DIGITAL RADIOGRAFI

Pelaksanaan  Quality Control praktis  pada penggunaan CR atau DR

Djoko Sukwono,ST ^*)

^*)PPR Kedokteran Nuklir RSUP dr Sardjito

ABSTRAK

       Photostimulable fosfor (PSP) merupakan bahan imaging plate yang  dapat digunakan kembali, yang didukung oleh perangkat keras dan perangkat lunak terkait untuk mendapatkan dan menampilkan proyeksi digital radiografi. Ini adalah tambahan baru untuk teknologi pencitraan diagnostik. Prosedur yang diperlukan untuk memandu fisikawan atau radiografer radiologi diagnostik dalam evaluasi dan peningkatan mutu berkelanjutan praktek pencitraan PSP. Dokumen ini mencakup ikhtisar materi, spesifikasi fungsional generik, metodologi pengujian, dan daftar pustaka. Kami menjelaskan generik, non-invasif tes yang berlaku untuk berbagai unit PSP.

A.PENDAHULUAN
       Tujuan utama dari pelaksanaan QC ni adalah untuk membimbing ahli fisika medis klinis atau Radiografer (apabila tidak ada Fisikawan Medik)  dalam pengujian penerimaan photostimulable (PSP) sistem pencitraan fosfor. PSP merupakan perangkat pencitraan yang sudah dikenal di banyak aplikasi, termasuk computer  radiografi  (CR), penyimpanan fosfor pencitraan, penyimpanan digital imaging fosfor, dan radiografi pendaran digital. Dalam bentuk digital, gambar PSP siap diintegrasikan ke dalam sitem Penyimpanan Gambar  dan Sistem Komunikasi (PACS). Sehingga sistem ini bisa berdiri sendiri ataupun terintegrasi. Teknologi pencitraan digital sangat cepat perkembangannya, sehingga panduan dalam menangani teknologi ini sangat dibutuhkan. Aplikasi yang tepat dari panduan ini melibatkan literatur yang ada dan dilengkapi dengan  data teknis dari produsen tertentu . Tujuannya adalah untuk menyediakan sumber konsolidasi informasi mengenai fungsi perangkat, pengujian, dan praktek klinis PSP pencitraan. Dokumen ini akan menjadikan sop untuk melakukan pengujian penerimaan awal, menginterpretasikan hasil, dan membangun dasar kinerja. Sebuah subset dari tes ini dapat diperpanjang untuk mengontrol kualitas rutin.

B.  SISTEM  PENGGAMBARAN

        Dalam rangka untuk menguji perangkat pencitraan, pemahaman tentang prinsip-prinsip dasar operasi diperlukan. Hal berikut menyajikan pembahasan dasar prinsip-prinsip.
1. Akusisi Gambar PSP

Foto-stimulable fosfor (PSP) menyimpan penyerapan energi x-ray dalam struktur kristal "perangkap", dan kadang-kadang disebut sebagai "penyimpanan" fosfor.  energi terperangkap dapat dirilis jika dirangsang oleh energi cahaya tambahan dari panjang gelombang yang tepat dengan proses pendaran photostimulated (PSL). Akuisisi dan menampilkan gambar PSP dapat dibagi dalam lima langkah umum yang dapat diilustrasikan dalam.Gambar.1.di bawah.

 
Gambar 1. PSP  Gambar akuisisi dan pengolahan

Detektor  PSP yang belum tersinari, ditempatkan dalam sebuah kaset, menggantikan reseptor layar film. Teknik pencitraanya  mirip dengan Radiografi konvensional, sebuah gambar laten "elektronik" , dalam bentuk elektron terjebak dihasilkan oleh reseptor PSP setelah penyerapan foton yang ditransmisikan melalui objek. Pada titik ini, gambar laten teramati adalah "diproses" dengan menempatkan kaset PSP ke pembaca gambar, dimana reseptor gambar diekstrak dari kaset dan raster-scan dengan sinar laser yang sangat terfokus energi rendah. Sebuah energi yang lebih tinggi akan dipancarkan dari photostimulated pendaran (PSL) , intensitas yang sebanding dengan jumlah foton sinar-x yang diserap di daerah lokal reseptor. Pendaran Sinyal PSL disalurkan ke tabung photomultiplier, dikonversi ke tegangan, digital dengan analog ke digital, dan disimpan dalam matriks gambar digital. Setelah PSP detektor discan , didapatkan data mentah digital yang akan dianalisis menjadi gambar berguna. Skala dari data didefinisikan algoritma komputer sehingga menciptakan gambar grayscale  yang meniru gambar film analog. Akhirnya, gambar direkam pada film, atau dilihat di monitor gambar digital. Dalam hal akuisisi, sistem PSP erat mengemulasi paradigma film layar detektor konvensional. Karena laporan ini akan detail, Namun, ada juga beberapa perbedaan penting dan isu-isu bahwa pengguna harus mengerti dan menyadari untuk mengambil keuntungan penuh dari kemampuan PSP pencitraan.

2. PSP karakteristik dan sifat pembentukan gambar 

          Perangkat PSP didasarkan pada prinsip pendaran photostimulated [Takahashi, et al. 1983; Takahashi, 1984, deLeeuw dkk, 1987, dan vonSeggern, et al, 1988]. Ketika sebuah foton sinar-x deposit energi dalam bahan PSP, energi dapat dilepaskan oleh Dua proses fisik yang berbeda.

          Fluoresensi adalah proses perpendaran  energi dalam bentuk cahaya. Proses ini adalah dasar dari radiografi konvensional layar intensifikasi.

PSP pencitraan piring juga memancarkan fluoresensi dalam jumlah yang cukup untuk menyinari film radiografi konvensional [Chotas, 91, Mc Mahon 91], namun hal ini tidak dimaksudkan metode pencitraan.

          Bahan Penyimpan Energi  adalah proses penyimpanan beberapa energi  dalam struktur kristal mereka, sehingga mereka kadang-kadang disebut fosfor penyimpanan. Energi yang tersimpan merupakan gambar laten. Seiring waktu,  gambar laten ini akan spontan memudar  oleh proses pendar. Jika dirangsang untuk cahaya panjang gelombang yang tepat, proses pendaran dirangsang dapat melepaskan energi yang terperangkap. Cahaya yang dipancarkan merupakan sinyal untuk menciptakan gambar digital [Sonoda 83].

          Karakteristik reseptor PSP. Banyak senyawa memiliki properti PSL [REF]. Beberapa dari bahan-bahan ini memiliki karakteristik yang diinginkan untuk radiografi, yaitu puncak stimulasi-absorpsi pada panjang gelombang yang dihasilkan oleh laser umum, puncak emisi terstimulasi mudah diserap oleh fosfor dari tabung photomultiplier , dan retensi dari gambar laten tanpa kehilangan sinyal signifikan karena pendar [Luckey, 1975]. Senyawa yang paling dekat memenuhi persyaratan ini halida alkali . Produk komersial telah diperkenalkan berdasarkan RbCl, BaFBr: Eu2 +, BAF (BRI): Eu2 +, BaSrFBr: Eu2 +.  Jumlah jejak kotoran, seperti Eu2 +, ditambahkan PSP untuk mengubah struktur dan sifat fisik. Ketidakmurnian jejak juga disebut sebagai aktivator. Eu2 + menggantikan alkali dalam kristal, membentuk pusat pendaran.
          Proses Penyerapan. Ionisasi oleh penyerapan sinar-x (atau radiasi UV) membentuk pasangan elektron / lubang di kristal PSP. Pasangan elektron / lubang menimbulkan Eu2 + untuk keadaan tereksitasi, Eu3 +. Eu3 + menghasilkan cahaya tampak ketika kembali ke keadaan dasar, Eu2 +. Energi yang tersimpan (dalam bentuk elektron terjebak) membentuk gambar laten. Saat ini ada dua teori utama untuk mekanisme PSP - model rekombinasi Bimolekular [Takahashi 83], dan sebuah kompleks pendaran photostimulable (PSLC) model [vonSeggern, 87] untuk menjelaskan proses penyerapan energi dan pembentukan selanjutnya dari pusat pendaran. Proses fisik yang terjadi di BaFBr: Eu2 + menggunakan teori yang terakhir tampaknya sangat mendekati temuan eksperimental. Dalam model ini, PSLC adalah kompleks metastabil pada energi yang lebih tinggi ("F-pusat") di dekat pusat Eu3 + Eu2 rekombinasi +. Sinar-X diserap di PSP menginduksi pembentukan "lubang" dan "elektron", yang baik mengaktifkan "PSLC aktif" dengan ditangkap oleh pusat F-, atau membentuk PSLC aktif melalui pembentukan dan rekombinasi "exitons" jelas dengan "F-pusat fisika" [vonSeggern, 87]. Dalam situasi baik, jumlah PSLC aktif yang diciptakan (jumlah elektron yang terperangkap di situs metastabil) sebanding dengan dosis x-ray untuk fosfor, penting untuk keberhasilan fosfor sebagai reseptor gambar.

