CR成像系统（精选4篇）
CR成像系统 篇1
计算机X线摄影 (computer radiography, CR) 系统以其曝光宽容度大、后处理功能强、微细结构信息检出能力高等, 已逐渐被临床接受并广泛应用[1]。在许多疾病的诊断中, 与传统的增感屏/胶片组合系统相比较, 具有明显的优越性。本文通过CR与传统X线成像对比, 来探讨CR在骨骼肌肉系统成像中的应用价值。
1 材料与方法
1.1 材料
KODAK CR-900处理系统, Gpphosphor Screen型IP板, KODAK Dryview8700干式激光相机和胶片, 东软NSX-500R型500mA X光机, Fuji胶片, 中速增感屏, CompactⅡ自动洗片机, 乐凯冲洗套药。
1.2 方法
在骨骼肌肉系统的检查中, 采集CR组和传统屏/胶组各60例, 并对两种方法所得照片图像的曝光量、可视细节 (包括骨皮质、骨小梁、关节间隙、肌腱、韧带、关节囊、皮下脂肪等结构) 进行比较分析。
2 结果
在显示组织结构细节方面, CR对骨骼肌肉系统中的骨皮质、骨小梁、关节间隙、肌腱、韧带、关节囊、皮下脂肪等的显示明显优于传统屏/胶系统 (表1) , 对某些软组织异常如钙化、异物、感染及肿瘤分界的显示更具有优势 (表2) 。CR系统在骨骼肌肉系统中的曝光剂量明显低于传统的屏/胶组合系统 (表3) 。
3 讨论
CR系统与普通X线照片不同之处在于其影像记录与显示不是在同一媒介上完成的。传统X线摄像是以胶片作为成像介质, 集图像采集、显示、存储和传递多重功能为一体。而CR是以IP板作为成像介质, 经X线曝光后将患者的影像信息以潜影的方式记录在IP板上, 通过激光扫描和模拟/数字转换, 将影像信息转变为电信号, 以数字方式存储在计算机中, IP板上的患者信息经过激光扫描之后被自动擦除, 如此反复使用数万次。CR影像的记录:CR系统的影像记录是依赖一种特殊的荧光物质——辉尽性荧光物质来完成的。
实验研究表明, CR在骨骼肌肉系统的应用中, 与传统的屏/胶组合系统相比具有如下几个方面的优越性。
3.1 曝光宽容度大
传统的屏/胶组合系统的曝光宽容度很窄, 最终显示的影像很大程度上依赖于X线曝光剂量, 当曝光量过高或过低时, 均不能得到有诊断价值的影像。CR系统中X线剂量改变的宽容度范围比较大, 在适当设置的范围内曝光都可以读出具有诊断价值的影像信息, 这使得CR系统对身体内对比度较大的骨骼与肌肉系统可视信息的显示优于传统的屏/胶组合系统。比如, 在一张骨骼肌肉系统的照片上, 若想分别观察骨骼和肌肉情况, 使用CR系统, 在适当的曝光宽容度范围只需曝光一次, 通过后处理系统的处理就可以分别得到清晰的骨骼和肌肉影像。另外, 由于CR具有较高的线性响应能力, 使得CR对骨骼关节软骨组织的结构与脂肪、肌肉的层次显示也优于传统的X线图像。
3.2 后处理功能强大
传统的屏/胶组合系统X线摄影一旦完成, 其影像质量就很难改变;而CR系统有着强大的后处理功能, 它可以利用影响成像质量对比度和整体密度的协调处理技术对曝光不足和过度曝光的影像进行修正, 把读出的影像调整为符合诊断要求的图像, 还可以通过影像的黑白翻转提供图像细节的另一试图, 得到不同影像层次对比以及总体密度的变化, 对观察皮质骨及小梁结构的改变有着很大的帮助。利用空间频率处理技术对频率响应的调节, 来影响锐利度, 使图像产生边缘增强的效果, 增加图像边缘的锐利度, 以利于观察骨质边缘影像。还可利用协调处理与空间频率处理技术的结合使用, 使图像内感兴趣的可视细节结构达到最佳显示效果[2]。比如:低对比处理和强空间频率处理结合使用, 可提供较大的层次范围和实现边缘增强, 使软组织结构内的钙化、不透光异物、感染及软组织内肿瘤的界限显示得更加清晰, 远优于传统屏/胶组合系统;高对比处理和弱的空间频率处理结合使用, 可提供与传统屏/胶组合技术相似的图像, 对骨骼结构的显示较清晰。
3.3 曝光剂量低
CR系统IP板检测效率的提高, 使X线曝光剂量比传统屏/胶组合系统大大减少。比如:当曝光剂量为传统屏/胶组合系统的50%时, CR获得的皮质骨、小梁、关节间隙、肌腱和韧带的影像仍与传统屏/胶组合系统影像的效果相同, 未丢失任何信息;对皮下脂肪及皮肤的观察仍优于传统屏/胶组合系统。因此CR系统在骨骼肌肉系统病变的诊断中, 曝光剂量可减少至传统屏/胶组合系统的45%~60%, 极大的减少了工作人员和患者X线辐射剂量, 同时也延长了球管的使用寿命。
另外, CR的数字化成像, 实现了X线摄影信息的数字化存储、再现和联网;灵活的工作站后处理功能, 可以对患者的个人资料进行修改, 对图像的放大、旋转、移动、测量、文字标注等进行后处理, 这些都是传统屏/胶组合系统无法实现的。
总之, CR系统在骨骼肌肉系统成像中的应用, 提高了成像质量, 降低了X线照射剂量, 实现了影像的数字化存储与传输, 为临床提供了精确的影像诊断依据。
参考文献
[1]祁吉, 高野正雄 (日) .计算机X线摄影[M].北京:人民卫生出版社, 1997.
