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1、计算机X线摄影Computed Radiography，CR1计计算机算机X线摄线摄影影计算机X线摄影传统的X线成像是经X射线曝光，将影像信息记录在胶片上，在显、定影处理后，在照片上显示影像计算机X线成像是将影像信息记录在影像板（imaging plate，IP）上，经激光扫描仪获得数字化图像，可以用计算机进行后处理，经数字/模拟转换器转换，在高分辨率显示器上显示灰阶图像2计计算机算机X线摄线摄影影计算机X线摄影影像信息的读取：IP上的潜影用激光扫描系统读取，并转换成数字信号。激光束对匀速移动的IP整体进行精确而均匀的扫描。在IP上通过激光激发出的荧光，由自动跟踪的集光器收集，经光电转换器转换
2、成电信号，放大后，由模拟/数字转换器转换成数字化影像信息 3计计算机算机X线摄线摄影影计算机X线摄影影像信息的处理：影像的数字化信号经图像处理系统处理，可以在一定范围内改变图像的特性。这是CR优于X线照片之处图像处理主要功能灰阶处理窗位处理数字减影血管造影处理X线吸收率减影处理等4计计算机算机X线摄线摄影影计算机X线摄影灰阶处理：通过图像处理系统的调整，可使数字信号转换为黑白影像对比，在人眼能辨别的范围内进行选择，以达到最佳的视觉效果窗位处理：以某一数字信号为0，即中心，使一定灰阶范围内的组织结构，以其对X线吸收率的差别，得到最佳的显示，同时可对这些数字信号进行增强处理窗位处理可提高影像对比，
3、有利于显示精细结构 5计计算机算机X线摄线摄影影计算机X线摄影影像的显示与存储：数字化图像经数字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出人眼可见的灰阶图像。荧屏上的图像可供观察分析，还可用多帧光学照相机摄于胶片上，用激光照相机可把影像的数字化信号直接记录在胶片上，可提高图像质量。激光照相机同自动洗片机联成一体，可减少操作程序 CR的数字化图像信息还可用磁带、磁盘和光盘作长期保存。6计计算机算机X线摄线摄影影IP reader& data entry workstationpost-processing workstationlaser printerdigitalarchive7计计算机算机X线摄线摄
4、影影CR的临床应用CR的图像质量与所含的影像信息量可与传统的X线成像相媲美。图像处理系统可调节对比。故能达到最佳的视觉效果曝光宽容度较大；患者接受的X线量减少。图像信息可由磁盘或光盘储存，并进行传输8计计算机算机X线摄线摄影影CR的临床应用CR图像与传统X线图像都是所摄部位总体的重迭影像，因此，传统X线能摄照的部位也都可以用CR成像，而且对CR图像的观察与分析也与传统X线相同。所不同的是CR图像是由一定数目的象素所组成的数字图像 9计计算机算机X线摄线摄影影CR的临床应用易于显示纵隔结构如血管和气管对结节性病变的检出率高于传统的X线成像，但显示肺间质与肺泡病变则不及传统的X线图像CR在观察肠管
5、积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像 10计计算机算机X线摄线摄影影CR的临床应用用CR行体层成像优于X线体层摄影胃肠双对比造影在显示胃小区、微小病变和肠粘膜皱襞上，CR优于传统的X线造影11计计算机算机X线摄线摄影影12计计算机算机X线摄线摄影影13计计算机算机X线摄线摄影影14计计算机算机X线摄线摄影影CR系统概述IP板成像板作为图像信号渎取的载体，透过人体的X线进入IP板成像层，使成像层荧光体吸收X线能量产生半稳定状态的电子分布于荧光体内，形成潜影 扫描仪扫描仪用激光束扫描感光的IP板，把潜影中的电信号转变为光信号并采集，经AD转换成数字信号，形成数字像 病人身份输入工作站（ID
6、STATION）将病人姓名，性别、年龄等键入计算机，明确数字影像的身份，以便查找 15计计算机算机X线摄线摄影影CR系统概述图像工作站实现数字图像后处理功能激光打印机数字影像经激光打印机，可得到清晰准确的CR激光片，用于诊断或存档刻录机与图像工作站相连，数字化图像被刻录饥刻录在光盘上，便于保存和调阅 16计计算机算机X线摄线摄影影数字图像后处理功能IP板扫描时的出现的翻转或倒置等现象，可通过调节可获得正常体位样式的图像利用放大镜功能对感兴趣区域进行细致观察，显示细微结构和病灶调节窗位窗宽，获得清晰度和对比度都满意的图像可实现对ROI的长度和面积测量边缘增强功能可对摄片条件偏低、影像较淡而难以调
7、节的图像进行锐化处理，以获得满意的效果 17计计算机算机X线摄线摄影影 CR成像的基本原理 影像信息的采集 CR系统的影像首先记录在IP板上,其上涂有光激励发光物质（photo stimulated luminescence，PSL） 。这种物质在第一次激发光照射时，能将激发光所携带的信息记录下来，当受到二次激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相关的荧光18计计算机算机X线摄线摄影影CR成像的基本原理影像信息的采集CR系统的影像首先记录在IP板上,其上涂有光激励发光物质（photo stimulated luminescence，PSL） 。这种物质在第一次激发光照射时，能将激发光所携带
