飞利浦DR图像处理计算机工作原理及软件安装

赵建民 卢东生

1 飞利浦DR数据采集控制与图像处理计算机

飞利浦DR数据采集控制与图像处理计算机的主机为SAN工作站，硬件主要包括：①IDE接口的CDROM：主要完成系统软件和应用软件的安装以及患者数据的存储；②36 G SCSI接口硬盘：存储系统软件、应用软件、图像数据、校准数据等；③2 G内存；④主板；⑤CPU；⑥高分辨率监视器；⑦光纤数据接口板一块：光纤数据接口板有两组控制接口，可以分别控制两块平板探测器的数据采集和传输；光纤数据接口板有两组光纤接口，可以分别接受两块平板探测器的图像数据；⑧控制接口板一块：计算机通过控制接口板与X线机通讯，将曝光参数发送到X线机，同时接收X线机反馈回来的信号。

2 图像处理流程

图像处理的流程主要包括4个程序：图像采集控制程序、检查范围处理程序、预处理程序、后处理程序。

2.1 图像采集控制程序

计算机通过光纤数据接口板的控制接口，控制平板探测器的数据采集和传输时序；计算机通过光纤数据接口板的光纤接口读取平板探测器的图像数据。当按下曝光键后，并没有立刻产生X射线，此时计算机读取平板探测器的背景数据，并暂时保存。经过很短的时间延迟后，X射线产生，平板探测器进行数据采集，采集完成后，计算机读取平板探测器内的原始数据，并暂时保存。

2.2 检查范围处理程序

计算机对患者图像的原始数据快速处理，分析出照射野范围、计算出照射野内像素的直方图分布，进而显示出一副预处理前图像。操作人员可以利用此图像观察图像有无运动伪影和是否包全所有投照部位，但是不能利用此图像进行临床诊断。如果操作人员对计算机自动处理的图像不满意，可以在预处理前图像上重新确定照射野范围，一旦确定预处理前图像满足要求后，患者图像的原始数据进入到预处理程序。

2.3 预处理程序

预处理程序对患者图像的原始数据进行3步操作：①通过原始数据和背景数据的减法运算，消除各个像素通道产生的零输入误差伪影(也称为暗度校正)；②利用探测器校准程序中保存的放大倍数的校准数据，对各个像素通道的放大倍数进行校正，消除放大倍数不同所产生的伪影；③根据探测器校准程序中保存的坏点像素分布图，取消坏点像素的采样值，并且用周围像素采样值的平均值取代。

三步操作完成后，将预处理后图像存入患者图像数据库，同时预处理后图像进入后处理程序。

2.4 后处理程序

后处理程序会根据预设的后处理条件自动对预处理后图像进行密度处理、对比度处理、细节显示能力处理和噪声压缩处理，使之成为满足诊断要求的图像，并将后处理图像存入患者图像数据库，同时上传到PACS服务器、激光打印机。如果自动后处理程序处理的图像不理想，还可以重新调入预处理后图像，对预处理后图像进行手动后处理，再次产生的后处理图像作为新图像存入患者图像数据库。

3 软件安装

我院两台同型号的DR应用软件版本为digtal diagnost release1.3.1，自安装之日起几乎每隔三个月，应用软件就会Examination User Interface出错，机器需重装系统软件和操作软件才能正常工作。在安装软件时，如果按说明书的步骤操作，软件安装一般不会成功，常常报错。根据总结出的经验介绍软件具体安装步骤。

机器的软件分为UNIX操作系统软件和应用软件，如果不更换硬盘，只是重新安装操作系统软件或应用软件，硬盘会保留这台设备的安装细节数据，如设备名称、网络地址、软件密码等。应该在设备安装好后，立刻将这部分数据备份到光盘中，以便更换硬盘时使用。重新安装操作系统软件或应用软件，硬盘会丢失患者信息格式、DICOM服务器地址信息、探测器校准信息、图像采集和后处理的具体参数等数据，因此，也需要在设备安装好后，立刻将这部分数据备份到光盘中，以备安装软件之后恢复数据之用。

