医学影像设备学课件：设备学CR

1、快扫描－线束偏导装置使得激光束快速沿一条扫描线 激励荧光屏上的每一点 ，这个方向被称为快速扫描方 向或者线扫描方向。
2、慢扫描－机械传送方式移动IP，移动方向是与快速扫 描方向垂直的方向。
CR扫描仪采用直线传输（或圆周运动），IP被夹 住或放在平板上，沿着一定轨迹移动到各个处理环节 ，进行送入、读取、擦除、送出。
Eu、Tl是活化剂，能显著影响影像信息的存储性能 和发光光谱。
荧光体悬浮颗粒
（三）IP能量转换原理
IP吸收X线能后迅速激发出可见光（大约占到X线能 的一半），仅有部分能量存储在存储荧光体内，作为潜 影信号。通过激光束（能量）扫描，潜影以荧光形式激 发出来，由光电倍增管/CCD采集。
X线照射IP，荧光晶体内的二价铕离子
Beep！
1、IP结构与增感屏结构
cassette support protective Emuision
暗合 支持层 保护层 乳剂层
backing support cassette
衬背层 支持层 暗合
Intensifying screen
cassette support storage phosphor
（五）IP擦除装置
擦除装置的作用是，用均匀的强光清除IP的残留 信号，初始化IP，以备下一次曝光。
去除残留信号采用一组冷光源灯管，均匀发光强 度驱除残留在IP上的潜影信号。
注意，由于IP的存储荧光体对射线的高敏感性， 自然环境辐射会在荧光屏上产生噪声（存储潜影）。 因此，IP使用前必须先进行清屏擦除。
荧光信号被光电倍增管连续采集，经过信号放大， 光电转换，A / D转换、信号传输、计算机处理，最终形 成数字化X线影像。
CR专业词汇
• IP (imaging plate) • 存储荧光体 ( Storage Phosphor) • 光致发光（Photo Stimulable Luminescence, PSL) • 存储荧光晶体( photostimulable storage phosphor ，PSP ) • 扫描（Scaner） • 光电倍增管（ PMT ） • 擦除Erase
四川大学华西临床医学院
医学影像技术系
计算机X线摄影
（Computer radiography）
美国kodak公司发明专利， 日本富士胶片公司1981年推出 国际放射年会评价（放射学新的起步年）
一、基本概念
CR是数字X线成像设备的大类别，核心技术是采 用IP（imaging plate）作为X线信息介质，作用是记录 并转换X线能量，最后形成数字化X线影像。
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（二）IP结构
1、IP称为电子暗盒，外形尺寸等同于增感屏暗盒，支撑 板分刚性板和柔性板。
2、各厂商的暗合结构和开启方式不同。
碳纤维 面板
铝边框
IP
CR的信息登录
IP暗合边嵌有射频记忆芯片，在暗盒的背面加有识别 装置(红外条码)。主要作用有两个； 1、拒绝其它类型IP信息进入； 2、摄影前（后）病人信息的登录，可以采用键盘录入， 红外条码采集器等录入病人的基本信息资料（姓名，性别 ，年龄，ID号，X线片号，摄影部位等）。
Ｅu +++ + e
Ｅu ++
这个过程释放出波长为390--400nm的 荧光。其强度与 F 中心大小（曝光大小） 成正比.
（高能态---低能态）
1、IP发光机理和激发光谱
照射IP的激光光谱称激励光谱。氦氖激光波长633nm；固 态激光二极管波长670~690nm。激光束的大小约100µm， 作用时间在1到6ms/每像素。 IP所激发的荧光光谱称激发光谱，峰值390~400nm。
（2）CCD 电荷耦合器件(CCD)的光电转换效率是PMT二倍。
CCD物理布局集成度高，采集矩阵大，形成高分辨影像 。问题是， CCD在光学上具有比PMT更宽的光谱敏感 性，可能带来信号混叠问题。
（四）IP机械运行流程
机械装置移动IP，完成信息读取/刷新全过程
(FCR)
IP机械运行流程 (konica)
小结
CR使用的X线探测器称为IP 。采用存储荧光屏 代替 屏/片系统获取X线影像信息。
基本原理采用光致发光机制。当X线照射在IP上，IP 吸收X线能量，存储荧光晶体将X线能量的强度分布以潜 影的方式保存。
机械装置匀速移动IP，激光束逐行扫描IP，存储荧 光体内存储的能量以激发荧光的形式激发出来。荧光的 强弱正比于X线强度。
激发光谱在蓝光段 （光电倍增管吸收）
激光发射激励光 谱波长在红光段
注意，光电探测器仅吸收蓝光能量
2、IP的点扫描示意图
3、IP的线扫描示意图
4、光电转换器
光电转换器作用是将IP所激发出来的光子转换为电 信号。有光电倍增管和CCD两类。 （1）光电倍增管
光电倍增管 (PMT)的光电转换率约为25%，PMT最 有用的特点是，它对光谱中的红色区段不敏感，能有效 地将激励光从探测信号中剔除。
被X线激发被电离为三价铕离子，并将电子 释放到周围的传导带，
Ｅu++
Ｅu +++ + e。
导带中的电子被晶体中的卤离子空穴 捕获，生成半稳定状态的“ F中心”即潜 影。
当波长为633nm的激光束扫描IP时，激 光被“F中心”吸收，F中心的俘获电子重 新释放到导带上，再被三价铕离子捕获， 变为二价铕离子:
二、相关讨论
1、CR工作环节
2、CR影像的宽容度
主要特点：
信息采集量大（28~212 ）高线性和大动态范围
cassette
Phosphor particles 荧光颗粒 Binder 粘结剂
imaging plate
2、存储荧光晶体
存储荧光晶体为BaFCl2:Eu，RbBr:Tl，CsBr:Eu， BaSrFBrI:Eu等。物理作用是； ①可将X线能量以潜影 方式储存在晶体内。 ②采用激光能量可将晶体内潜影以 荧光形式激发出来。
Aerisl X-ray 调制X线
interact
原子交互
Latent Image 潜影
Convert
A/D转换
Digital Image 数字影像
（一）系统构成和成像链
X线源Modality 存储Storage
显示Viewing
影像板来自百度文库P
扫描Scan
MATRILXR 3300
MATRILXR 3300