计算机X线摄像系统.ppt

计 算 机 X 线 摄 像 系 统 Computed Radiography(CR) 一，CR成像原理 一、CR成像基本原理 二、CR系统的工作流程 三、CR的四象限理论 一、CR成像原理 一、CR基本原理 一、CR成像原理 （一）CR系统的工作流程 1、信息采集：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/数转换来实现影像的数字化，从而使传统的X线影像能够进入存储系统进行处理和传输。 一、CR成像原理 2、信息转换：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、光电倍增管和模/数转换器组成。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。 一、CR成像原理 3、信息处理：是指用不同的相关技术根据诊断的需要实施对影像的处理，从而达到影像质量的最优化。CR的常用处理技术包括有谐调处理技术、空间频率处理技术和减影处理技术。 一、CR成像原理 4、信息的存储与输出：在CR系统中，IP被扫描后所获得的信息可以同时进行存储和打印。影像信息一般被存储在光盘中，随刻录随读取，一盘存储量为2G的光盘（有A、B两面），在压缩比为1:20的前提下，若每幅影像平均所占据的存储空间是4M，那么，每面盘可以存图像5000幅。而且能够长久的作为网络资源保存，以供检索和查询为医学诊断提供帮助。 一、CR成像原理 CR系统本身存在着一个小网络，能够实现影像的储存和传输，那么信息的输出是指一个是向其它的网络输送影像资料，另一个是传送影像信息到打印机上进行打印输出。打印的方式主要是激光胶片、热敏胶片和热敏打印纸三种类型。进行打印的图像可以来自激光阅读仪、影像处理工作站和光盘存储系统。 一、CR成像原理 （二）IP中X线信息影像的阅读过程 1、IP置于暗盒内，利用传统X线设备曝光，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（PSL）。 3、利用光电倍增管，将发射光转换成电信号。 一、CR成像原理 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 与强光来消除，这就使 得IP可重复使用。 一、CR成像原理 一、CR成像原理 影像板上涂有一层“光激励荧光体（PSP）”，选用的材料必须具有“光激励发光（PSL）”的特性。许多化合物具有这种特性，但适宜X线摄影所需要特性的却为数不多。最接近X线摄影要求的化合物是“碱土卤化物”，如BaFBr:Eu2+，BaF(BrI):Eu2+，BaSrFBr:Eu2+。 一、CR成像原理 微量的Eu2+混杂物加在PSP中，以改变它的结构和物理特性。微量的混杂物，也叫作活化剂，替代了晶体中的碱土，形成了发光中心。 曝光后，由于X线吸收而发生电离，在PSP晶体中产生电子/空穴对。一个电子/空穴对将一个Eu2+跃迁到激发态Eu3+，当Eu3+返回到基态Eu2+时会产生可见光，以俘获电子的形式存储的能量形成潜影。 一、CR成像原理 这种存储的能量形成潜影，随着时间推移，潜影会由于磷光的产生而自然消退。如果用适当波长的可见光激励，激励发光的过程可以立即释放出部分俘获的能量，发出的可见光为产生数字化影像的信号。 一、CR成像原理 积存在已曝光BaFBr:Eu荧光体中的“电子”潜影与激活的光激励发光复合物 （F中心）相对应，局部的电子数量与大曝光范围的一次X线量直接呈正比，一般超过10000比1（是曝光量的4个数量级）。 一、CR成像原理 Eu3+-F中心复合物的激励和存储电子的释放至少需要2eV的能量，给定波长的高度聚焦激光源最容易完成此任务，最常用的是HeNe（?=633nm）和“二极管”（ ??680nm）产生的激光。 一、CR成像原理 一、CR成像原理 激光扫描是由HeNe或二极管发出的激光束，经由几个光学组件后对荧光板进行扫描。首先，激光束分割器将激光的一部分输出到监视器，通过参照探测器的使用来补