3.1 系统软件安装

首先将系统盘插入光驱，关机后出现ok界面，键入boot cdrom-install，系统会重新从光盘启动，并且安装系统软件，整个过程约需要18 min。安装完毕后，系统会提示将光盘取出插入应用软件盘。

3.2 应用软件安装

图1 应用软件管理界面

插入应用软件盘，按任意键后，开始安装应用软件，此过程约需要5 min。应用软件安装完毕后，会弹出用户安装管理界面，如图1所示。如果此界面无数据显示，或者部分数据需要改动，既可以从备份光盘中恢复安装细节数据，也可以手动填入所需数据，然后选择保存退出；如果此界面数据完全正确，则直接退出，应用软件安装完毕，随后弹出安装管理菜单后选择退出，计算机开始重新启动。根据以往的安装经验，无论采用保存退出，还是直接退出都会出现下面的错误，建议选择直接退出。

计算机重新启动进入应用程序后会，报出Unexpected Death of ＜Grabber/Death＞错误，在安装说明书里没有提示会出现此种错误。选择忽略错误，进入应用界面，在应用界面中进入维修程序，将数据备份盘插入光驱，选择恢复全部数据，则病人信息格式、DICOM服务器地址信息、探测器校准信息、图像采集和后处理的具体参数等数据存储于硬盘。退出应用程序，选择关机，待再次开机后，安装说明提示进入应用程序就即可正常工作。但实际进入应用程序后同样会报出Unexpected Death of＜Grabber/Death＞错误，此时选择忽略错误，进入应用界面，然后选择停止应用程序，退出登录，在didi console login：显示下键入install命令重新进入步骤2的安装管理界面，选择保存退出，计算机自动重启，进入应用程序后正常进入应用界面。

4 探测器校准

菲利浦探测器需要每3个月校准一次，重新安装软件后，虽然已将校准数据重新考入硬盘，但是有可能已超过3个月的期限，需要重新校准。校准可以有两种方式：①不删除探测器校准数据，校准程序只有增益校正程序和像素校正程序两个选项，但这种校准方式有时不能完全消除图像伪影；②删除全部探测器数据，校准程序有偏置校正程序、增益校正程序和像素校正程序三项选项。安装完软件后建议选择第二种方式进行校准。校准要求探测器的内部温度达到40～43 ℃之间。床探测器的校准程序要求X线管焦点到探测器中心的距离(SID)为110 cm，胸片架的校准要求X线管焦点到探测器中心的距离(SID)为150 cm，不能使用滤线器，照射野内不能有任何杂物。从维修程序中选择校准程序，整个校准过程分3步，且不能颠倒。

4.1 偏置校正

也称为暗度校正，校准过程中没有X射线产生，计算机依次从探测器获取五幅背景图像，通过五幅图像的所有像素不同时间的输出变化来计算所有像素的偏置值。

4.2 增益校正

在X射线遮光器前安装21 mm的铝块，需要10次曝光，每次曝光的管电流和管电压各不相同，获取的10幅图像反映了不同曝光条件下每个探测器增益的不同。根据患者不同的曝光条件，从10幅图像中选择出一幅图像的数据应用于患者的原始图像数据，产生预处理后图像。

4.3 像素校正

在X射线遮光器前安装21 mm的铝块，需要12次曝光，每次曝光的管电流和管电压各不相同，对获取的12幅图像进行计算，获取不同曝光条件下探测器的失效像素分布图，同样将失效像素分布图应用于患者的原始图像数据，产生预处理后图像。

完成三步程序后，计算机会给出探测器的状态，状态分为5种：Accept、Good、Ok、Warning、Error，前3种状态提示探测器参数在要求的范围内；第四种状态提示探测器质量出现问题，应给予更换，但暂时可以使用；第五种状态提示探测器质量出现严重问题，图像质量受到严重影响，必须马上更换。

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