Gambar --. Diagram energi eksitasi dan foto-merangsang proses pendaran dalam sebuah BaFBr: Eu2 + fosfor.

Di sebelah kiri adalah representasi dari interaksi yang diusulkan oleh von Seggern, dkk []. Di sebelah kanan adalah diagram energi diusulkan Takahashi, dkk [] Insiden x-ray membentuk "elektron" gambar laten dalam meta-stabil situs "F" pusat yang dapat diproses dengan sinar laser energi rendah, menghasilkan berkilau yang diinginkan sinyal.  adalah kontstanta peluruhan dari proses yang ditunjukkan di atas.

Perbandingan efisiensi penyerapan X-ray antara Imaging Plate BaFBr: Eu dibandingkan dengan Gd2O2S: Tb ​​(Intensifying Screen) untuk ketebalan bahan khas yang dihadapi, seperti yang ditunjukkan oleh kurva atenuasi diilustrasikan dalam Gambar --. Antara 35 sampai ~ ~ 50 keV, fosfor BaFBr sebenarnya  menyerap sinar-x teratenuasi lebih baik  karena penyerapan K-tepi yang lebih rendah dari barium, namun, di bawah dan di atas kisaran ini, rare-earth gadolinium fosfor lebih unggul. Sebuah spektrum sinar insiden khas pada fosfor PSP sering membutuhkan paparan yang lebih besar untuk mencapai statistik yang sama kuantum dibandingkan dengan IS dengan Speed 400.

Gambar -. Grafik t ini membandingkan efisiensi penyerapan PSP dan  IS x-ray fosfor sebagai fungsi energi.

 Ketebalan adalah perwakilan dari IS speed 400  standar konvensional, "resolusi standar" PSP fosfor piring (100 mg/cm2), dan "resolusi tinggi" PSP fosfor pelat (50 mg/cm2).

          Memudar. PSP ini akan mengalami pemudaran sinyal yang terperangkap eksponensial dari waktu ke waktu, melalui pendar spontan. Sebuah Imaging Plate akan kehilangan sekitar 25% dari sinyal disimpan antara 10 menit sampai 8 jam setelah paparan, dan lebih lambat setelahnya [Kato, 94]. Fading memperkenalkan ketidakpastian dalam sinyal output yang dapat dikendalikan dengan memperkenalkan penundaan tetap antara eksposur dan pembacaan [ref??] Untuk memungkinkan pembusukan pendar "prompt" dari sinyal yang tersimpan.

         Stimulasi dan Emisi. Bayangan  laten "elektronik" dihasilkan oleh BaFBr yang terekspose: Eu fosfor  diaktifkan PLSC itu (F-pusat), populasi  elektron berbanding lurus dengan fluks sinar-x  pada saat  eksposur, biasanya melebihi 10.000 untuk 1 (empat x lipat paparan). Stimulasi dari kompleks Eu3 F-pusat + dan pelepasan elektron

tersimpan membutuhkan energi minimum ~ 2EV, paling mudah disimpan oleh sumber cahaya laser yang sangat terfokus panjang gelombang yang diberikan.  (680 nm) sumber yang paling sering digunakan.@ l = 633 nm) dan "dioda" (lLaser diproduksi oleh HeNe ( Energi laser ini menggairahkan elektron dalam F-pusat situs lokal dari fosfor. Menurut von Seggern [vonSeggern, 87], dua jalur energi berikutnya dalam matriks fosfor yang mungkin-untuk kembali ke situs F-pusat tanpa melarikan diri, atau "terowongan" untuk sebuah Eu3 berdekatan + kompleks. Hal yang terakhir ini lebih mungkin, di mana cascades elektron ke keadaan energi menengah dengan merilis sebuah "Fonon" non-memancarkan cahaya. Sebuah foton cahaya 3 energi eV segera mengikuti sebagai elektron terus menurun melalui orbital elektron dari Eu3 + kompleks untuk Eu2 lebih stabil + tingkat energi. ___ Gambar menunjukkan plot spektrum energi dari stimulasi laser-induced elektron dan emisi cahaya berikutnya. Perhatikan bahwa formulasi yang berbeda fosfor akan berdampak pada energi stimulasi; sehingga penting untuk hasil yang optimal bahwa reseptor PSP dicocokkan dengan energi dari sumber laser merangsang.

Gambar __. Stimulasi dan emisi spektrum untuk BaFBr: Eu 2 + dan BaFBr0.85I0.15:

Eu 2 + fosfor penyimpanan menunjukkan sensitivitas energi formulasi fosfor yang berbeda dan pemisahan energi eksitasi dan peristiwa emisi.

Filtrasi optik selektif isolat intensitas emisi cahaya dari intensitas laser insiden. Secara absolut, intensitas cahaya yang dipancarkan secara signifikan lebih rendah. (Gambar diadaptasi dari referensi [vonSeggern, 87])

3. Proses pembacaan

Laser Scanning. Diproduksi oleh baik HeNe atau sumber dioda laser, sinar laser yang diarahkan melalui beberapa komponen optik sebelum pemindaian pelat fosfor. Pertama, beam splitter menggunakan sebagian dari output laser untuk memantau dan mengimbangi fluktuasi intensitas melalui penggunaan detektor referensi. Hal ini penting, karena intensitas cahaya dirangsang tergantung pada kekuatan dari laser merangsang [Bogucki, 95]. Bagian utama dari energi laser mencerminkan off cermin pemindaian (reflektor datar berputar poligonal atau berosilasi), melalui filter optik, rana, dan perakitan lensa, menyediakan pemindaian sinar disinkronisasi. Untuk mempertahankan fokus yang konstan dan kecepatan menyapu linear di  ke cermin stasioner (biasanyaqpiring PSP, balok melewati lensa f- kombinasi cermin silinder dan datar). Para laser spot distribusi di fosfor disesuaikan untuk memiliki profil  dalam sistem pembaca yangmgaussian dengan diameter 1/e2 sekitar 100 m  paling. Sederhana arsitektur sistem dari PSP pembaca komponen diilustrasikan pada Gambar ___.
 Gambar ___. Komponen utama dari pembaca PSP

termasuk sumber laser merangsang, splitter  lensa, cermin yang memantulkanqbalok, balok deflektor berosilasi, f- silinder, panduan koleksi cahaya, dan tabung photomultiplier (PMT). Piring diterjemahkan dalam gerakan terus-menerus melalui pemindaian sinar laser oleh rol mencubit. Semua fungsi komponen diatur oleh komputer digital. Dalam beberapa pembaca, beberapa PMT adalah digunakan untuk menangkap sinyal.

