趙建民 盧東生

1 飛利浦DR數(shù)據(jù)采集控制與圖像處理計(jì)算機(jī)

飛利浦DR數(shù)據(jù)采集控制與圖像處理計(jì)算機(jī)的主機(jī)為SAN工作站，硬件主要包括：①IDE接口的CDROM：主要完成系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的安裝以及患者數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；②36 G SCSI接口硬盤：存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、圖像數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等；③2 G內(nèi)存；④主板；⑤CPU；⑥高分辨率監(jiān)視器；⑦光纖數(shù)據(jù)接口板一塊：光纖數(shù)據(jù)接口板有兩組控制接口，可以分別控制兩塊平板探測器的數(shù)據(jù)采集和傳輸；光纖數(shù)據(jù)接口板有兩組光纖接口，可以分別接受兩塊平板探測器的圖像數(shù)據(jù)；⑧控制接口板一塊：計(jì)算機(jī)通過控制接口板與X線機(jī)通訊，將曝光參數(shù)發(fā)送到X線機(jī)，同時(shí)接收X線機(jī)反饋回來的信號(hào)。

2 圖像處理流程

圖像處理的流程主要包括4個(gè)程序：圖像采集控制程序、檢查范圍處理程序、預(yù)處理程序、后處理程序。

2.1 圖像采集控制程序

計(jì)算機(jī)通過光纖數(shù)據(jù)接口板的控制接口，控制平板探測器的數(shù)據(jù)采集和傳輸時(shí)序；計(jì)算機(jī)通過光纖數(shù)據(jù)接口板的光纖接口讀取平板探測器的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)按下曝光鍵后，并沒有立刻產(chǎn)生X射線，此時(shí)計(jì)算機(jī)讀取平板探測器的背景數(shù)據(jù)，并暫時(shí)保存。經(jīng)過很短的時(shí)間延遲后，X射線產(chǎn)生，平板探測器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集完成后，計(jì)算機(jī)讀取平板探測器內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，并暫時(shí)保存。

2.2 檢查范圍處理程序

計(jì)算機(jī)對(duì)患者圖像的原始數(shù)據(jù)快速處理，分析出照射野范圍、計(jì)算出照射野內(nèi)像素的直方圖分布，進(jìn)而顯示出一副預(yù)處理前圖像。操作人員可以利用此圖像觀察圖像有無運(yùn)動(dòng)偽影和是否包全所有投照部位，但是不能利用此圖像進(jìn)行臨床診斷。如果操作人員對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理的圖像不滿意，可以在預(yù)處理前圖像上重新確定照射野范圍，一旦確定預(yù)處理前圖像滿足要求后，患者圖像的原始數(shù)據(jù)進(jìn)入到預(yù)處理程序。

2.3 預(yù)處理程序

預(yù)處理程序?qū)颊邎D像的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行3步操作：①通過原始數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)的減法運(yùn)算，消除各個(gè)像素通道產(chǎn)生的零輸入誤差偽影(也稱為暗度校正)；②利用探測器校準(zhǔn)程序中保存的放大倍數(shù)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)像素通道的放大倍數(shù)進(jìn)行校正，消除放大倍數(shù)不同所產(chǎn)生的偽影；③根據(jù)探測器校準(zhǔn)程序中保存的壞點(diǎn)像素分布圖，取消壞點(diǎn)像素的采樣值，并且用周圍像素采樣值的平均值取代。

三步操作完成后，將預(yù)處理后圖像存入患者圖像數(shù)據(jù)庫，同時(shí)預(yù)處理后圖像進(jìn)入后處理程序。

2.4 后處理程序

后處理程序會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的后處理?xiàng)l件自動(dòng)對(duì)預(yù)處理后圖像進(jìn)行密度處理、對(duì)比度處理、細(xì)節(jié)顯示能力處理和噪聲壓縮處理，使之成為滿足診斷要求的圖像，并將后處理圖像存入患者圖像數(shù)據(jù)庫，同時(shí)上傳到PACS服務(wù)器、激光打印機(jī)。如果自動(dòng)后處理程序處理的圖像不理想，還可以重新調(diào)入預(yù)處理后圖像，對(duì)預(yù)處理后圖像進(jìn)行手動(dòng)后處理，再次產(chǎn)生的后處理圖像作為新圖像存入患者圖像數(shù)據(jù)庫。

3 軟件安裝

我院兩臺(tái)同型號(hào)的DR應(yīng)用軟件版本為digtal diagnost release1.3.1，自安裝之日起幾乎每隔三個(gè)月，應(yīng)用軟件就會(huì)Examination User Interface出錯(cuò)，機(jī)器需重裝系統(tǒng)軟件和操作軟件才能正常工作。在安裝軟件時(shí)，如果按說明書的步驟操作，軟件安裝一般不會(huì)成功，常常報(bào)錯(cuò)。根據(jù)總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)介紹軟件具體安裝步驟。

機(jī)器的軟件分為UNIX操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，如果不更換硬盤，只是重新安裝操作系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件，硬盤會(huì)保留這臺(tái)設(shè)備的安裝細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，如設(shè)備名稱、網(wǎng)絡(luò)地址、軟件密碼等。應(yīng)該在設(shè)備安裝好后，立刻將這部分?jǐn)?shù)據(jù)備份到光盤中，以便更換硬盤時(shí)使用。重新安裝操作系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件，硬盤會(huì)丟失患者信息格式、DICOM服務(wù)器地址信息、探測器校準(zhǔn)信息、圖像采集和后處理的具體參數(shù)等數(shù)據(jù)，因此，也需要在設(shè)備安裝好后，立刻將這部分?jǐn)?shù)據(jù)備份到光盤中，以備安裝軟件之后恢復(fù)數(shù)據(jù)之用。

