention radiography ประมาณ 3 – 4 เทา แตเม่ือเทียบคาใชจายในระยะเวลานาน ๆ จะพบวา DR จะชวยใหประหยัดคาใชจายลงมาก (Film cassette , film ,นํ้ายาลาง film)

DR สามารถเชื่อมตอกับระบบ PACS ได จะชวยประหยัดพื้นท่ีในการจัดเก็บ Film อีกดวย

ประโยชนจากระบบประโยชนจากระบบ PACS PACS เม่ือใชรวมกับเม่ือใชรวมกับ DRDR

ผลดีตอกระบวนการรักษา

- ลดเวลาในการตรวจ และการรอคอยผลการเอกซเรย

- แพทยสามารถเรียกขอมูลเกามาเปรียบเทียบ ไดตลอดเวลา

- ลดปริมาณรังสีท่ีผูปวย และบุคลากรทางการแพทยจะไดรับ จากการถายภาพซ้ํา เน่ืองจากการตั้งคาผดิพลาด

ประโยชนจากระบบประโยชนจากระบบ PACS PACS เม่ือใชรวมกับเม่ือใชรวมกับ DRDR

ประหยัดทรัพยากรประหยัดทรัพยากร และรกัษาสิง่แวดลอมและรกัษาสิง่แวดลอม

- ลดการสูญเสีย Film ในการเอกซเรยซ้ํา

- ลดการทําลายสิ่งแวดลอมจากกระบวนการลางฟลม(นํ้ายา และนํ้าเสียจากเครื่องลาง Film)

- ลดพื้นท่ีในการจัดเก็บ Film เพราะมี Array archiving (หนวยความจําหลัก) และหนวยความจําสํารอง เปนแหลงเก็บขอมูล

Page 14: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

ContentContent•Computed Radiography (CR)

•Digital Radiography (DR)

•Digital Fluorography (DF)

•Digital Mammography

FLUOROSCOPY

-Dynamic radiography examination

-Real Time Imaging (Continuous sequences of image)

RealReal--time imagingtime imaging•• Most generalMost general--purpose fluoroscopy systems use TV purpose fluoroscopy systems use TV

technology, operating at 30 frames/sectechnology, operating at 30 frames/sec•• May be recorded (barium swallow examinations) or May be recorded (barium swallow examinations) or

unrecorded (catheter positioning)unrecorded (catheter positioning)•• CinecardiographyCinecardiography may operate at 120 fps using 35mm filmmay operate at 120 fps using 35mm film•• Higher sensitivity than screenHigher sensitivity than screen--film systemsfilm systems

–– 1 to 5 1 to 5 µµR per frame versus 600 R per frame versus 600 µµR for a 400R for a 400--speed screenspeed screen--film system to give OD = 1.0film system to give OD = 1.0

Structure of Fluoroscopy Structure of Fluoroscopy

Structure of Fluoroscopy Structure of Fluoroscopy Structure of Fluoroscopy Structure of Fluoroscopy

Page 15: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Image Intensifier Input Windows and Input PhosphorInput Windows and Input Phosphor

Input WindowsInput Windows

Input WindowsInput Windows

- สมัยกอนทําจาก Glass แตทําใหเกิด Scatter และ Absorption effect

- ตอมาใช Aluminium หรือ Titanium ชิ้นบางๆ ซึ่งมี x-ray attenuation นอย

-เปน structure support และทําให tube เปน สญุญากาศ

Input PhosphorInput Phosphor

Input PhosphorInput Phosphor

-ทําจาก CsI, Na รวมอยูกับ Alminium substrate

- ทําหนาที่ดดูกลืน(Absorbs X-ray) และ ปลอยออกมาในรูปของ Light Photons

PhotocathodePhotocathode

ทําหนาท่ี เปล่ียน light photons เปน Electron

Page 16: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Electron optic

-เปน Electrostatic focusing lenses-ชวยเรง photoelectron และควบคุมทิศทางให electron

วิ่งไปยัง output phosphor

Output phosphor

Anode

-Positive charge (+)

- เรง electron ไปยงัoutput phosphor

Output phosphor

- Zinc Cadmium sulfide : activated silver (ZnCdS : Ag )

- เปลี่ยน electrons ใหเปน light photons

Image Intensifier

X-ray Input

Phosphor

Light photocathode

Electron

Output

Phosphor

Light TV camera tube

TV cameraTV camera

Vidicon

Page 17: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Recording Systems

Cine

CCD

Dynamic RecordingDynamic Recording–– VCR VCR –– records from CCD (worst quality)records from CCD (worst quality)–– Cine Camera Cine Camera –– records light from output phosphorrecords light from output phosphor

Static RecordingStatic Recording–– Spot film cassette Spot film cassette –– xx--ray image (best quality; highest ray image (best quality; highest

patient dose)patient dose)–– Spot film camera (Spot film camera (photospotphotospot) ) –– records from light of records from light of

output phosphoroutput phosphor

Recording Systems

Recording Systems Digital Fluorography (DF)

TV camera/CCD

memory

ADC DAC

computer

operator’s console

II

CCD detectorI. Charge coupled device (CCD)I. Charge coupled device (CCD)

-ทําหนาที่สง Analog signal ไปยัง Analog to Digital converter เปลี่ยนเปน Digital signal

CCD detector

Page 18: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Digital Fluorography (DF)

TV camera/CCD

memory

ADC DAC

computer

operator’s console

II

II. Flat panel array detectorII. Flat panel array detector

II. Flat panel array detectorII. Flat panel array detector

•Flat panel device : Thin Film Transistor (TFT)

II. Flat panel array detectorII. Flat panel array detector

Digital Fluorography (DF)ContentContent

•Computed Radiography (CR)

•Digital Radiography (DR)

•Digital Fluorography (DF)

•Digital Mammography

Page 19: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

MammogramMammogram MammographyMammography

- Radiography examination for detecting breast pathology

- Sensitivity to detect early stage breastcancer

Structure of MammographyStructure of Mammography Structure of MammographyStructure of Mammography

Structure of MammographyStructure of Mammography Digital Mammography

Page 20: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological

Digital MammographyDigital Mammography

•Fiber optic

•CCD detector

Charge coupled device (CCD)Charge coupled device (CCD)Digital MammographyDigital Mammography

•Fiber optic

•CCD detector

-Full field digital mammography detector

Digital MammographyDigital Mammography

-Several CCD chips is necessary to increase the area of the light sensor.

-Keep the demagnification factor low in order to avoid a secondary quantum sink.

Digital MammographyDigital Mammography

X-ray

Intensifying screen

Fiberoptic or Mirrors

CCD detector

(Analog signal)

Light

Light

ADC

II. Flat panel array detectorII. Flat panel array detector Digital MammographyDigital Mammography

X-ray

Flat panel

(Analog signal)

ADC

Page 21: Instruments for Digital Radiography Systemse-office.ahs.nu.ac.th/mis/download/course/lec... · Instruments for Digital Radiography Systems Titipong Kaewlek M.Sc. Department of Radiological