          Kecepatan sinar laser di pelat fosfor disesuaikan dengan waktu sinyal peluruhan  s untuk BaFBr: Eu2 +) eksitasi berikut, yangmbercahaya konstan (~ 0,8  merupakan faktor utama membatasi waktu pembacaan. Sinar laser kekuatan menentukan fraksi dari energi yang tersimpan dirilis, dan dampak waktu scan, efek lag berpendar, dan sinyal residu. Daya laser yang lebih tinggi dapat melepaskan lebih dari elektron terjebak, tetapi tradeoff adalah kehilangan resolusi spasial yang disebabkan oleh meningkatnya kedalaman sinar laser dan meningkatkan penyebaran cahaya dirangsang dalam lapisan fosfor.

          Pada akhir dari garis scan, sinar laser menelusuri kembali untuk memulai. Sejak pelat fosfor secara simultan bergerak, kecepatan terjemahan disesuaikan sedemikian rupa sehingga menyapu berikutnya dari sinar laser inisiat baris lain scan dengan jarak yang sama ke lapangan sampling efektif sepanjang arah sapuan cepat. Hal ini memastikan bahwa dimensi sampel adalah sama dalam arah x dan y. Scanning dan terjemahan piring terus dalam mode raster atas daerah fosfor total. Scan arah, arah laser scan, atau cepat-scan arah adalah terminologi yang mengacu pada arah sepanjang jalan dari defleksi sinar laser. Scan lambat, scan piring, atau sub-scan arah merujuk ke arah piring perjalanan fosfor. Pelat fosfor kecepatan terjemahan dipilih untuk piring diberikan berukuran dalam rangka memajukan piring bertahap dengan single pass laser sehingga ukuran sampel yang efektif adalah sama dalam scan dan sub-scan dimensi. Diameter 1/e2 dari laser spot pada permukaan pelat pencitraan adalah tetap dalam semua sistem komersial hadir, dan menerapkan batas atas dengan resolusi spasial dalam kedua dimensi [REF]. Intensitas PSL sebagai laser melewati melintasi plate sebanding dengan energi x-ray diserap oleh area piring. Karakteristik geometri pelat pembacaan ditunjukkan pada Gambar ___.

Gambar --. Diagram scan raster dari detektor fosfor menunjukkan scan cepat (laser scan) arah dan sub-scan (memindai pelat) arah.

          Perhatikan sudut sedikit miring dari garis pembacaan relatif terhadap tepi pelat fosfor, karena pemindaian sinar laser simultan dan terjemahan piring linier.
Sisa laten sinyal gambar yang terdapat pada pelat fosfor setelah pembacaan. Penghapusan dari pelat menggunakan sumber intensitas cahaya tinggi dilakukan sebelum kembali ke persediaan. Kecuali suatu pencahayaan yang ekstrim terjadi, pada dasarnya semua elektron terjebak sisa secara efektif dihapus selama menghapus siklus. Pada beberapa sistem, penghapusan piring adalah fungsi dari eksposur keseluruhan, dimana eksposur lagi memerlukan siklus penghapusan lagi. Sebuah ringkasan dari siklus reseptor PSP diilustrasikan dalam Gambar --.

Gambar --. Siklus fosfor pelat digambarkan di atas. 

4. Karakteristik Kurva Respon

          Kurva karakteristik Figure__ langka-bumi-film layar (400 kecepatan) dan reseptor PSP dibandingkan. Paparan berkisar ditumpangkan pada kurva PSP kasar menunjukkan kisaran eksposur untuk respon layar film sistem kecepatan 200.

___ Gambar mengilustrasikan kurva karakteristik respon dari reseptor PSP khas untuk sistem kecepatan 400-layar film. A, linier lintang respon luas untuk variasi dalam eksposur peristiwa adalah karakteristik dari pelat fosfor, sementara film secara optimal sensitif terhadap berbagai eksposur terbatas. Untuk layar film detektor, yang berfungsi baik sebagai akuisisi dan tampilan media, maka perlu untuk menyempurnakan detektor (film) dan kecepatan kontras radiografi ke kisaran sempit paparan untuk mencapai gambar dengan kontras yang optimal dan karakteristik kebisingan minimal. Reseptor PSP tidak dibatasi oleh persyaratan yang sama karena akuisisi dan menampilkan peristiwa terjadi secara terpisah sehingga kompensasi untuk under dan over-eksposur dimungkinkan oleh algoritma diterapkan pada data digital. Namun, identifikasi jangkauan sinyal yang berguna harus dicapai sebelum autoranging dan peningkatan kontras output gambar. Selain itu, karena kurang atau overexposed gambar dapat "ditutupi" oleh sistem, sebuah metode untuk melacak eksposur pada gambar dengan dasar gambar yang diperlukan untuk mengenali situasi-situasi yang melebihi "benar" jangkauan paparan sehingga tindakan tepat dapat diambil untuk menyelesaikan masalah.

C. PENGOLAHAN GAMBAR PSP RAW

1. Parameter Pembacaan

           sinyal yang dicari vs sinyal yang diinginkan. Dalam konvensional      radiografi, teknolog   x-ray   menyesuaikan   teknik  eksposur  untuk  menempatkan kisaran yang diinginkan sinyal gambar pada bagian linier dari kurva H & D. Sinyal gambar yang tidak diinginkan dari unattenuated x-ray jatuh ke shoulder (kisaran over exposure) dari kurva, dan sinyal gambar yang tidak diinginkan di luar tepi kolimator jatuh ke toe (kisaran under exsposure). Sistem PSP juga harus meng-encode sinyal gambar yang berguna, memberikan sensitivitas kontras maksimum melalui  penyesuaian dari nilai digital. Sama seperti teknik radiografi dan reseptor gambar yang dipilih untuk tampilan anatomi tertentu, algoritma pembacaan PSP melakukan penyesuaian dengan gambar digital khusus untuk anatomi.

          Dipartisi pengenalan pola. Tugas pertama untuk beberapa sistem PSP adalah untuk menentukan jumlah dan orientasi pandangan dalam data digital mentah pada reseptor, kemudian dapat dianalisis secara independen. Sementara beberapa pandangan pada  radiografi konvensional, kemungkinan dapat menjadi komplikasi  untuk PSP radiografi.

          Pengenalan rentang Eksposi. Dalam bidang eksposur, penting bagi pembaca PSP untuk membedakan wilayah guna dengan menempatkan tepi collimation. Beberapa sistem lanjut PSP segmen citra dengan mendefinisikan dari tepi wilayah anatomi. Setelah citra berguna benar terletak, sistem PSP dapat mengabaikan informasi gambar melampaui batas-batas kolimator saat melakukan analisis lebih lanjut.
          Histogram analisis. Metode untuk menentukan "sinyal guna" jangkauan untuk sistem PSP yang paling membutuhkan pembangunan histogram skala abu-abu gambar, grafik nilai pixel pada sumbu x dan frekuensi kejadian pada sumbu y (yaitu, spektrum nilai piksel). ___ Gambar menunjukkan contoh histogram .

 
Gambar --. Ini contoh sederhana dari gambar histogram menggambarkan hasil dari yang tidak terpajan, seragam terbuka, dan linear terkena reseptor PSP tanpa kebisingan aditif.

          Bentuk umum dari histogram tergantung pada anatomi dan teknik radiografi digunakan untuk akuisisi citra. Semua pembaca PSP menggunakan algoritma analisis untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan komponen histogram yang sesuai dengan tulang, sinyal jaringan lunak, kulit, media kontras, collimation, unattenuated x-ray dan lainnya. Hal ini memungkinkan diskriminasi daerah berguna dan tidak penting dari gambar sehingga gambar grayscale jangkauan dapat dengan benar diberikan. Sebuah contoh dari histogram dada spesifik ditunjukkan dalam Gambar __.
 
