CR成像技术[1]

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1、CR成像系统的构造CR系统以IP为探测器，利用现有的X线设备进行X线信息的采集来实现图像的获取。它主要由X线机、影像板、影像阅读器、影像处理工作站、影像存储系统和打印机组成。(一)X线机CR系统所用的X线机CR系统的种类有关。CR系统的激光阅读装置分为暗盒型（cassettetype）和无暗盒型(non—cassettetype)两种。暗盒型阅读装置的CR需要暗盒作为载体，装载的IP经历曝光、激光扫描的过程，系统所用的X线机与传统的X线机兼容，不需要单独配置。无暗盒型CR系统的IP曝光和阅读装置组合为一体，图像向工作站

2、传输的整个过程都是自动完成的，需要配置单独的x线发生装置。目前，临床使用的绝大多数CR系统都是暗盒型阅读装置CR，不需要单独购置新的X线机，工作流程也与传统的屏—片系统基本相同。（二）影像板IP是CR成像系统的关键元件，作为记录人体影像信息、实现模拟信息转化为数字信息的载体，代替了传统的屏—片系统。它既适用于固定式X线机，也可用于移动式床边X线机，既可用于普通的X线摄影，也可用于特殊摄影和造影检查，具有很大的灵活性和多用性，可以重复使用。IP从外观上看就像一块单面增感屏，它由表面保护层、光激励荧光物质激基板层和背面保护

3、层组成。影像板根据可否弯曲分为刚性板和柔性板两种类型。影像板的核心是用来记录影像的荧光涂层。柔性板使用弹性荧光涂层，影像板也变得轻巧柔软，可随意弯曲。柔性影像板简化了影像板扫描仪的传输系统，结构较为简单，使得扫描速度较快，设备体积较小。刚性板不能弯曲，阅读仪的传输结构和工作原理不同于前者。但损坏几率小，寿命长，引起的伪影少。IP的规格尺寸与常规胶片一致，一般有35cm×43cm(14ft×17ft)、35cm×35cm(14ft×14ft)、25cmx30cm(10ft×12ft)和20cm×25cm(8ft×10ft

4、)四种规格。根据不同种类的摄影技术，IP可分为标准型(ST)、高分辨型(HR)、减影型及多层体层摄影型。新型的成像板改善了敏感度、清晰度和坚韧性，同时与旧的成像板兼容。电子束处理外涂层用于保护成像板免于机械磨损和化学清洁剂的损伤(下图1)。在正常条件下，成像板的使用寿命为10000次。（三）影像阅读器影像阅读器是阅读IP、产生数字影像、进行影像简单处理并向影像处理工作站或激光打印机等终端设备输出影像数据的装置。它具有将曝光后的IP由暗盒中取出的结构，取出的IP等待激光扫描仪的扫描过程。在激光扫描仪中，数字化影像被送到灰

5、度和空间频率处理的内部影像处理器中，然后送至激光打印机或影像处理工作站。影像读取完成后，IP的潜影被消除，重新装入暗盒。(四)影像处理工作站影像处理工作站具有影像处理软件，可提供不同解剖成像部位的多种预设影像处理模式，实现影像的最优化处理和显示，并可进行影像数据的存储和传输。影像处理工作站可以进行影像的查询、显示与处理(如放大、局部放大、窗宽窗位调节、旋转、边缘增强、添加注解、测量和统计等)，并可把处理结果输出或返回影像服务器。(五)监视器监视器用于显示经影像阅读处理器处理过的影像。(六)存储装置存储装置用于存储经影像

6、阅读处理器处理过的数据，有磁盘阵列、磁带阵列等等。CR的成像原理(一)CR的基本原理1．CR影像的形成过程(1)成像板置于暗盒内，利用传统设备曝光，X线穿透被照体后与IP发生作用，形成潜影。(2)潜影经过激光扫描进行读取，IP被激励后，以紫外线形式释放出存储的能量。这种现象叫光激励发光(photostimulableluminescence，PSL)。(3)利用光电倍增管，将发射光转换成电信号。(4)电信号在计算机屏幕上重建成可见影像，并根据诊断的特性要求进行影像的后处理。影像读取过程完成后，IP的影像数据可通过施予强

7、光来消除，这就使得IP可重复使用。CR影像的形成过程如下图2：2．CR系统的工作流程(1)信息采集(aquisitionofinformation)：传统的X线摄影都是以普通的X线胶片为探测器，接受一次性曝光后，经冲洗来形成影像，但所获得的影像始终是一种模拟信息，不能进行任何处理。CR系统实现了用影像板来接受X线下的模拟信息，然后经过模拟转换来实现影像的数字化。(2)信息转换(transfonnationofinfoMation)：是指存储在IP上的X线模拟信息转化为数字化信息的过程。CR的信息转换部分主要由激光阅读仪

8、、光电倍增管和模拟转换器组成。IP在X线下受到第一次激发时储存连续的模拟信息，在激光阅读仪中进行激光扫描时受到第二次激发而产生荧光(荧光的强弱与第一次激发时的能量精确地成比例，呈线性正相关)，该荧光经高效光导器采集和导向，进入光电倍增管转换为相应强弱的电信号，然后进行增幅放大、模数转换成为数字信号。IP信息采集原理(3)信息处理(