飛利浦DR圖像處理計算機工作原理及軟件安裝

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算機

飛利浦DR數(shù)據(jù)采集控制與圖像處理計算機的主機為SAN工作站，硬件主要包括：①IDE接口的CDROM：主要完成系統(tǒng)軟件和應用軟件的安裝以及患者數(shù)據(jù)的存儲；②36 G SCSI接口硬盤：存儲系統(tǒng)軟件、應用軟件、圖像數(shù)據(jù)、校準數(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：計算機通過控制接口板與X線機通訊，將曝光參數(shù)發(fā)送到X線機，同時接收X線機反饋回來的信號。

2 圖像處理流程

圖像處理的流程主要包括4個程序：圖像采集控制程序、檢查范圍處理程序、預處理程序、后處理程序。

2.1 圖像采集控制程序

計算機通過光纖數(shù)據(jù)接口板的控制接口，控制平板探測器的數(shù)據(jù)采集和傳輸時序；計算機通過光纖數(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)。當按下曝光鍵后，并沒有立刻產(chǎn)生X射線，此時計算機讀取平板探測器的背景數(shù)據(jù)，并暫時保存。經(jīng)過很短的時間延遲后，X射線產(chǎn)生，平板探測器進行數(shù)據(jù)采集，采集完成后，計算機讀取平板探測器內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，并暫時保存。

2.2 檢查范圍處理程序

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

2.3 預處理程序

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

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

2.4 后處理程序

后處理程序會根據(jù)預設的后處理條件自動對預處理后圖像進行密度處理、對比度處理、細節(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，同時上傳到PACS服務器、激光打印機。如果自動后處理程序處理的圖像不理想，還可以重新調(diào)入預處理后圖像，對預處理后圖像進行手動后處理，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

我院兩臺同型號的DR應用軟件版本為digtal diagnost release1.3.1，自安裝之日起幾乎每隔三個月，應用軟件就會Examination User Interface出錯，機器需重裝系統(tǒng)軟件和操作軟件才能正常工作。在安裝軟件時，如果按說明書的步驟操作，軟件安裝一般不會成功，常常報錯。根據(jù)總結(jié)出的經(jīng)驗介紹軟件具體安裝步驟。

機器的軟件分為UNIX操作系統(tǒng)軟件和應用軟件，如果不更換硬盤，只是重新安裝操作系統(tǒng)軟件或應用軟件，硬盤會保留這臺設備的安裝細節(jié)數(shù)據(jù)，如設備名稱、網(wǎng)絡地址、軟件密碼等。應該在設備安裝好后，立刻將這部分數(shù)據(jù)備份到光盤中，以便更換硬盤時使用。重新安裝操作系統(tǒng)軟件或應用軟件，硬盤會丟失患者信息格式、DICOM服務器地址信息、探測器校準信息、圖像采集和后處理的具體參數(shù)等數(shù)據(jù)，因此，也需要在設備安裝好后，立刻將這部分數(shù)據(jù)備份到光盤中，以備安裝軟件之后恢復數(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)機后出現(xiàn)ok界面，鍵入boot cdrom-install，系統(tǒng)會重新從光盤啟動，并且安裝系統(tǒng)軟件，整個過程約需要18 min。安裝完畢后，系統(tǒng)會提示將光盤取出插入應用軟件盤。

3.2 應用軟件安裝

圖1 應用軟件管理界面

插入應用軟件盤，按任意鍵后，開始安裝應用軟件，此過程約需要5 min。應用軟件安裝完畢后，會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，或者部分數(shù)據(jù)需要改動，既可以從備份光盤中恢復安裝細節(jié)數(shù)據(jù)，也可以手動填入所需數(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，應用軟件安裝完畢，隨后彈出安裝管理菜單后選擇退出，計算機開始重新啟動。根據(jù)以往的安裝經(jīng)驗，無論采用保存退出，還是直接退出都會出現(xiàn)下面的錯誤，建議選擇直接退出。

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

4 探測器校準

菲利浦探測器需要每3個月校準一次，重新安裝軟件后，雖然已將校準數(shù)據(jù)重新考入硬盤，但是有可能已超過3個月的期限，需要重新校準。校準可以有兩種方式：①不刪除探測器校準數(shù)據(jù)，校準程序只有增益校正程序和像素校正程序兩個選項，但這種校準方式有時不能完全消除圖像偽影；②刪除全部探測器數(shù)據(jù)，校準程序有偏置校正程序、增益校正程序和像素校正程序三項選項。安裝完軟件后建議選擇第二種方式進行校準。校準要求探測器的內(nèi)部溫度達到40～43 ℃之間。床探測器的校準程序要求X線管焦點到探測器中心的距離(SID)為110 cm，胸片架的校準要求X線管焦點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程序，整個校準過程分3步，且不能顛倒。

4.1 偏置校正

也稱為暗度校正，校準過程中沒有X射線產(chǎn)生，計算機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間的輸出變化來計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)應用于患者的原始圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生預處理后圖像。

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，對獲取的12幅圖像進行計算，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用于患者的原始圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生預處理后圖像。

完成三步程序后，計算機會給出探測器的狀態(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，應給予更換，但暫時可以使用；第五種狀態(tài)提示探測器質(zhì)量出現(xiàn)嚴重問題，圖像質(zhì)量受到嚴重影響，必須馬上更換。

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