计算机X线摄影(CR:Computed radiography)

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Computed Radiography

--PACS Modality系列介绍之一

一.什么是CR？

CR指的是用光激励存储荧光体作为探测器的X射线投影成像方法，同时也代指使用该种成像方法的医疗成像设备。

二.成像的机制

X射线入射基于光激励荧光粉（PSP）的成像板（IP）产生一帧潜影（latent image），潜影存储于成像板中。用激光激励成像板，成像板会发射出和潜影能量分布一致的光，这些光被捕捉后被转换成电信号，从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。

三.成像的过程

图1 CR成像过程

1->2: X光穿过人体被IP吸收形成潜影。

2->3: 通过激光激发，IP释放出光子，通过光电倍增管转换成电信号。

3->4: 通过数模转换把图像存储于计算机中，或打印成胶片。

4->1: 由于存储于光激励荧光粉中的能量在激光读取过程中不会全部释放（还留有残影），所以成像板需要用高强度荧光灯照射刷除，以用于下一次成像。

四：系统特性

曝光宽容度：CR比传统胶片成像有更高的成像宽容度，因此CR可用于曝光条件差的环境比如床边造影。并且由于CR有数字图像处理技术的支撑，所以在曝光不足和过曝光的情况下，可通过图像处理技术进行修正而无需重新成像。

照射剂量：CR照射剂量并不是天然的比传统胶片X光成像低，只是因为CR的曝光宽容度比较高，所以对曝光不足或者过曝光有很好的容忍度。

五：图像质量

量子探测效率(DQE):DQE表征入射X光和产生有效图像的转换效率。和传统的胶片成像比，CR的量子探测效率要高很多。

分辨率：限制CR成像分辨率的主要因素是用于读取的激光在荧光粉层的散射，以及读取潜影的激光光点随着荧光粉层深度深度增加而扩大。因此CR的分辨率主要受制于入射激光的直径以及成像板的厚度。一般而言，CR的分辨率为2000×2500 pixel左右，低于胶片成像的分辨率。

对比度：CR成像的对比度要远远好于胶片成像的对比度。

噪声：CR图像的噪声包括剂量相关噪声和固定噪声（和剂量无关的噪声）。

剂量相关噪声包括X光量子噪声和光子噪声。

六：和胶片成像的比较

数字化，更高的曝光容忍度（使用场合更广泛，更低的重摄率），比胶片成像低的分辨率可以被更高的对比度所弥补。

七：业界实用现状

包括基于光激励荧光粉技术的成像板技术，基于激光的图像读技术以及数字图像算法等硬件和软件技术的发展，使CR广泛应用于各医院的放射科。更由于CR设备价格日益低廉以及数字化的优势，使CR成像逐渐代替胶片成像，使CR设备成为放射科主流的X光成像设备。

参考文献

• 1．Keith J. Dreyer,David S. Hirschorn,James H.Thrall,Amit Mehta．PACS: A Guide to The Digital Revolution：Springer，2005．