计算机X线成像 南方医院 王勇

传统的X线成像是经X线摄影，将影像信息记录在胶片上，在显定影处理后，影像才能于照片上显示。计算机X线成像（computed radiography，CR）则不同，是将X线摄照的影像信息记录在影像板（image plate，IP）上，经读取装置读取，由计算机计算出一个数字化图像，复经数字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出灰阶图像。

一、CR的成像原理与设备 CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。

CR装置示意图

1、影像信息的记录 用一种含有微量素铕（Eu2+）的钡氟溴化合物结晶（BaFX：Eu2+，X=CI.Br.I）制成的IP代替X线胶片,接受透过人体的X线,使IP感光,形成潜影。X线影像信息由IP记录。IP可重复使用达2-3万次。

CR的生产主要是胶片生产厂商，因而其研制的主要方向是用成像板（IP板）替代X线胶片。成像板为易耗品，使用寿命并不很高。图像质量会随着使用次数过多而下降。且成像板的价格较贵。

IP板是一种装在特制暗盒内的CR系统探测器，是实现模拟信息转换的载体，外观较像增感屏的一种薄板，其结构像X光胶片，由保护层、成像层、支持体、背衬层构成。

IP板因放置在暗盒内，不用人工拿取，故污染机会较少，伪影少。

2、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上由激光激发出的辉尽性荧光，由自动跟踪的集光器收集，复经光电转换器转换成电信号，放大后，由模拟/数字转换器转换成数字化影像信息。由IP扫描完了后，则可得到一个数字化图像。

影像读取装置示意图

3、CR的后处理步骤 KESPR 触 摸 屏 监 视 器 检 查 资 料 输 入, 拍 摄 体 位 确 认 激 光 打 印 机 洗 片 机 激 光 胶 片 存 储 磷 光 屏 暗 盒 质 量 控 制 工 作 站QCW 灰 阶 调 节, 边 缘 增 强, 影 像 传 送 存 储 磷 光 屏 阅 读 器 (KESPR) 工 作 站 影 像 显 示, 影 像 处 理

打开显示器，再打开扫描主机开关，等所有程序进入后→录入病人基本信息（如：姓名、性别、年龄、ID号等）→进入部位选择界面，选择病人所对应的检查部位（如：头部、颈部、胸部、乳腺、腹部、骨盆、上肢、下肢等），点击OK键，返回原界面→用条码扫描器对IP盒条码窗口进行扫描→将扫描后的IP盒插入扫描主机读取已记录的影像信息→通过计算机进行影像条件处理（如：对比度、增强、反转等）→根据需要选择打印方式→完成全过程，返回主界面。

4、影像信息的处理 影像的数字化信号经图像处理系统处理，可以在一定范围内任意改变图像的特性。这是CR优于X线照片之处，X线照片上的影像特性是不能改变的。图像处理主要功能有：灰阶处理、窗位处理、数字减影血管造影处理和X线吸收率减影处理等。

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。这有利于观察不同的组织结构。例如胸部可得到两张分别显示肺和纵隔最佳图像。

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，有利于显示组织结构，如骨小梁的显示。

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。

二、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；摄照条件的宽容范围较大；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，这些都是CR的优点。

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。

CR对骨结构、关结软骨及软组织的显示优于传统的X线成像，还可行矿物盐含量的定量分析。CR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在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像。

CR的主要优点 1、X线剂量显著降低； 2、具有多种后处理功能； 3、显示的信息易为医生阅读、理解； 4、可数字化存储，利于并入网络系统；可节省部分胶片，也可节约片库占用的空间和经费； 5、可与原有的X线摄影设备匹配使用，工作人员不用特殊训练。

复 习 题

1、CR系统X线摄影需用： A、感蓝片； B、感绿片； C、增感屏； D、IP板； E、纸样暗盒。

2、CR系统成像经过的步骤有： A、记录； B、读取； C、处理； D、计算； E、显示。

3、简述CR系统的主要优点。 1）、X线剂量显著降低； 2）、具有多种后处理功能； 3）、显示的信息易为医生阅读、理解； 4）、可数字化存储，利于并入网络系统；可节省部分胶片，也可节约片库占用的空间和经费； 5）、可与原有的X线摄影设备匹配使用，工作人员不用特殊训练。

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