Gambar ___. Sebuah histogram mengilustrasikan dada berbagai komponen dari distribusi frekuensi nilai pixel dalam daerah aktif dari gambar, sesuai dengan variasi anatomi.
          Hasil analisis histogram memungkinkan normalisasi data citra baku untuk kondisi standar kecepatan, kontras, dan garis lintang ditentukan oleh analisis nomor digital. Rescaling dan perangkat tambahan kontras dioptimalkan untuk pemeriksaan pasien tertentu untuk membuat grayscale yang sesuai karakteristik output gambar akhir. Setiap produsen menerapkan metode khusus untuk prosedur ini normalisasi. Dengan beberapa sistem, informasi gambar laten diidentifikasi awalnya dan resampled untuk kisaran yang lebih kecil dari nilai digital untuk meminimalkan kesalahan kuantisasi. Setiap kesalahan dalam identifikasi kisaran paparan dapat diubah dan memerlukan re-akuisisi gambar. Lain sistem mendigitalkan jangkauan dinamis penuh dari sinyal PSL dan kemudian menerapkan non-destruktif algoritma untuk data digital. Apapun metode yang digunakan, informasi gambar yang bersangkutan pada pelat fosfor harus diidentifikasi untuk tampilan berikutnya grayscale dan / atau pengolahan frekuensi, sebagai bentuk dan isi informasi histogram mempengaruhi pengolahan gambar. Sebuah contoh dari "menemukan" dan linear pengolahan sinyal gambar, juga dikenal sebagai autoranging, digambarkan dalam Gambar __ selama dua skenario paparan (khas pengolahan oleh Fuji sistem PSP). Dalam setiap kasus, kisaran yang tepat nilai-nilai digital diperoleh dari PSL yang dihasilkan oleh radiasi insiden pada pelat fosfor.
 
Gambar --. Autoranging paparan insiden ke berbagai nomor yang sesuai digital dilakukan dengan menganalisis histogram gambar. (A) nilai minimum dan maksimum dari histogram adalah "dipetakan" untuk nilai digital minimum dan maksimum (10 bit dalam rentang kasus ini.) (B) hasil Overexposure dalam sinyal PSL tinggi bahwa pergeseran distribusi histogram ke berbagai nomor digital yang lebih tinggi, tetapi sistem mengkompensasi dengan menyesuaikan gain amplitudo (digital atau analog) untuk mengkompensasi. Sebuah grayscale transformasi sinyal linier ke dalam suatu hubungan non-linear dengan tabel transformasi digital terjadi seperti yang digambarkan di sisi kanan gambar.

2.  Tampilan Pengolahan.

            Gambar PSP matriks nilai-nilai piksel digital yang mudah dimanipulasi untuk menghasilkan presentasi gambar alternatif. Tiga kategori yang luas dari pengolahan termasuk gambar variasi kontras, modifikasi frekuensi konten spasial, atau implementasi algoritma khusus gambar.

            Kontras Pengolahan. Karena perbedaan-perbedaan kecil dalam redaman tubuh manusia, data PSP memiliki kontras yang melekat sangat sedikit. Untuk meningkatkan visibilitas detail anatomi, produsen memberikan kontras perangkat lunak pengolah. Tujuan pengolahan kontras adalah untuk menciptakan data gambar set dengan kontras yang mirip dengan konvensional layar film gambar, atau untuk meningkatkan conspicuity fitur yang diinginkan. Jenis pengolahan ini juga disebut sebagai Pengolahan Gradasi, Scaling Nada dan Peningkatan Kontras oleh berbagai vendor.
           Ada dua metode yang berbeda diterapkan untuk pengolahan kontras. Teknik yang paling umum menggunakan pemetaan nilai-nilai piksel individu sesuai dengan pengguna dikontrol tabel look-up (LUT). Baik Fuji dan Kodak default kontras pengolahan mengubah kontras gambar lokal menggunakan teknik ini. Fuji menggunakan empat parameter yang berbeda (GA, GC, GT dan GS) untuk mengontrol proses ini [94 Gingold kertas pada faktor], dan Kodak menggunakan dua (rata-rata kerapatan dan mulai Lut) [Kodak / Bogucki]. Pengolahan Fuji menyediakan pilihan bentuk kurva dasar (GT) yang meniru tersedia secara komersial film layar sistem, kemampuan untuk menambah atau mengurangi gradien (GC dan GA), dan kecerahan secara keseluruhan (GS). Kodak menyediakan untuk pemilihan salah satu dari beberapa pra-ditentukan LUT.

            Tipe kedua pengolahan kontras dilaksanakan oleh Fuji dikenal sebagai kontrol rentang dinamis (DRC). DRC upaya untuk mengubah kontras global gambar itu tanpa secara signifikan mengubah kontras lokal. Ini digunakan untuk meningkatkan kontras di daerah sinyal rendah (mediastinum dan sub-diafragma) atau daerah sinyal tinggi (udara kontras, margin kulit) [Kobayashi, SPIE kertas, awal 1990-an]. DRC pengolahan adalah opsional, dan dikendalikan oleh tiga parameter yang dapat dipilih pengguna untuk setiap pilihan menu anatomi: ukuran kernel, kurva jenis dan meningkatkan faktor. Pengolahan citra Agfa bergantung atas Amplifikasi Skala Kontras Gambar Multi (MUSICA). Pengolahan ini mewakili citra sebagai satu set koefisien sesuai dengan fitur gambar pada berbagai tingkat dekomposisi. Dalam MUSICA gambar terdekomposisi menurut Laplacian piramida mengubah [PJ Burt, EH Adelson: Piramida Laplacian sebagai kode gambar kompak. IEEE Trans on Comm 1983; 31 (4) :532-540]. Peningkatan kontras dicapai dengan memodifikasi koefisien dari piramida Laplacian. Dua software dikontrol parameter biasanya digunakan untuk memodifikasi koefisien.

            Pengolahan frekuensi. Salah satu tujuan dari pengolahan citra digital adalah untuk meningkatkan conspicuity fitur dalam data. Pengolahan Frekuensi meningkatkan fitur dalam gambar yang dapat ditandai dengan frekuensi tertentu spasial mereka. Beberapa teknik yang ada dalam literatur untuk mencapai tujuan ini, termasuk filter Fourier [] dan kabur-topeng pengurangan [], dan wavelet filtering [].       Gambar merangkum teknik peningkatan.

  
Figure__. Langkah-langkah yang diperlukan untuk peningkatan tepi: Kiri: frekuensi respon gambar asli (garis utuh) menjadi kabur oleh filter konvolusi untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi (garis putus-putus). Tengah: mengurangi gambar kabur dari aslinya menciptakan sinyal perbedaan dengan komponen frekuensi tergantung pada jumlah kabur. Kanan: sinyal perbedaan adalah ditambahkan kembali ke gambar asli dan normal untuk memberikan dorongan pertengahan ke frekuensi tinggi pada gambar disaring.

          Metode Agfa untuk meningkatkan frekuensi gambar erat berikut bahwa pengolahan kontras mereka. Frekuensi peningkatan gambar dicapai dengan modifikasi selektif koefisien dari gambar membusuk. Peningkatan gambar menjadi jelas pada pemulihan gambar. Dua parameter yang digunakan untuk mengontrol modifikasi dari koefisien citra membusuk.

Gambar grayscale umum dan contoh pengolahan peningkatan frekuensi gambar dada PSP diilustrasikan pada Gambar 

       Gambar __. Contoh gambar dada menunjukkan fleksibilitas sistem PSP dan peningkatan kontras variabel tersedia. Kiri: asli "mentah" dada gambar tanpa peningkatan kontras. Tengah kiri: peningkatan kontras diterapkan. Tengah kanan: "hitam-tulang" atau terbalik kontras sering membantu dalam mengidentifikasi penempatan tabung. Kanan: gambar ujung-ditingkatkan.