[2]陈勇.CR, DR体位设计与临床优化选择[M].兰州:甘肃科学技术出版社, 2005:14-16.
CR成像系统 篇2
1 材料与方法
1.1 设备
GE Definium6000全数字摄影系统2台, FUJIFILM FCR XG5000系统, FUJIFI DRY4000激光相机, Kodak Dry View8900激光相机, 不同规格IP板, GE Proteus XR/a 500MA的X线摄影机。
1.2 方法
抽取我院2008年1月～2010年1月的CR、DR照片共1 809张, 其中胸片429张, 骨盆片250张, 四肢片642张, 脊椎片348张, 其他67张, 并依据《全国放射科QA、QC学术研讨会纪要》的标准对其进行质量评估, 按甲、乙、丙级片及废片来进行分类, 并统计其各占比率。
1.3 评片标准
所抽取X线照片的纳入标准一致。分为甲、乙、丙3级。甲级片:位置正确, 对比度、细致度好, 无伪影;乙级片:位置尚好, 主要部位无遗漏, 对比度达到一般要求, 有污影;丙级片:位置、对比度差, 有污影, 不能作出诊断。优质片率=甲级片数/总片数。
2 结果
直接数字化摄影图像经过后处理工作站操作系统的调节处理, 都能达到良好的对比度、清晰度, 且层次丰富。DR的优质片率为96.32%, 废片率为0.22%;CR的优质片率为91.67%, 废片率为1.09%。DR优质片率高于CR, 废片率低于CR。见表1。
3 讨论
3.1 成像原理
CR系统是以影像板 (imaging late, IP) 作为信息记录载体, 以此取代传统的胶片进行直接X线摄影。CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。DR的基本结构主要包括X线机、平板探测器、数据采集器、图像处理器、存储器、图像显示器、系统控制器、激光打印机等部分。其基本原理是在曝光后, 直接由平板探测器接受含有人体信息的X线影像, 并由数据采集器实现A/D转换, 图像处理器处理信息以数字信号的方式存储、显示和记录影像。
3.2 数字摄影系统中CR、DR的图像对比
3.2.1 CR与DR的共同点
①CR与DR都可以对图像进行后处理, 通过调节窗宽窗位来调节图像质量, 还可直接测量距离、大小、密度等。②CR和DR图像信息均可由磁盘或光盘储存, 并通过PACS系统进行传输, 实现诊断资料的快速共享。
3.2.2 CR与DR的不同点
①空间图像分辨, DR平板探测器具有较高的空间分辨力和低噪声率, 在接受X线照射后直接将X线光子转换为电信号, 可避免普通X线摄影屏胶体系和CR光照射磷物质后散射引起的图像锐利度减低。②图像后处理, DR的后处理功能优于CR, 如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑、组织均衡等功能。③DR成像速度快, 采集时间≤10 ms, 成像时间约为5 s, 操作者可实时在屏幕上观察图像, 对图像进行选择处理, 而CR系统只能一张一张地拍摄, 由于时间分辨率较差, 不能满足动态器官和结构的显示。
3.3 DR的应用特点
DR有以下优点:①直接把透过受检者的X线转换成数字图像, 而不考虑对X线进行转化的具体方法;②成像迅速:摄影成像时间不超过3 s, 可以连续大量检查患者;③低辐射剂量, 如胸部剂量≤0.008 m Gy;颈椎剂量0.06～0.09 m Gy;腰椎剂量0.08～1.12 m Gy, 大大低于CEC制定的辐射标准, 可显著降低患者接受的X线剂量, 有利于患者及医务人员的防护;④DR双能量减影 (dual energy subtraction) 的应用, 显著提高了肺部微小结节病变的检出率及泌尿系结石的显示能力, 我科应用于泌尿系造影检查中, 明显提高了检查和诊断的效果。⑤扩展性及兼容性强, 方便其他设备接入, 满足科室的使用需要。
综上所述, 在临床工作中, DR与CR相比, DR有着明显的优势。从技术发展来看, CR和DR技术在今后一段时期内仍会并存, 但CR以后只会起辅助作用, 用于床边照片及手术室等。
参考文献
[1]中华放射学杂志编委会.全国放射科QA、QC学术研讨会纪要[J].中华放射学杂志, 1993, 27 (2) :134-138.
