两种数字化X线成像技术CR与DR区别与联系

 成都军区总医院医学工程科  张虎军

数字化X线成像技术主要有两种，一种称为CR (Computed Radiography)，该技术已经使用了15年，改变了放射科的工作。数字X射线可以提高工作量，省去了胶片的冲洗、存储和运输。一种称为DR，主要是通过特殊感光材料收集射线并转换成数字图像。

一、CR的优缺点

CR利用激活荧光体，荧光体含有收集器，收集入射的X射线激活的电子。捕获的电子构成潜影(Latent Image)，潜影作为一个蓝光影像是由红色激光照亮荧光体产生的。暗盒放入激光扫描仪通过光导倍增管读出，实现图像数字化。CR优点是可以充分利用旧的X光机实现影像数字化。CR系统主要的问题是分辨率不高，发生此现象是因为光在阻止电子所必须的薄层内光的散射所致。

二、DR的优缺点

DR即：数字成像技术，DR技术主要有两种：一种称为电荷耦合装置(CCDs)一种称为平板检测器。 电荷耦合装置 技术的主要优点是快速的图像采集能力(30祯/s)，这一点在心血管及其它透视应用当中是非常重要的。缺点是CCD的空间分辨率有限，在影像增强器内有噪音以及体积大。 平板检测器 技术在透视中使用的优点是可以替代100磅重的影像增强器和与其连接带一个15~20磅的接收器的TV摄像机。以此，平板检测器允许设备生产商提供的系统比当前的产品小90%，轻85%。它替代影像增强器，使其变得更加小巧轻便。平板检测器允许R/F设计得更加小巧，使设备摆脱放射医生的习惯。没有了体积大的影像增强器，原来不可能看到的病人解剖图像现在很容易实现。但是DR最大的弱点是价格昂贵，还有待进一步发展。

三、数字X射线系统的市场现状 ―――DR和CR并存 

虽然两方都有厂家在继续进行这场争论，但是我们已经基本上知道，DR在大使用量的情况下，比使用胶片盒的CR更有效。后者有一个笨重的图像板和受控的读片工作站。我们也知道，DR价格比CR贵很多。我们还知道，这两者都比胶片系统效率高，但是花钱也多。现在，我们开始认识到，这两种技术也许是必须共存于数字放射成像科或成像中心。大部分的人从CR和DR角度去想，但是我们却把它从无暗盒系统和有暗盒系统角度进行区分，依赖于磷光进行储存的系统是有暗盒的系统，而DR多是无暗盒的系统。DR的概念太笼统。基于CCD的DR系统和基于非晶硒的DR系统有很大区别。虽然CR的便携性常常被认为是成像系统的主要优点，医院一般只是用于门诊，很少用到CR的便携功能，但是医生们仍然发现CR是不可或缺的角色。DR系统主要用于胸透，这是利用其高处理量的优点。而其它检测主要用CR。大部分的检查都用灵活性强一些的DR。它被安装在一个多用途臂上。CR使用较少，主要用于较困难的检查。

面对各种不同的DR和CR，医院如何选择数字成像设备？多数放射专家认为设备选购应和部门需求相匹配，这在很大程度上取决于现有设备的类型、使用年限以及预算。做到全部检查都数字化，并不一定要联用CR和DR。可以从经济角度去考虑。如果预算做到X射线数字化，则可以将CR和DR联用。要把所有的放射成像室都装上相对昂贵的DR系统，在经费上是有困难的。CR的优点之一是它可以几个室共用。在不久的将来，CR和DR联用，也许是许多卫生机构的解决方案。在胶片式成像和数字式成像之间骑墙，是一种危险的投资。有些医院可能想逐步投资达到数字化放射线成像。在过渡期间，半胶片化半数字化可能比要解决的问题更头疼。如果实现完全数字化，那是一个伟大的进步。但是如果一半是胶片一半是数字，那麻烦就来了，必须去研究变得十分烦琐的方法、步骤，得在两种世界里工作，得承担数字化的全部费用和胶片化的所有低效率。现在问题不再是哪一种方法更快或更符合临床要求，而是这两种方法能共存多久？多数熟悉此情况的专家认为CR最终要被DR淘汰。到那时，DR更加灵活，又便宜，足可和CR相比拟。但是这一天要多久还有待讨论。

四、市场上的DR产品简介

a.    DX 2001直接数字成像系统

美国泛太平洋企业公司在2000年初，推出了DX 2001直接数字成像系统。DX 2001直接数字成像系统是由DX 2001影像接收器、SuperStand 4000TM球管接收器支架、Genesis 30HF高频发生器、X射线球管、Silicon Graphics 230/733 Visual预览工作站、18英寸1k×1k平面彩色监视器、Silicon Graphics 230/733 Visual诊断工作站、Data-Ray DR11021英寸超高分辨率2k×2.5k监视器、DOME MDS Card显卡、PACS诊断软件、Xrt 200移动床组成。DX 2001 DR系统的影像接受器由双CCD摄像机组成。成像范围包括: 14英寸×17英寸/35.5cm×43.2cm; 3895×3072分辨率; 11.9M像素/120(等效)像素距; 65000灰阶; 12，16，24bit真彩; 4.1lp/mm空间分辨率; 8samples/mm图像分辨率; 120ºDDR接收器旋转，马达控制; 16bitA/D转换; 图像采集小于13s; 专用图象运算法; 24MB档案图像尺寸; DICOM 3.0图像标准; 无损LZW压缩。DX 2001 DR系统的PACS软件，支持DICOM存储、询问/重查、打印功能; 显示MR、CT、CR、US、DBT、DR、DF、DSA、NM和SC等医学图像以及16bit灰阶、24bit彩色图像和DICOM JPEG压缩的多幅图像; 支持单或双VGA/2K/2.5K监视器; 按关键图像、诊断、定位和用户定义索引搜索图像; 电影回放和方便的(阵列)图像查看; 检查图像和(阵列)图像的对照; Window具有16bit灰阶图像; CD-R备份(DICOM DIR); 图像的平移，缩小和放大; 角度和区域测量。

b.    金标DR(Gold Standard DR)直接数字成像系统

美国泛太平洋有限公司推出又一款DR系统—金标DR直接数字成像系统。金标DR直接数字成像系统包括50kW X射线高频发生器; 支撑泛太斯勘及球管的支架; 可变胶片距:120~ 180cm; 插入泛太斯勘的BUCKY可用/可不用滤线栅曝光，离子室，AEC; 可旋转90º的泛太斯勘平板；波线栅44/cm，12∶1，150cm; 三视野离子室; 手动准直器; X射线球管RAD14; PAXCAN 4030直接数字成像板和PAXCAN数字系统(工作站/21英寸立式监视器/软件)。

五、结语

医学影像数字化及其计算机处理，从根本上改变了医学图像的采集、显示、存储、交换方式和手段。为逐步或完全取代胶片，建立无胶片医学图像系统创造了条件，展示了诱入的前景。以计算机为基础的医学图像存储和通讯系统PACS，正以破竹之势走进医院的殿堂。直接数字成像系统DR，作为PACS的关键环节，作为影像科革命性的标志，必将成为医院的首选。数字化、网络化、无胶片的影像科，在21世纪将成为必然。