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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2020-04-29 09:30
前言
基于平板探測(cè)器的C形臂已經(jīng)越來越普及,幾乎每個(gè)C形臂廠家都推出了平板C形臂。有的廠家的平板C形臂號(hào)稱400萬像素,有的廠家是220萬像素,還有的是100萬像素;監(jiān)視器分辨率低的有1280x1024,高的有3840x2160,平板探測(cè)器的分辨率和監(jiān)視器分辨率有什么關(guān)系呢?你以為你以為的是不是真的是你以為的那樣呢?今天我們就來說說分辨率那點(diǎn)事。
1、平板探測(cè)器分辨率相關(guān)參數(shù)
以某公司的一款平板探測(cè)器為例,有效尺寸21cmx21cm,像素尺寸205um,像素矩陣1024x1024。
a. 有效尺寸
b. 像素尺寸
平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)見下圖:

c. 理論空間分辨率

對(duì)于像素尺寸為205um的平板,其理論空間分辨率為

在X光機(jī)領(lǐng)域測(cè)量極限空間分辨率時(shí),按照國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn),是把線對(duì)卡和掃描線成45度擺放,見下圖:

按45度測(cè)量的為極限空間分辨率,其最大值為2.44x1.414=3.44 (lp/mm)。當(dāng)然了,這是計(jì)算值,實(shí)際上在顯示器上看不到3.4線對(duì),看到3.1線對(duì)是沒問題的。

2. 顯示器分辨率
探測(cè)器檢測(cè)到的骨骼或?qū)Ыz的細(xì)節(jié),經(jīng)過圖像處理后,需要通過顯示器呈現(xiàn)出來給醫(yī)生看?,F(xiàn)在的顯示器都是液晶顯示器,也是通過一個(gè)像素一個(gè)像素的把探測(cè)器檢測(cè)到的圖像顯示出來。
常見的顯示器分辨率(像素矩陣)有:
1280x1024; 1920x1080; 2560x1440; 3840x2160。
19"顯示器是5:4的,常見分辨率是1280x1024,27"顯示器是16:9的,常見分辨率有1920x1080和3840x2160
其中1920x1080的又叫2k(因?yàn)?920約等于2000(2k)),3840x2160的叫4k顯示器。
2560x1440的已經(jīng)很少見了。
3.系統(tǒng)分辨率
我們常常把在顯示器上能看到的X射線成像分辨率叫做系統(tǒng)分辨率,一個(gè)C形臂的影像鏈由探測(cè)器、圖像處理單元和顯示器組成,系統(tǒng)的分辨率取決于影像鏈三個(gè)部分中分辨率最低的環(huán)節(jié)。
當(dāng)顯示器的像素矩陣大于等于探測(cè)器的像素矩陣時(shí),圖像沒有細(xì)節(jié)損失,探測(cè)器的分辨率能在顯示器上完全顯示出來。此時(shí)系統(tǒng)分辨率等于探測(cè)器的分辨率。
如果顯示器的像素矩陣少于探測(cè)器的像素矩陣,那么在顯示器上看到的分辨率就會(huì)低于探測(cè)器的分辨率,也就是系統(tǒng)分辨率就會(huì)低于探測(cè)器分辨率。
在這兒我們引入一個(gè)系統(tǒng)等效像素尺寸的概念。就是用有效尺寸除以影像鏈的最低像素矩陣。我們以Z公司的20cm平板C臂為例,該平板有效尺寸為20cmx20cm,像素尺寸為100um,像素矩陣為2000x2000(2kx2k);顯示器為19寸液晶顯示器,顯示矩陣為1280x1024。很顯然,該探測(cè)器的2kx2k的圖像不可能在1280x1024的顯示器上原樣顯示出來,必須將2kx2k的圖像壓縮為1024x1024后才能顯示出來。經(jīng)過壓縮后,系統(tǒng)等效像素尺寸將不再等于探測(cè)器像素尺寸,會(huì)從100um變?yōu)榱?0cm/1024=200um,其系統(tǒng)分辨率將不再是5lp/mm,而是降低為了:

根據(jù)上面的公式,探測(cè)器的理論空間分辨率為5lp/mm,廠家會(huì)聲稱平板有效尺寸為20cmx20cm,最大分辨率為5lp/mm。看到廠家的參數(shù),大家一般都會(huì)以為20cmx20cm視野下可以看到5lp/mm。但是,在這個(gè)1280x1024的顯示器上,是不可能看到20cmx20cm的圖像的同時(shí)也能看到5lp/mm的圖像。
換種說法,要看到20cm的大圖像,分辨率就會(huì)從5lp/mm降低為2.5lp/mm;要看到5lp/mm的分辨率,就需要用mag模式或放大模式,此時(shí)視野就會(huì)變?yōu)?0cm或更小。
4.常見平板C形臂的分辨率比較

由上表可以看出,S2和ZZ 的C形臂由于監(jiān)視器的像素矩陣低于平板探測(cè)器的像素矩陣數(shù),導(dǎo)致其系統(tǒng)分辨率低于平板探測(cè)器分辨率。
5. 總結(jié)
本文介紹了理論分辨率的計(jì)算方法,以及X光機(jī)極限分辨率是理論分辨率的1.414倍的關(guān)系。
總結(jié)了平板C形臂系統(tǒng)分辨率和探測(cè)器分辨率以及監(jiān)視器分辨率的關(guān)系:系統(tǒng)分辨率取決于影像鏈中分辨率最低的環(huán)節(jié)。
希望大家在選擇平板C形臂的時(shí)候能撥開迷霧,選擇到適合自己的機(jī)器。

來源:Radioham/C形臂X射線機(jī)