[2]李军, 刘伟伟, 范医鲁, 等.数字X线摄影临床应用及质量管理[J].中华现代影像学杂志, 2007, 4 (2) :5.
[3]李英亭.CR与DR的临床应用比较与评价[J].中外医疗, 2008, 27 (27) :1149.
[4]王艳, 王建福, 张友平, 等.普通X线摄影与数字化X线摄影比较分析[J].医学理论与实践, 2005, 18 (2) :195.
[5]黄少英.全数字化X线技术在放射科的应用[J].中国基层医药杂志, 2005, 12 (1) :72.
CR成像系统 篇3
在X线影像实现数字化的过程中,对于各种成像方法,因采用的探测器不同,故成像技术也不同,现就X线成像检测技术做进一步的探讨。
1 按图像读出方式分类
图像读出方式是指成像体从X线曝光到成像体的显示过程,可以分为直接图像读出方式(Direct Readout)与间接图像读出方式(Indirect Readout)。
1.1
DDR成像技术是直接图像读出方式,是指成像体从X射线曝光到成像体的显示过程全部为计算机自动完成,实时显示曝光图像。
如果对图像感到满意,便直接点击图像存储键储存图像,如果对图像不满意,可按删除键删除图像,再进行一次X线曝光,非常方便。
1.2
CR成像技术是间接图像读出方式,是指成像体首先要用成像板(Image Plate简称IP板)进行X线曝光,完成后要人工将IP板插入到IP读出器中(Reader)进行计算机扫描。扫描完成后,才能在显示器上显示出成像体的图像。CR显示出图像以后,如果不满意,比如曝光剂量过大或者过小,超出Reader的各种参数的调节范围,就要删除此图像,要对此图像重新进行X线曝光。
与DDR相比较,CR成像快捷、方便,操作中的工作效率很高,而CR成像与传统的普通胶片成像相比较,在用工、用时方面差不多,并无节省,就工作效率而言,CR大大逊色于DDR。
2 按图像的转换方式分类
图像的转换方式是指由X射线转换为电信号,再通过A/D转换成数字信号的方式,可以分为直接转换方式(Direc Convert)与间接转换方式(Indirect Convert)。要讨论图像的转换方式,先讨论以下当今探测器的类型与成像原理,目前市场上FPD(Flate Panel Detector平板探测器)大体上可以分为以下四类:
2.1 非晶硅(a-Si)型
其工作原理:X线照到FPD的闪烁体上转换成可见光,可见光经光电二极管转换成电信号,再通过A/D转换成数字信号后输出、重组为图像信息,现在的非晶硅闪烁体主要分为两类:Cs I与GOS(硫氧化二钆),这两者相比较,a-Si+Cs I在转换过程中是一种全反射形式,中途损失与a-SI+GOS相比较可以忽略不计,能量损失约为零;a-Si探测器的能量散发主要有两种:自然冷却与被动冷却,自然冷却就是在不加外因的作用下,FPD在室温下就可以将自身产生的热量散发出去,使探测器处于一个正常的工作状态。而被动冷却则指探测器必须通过水或者其他介质的循环把热量散发出去。
2.2 非晶硒(a-Se)型
这一类FPD无闪烁体,X线曝光后不产生可见光,而是直接转换成微弱电流,通过A/D转换成数字信号,然后输出、重组为图像信息。
与a-Si相比较,a-Se在X线转换的过程中,不产生可见光,所以减少了能量的损失。但是,Se涂层不敏感,对X线光子反应比较迟钝,DEQ(Detective Quantum Efficiency量子检出率)值比较低。所以,与a-Si相比,投照剂量要大一些,以提高信噪比。
由于投照剂量的增大,a-Se平板探测器长时间处于一个高压产生的电场中,这样会缩短FPD的使用寿命。同时,a-Se平板探测器对周围工作环境的温度与湿度较为敏感,a-Se平板探测器的工作环境温度只允许在几个摄氏度范围内上下波动。