8、的信息记录下来，当受到二次激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相关的荧光19计计算机算机X线摄线摄影影PSL物质的特点X射线照射量同PSL相对强度呈线性关系PSL发光强度要比X射线照射量大2-3个数量级PSL的强度与二次激发光的波长有关在一定的范围内，PSL的强度随二次激发光的功率增大而增大 20计计算机算机X线摄线摄影影PSL材料的发光寿命要短，即PSL强度衰减速度要快存储在PSL物质中的影像信息随存储时间（读取前的时间）的延长而衰减。临床上一般要求在摄片后8小时内进行扫描读取过程长期不用的IP会受到天然本底辐射而出现黑点噪声 21计计算机算机X线摄线摄影影影像信息的读取22计计算机算
9、机X线摄线摄影影荧光屏显示多幅照相机将影像拍摄到胶片上多幅照相机是通过光学系统直接从荧光屏摄 影，由于荧光屏上光斑的干扰，很难得到高 质量的照片 激光照相机直接记录影像信号激光照相机直接把数字信号记录到胶片上， 能较好地控制曝光量，得到较高质量的影像 影像的再现23计计算机算机X线摄线摄影影 激光照相机24计计算机算机X线摄线摄影影胶片由高精度电机带动，精确地向一侧匀速移动激光束通过摆动式反光镜和多面体回旋式反光镜的反射，在与胶片垂直的方向上，依次投射到胶片上激光器与反光镜之间加一个超声调光器调节激光强度。控制超声调光器，则可以将电信号作为平面影像由激光照到胶片上，再通过胶片的显影得到CR照片
10、激光照相机使用的胶片是对波长在780nm左右的半导体激光有高感光性的微粒子单面胶膜专用胶片 25计计算机算机X线摄线摄影影影响CR图像质量的因素 CR影像的空间分辨率主要取决 PSL物质结晶体的颗粒度 影像读出系统的电、光学特性 激光束光点直径的大小 激光与其激发产生PSL在IP中的散射程度CR影像的空间分辨力尚不如传统胶片26计计算机算机X线摄线摄影影影像的噪声可分为 X射线量子噪声 光量子噪声 固有噪声 CR噪声 27计计算机算机X线摄线摄影影光量子噪声是IP上的PSL物质被二次激发时，PSL转换为电信号过程中产生的噪声呈泊松分布光量子噪声的大小与光电子数成反比 入射的X射线量IP上X射线
11、吸收率IP产生的PSL量聚集PSL的集光器集光效率PMT的光电转换率提高IP的PSL亮度、使用高集光效率的集光器和高光电转换效率的PMT，都可以降低光量子噪声，提高CR影像的质量 光量子噪声28计计算机算机X线摄线摄影影固有噪声与X射线无关,包括IP的结构噪声由IP中PSL物质颗粒的随机分布产生激光噪声模拟电路噪声A/D转换中的量子噪声在固有噪声中，IP的结构噪声起决定性作用固有噪声29计计算机算机X线摄线摄影影CR的优点 强大的后处理功能 数字影像不同于普通X射线照片，可以进行图像处理，改善影像的质量，显示出未经处理影像中所不能观察到的特征信息，使组织结构、病灶形态更容易被发现，从而提高诊断
12、水平 方便的图像存储和通信 可以存储到各类存储媒介中，长期保存，而不产生影响图像质量的变化。数字影像便于检索和通信，可任意调用而不丢失信息，可实现数据共享，远程会诊 30计计算机算机X线摄线摄影影CR的优点 IP记录的动态范围超过胶片 PSL发光强度对X射线照射量呈5位数直线相关（5个数量级），这就使得组织结构或病灶的X射线吸收系数只要存在微弱差异，就有可能在图像上显示出来。病人的X射线受照量降低 IP上的PSL物质因其对X射线高度敏感，因而可以降低投照时X射线的辐射量 31计计算机算机X线摄线摄影影CR的优点 临床应用范围广 CR系统不仅可以拍摄各种平片，还可以进行体层摄影、胃肠道双重造影及
13、数字减影（造影减影与非造影减影、时间减影与能量减影） IP可以重复使用 IP上残余的X射线潜影经过可见光照射后，可以消除，因此IP能重复使用 32计计算机算机X线摄线摄影影 CR的不足时间分辨率较差无法满足动态器官和结构显示的要求空间分辨率较低与增感屏/胶片系统相比，细微结构的显示略差系统成本较昂贵在一定程度上限制了CR的推广应用（特别是中小医院）33计计算机算机X线摄线摄影影CR的进展IP板均向高分辨方向发展，空间分辨率在4.05.0LP/mm，扫描像素10Pixel/mm， 高质量图像已接近X线胶片的清晰度提高IP板的寿命。采用刚性板：在读该板时不与传动机械发生任何磨擦；用柔性板的厂家也在采用各种方法提高其寿命提高IP板的X线转换率，降低获取图像的X线剂量，从而减低被检者的辐射剂量 34计计算机算机X线摄线摄影影CR的进展采用高速高分辨的激光扫描系统采用高速且性能良好的机械传送系统提升图像处理和存储系统的性能、速度改善图像质量，研发出许多适用各种部位不同组织的专用软件 35计计算机算机X线摄线摄影影