3.1 系統(tǒng)軟件安裝

首先將系統(tǒng)盤插入光驅(qū)，關(guān)機(jī)后出現(xiàn)ok界面，鍵入boot cdrom-install，系統(tǒng)會(huì)重新從光盤啟動(dòng)，并且安裝系統(tǒng)軟件，整個(gè)過程約需要18 min。安裝完畢后，系統(tǒng)會(huì)提示將光盤取出插入應(yīng)用軟件盤。

3.2 應(yīng)用軟件安裝

圖1 應(yīng)用軟件管理界面

插入應(yīng)用軟件盤，按任意鍵后，開始安裝應(yīng)用軟件，此過程約需要5 min。應(yīng)用軟件安裝完畢后，會(huì)彈出用戶安裝管理界面，如圖1所示。如果此界面無數(shù)據(jù)顯示，或者部分?jǐn)?shù)據(jù)需要改動(dòng)，既可以從備份光盤中恢復(fù)安裝細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，也可以手動(dòng)填入所需數(shù)據(jù)，然后選擇保存退出；如果此界面數(shù)據(jù)完全正確，則直接退出，應(yīng)用軟件安裝完畢，隨后彈出安裝管理菜單后選擇退出，計(jì)算機(jī)開始重新啟動(dòng)。根據(jù)以往的安裝經(jīng)驗(yàn)，無論采用保存退出，還是直接退出都會(huì)出現(xiàn)下面的錯(cuò)誤，建議選擇直接退出。

計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)進(jìn)入應(yīng)用程序后會(huì)，報(bào)出Unexpected Death of ＜Grabber/Death＞錯(cuò)誤，在安裝說明書里沒有提示會(huì)出現(xiàn)此種錯(cuò)誤。選擇忽略錯(cuò)誤，進(jìn)入應(yīng)用界面，在應(yīng)用界面中進(jìn)入維修程序，將數(shù)據(jù)備份盤插入光驅(qū)，選擇恢復(fù)全部數(shù)據(jù)，則病人信息格式、DICOM服務(wù)器地址信息、探測器校準(zhǔn)信息、圖像采集和后處理的具體參數(shù)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于硬盤。退出應(yīng)用程序，選擇關(guān)機(jī)，待再次開機(jī)后，安裝說明提示進(jìn)入應(yīng)用程序就即可正常工作。但實(shí)際進(jìn)入應(yīng)用程序后同樣會(huì)報(bào)出Unexpected Death of＜Grabber/Death＞錯(cuò)誤，此時(shí)選擇忽略錯(cuò)誤，進(jìn)入應(yīng)用界面，然后選擇停止應(yīng)用程序，退出登錄，在didi console login：顯示下鍵入install命令重新進(jìn)入步驟2的安裝管理界面，選擇保存退出，計(jì)算機(jī)自動(dòng)重啟，進(jìn)入應(yīng)用程序后正常進(jìn)入應(yīng)用界面。

4 探測器校準(zhǔn)

菲利浦探測器需要每3個(gè)月校準(zhǔn)一次，重新安裝軟件后，雖然已將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)重新考入硬盤，但是有可能已超過3個(gè)月的期限，需要重新校準(zhǔn)。校準(zhǔn)可以有兩種方式：①不刪除探測器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)程序只有增益校正程序和像素校正程序兩個(gè)選項(xiàng)，但這種校準(zhǔn)方式有時(shí)不能完全消除圖像偽影；②刪除全部探測器數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)程序有偏置校正程序、增益校正程序和像素校正程序三項(xiàng)選項(xiàng)。安裝完軟件后建議選擇第二種方式進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)要求探測器的內(nèi)部溫度達(dá)到40～43 ℃之間。床探測器的校準(zhǔn)程序要求X線管焦點(diǎn)到探測器中心的距離(SID)為110 cm，胸片架的校準(zhǔn)要求X線管焦點(diǎn)到探測器中心的距離(SID)為150 cm，不能使用濾線器，照射野內(nèi)不能有任何雜物。從維修程序中選擇校準(zhǔn)程序，整個(gè)校準(zhǔn)過程分3步，且不能顛倒。

4.1 偏置校正

也稱為暗度校正，校準(zhǔn)過程中沒有X射線產(chǎn)生，計(jì)算機(jī)依次從探測器獲取五幅背景圖像，通過五幅圖像的所有像素不同時(shí)間的輸出變化來計(jì)算所有像素的偏置值。

4.2 增益校正

在X射線遮光器前安裝21 mm的鋁塊，需要10次曝光，每次曝光的管電流和管電壓各不相同，獲取的10幅圖像反映了不同曝光條件下每個(gè)探測器增益的不同。根據(jù)患者不同的曝光條件，從10幅圖像中選擇出一幅圖像的數(shù)據(jù)應(yīng)用于患者的原始圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生預(yù)處理后圖像。

4.3 像素校正

在X射線遮光器前安裝21 mm的鋁塊，需要12次曝光，每次曝光的管電流和管電壓各不相同，對(duì)獲取的12幅圖像進(jìn)行計(jì)算，獲取不同曝光條件下探測器的失效像素分布圖，同樣將失效像素分布圖應(yīng)用于患者的原始圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生預(yù)處理后圖像。

完成三步程序后，計(jì)算機(jī)會(huì)給出探測器的狀態(tài)，狀態(tài)分為5種：Accept、Good、Ok、Warning、Error，前3種狀態(tài)提示探測器參數(shù)在要求的范圍內(nèi)；第四種狀態(tài)提示探測器質(zhì)量出現(xiàn)問題，應(yīng)給予更換，但暫時(shí)可以使用；第五種狀態(tài)提示探測器質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重問題，圖像質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，必須馬上更換。

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