如果温度超过额定的工作温度范围,图像质量就会发生改变,温度变化越大,图像质量也就越差。所以,使用a-Se平板探测器的设备都备有一套探测器校正程序,要求每(5~8)天校正一次。平时,需根据天气的温度与湿度变化对a-Se平板探测器进行进一步的校正。一旦温度与湿度有较大变化,就会发生a-Se结晶现象,造成FPD的损伤,而且这些损伤对FPD来说是不可逆的。
2.3 CCD型探测器
CCD型探测器分成多CCD晶片与单CCD晶片两类。
多CCD晶片型探测器采用多个光学镜头分别成像,然后通过计算机软件把图像数据进行重组,得到一幅完整图像,但在重组的过程中,图像的信息会丢失一部分。由于采用的是CCD摄像,因此光电转换部分构架的体积比较笨重,不如FPD小巧灵活,并且CCD探测器的散热性能较差,需要用冷却水等外部介质对探测器进行强迫冷却。
2.4 线性扫描探测器
线性扫描与上述三种探测器的扫描方法不同,线性扫描探测器体积小,且随球管遮光器的束光片做角速度统一运动,扫描速度较慢,时间较长。
从上述四种探测器成像原理分析可以得出如下结论:
除a-Se平板探测器为图像直接转换方式以外,其他三种都为图像间接转换方式。
比较以上四种FPD的工作原理与性能可以看出,目前a-Se的技术难题尚未解决的情况下a-Se+Cs I平板探测器仍占主导地位。但是,克服目前的瓶颈需要找到新的光导体材料,研发出更为完善的FPD直接转换成像技术,进入医学影像市场。
参考文献
[1]郭长运.平板式探测器和常规X射线数字化成像未来[J].医疗设备信息,2002,1(7 2):1-8.
[2]于子晓,张敏.常规X线图像数字化的CR和DR技术[J].医疗设备信息,2002,1(7 2):30-31.
[3]唐东生.数字X线摄影探测器技术性能对比报告[J].中国医院采购指南,2006(2):70-80.
[4]杜建国.直接数字化摄影原理及应用[DB/OL],http://www.chinamedi.com/cn/html/jiaocheng/fangshe/20070714/263.html,2007.7.14.
CR成像系统 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2011年3月至2013年3月期间先后在我院进行乳腺检查的女性患者40例, 年龄25～60岁, 平均41岁。受检者分别应用CR技术与传统的屏-片技术各摄乳腺1份, 共80份, 收集320张双侧乳腺片, 两组照片进行图像质量对比研究。
1.2 仪器设备
Senographe DMR+钼靶机 (美国, GE公司) , 空间分辨率为15像素/mm的乳腺专用板 (日本, FUJI公司) , FCR5000图像处理系统 (日本, FUJI公司) , DRYPIX7000干式激光打印机 (日本, FUJI公司) , HIC655图像后处理工作站 (日本, FUJI公司) , 单面药膜X线胶片 (日本, FUJI公司) 。
1.3 检查方法
每位患者投照体位均为常规双乳头尾位 (CC位) 和内外侧斜位 (MLO位) 。CC位:让受检者受检侧胸部及腹部挺起, 受检侧肩下垂, 头转向对侧, 另一侧手握住手柄, 拉受检侧乳头同时对乳房进行加压, 以减少皮肤皱褶。MLO位:让受检者受检侧上臂抬高并充分展开, 充分暴露腋窝部, 指导其挺腹突出乳腺下半部, 机械臂倾斜45°, 在受检者所能承受的最大限度内用压迫器压紧乳腺, 该体位为乳腺摄影最有效的体位。CR摄影选择自动曝光系统, 曝光条件为22～32kV, 20～40mAs, 压力10～15dN。传统屏-片摄影选择手动曝光条件, 23～34kV, 50～150mAs。获得影像后采用CR系统图像后处理工作站HIC655进行空间频率和谐调处理, 处理好的双侧乳腺四张图像通过干式激光打印机打印在一张胶片上。
1.4 评价标准