D.  INDIKATOR PAPARAN  

1. Indikator Penyinaran

Fuji sistem PSP menggunakan sejumlah sensitivitas untuk memberikan perkiraan eksposur  pada pelat  melalui obyek (jika ada) untuk mode otomatis dan semi-otomatis operasi. Dalam kondisi proses normal untuk pelat resolusi standar (ST) (speed 200), kepekaan sistem pada 80  kVp diberikan sebagai [Fuji teknologi rv # 3, 93]:
 

           Kodak sistem PSP menggunakan indeks paparan, nilai dilaporkan oleh pembaca yang berbanding lurus dengan eksposur rata-rata log insiden di Plat, dan dihitung sebagai [Bogucki, 95]:
                                            
Sebuah paparan dari 1 (80 kVp, Cu 0,5 mm, 1 mm Al filtrasi) hasil mR dalam indeks eksposur 2000. Sebuah paparan 10 mR mengarah ke indeks eksposur 3000, dan eksposur 0,1 mR akan menghasilkan nilai 1000 untuk sistem dikalibrasi. Menggandakan hasil paparan layar peningkatan dari 300 dalam nilai indeks eksposur. Bila menggunakan resolusi tinggi reseptor PSP, indeks paparan memiliki rentang yang berbeda .

           Agfa sistem PSP memiliki alat pemantauan dosis yang menggunakan paradigma eksposur relatif, tersedia sebagai pilihan untuk sistem mereka (dan sangat disarankan untuk diinstal) [Agfa sastra]. Sebuah nilai dosis, yang disebut "LGM", dihitung untuk setiap gambar yang discan dalam cara yang sama dengan yang diuraikan di atas metode, dan login ke database LGM.

2. Masalah Paparan  ketika menggunakan sistem PSP

           Indikator perkiraan eksposur pada reseptor PSP sangat dipengaruhi oleh algoritma segmentasi, energi yang efektif  (kVp, filtrasi), penundaan antara eksposur dan pembacaan, posisi relatif pasien untuk fosfor, dan jarak sumber-image , dan beberapa faktor lainnya. Karena sistem PSP menyediakan layar hampir optimal informasi anatomi independen dari paparan, jumlah ini merupakan aspek yang sangat penting dari jaminan kualitas, perawatan pasien, dan masalah pelatihan. Publikasi terbaru [Seibert dkk, 96; Huda dkk 96] menunjukkan kisaran paparan optimal untuk prosedur pencitraan yang paling klinis yang membutuhkan teknik x-ray sesuai dengan sistem layar film dengan Speed 200 ~ , berdasarkan analisis empiris gambar dan karakteristik gambar proses akuisisi PSP.

           Di sisi lain, overexposures tidak mudah diidentifikasi oleh hanya penampilan dan biasanya tidak mempengaruhi kegunaan dari gambar, namun merupakan merugikan untuk perawatan pasien dan peraturan radiasi yang tepat keselamatan. Hal ini penting untuk membuat produsen sadar akan kebutuhan untuk menyediakan informasi paparan dalam database yang dpt, dan juga memberikan isyarat visual pada setiap film atau digital dicetak soft-copy yang akan mengingatkan ahli radiologi dan teknolog bahwa paparan berada di luar "normal" batas.

E.  PSP   IMAGE   KARAKTERISTIK

1. Resolusi spasial

          Resolusi tinggi di PSP ditentukan oleh beberapa faktor. Batas-batas fisik yang dikenakan oleh komposisi dan ketebalan pelat fosfor, ukuran laser spot, lag temporal PSL, dan hamburan cahaya dalam fosfor memberikan kontribusi untuk modulasi dan hilangnya sinyal "pra-sampel". Diameter terbatas insiden laser spot pada lapisan fosfor dan penyebaran PSL, terutama pada kedalaman, memberikan kontribusi untuk unsharpness, seperti yang ditunjukkan pada Gambar __.  Ketajaman resolusi dapat ditingkatkan dengan menggunakan lapisan tipis fosfor menggunakan resolusi tinggi reseptor PSP (lihat __ Gambar), namun, tradeoff klasik efisiensi deteksi dan dosis radiasi yang lebih tinggi harus dipertimbangkan. Lag fosfor menyebabkan resolusi spasial dalam arah scan cepat menjadi sedikit kurang daripada yang di arah sub-scan seperti yang digambarkan oleh kurva MTF di __ Gambar, walaupun kita mungkin berharap lebih presisi dari gerak elektro-optik daripada dari gerak mekanikal .

Gambar __. Luas efektif dari fosfor secara bersamaan dirangsang oleh laser ditentukan oleh diameter laser insiden, laser menyebarkan cahaya dalam fosfor, dan distribusi PSL dikumpulkan oleh majelis panduan cahaya. Menyebar ini mengurangi modulasi sinyal frekuensi yang lebih tinggi. Diadaptasi dari Kato [Kato, 94].

 
Gambar __. Khas hasil untuk pra-sampel kurva MTF dengan reseptor PSP diilustrasikan. Pasangan kurva di sebelah kiri adalah untuk resolusi standar (fosfor tebal) dan di sebelah kanan untuk resolusi tinggi (fosfor tipis). Garis solid dan putus-putus membedakan scan dan subscan itu MTF, masing-masing. Diadaptasi dari Dobbins [Dobbins, dkk 95]. .

2.                  Resolusi Kontras

           Kontras pendeteksian yang disediakan oleh gambar PSP, secara umum, mirip dengan gambar di layar film. Sebagai detektor digital, perangkat PSP memungkinkan pemisahan akuisisi gambar laten dan langkah-langkah menampilkan pengolahan. Hal ini memungkinkan kemampuan untuk bervariasi kontras radiografi gambar yang ditampilkan dengan aplikasi gradasi pemeriksaan spesifik, tonescale, atau manipulasi gambar lainnya. Tanpa peningkatan digital, kontras (radiografi) terlihat dari gambar yang dihasilkan akan sangat rendah (lihat respon kurva karakteristik dalam __ Gambar). Tidak seperti film layar detektor yang kontras terbatas pada kecepatan radiografi tertentu (tradeoff klasik antara lintang detektor dan kontras film) kontras gambar PSP adalah kebisingan terbatas.

3. Detektif Quantum Efisiensi

          Efisiensi Detektif Quantum menggambarkan efisiensi deteksi informasi sehubungan dengan frekuensi spasial. Hal ini tergantung pada efisiensi deteksi kuantum layar dan kebisingan yang terkait dengan setiap proses yang terlibat dalam menciptakan gambar akhir. Ini termasuk jumlah elektron yang terperangkap per diserap foton sinar-x, kebisingan di stimulasi dan emisi dari gambar laten, kebisingan dalam konversi ke suara, sinyal elektronik yang terkait dengan digitalisasi, dan kebisingan yang terjadi dalam presentasi output gambar akhir. Area yang luas, frekuensi DQE nol dari fosfor penyimpanan telah digambarkan sebagai [Barnes, 93 Lubinsky 87]:

        

dimana:

Xabs     = fraksi dari insiden foton sinar-x terserap dalam lapisan fosfor

CV (E) = koefisien variasi dari energi x-ray diserap dalam lapisan fosfor

CV (el)= koefisien variasi dalam jumlah elektron terjebak untuk energi yang diserap               diberikan

CV (S)  = koefisien variasi dari sinyal cahaya muncul dari fosfor untuk sejumlah tertentu elektron terjebak

<g>    = rata-rata jumlah foto elektron terdeteksi di photomultiplier per diserap x-ray (fungsi respon besar wilayah)

