Φιλμ, επεξεργασία του φιλμ στο σκοτεινό θάλαμο, ενισχυτικές πινακίδες και ψηφιακά συστήματα καταγραφής της εικόνας

Transcript

1 Φιλμ, επεξεργασία του φιλμ στο σκοτεινό θάλαμο, ενισχυτικές πινακίδες και ψηφιακά συστήματα καταγραφής της εικόνας

2 Σκοπός Μαθήματος Να εξηγηθούν οι βασικές έννοιες που θα βοηθήσουν τον φοιτητή να γνωρίζει: τη δομή και τις ιδιότητες του ακτινογραφικού φιλμ τον ρόλο των ενισχυτικών πινακίδων τα στάδια της χημικής επεξεργασίας των φιλμ στο σκοτεινό θάλαμο την οργάνωση και σωστή λειτουργία του σκοτεινού θαλάμου Τα ψηφιακά συστήματα καταγραφής της εικόνας

3 Τα ακτινογραφικά φιλμ

4 Τι είναι ένα φιλμ;

5 Τα <<συστατικά>> του οπισθοφατνιακού φιλμ

6 Μονά και διπλά φιλμ

7 Διαφορετικά μεγέθη Οπισθοφατνιακά Μετά πτερυγίου Δήξεως Size 2 31 x 41 mm Size 1 24 x 40 mm Size 0 22 x 35 mm Size3 27 x 54 mm Size 2 31 x 41 mm Size 1 24 x 40 mm Size 0 22 x 35 mm Size 4 57 x 76 mm

8 Ενδοστοματικά και εξωστοματικά φιλμ

9 Τύποι κασετών Επίπεδες Κεκαμένη και άκαμπτη Εύκαμπτες

10 Οι κασέτες προστατεύουν το φιλμ από το φως και εξασφαλίζουν την καλή επαφή του με την ενισχυτική πινακίδα Καλή επαφή Απώλεια επαφής Διάχυση Εν. πινακίδα φιλμ

11 Τομή ακτινογραφικού φιλμ Προστατευτική ουσία Γαλάκτωμα Συγκολλητική ουσία Βάση Συγκολλητική ουσία Γαλάκτωμα Προστατευτική ουσία

12 Παρασκευή φωτογραφικού γαλακτώματος Ζελατίνη AgNO 3 +KBr = AgBr +KNO 3 Εναιώρημα κρυστάλλων σε ζελατίνη

13 Ιδιότητες των φιλμ Οπτική πυκνότητα (density) Αντίθεση(contrast) Ταχύτητα ή ευαισθησία Λεπτομέρεια

14 Βασικές έννοιες

15 Ακτινογραφική πυκνότητα ή οπτική πυκνότητα (optical density) D=log Io/I Η ένταση των αισθημάτων είναι ανάλογη με τον δεκαδικό λογάριθμο των ερεθισμάτων. I 0 I

16 D Log E

17 Παράγοντες που επηρεάζουν την ακτινογραφική πυκνότητα mas kvp Πρωτογενείς Εστιακή απόσταση Τεχνική λήψης Ακτινογραφικό μηχάνημα Δευτερογενείς Πάχος ακτινογραφικού αντικειμένου Συνθήκες εμφάνισης Τύπος φιλμ Ενισχυτικές πινακίδες Αντιδιαχυτικά διαφράγματα

18

19 Η αντίθεση του φιλμ εκφράζει τις διαφορές της οπτικής D 3 πυκνότητας, που αντιστοιχούν σε δυο διαφορετικές περιοχές της εικόνας. D 2 Αντίθεση του φιλμ D E 2 E 3 LogE

20 Αντίθεση του φιλμ Χαμηλό Υψηλό

21 Παράγοντες που επηρεάζουν την αντίθεση του φιλμ Όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν την ακτινογραφική πυκνότητα

