计算机X线摄影（CR）系统的组成与使用
计算机X线摄影（computed radiography，CR）是使用可记录并由激光读出X线影像信息的成像板（imaging plate，IP）为载体，经X线曝光及信息读出处理，形成数字影像的一种摄影技术。CR在上世纪80年代初开始应用于人医临床，实现了普通X线摄影的数字化，是普通X线摄影方式的一次革命。进入21世纪之后，CR开始应用于国内小动物兽医临床，经过最近几年的发展，正逐渐成为国内小动物兽医临床的主流设备。
1 CR系统的组成
CR系统由成像板（IP）、CR阅读器、影像后处理工作站和存储装置等组成。CR系统所用的X线机与传统的X线机相同。
1.1 IP
IP是CR系统的关键元件，是采集X线信息的介质，相当于传统屏-片X线摄影的屏片组合，以潜影的形式记忆X线图像。IP由保护层、荧光层、支持层（基板）和背衬层（背面保护层）组成。荧光层为光可激发存贮荧光体（PSP），受一次激发光照射时，能将其所携带的信息贮存下来（形成潜影），当再次受到二次激发光照射时，能发出与一次激发光所携带信息相关的荧光，经CR阅读器处理形成可见影。
IP按用途分为高分辨率型和普通型，前者多用于乳腺摄影，后者多用于常规摄影。按支持层类型分为硬板和软板；软板可弯曲，适配的阅读器结构简单、扫描速度快；硬板不能弯曲、耐使用，其阅读器的传输结构和工作原理不同于软板，引起的伪影少。按读取方式分为单面阅读型和双面阅读型，后者提高了信噪比，曝光量可减少25％～30％。要正确认识和了解所用IP的类型，对正确选择曝光条件、提高影像质量具有重要意义。
1.2 CR阅读器
CR阅读器可以自动从放置到读取通道内的IP暗盒取出IP（或手动将IP放至读取通道上）并通过激光扫描获取IP记录的被检体信息后产生数字影像，经简单的影像处理后向影像后处理工作站输出影像数据。CR阅读器在获取IP信息后再对IP进行擦除处理，以便IP重复使用。
CR阅读器的激光扫描有点激光扫描和线激光扫描两种。目前所用的CR扫描器大都是采用点激光扫描，存在两个缺点，其一是点扫描装置由离散的部件组成，不能集成为紧凑的扫描头，制成的CR阅读器相对较大；其二是点扫描装置受制于IP光激励发光信号的衰减常数，扫描缓慢。但对成像质量而言，二者无明显差别，线激光扫描装置相当于或稍好于点激光扫描装置。
1.3 影像后处理工作站
具有影像处理软件，提供不同解剖成像部位的多种预设影像处理模式，实现影像的最优化处理和显示，并进行影像数据的存储和传输。同时，可以对数字影像做各种相关的后处理。目前市售的多款CR后处理工作站的处理软件都是沿袭人医模式的，在使用细节上与兽医有很大差别，小动物临床中的很多定量测量方法（如心脏VHS和髋关节Norberg角）都没有直接的软件支持。
1.4 存储装置
在CR系统内，CR读取后并经后处理储存的图像暂存于计算机内存。无论是要释放计算机内存还是要长期保存病例，都必须对处理好的影像进行存储备份。
影像存储备份分硬备份和软备份两种方式。硬备份是指将处理好的图像通过激光打印机打印成胶片备份，交由患者或患病动物主人留存；软备份是目前医院使用的主要备份方式，采用光盘、磁光盘和磁盘阵列等方式将影像储存起来，可做病例的长期记录，其数据信息不易丢失、占据空间少、检索查询方便快捷等。随着计算机技术的发展，刻录产品与光储介质的成本大幅下降，远低于激光打印机成本，所以很多动物医院对动物主人的留存备份也为软备份，即光盘取代胶片，实现了电子影像病例。
2 CR系统的操作步骤
CR系统的生产厂家很多，各机型虽各有特点，但操作步骤基本相同，如下：