A.     Gambar Tampilan

          Printer Laser Film mengkonversi gambar digital untuk gambar film untuk meniru paradigma layar film radiografi konvensional, di mana film ini trans-diterangi untuk melihat. Dengan beberapa sistem PSP, ukuran gambar harus dikurangi (diperbesar) dengan sejumlah variabel, tergantung pada ukuran pelat fosfor dan format output film. Monitor CRT digunakan untuk menampilkan "soft-copy". Gambar digital dari pembaca PSP ditampilkan pada monitor CRT untuk berbagai keperluan, termasuk verifikasi posisi pasien yang tepat, meninjau Quality Control dan modifikasi gambar, diagnosis utama, dan referensi klinis. Kemampuan monitor, pengolahan gambar toolkit tersedia di workstation yang terkait, dan kekritisan properti tampilan mereka bervariasi sesuai dengan fungsi mereka. Monitor CRT menyediakan untuk melihat simultan gambar seluruh rumah sakit dan untuk real-time modifikasi tampilan gambar dengan pengamat. Monitor CRT memiliki sejumlah karakteristik, termasuk tingkat pencahayaan lebih rendah daripada standar atau alternator lightbox film, gambar yang dihasilkan oleh emisi fluoresensi bukan oleh trans-penerangan, tampilan inheren nonlinier fungsi transfer, potensi untuk memudar, distorsi geometrik, dan defocusing. Jika monitor ini terkait dengan produksi gambar hard copy, cocok dengan tampilan gambar pada monitor dengan film merupakan pertimbangan penting. Efek merugikan dari tingkat cahaya ambient tinggi pada penampilan gambar lebih bermasalah dengan CRT dibandingkan dengan iluminator trans-karena pencahayaan CRT lebih rendah. Selain itu, fosfor CRT menghasilkan warna yang berbeda dan memiliki perbedaan lag pendar ketika mengubah gambar. Peningkatan penekanan pada pengujian penerimaan dan kontrol kualitas layar monitor dan melihat kondisi yang diperlukan untuk memastikan rendisi gambar yang optimal.

G. SISTEM DIGITAL konfigurasi dan SOFT COPY-INTERFACES

           Fisikawan/Radiografer  radiologi diagnostik kemungkinan menghadapi perangkat PSP yang diproduksi oleh salah satu dari beberapa vendor. Perangkat ini sering mewakili generasi yang berbeda teknologi dan ada di konfigurasi fungsional yang berbeda. Konfigurasi sistem yang spesifik secara signifikan mempengaruhi bagaimana fisikawan melakukan tes penerimaan. Media layar, pengolahan tampilan dan isi dari file data citra digital bervariasi tergantung pada konfigurasi sistem.

          Banyak perangkat PSP beroperasi sebagai tujuan umum perangkat di dalam atau di luar departemen radiologi. Dalam aplikasi ini, plat pencitraan dimasukkan ke dalam perangkat dan kamera laser khusus menghasilkan sebuah film. PSP lain perangkat yang didedikasikan untuk akuisisi pemeriksaan tegak thorax (Konica, Fuji, dan Kodak) dan dapat diintegrasikan ke dalam generator x-ray. Beberapa perangkat PSP yang dibangun ke dalam tabel radiografi (Fuji FCR 7502, FCR 9502). Di beberapa rumah sakit, perangkat PSP dioperasikan secara independen dengan printer laser khusus. Di rumah sakit lain, perangkat PSP yang digunakan untuk memperoleh data digital untuk gambar yang canggih dan sistem informasi manajemen (IMACS).
         Awal Klinis Perangkat PSP. PSP perangkat pencitraan pertama dikembangkan pada awal hingga pertengahan 1980-an. Perangkat pertama di AS secara klinis dilaksanakan oleh Philips Medical Systems pada tahun 1983, Fuji Computed Radiography (FCR) 101 dan 201 FCR [CBMerritt dada pencitraan sekolah musim panas]. Perangkat ini disebut jenis pengolahan pusat [Fuji Technical Review # 2]. Perangkat ini awal, sekarang usang, cukup besar untuk mengisi ukuran ruangan x-ray rata-rata, mahal untuk memperoleh dan beroperasi, dan lambat untuk pelat proses. Data citra hanya bisa dicetak pada kamera laser khusus. Ada mekanisme yang nyaman diberikan untuk memindahkan data gambar di luar domain produsen. Sistem ini mula-mula tidak sukses secara komersial, bagaimanapun, mereka membentuk model pengolahan data yang akan digunakan untuk generasi berikutnya perangkat PSP.
         PSP Independen pembaca dengan printer laser khusus. Generasi tersedia secara komersial kedua perangkat PSP dikembangkan oleh Fuji adalah seri 7000, disebut jenis pemrosesan terdistribusi [Fuji Teknis Review # 2]. Sistem ini dipasarkan di AS oleh Fuji melalui hubungan OEM sebagai pengganti untuk layar film pencitraan. Sebagian besar sistem ini mandiri, menyediakan semua dukungan yang diperlukan pengolahan data dalam suatu unit fungsional tunggal. Film output ke kamera laser khusus tetap metode standar gambar rendering, dan tidak ada metode untuk menyimpan data gambar atau pengolahan ulang awalnya disediakan. Printer laser yang bisa menerima beberapa input perangkat PSP memberikan beberapa skala ekonomi.
         PSP Independen Reader dengan Output Digital Opsional. OEM, terutama Philips Medical Systems, menyadari potensi mengintegrasikan output dari perangkat PSP ke sistem manajemen informasi lainnya. Dalam hubungannya dengan AT & T Bell Labs, Philips mengembangkan "Visi Mudah" Workstation radiografi yang termasuk proprietary hardware dan antarmuka perangkat lunak untuk FCR 7000. Upaya awal untuk mengembangkan pengolahan remote data dan workstation menampilkan dibatasi oleh keadaan antarmuka perangkat PSP dan teknologi komputer. Sudah jelas pada saat itu bahwa manfaat yang signifikan dengan praktek radiologi dapat diperoleh dengan memisahkan akuisisi, penyimpanan, transportasi dan menampilkan gambar medis [ref. U Arizona].

         Perangkat komersial pertama yang sukses PSP adalah keluarga AC dikembangkan oleh Fuji. Pada saat ini, ukuran dan biaya perangkat telah berkurang secara signifikan. Throughput pengolahan meningkat tajam lebih dari versi sebelumnya. Perangkat tidak lagi dipasarkan sebagai pengganti departemen untuk layar film sistem, melainkan sebagai metode untuk memberikan solusi pencitraan untuk ruang darurat dan unit perawatan intensif. AC-1 adalah sebuah sistem mandiri dengan prosesor film yang terpasang. Laser sama yang dipindai pelat pencitraan digunakan untuk mengekspos film printer laser. Tidak ada kemampuan untuk menyimpan atau pengolahan ulang data digital diberikan.

          Sebagai sistem PSP berkembang, begitu pula kemampuan departemen radiologi untuk menyediakan penyimpanan gambar digital, transportasi dan rendering gambar digital. Tak lama setelah pengenalan sistem AC-1, Fuji memperkenalkan AC-1 + dan AC-2 sistem. Sistem ini menyediakan akses opsional untuk data digital dari Sistem Manajemen Data berpemilik (DMS) melalui adaptor Sistem Komputer Kecil Interface (SCSI). Fuji Digital Laser Reader - Akuisisi Manajer Sistem Digital (FDLR-DASM) dipasok oleh vendor pihak ketiga (Analogics, Inc Maynard, MA). AC-2 tidak memiliki prosesor film yang terpasang, namun memiliki opsi untuk film cetak laser untuk majalah. Para FLDR-DASM juga pilihan untuk scanner seri 7000 FCR. Siemens Gammasonics (Chicago, IL), OEM lain, mengembangkan berbasis Macintosh Computed Radiografi Workstation Akuisisi menggunakan DASM, dan data yang ditransmisikan melalui sebuah protokol jaringan kepemilikan. Untuk pertama kalinya, data citra digital dapat dipindahkan dari perangkat PSP ke sistem komputer remote.