由两位经验丰富的高级技师按照常规评判标准对40例患者的双侧乳腺CR摄影片与传统屏-片对比评分, 评为优、中、差三个等级。评价标准为: (1) 无皮肤皱褶; (2) 无异物等伪影; (3) 乳头与胶片平行; (4) 清楚显示乳房整体; (5) 乳房皮肤、乳房皮下脂肪组织及乳房腺体组织均清晰显示; (6) 清晰显示腺体后部的脂肪组织; (7) 清晰显示病变征兆。上述标准全部符合者为优, 有一项不符合者为中, 有两项以上不符合者即为差。
1.5 统计学处理
观察结果两组间比较用χ2检验, 应用SPSS 11.0软件完成数据的统计学处理。以P<0.05为差异显著, 有统计学意义。
2 结果
2.1 图像质量
如表1所示:CR乳腺摄影的优片率, 总有效率都要明显高于传统屏-片, 且两组之间存在显著性差异 (P<0.05) , 表明计算机X线成像技术 (CR) 在乳腺摄影中更能满足临床检查要求。
注:两组数据比较, 优片率、总有效率χ2检验, P<0.05, 差异有显著性
2.2 病变细节
CR乳腺摄影不仅能清晰显示乳腺的正常组织结构如皮肤、脂肪、结缔组织、血管、腺体、乳晕、乳头等, 对其内部病变, 尤其是对结节肿块及微小钙化的边缘细节的显示也很清楚。
3 讨论
目前乳腺疾病的检查, X线乳腺摄影是首选的方法, 也是较为灵敏的检测手段之一[4]。乳腺线片图像质量的好坏会直接影响检查的结果。传统的屏-片组合图像质量受到很多因素的影响, 而且影响效果特别明显。比如常见的因素主要有年龄、摄影条件、个体的差异和体位等, 因此相对来说其图像的质量比较难以控制;另一方面, 摄影结束后其图像质量就定形了, 无法再进行任何改变。此外, 传统的屏-片系统的摄影条件是固定的, 如果选择适合腺体结构的条件进行曝光时腺体组织显示相对清楚, 而对于皮肤及皮下组织则会造成曝光过度;反之如果选择适合皮肤、皮下组织结构的曝光条件时, 则腺体组织结构显示曝光不足, 因此大多数情况下很难做到两全其美, 而乳腺疾病尤其是乳腺癌的好发部位又多位于腺体与皮下组织交界处, 此处组织密度上的微小变化, 往往是诊断早期乳腺癌X线征象最有说服力的根据据。所以传统的屏-片组合曝光宽容度小, 图像对比度不是很理想, 对微小钙化病变的检出率也较低, 而且相对来说摄影图像质量比较依赖于摄影条件及操作者的经验, 所以限制了诊断的准确率和病变的检出率的提高[5]。计算机X线成像技术 (CR) 乳腺摄影是在常规钼靶机上采用曝光宽容度大, 特性曲线好, 灵敏度高的IP板采集, 使获取的信息能自动进行调节和放大增益, 在允许的范围内可以对摄影对象采用任何X线曝光剂量, 来取得最适宜的、稳定的影像密度, 同时获得高质量的图像。而且图像通过后处理技术, 可以清晰显示腺体组织内肿块的大小、边缘及其与周围组织的关系, 能分辨出<0.2mm的微小钙化灶, 为乳腺疾病的诊断提供了大量信息。CR乳腺摄影弥补了传统屏-片成像期间由于曝光不足或过度产生的图像密度的不稳定性, 对乳腺结构的微小密度变化, 微小钙化等均可清晰显示, 图像清晰度高, 病灶显示也更加清楚[6]。
本研究中两组40例乳腺片对比, 可以明显看出CR乳腺摄影片在图像质量方面要优于传统屏-片, 而且在病变细节显示方面其对微小病变细节的显示也更清楚。
综上所述, CR乳腺摄影对乳腺疾病的诊断具有很高的应用价值, 值得在临床上广泛推广运用。
参考文献
[1]陈燕.CR系统在乳腺摄影中的应用[J].青海医药杂志, 2011, 41 (1) :62.
[2]黄绮文.数字化DR钼靶检查技术在乳腺疾病中的应用[J].中外医疗, 2010, 33 (11) :182.
[3]毛丽娟, 林尔坚.CR技术在乳腺钼靶摄影中的应用[J].中外医疗, 2009, 28 (5) :152.
[4]封任冬.全数字化乳腺摄影与乳腺计算机X线摄影的临床应用对比分析[J].中国医学影像学杂志, 2009, 17 (4) :297.
[5]黄迪开.计算机乳腺摄影与常规乳腺摄影的比较研究[J].微创医学, 2012, 7 (2) :117.