22 Παράγοντες που επηρεάζουν την αντίθεση του φιλμ Τύπος φιλμ Συνθήκες εμφάνισης

23 Ευαισθησία και λεπτομέρεια των φιλμ ULTRA-SPEED EKTASPEED PLUS INSIGHT D E F

24 Density Ευαισθησία ή ταχύτητα των φιλμ H iδια τιμή οπτικής πυκνότητας ( 1.0 ) F < E < D lοg έκθεσης

25 Ενισχυτικές πινακίδες

26 Ενισχυτικές πινακίδες Έχουν ως στόχο την μετατροπή των ακτίνων Χ σε άλλη μορφή ακτινοβολίας (μεταλλάκτες ενεργείας) Η μετατροπή αυτή βασίζεται στο φαινόμενο του φθορισμού Το υλικό τους είναι συνήθως το βολφραμικό ασβέστιο ( CaWO 4 ) Η απορρόφηση ενός φωτονίου Χ παρέχει περίπου 1000 φωτόνια ορατού φωτός Μειώνουν την δόση της ιοντίζουσας ακτινοβολίας που δέχεται ο ασθενής, σχεδόν 50%

27 Θέση και σχέση φιλμ-ενισχυτικής πινακίδας στην κασέτα Πρόσθια επιφάνεια κασετ. Πρόσθια ενισχ. πινακίδα Βάση φιλμ Διπλής επίστρωσης φιλμ Οπίσθια ενισχ. πινακίδα φελιζόλ Οπίσθια επιφάνεια κασέτας με μόλυβδο Γαλάκτωμα φιλμ

28 Απεικόνιση ενισχυτικών πινακίδων σε εγκάρσια διατομή Προστατευτικό περίβλημα βάση Αντανακλαστική επιφάνεια Φθορίζουσα ουσία Προστατευτικό περίβλημα

29 Φθορισμός στην ενισχυτική πινακίδα το φωσφορίζον στρώμα μετατρέπει την ακτινοβολία Χ σε ορατή ή υπεριώδη ακτινοβολία Ενισχυτική πινακίδα Γαλάκτωμα φιλμ Βάση φιλμ Γαλάκτωμα φιλμ

30 Η εξωστοματική απεικόνιση χρησιμοποιεί φιλμ με διπλή επικάλυψη ανάμεσα σε δύο πινακίδες Κάποιο ποσοστό φωτός διασχίζει το φιλμ και εκθέτει την επίστρωση στην απέναντι πλευρά Ενισχυτική πινακίδα emulsion emulsion φιλμ Ενισχυτική πινακίδα

31 Σπάνιες γαίες αντί CaWO 4 Μεγαλύτερη απορρόφηση φωτονίων Μείωση της δόσης 40%-50% Άνευ ενισχ. πινακ. Με ενισχ. πινακ.

32 Μέρος δεύτερο

33 Τα στάδια σχηματισμού της εικόνας στο φιλμ 1. Επίδραση ακτινοβολίας 2. Σχηματισμός (αόρατης) λανθάνουσας εικόνας 3. Μετατροπή της λανθάνουσας εικόνας σε ορατή με την χημική επεξεργασία στο σκοτεινό θάλαμο

34 φιλμ Λανθάνουσα εικόνα Λανθάνουσα εικόνα Ορατή εικόνα Ορατή εικόνα Πιθανή Διάγνωση

35 Ag Br

36 Σχηματισμός λανθάνουσας εικόνας Ατέλεια στην κρυσταλλική δομή:ag +, AgS.= ίχνη ή κηλίδες ευαισθησίας που παγιδεύουν ελεύθερα ηλεκτρόνια.