          PSP Independen Reader dengan Quality Control (QC) Workstation. Data yang tersedia melalui DASM FDLR-, bagaimanapun, tidak sepenuhnya diproses oleh perangkat PSP, dan diperlukan pengolahan gambar tambahan untuk memenuhi penampilan output film. Penggunaan awal antarmuka ini sebagian besar terbatas pada lembaga akademis [Templeton, dkk. 1992, Journal of Digital Imaging]. Fuji kemudian memperkenalkan workstation HIC-654 komputer untuk antarmuka ke AC-1 + dan AC-2 melalui antarmuka DMS berpemilik. The HIC-654 diberikan kemampuan untuk sementara menyimpan data ke hard disk lokal, memproses ulang data gambar yang disimpan pada disk, mencetak data diolah dan memberikan diproses melalui DASM FDLR-.

          PSP Independen Reader dengan Workstation QC dan Printer Laser Jaringan. Kodak memperkenalkan perangkat pertama PSP, Kodak Ektascan Penyimpanan Fosfor Reader (KESPR) 3000 seri pada tahun 1992. Ini adalah sistem PSP pertama yang dirancang sebagai node akuisisi data untuk output ke jaringan untuk penyimpanan gambar, rekaman hard copy, dan diagnostik soft-copy tampilan. KESPR terdiri dari perangkat pembaca PSP dihubungkan ke komputer workstation khusus yang disediakan penyimpanan gambar dan kemampuan pengolahan. Gambar diproses sepenuhnya dapat dipindahkan dari workstation komputer ke sistem komputer remote dan printer laser dibagi sesuai dengan ACR-NEMA 2.0 Versi standar untuk komunikasi gambar medis.

          Jaringan PSP pembaca dengan Workstation QC Jaringan dan Printer Laser Jaringan. CEMAX (Milpitas, CA), vendor pihak ketiga, memperkenalkan tersedia secara komersial adaptor antarmuka jaringan pertama (BIN) untuk perangkat PSP. NIA mengandalkan DASM FLDR-dan terhubung ke jaringan Ethernet standar. Vendor lain pihak ketiga, DeJarnette Penelitian (Towson, MD) memperkenalkan BIN serupa yang sesuai dengan ACR-NEMA 3,0 DICOM standar. Analogics baru-baru ini mengembangkan SD100 "SuperDASM" yang memenuhi fungsi yang sama. GE (Milwaukee, WI) juga telah mengembangkan workstation QC gabungan dan BIN untuk perangkat Fuji PSP. Pada tulisan ini, Fuji, Kodak dan Agfa menghasilkan pembaca PSP. Semua produsen memiliki kemampuan untuk mentransfer data data diolah untuk kamera laser melekat dan untuk sistem komputer remote dan laser printer melalui jaringan menggunakan protokol komunikasi DICOM3. Pada tulisan ini, Agfa adalah produsen PSP PSP hanya pembaca yang berkomunikasi langsung ke jaringan sesuai dengan konvensi DICOM3.

         Non-standar Akses Data Digital PSP. Dalam upaya untuk mengakses data digital PSP, sejumlah metode artifisial dikembangkan, termasuk "dump layar" dari driver video workstation ke hard drive lokal dan down-sampling dari data resolusi penuh PSP. Adalah penting untuk menyadari bahwa data yang ditangkap oleh metode ini tidak termasuk pemrosesan layar dan tidak termasuk resolusi skala abu-abu penuh atau matriks pixel dari file gambar asli PSP.

       Akuisisi dan Asosiasi Demografi Pasien dan Informasi Ujian. Awal PSP perangkat yang dibutuhkan operator untuk secara manual memasukkan informasi demografi pasien dan ujian terkait dengan setiap gambar yang PSP. Sebagai perangkat PSP menjadi terintegrasi ke dalam operasi radiologi, metode yang lebih efisien dikembangkan untuk memperoleh data ini termasuk pembuatan kartu magnetik, bar code, dan akhirnya, antarmuka fungsional dengan Sistem Informasi Radiologi. Dalam rangka untuk melakukan tes penerimaan pada sistem terintegrasi PSP, fisikawan mungkin harus membuat pasien hantu di RIS yang sesuai dengan eksposur tes direncanakan.

H. FUNGSIONAL UMUM SISTEM SPESIFIKASI DARI PSP

            Spesifikasi fungsional yang terkait dengan "khas" kemampuan / spesifikasi yang tercantum berdasarkan sebuah tinjauan terbaru literatur vendor. Hal ini sangat dianjurkan untuk berkomunikasi dengan spesialis pemasaran dan insinyur sistem untuk menentukan up-to-date kemampuan / spesifikasi dari sistem PSP tertentu sebelum pembelian, instalasi dan pengujian.  

Wire mesh menguji dan keseragaman resolusi di reseptor

Tes ini menggunakan layar film kontak alat tes untuk memverifikasi fokus atas total lapangan pandang dari reseptor fosfor. Salah satu kaset ukuran masing-masing harus diuji. Tempatkan wire mesh alat tes dalam kontak langsung dengan kaset PSP, dan mengekspos IP ke balok energi yang relatif rendah (~ 60 kVp), 180 cm SID, dan Mas untuk memberikan ~ 5 mR (kuantum belang harus rendah). Gunakan algoritma pembacaan / pengolahan yang meningkatkan kontras radiografi. Gambar yang dihasilkan harus bebas distorsi dan tajam di seluruh bidang pandang. Distorsi dari pola mesh atau bidang unsharpness yang unik untuk pelat fosfor individu menunjukkan reseptor PSP yang harus dibersihkan atau dihapus dari layanan. Distorsi berulang atau unsharpness pada gambar reseptor PSP yang berbeda menunjukkan suatu kerusakan peralatan.

Kontras Rendah Resolusi

          Resolusi kontras harus dibatasi oleh statistik kuantum (sinar-x terserap dalam pelat pencitraan) dalam suatu sistem yang dirancang dengan baik. Tes ini memverifikasi x-ray foton keterbatasan statistik (kuantum tenggelam) selama rentang eksposur umum digunakan untuk klinis x-ray imaging. Sumber-sumber kebisingan lain, seperti elektronik, pencahayaan digitalisasi,, atau kebisingan pola tetap seharusnya tidak membatasi deteksi sinyal kontras rendah dalam kisaran paparan klinis digunakan. Sebuah kontras dikalibrasi benda uji yang rendah seperti hantu Leeds dirancang untuk dihitung radiografi [McArdle, Leeds, Cowen, 93] atau kontras rendah UAB hantu [Wagner, 91]. Hantu harus dicitrakan pada energi berkas disarankan menggunakan eksposur berbagai kejadian dalam rentang klinis yang khas. Untuk hantu Leeds, 70 atau 75 kVp adalah energi kalibrasi. Dengan hantu UAB, berbagai potensi operasi puncak dapat digunakan, dan kontras mutlak ditentukan dari grafik kalibrasi tergantung pada kVp dipilih dan filtrasi tembaga ditambahkan. Dalam situasi baik, protokol akuisisi standar klinis harus digunakan (misalnya, kontak imaging dengan grid; kaset PSP ditempatkan di meja Bucky, dll). Tiga gambar individu yang diperoleh dengan eksposur insiden ~ 0,1 mR, ~ 1,0 mR dan ~ 10 mR untuk pelat fosfor. Algoritma khusus untuk resolusi kontras harus digunakan untuk proses piring. Kontras harus meningkatkan sensitivitas dengan paparan meningkat, terkait dengan kebisingan kuantum berkurang. Jika tidak, sumber-sumber kebisingan dan faktor harus dipertimbangkan, seperti efisiensi deteksi dikurangi (misalnya, piring resolusi standar versus tinggi pencitraan), kebisingan titik tetap (artefak), pencahayaan yang berlebihan atau kebisingan amplifikasi, atau pengaruh pencar x-ray/light pada kontras subjek, antara faktor-faktor lainnya. Sistem PSP harus memberikan sensitivitas kontras hampir setara dengan detektor layar-film dengan teknik akuisisi yang sama (geometri, x-ray faktor, grid, dll). Permintaan bantuan dari insinyur layanan untuk memperbaiki masalah yang signifikan yang mungkin timbul. Setelah selesai, tingkat kontras sensitivitas dapat berfungsi sebagai dasar untuk tes QC periodik dan standar kinerja.
Untuk sistem dengan kemampuan analisis citra digital, penentuan kuantitatif dari sinyal untuk rasio kebisingan melalui daerah bunga (ROI) analisis (sinyal dibagi rata oleh kebisingan rms dalam ROI yang dipilih) sebagai fungsi dari eksposur insiden harus dipertimbangkan. Kontras untuk rasio kebisingan antara objek kontras rendah dalam kontras hantu (perbedaan nilai rata-rata dibagi dengan kebisingan rms dalam ROI latar belakang) memberikan patokan kuantitatif kinerja reseptor gambar PSP untuk teknik akuisisi standar. Pembentukan nilai-nilai dasar memungkinkan penilaian obyektif kinerja sistem dengan perbandingan data saat ini dan sejarah.