37 Σχηματισμός λανθάνουσας εικόνας AgBr +hv = Ag + + Br - Br - + hv = Br + e - Παγίδα e -

38 Οι κρύσταλλοι του AgBr παρουσιάζουν το φαινόμενο της ιοντικής φωτοαγωγιμότητας. Δηλαδή μερικά ιόντα Ag + μπορούν να κινούνται και να έλκονται από παγιδευμένα ηλεκτρόνια. Παγίδα e - Ag +

39 Ο Ag είναι αδιαφανής σε μορφή μελανών κόκκων Ag+ + e - = Ag

40 Κέντρα λανθάνουσας εικόνας

41 Από την λανθάνουσα στην ορατή εικόνα Λανθάνουσα εικόνα Ορατή εικόνα Χημική επεξεργασία

42 Από την λανθάνουσα στην ορατή εικόνα λανθάνουσα εικόνα εμφάνιση μονιμοποίηση

43 Η χημική επεξεργασία του φιλμ συνίσταται από : Εμφάνιση Στερέωση ή μονιμοποίηση του ακτινογραφικού φιλμ Πλύσιμο-στέγνωμα

44 Χημική επεξεργασία του φιλμ Στόχο έχει να κάνει την λανθάνουσα εικόνα ορατή με την αύξηση του ατομικού Ag στα κέντρα της λανθάνουσας εικόνας. Δότες ηλεκτρονίων, δηλαδή αναγωγικά μέσα : Ag + + e - = Ag ΕΜΦΑΝΙΣΗ

45 Εμφάνιση ΟΗ= Υδροκινόνη ή φαινυδόνη 10 9 άτομα Ag στο κέντρο λανθάνουσας εικόνας AgBr που παραμένει είναι ευαίσθητος στο φως. αλκαλικόph

46 Απομάκρυνση παραμένουσας ποσότητας AgBr =Στερέωση ή μονιμοποίηση 2AgBr + Na 2 S 2 O 3 2NaBr +Ag 2 S 2 O 3 Μέσο στερέωσης όξινο Ph Υδατοδιαλυτό σύμπλοκο Πλύσιμο +Στέγνωμα

47 Τρόποι εμφάνισης Χειροκίνητος Αυτόματος

48 Φωτισμός ασφαλείας Εξοπλισμός σκοτεινού θαλάμου

49 Εξοπλισμός σκοτεινού θαλάμου Εμφανιστική μονάδα Εμφανιστικό Η 2 Ο Μονιμοποιητικό

50 Θερμόμετρο Χρονόμετρο Αρπάγες Στεγνωτήρας Εξοπλισμός σκοτεινού θαλάμου

51 Επεξεργασία του φιλμ

52

53 Επεξεργασία του φιλμ σε αυτόματο εμφανιστήριο

54 Pixel εναντίον κόκκων

55 ΟΡΟΛΟΓΙΑ CCD = Charge-Coupled Device= Συσκευή συζευγμένων φορτίων Storage Phosphor Plate=SPP= πλάκες φωσφόρου

56 Ενδοστοματικά ψηφιακά συστήματα Άμεσα ψηφιακά συστήματα CCD Συστήματα με πλάκες φωσφόρου PSP Photostimulable Phosphor Storage Plates

57 Ένα σύστημα CCD λειτουργεί με έναν ψηφιακό δέκτη CCD συνδεδεμένο με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή μέσω ενός καλωδίου Συστήματα CCD

58 Αισθητήρας CCD

59 Αισθητήρας CCD Ακτινοβολία X Ακτινοβολία X Ακτινοβολία X Scintillator Ακτινοβολία X Scintillator CCD Οπτικές ίνες CCD

60 Μόριο σιλικόνης

61 E g E g Ζώνη Αγωγι µ ότητας Ζώνη Σθένους Μέταλλα Ηµιαγωγοί Μονωτές

62 Ε vacuum Ε q χ Ε c Ζώνη Αγωγι µ ότητας Ε g Ε v Ζώνη Σθένους Ημιαγωγός

63 e - ΖΑ hv > E g E g h v h + e - h + ΖΣ

64

65

66 Αισθητήρας CCD Τα pixels εκφορτίζονται διαδοχικά και δίνουν τις πληροφορίες τους σειρά-σειρά. Το αναλογικό σήμα μετατρέπεται σε ψηφιακό και απεικονίζεται στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή ως συγκεκριμένη διαβάθμιση-απόχρωση του γκρίζου.

67 πλαστικές πλάκες που η μία επιφάνεια τους είναι καλυμμένη με ένα στρώμα φωσφόρου που είναι ευαίσθητο στην ακτινοβολία Συστήματα PSP

68 Κρύσταλλοι Γερμανίου με πρόσμειξη As ή In

69 Ε vacuum Ε q χ Ε c Ζώνη Αγωγι µ ότητας Ε g Ε v Ζώνη Σθένους Ημιαγωγός

70 e - ΖΑ hv > E g E g h v h + e - h + ΖΣ

71 Storage Phosphor Plate, SPP Ακτινοβολία laser Φωτοπολλαπλασιαστής SPP

72 Συστήματα PSP Μετά την ακτινοβόληση η πλάκα φωσφόρου τοποθετείται σε ειδικό scanner, όπου σαρώνεται από δέσμη λέιζερ με συγκεκριμένο μήκος κύματος

73 Storage Phosphor Plate, SPP

74 Τεχνολογία CCD Άμεση εμφάνιση της εικόνας στην οθόνη του ηλ. υπολογιστή. Μεγαλύτερη ανάλυση στην εικόνα. Απαιτείται εντελώς ξεχωριστός εξοπλισμός. Τεχνολογία SPP Παρεμβάλλεται το ενδιάμεσο στάδιο στον laser scanner. Υστερεί σε ανάλυση.περιπου Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα.

75 Τεχνολογία CCD Άμεση εμφάνιση της εικόνας στην οθόνη του ηλ. υπολογιστή. Μεγαλύτερη ανάλυση στην εικόνα. Απαιτείται εντελώς ξεχωριστός εξοπλισμός. Τεχνολογία SPP Παρεμβάλλεται το ενδιάμεσο στάδιο στον laser scanner. Υστερεί σε ανάλυση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα.

76 Τεχνολογία CCD Άμεση εμφάνιση της εικόνας στην οθόνη του ηλ. υπολογιστή. Μεγαλύτερη ανάλυση στην εικόνα. Απαιτείται εντελώς ξεχωριστός εξοπλισμός. Τεχνολογία SPP Παρεμβάλλεται το ενδιάμεσο στάδιο στον laser scanner. Σήμερα περίπου ίδια. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα.

77 Τεχνολογία CCD Άμεση εμφάνιση της εικόνας στην οθόνη του ηλ. υπολογιστή. Μεγαλύτερη ανάλυση στην εικόνα. Απαιτείται εντελώς ξεχωριστός εξοπλισμός. Τεχνολογία SPP Παρεμβάλλεται το ενδιάμεσο στάδιο στον laser scanner. Υστερεί σε ανάλυση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα.

78

79 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

80 Η εικόνα που βλέπετε είναι μια εικόνα με pixel τα οποία έχουν 1 bit πληροφορίας (bit depth) και επομένως μπορούν να είναι άσπρα ή μαύρα. Ένα bit είναι η ποσότητα της πληροφορίας που μπορεί να αποθηκευτεί από μία δυαδική συσκευή και ένα byte = 8 bit

81 Στο δυαδικό σύστημα έχουμε μόνο δύο ψηφία 0 και 1 η βάση μας λοιπόν είναι το 2. Έτσι λοιπόν έχουμε του εξής συνδυασμούς: 1 bit=2 1 = 2 συνδυασμοί αριθμών του : 0 1 (μαύρο άσπρο) 2 bit=2 2 = 4 συνδυασμοί αριθμών των : (μαύροσκούρο γκρι-ανοιχτό γκρι-άσπρο) 3 3bits=2 3 = 8 συνδυασμοί αριθμών των : Συνοπτικά δηλαδή έχουμε εικόνες με χρωματικό βάθος η bit depth

82