Akurasi / ketelitian dari siklus penghapusan

          Pelat PSP, jika tidak atau belum cukup dihapus, berpotensi dapat menimbulkan artefak gambar yang dapat meniru proses penyakit pada akuisisi gambar berikutnya. Secara khusus, sebuah reseptor yang sangat overexposed mungkin memerlukan beberapa "erasures" sebelum informasi laten sisa gambar benar-benar dihapus. Untuk menguji kemampuan penghapusan, mengekspos plat pencitraan untuk eksposur insiden sekitar 100 mR dengan benda uji ditempatkan di tengah kontras tinggi (misalnya, resolusi pola bar). (Perhatikan bahwa dalam beberapa sistem, jika paparan melebihi 500 mR, piring akan diakui sebagai "overexposed" dan dilarang untuk digunakan segera atau dikembalikan dengan pesan peringatan). Proses piring menggunakan algoritma klinis standar, dan kembali permintaan pelat tertentu. Re-mengekspos lempeng paparan insiden seragam sekitar 1 mR (misalnya, 50 kVp, 5 MAs @ 180 cm) dengan luas collimated sedikit lebih kecil, dan proses dengan menggunakan algoritma pembacaan yang sama. Verifikasi kurangnya sinyal residu dari paparan tinggi sebelumnya dengan mencari gambar hantu pola uji resolusi, dan menentukan keakuratan indikator eksposur insiden dari paparan insiden dikenal di reseptor.

Pengolahan gambar: Lut dan peningkatan frekuensi transformasi

          Tujuan dari tes ini untuk memverifikasi berfungsinya berbagai algoritma yang disediakan oleh produsen tentang algoritma pengolahan citra khusus dan penyesuaian pengguna yang dipilih untuk aplikasi klinis. Perubahan spesifik dengan parameter yang menentukan transformasi dari suatu gambar yang diperoleh dari "mentah" data untuk data gambar dan verifikasi hasilnya diuji. Pada film-hanya sistem, ini membutuhkan akuisisi gambar beberapa identik di piring fosfor, yang kemudian diproses dengan perubahan khusus (atau pilihan ujian tertentu) di tingkat kontras, kepadatan sasaran optik, kurva Lut spesifik, dan peningkatan frekuensi antara lain. Pengujian ini disederhanakan pada sistem yang memiliki workstation gambar tampilan dan software yang memungkinkan pengguna perubahan dipilih pada gambar tunggal. Gambar kontras hantu rendah, langkah baji aluminium, dan resolusi tinggi hantu uji dapat menyediakan berbagai objek gambar yang jelas menunjukkan efek dari parameter gambar dan dampaknya pada kualitas gambar.
Review gambar klinis juga disarankan, dan kolaborasi dengan ahli radiologi membaca gambar untuk menyempurnakan karakteristik gambar tampilan sesuai keinginan mereka sangat penting. PSP spesialis sistem harus tersedia setelah selesai instalasi peralatan untuk membantu dalam optimasi algoritma pemeriksaan, dan untuk melatih teknologi, fisikawan dan ahli radiologi dalam pengoperasian sistem PSP. Hal ini sangat dianjurkan bahwa pelatihan yang cukup harus diperoleh untuk memungkinkan perubahan algoritma kecil dan penyesuaian oleh fisikawan atau teknolog QC.

I. ARTEFAC

Gambar artefak

Artefak pada gambar dapat berasal dari perangkat keras (misalnya, x-ray sistem, jaringan, PSP pembaca, PSP reseptor), perangkat lunak (misalnya, gangguan, algoritma), atau benda (misalnya, posisi, gerak, dll) [Oestmann, 91; Salomo, 91]. Artefak hardware timbul dari pelat gambar, pembaca gambar, printer hardcopy atau prosesor. Paling umum adalah cacat IP yang bersifat sementara, dan mungkin karena debu, kotoran, atau (non-terhapus) hantu gambar. Artefak ini dapat dengan mudah diperbaiki dengan membersihkan layar dan / atau penghapusan piring. Artefak IP permanen dapat ditelusuri terhadap goresan atau penuaan layar - pengganti kemungkinan akan diperlukan. Pembaca gambar dapat menyebabkan kerusakan scan lines diabaikan, dan / atau gambar terdistorsi. Daya laser akan mengurangi dari waktu ke waktu ke titik di luar koreksi (seumur hidup diperkirakan tahun, tergantung pada penggunaan sehari-hari), yang memerlukan penggantian subsistem laser. Partikel debu pada cermin defleksi galvanometer atau pada perangkat koleksi cahaya dapat diwujudkan sebagai artefak putus sekolah gambar.

Laser printer misalignment hardcopy dan / atau kerusakan film konveyor dapat menyebabkan jalur distribusi tidak merata scan, distorsi gambar, atau bayangan, di antara segudang potensi masalah. Artefak prosesor film harus dipertimbangkan juga.

Software artefak

          Pemilihan yang tidak tepat menu pengolahan sehingga normalisasi histogram yang salah, skala rentang dinamis, dan kepadatan produksi film adalah penyebab utama dari jenis artefak. Fungsi analisis histogram benar dapat mengidentifikasi nilai-nilai piksel kepentingan dalam gambar. Penyebab termasuk salah-posisi objek, kesalahan deteksi collimation yang dapat terjadi dalam situasi pencar tinggi, dan variasi anatomi yang tidak biasa yang membingungkan algoritma yang mengidentifikasi informasi gambar berguna di reseptor.

Obyek artefak

          Artefak ini biasanya timbul karena salah posisi objek seperti dijelaskan di atas, memindai pola garis interferensi dengan grid yang dihasilkan dalam pola moiré jelas, acak drop-out, atau pengolahan lulus frekuensi tinggi. Jika tidak benar disesuaikan, sebuah "halo" efek bisa muncul di sekitar tepi objek dengan teknik masking unsharp. Backscatter dapat memberikan kontribusi signifikan terhadap degradasi kontras saat volume hamburan substansial belakang kaset, mungkin memperkenalkan gambar hantu seperti artefak "batu nisan" [Tucker, 93].

Film artefak

Tanda tekanan fogging,, debit listrik statis, pengolahan yang tidak tepat disebabkan oleh kimia atau terkontaminasi tidak memadai atau tingkat suhu yang tidak tepat dari pengembang / fixer, menempatkan film dalam terbalik di printer laser dan kesalahan lain yang serupa akan menghasilkan manifestasi artefak dikaitkan dengan film.