2.1 登记：接收X线检查申请单，输入动物主人、患病动物及X线摄影要求等信息。
目前市售的CR很少是兽医专用的，多数是从人医沿袭或改进过来的，可能会与兽医病例登记方式（HIS系统）不完全相符，也可能会与兽医X线摄影术语及要求不符。人医的病患登记是以个体进行的，每个患者都对应一个专门的ID号，但在兽医临床却存在不同，因为一个家庭中的任何成员都可能带动物就诊，如果以当时动物主人编号，同一患病动物就可能被登记为不同病例，就不利于日后的查询及比较评估和追访。所以，要确定CR病例登记信息要求（例如同一家庭不同主人的信息、不同动物的信息、同一动物不同时间就诊的信息）是否能完全满足实际需要，或能否与医院既存的网络系统匹配，以免影响CR的正常使用。
2.2 信息采集：准备IP，按要求正确摆位并标注体位；设置X线摄影条件，曝光。
该过程同传统屏-片X线摄影过程。CR虽然具有较大的宽容度（与400感素屏-片系统相比，CR是10000﹕1），但CR的后处理调节不能完全替代摄影条件的选择。就IP曝光剂量而言，CR系统使用初期需要的mAs比感绿屏-片组合高，在使用半年后才会逐渐降低。虽然CR系统X线摄影可降低X线剂量，但为了降低图像噪声，尤其是自然对比差的部位，要适当增加曝光剂量。有试验表明，要想获得与屏-片组合相同的维纳频谱，CR的临床影像需增加30％的曝光量。
另外，小动物X线摄影多数是在清醒状态下进行的，动物很难按照人的意愿安静地配合摆位，加之呼吸运动，所以采用CR系统后仍然需要尽可能降低曝光时间。我们的X线摄影临床实践表明，小动物X线摄影的曝光时间低至0.02～0.04 s，才能尽可能避免运动性模糊。曝光剂量增加，而曝光时间降低，必然要求管电流的增大，所以目前很多动物医院（诊所）使用的床旁X线机因最大管电流不足100 mA都不能与CR系统匹配使用。换句话说，CR系统不能改变因X线机容量不足所造成的影像质量低劣，或者说不更换较大容量X线机而盲目上马CR系统是不明智的。
2.3 信息转换：IP经CR阅读器读取生成原始图像，并经强光照射擦除潜影供再次使用。原始图像经简单处理后，发送至影像后处理工作站。
CR系统在进行读取时能把IP潜影变成具有理想密度和对比度的可见影像，实现这种功能的装置是曝光数据识别器（EDR）。IP的光激励信号强度与获得的影像输出信号之间的关系由EDR设定的阅读条件决定的。阅读条件是以临床医生多年对各部位优秀照片密度阅读经验为依据而人为设定的，目的在于提高照片密度的稳定性。若摄影时曝光量不足或过高，读取时会进行自动调整，尽量向预想设定的最佳密度和对比度影像靠近。所以，阅读条件的出厂设置是否符合临床实践要求非常重要，尤其是从人医机型沿袭或改进过来的CR系统。
屏-片组合的规格最大为35 cm×43 cm（14 in.×17 in.），多数犬猫的单一投照部位都达不到该范围，所以在小动物X线摄影中形成了一种不正确的通俗做法，即在一次投照中尽可能涵盖更多的部位影像信息，例如胸腹部投照、全脊柱投照和整肢投照。CR的阅读条件是按照单一部位设定的，多部位共同投照时无法针对性地阅读，所以使用CR后，要严格按照CR系统设定的阅读部位投照。新购CR系统时务必要查看其软件设置是否为小动物专用。此外，如果使用过程中无法获得良好质量的数字图像，还得要求厂家工程师重新调置阅读条件。
2.4 影像处理：在后处理工作站采用的影像处理技术对影像实施处理，优化影像质量，打印图片、形成诊断报告或将图像发送至各个诊断终端。
CR后处理工作站发至各诊断终端的图像是dicom格式的，约10～20 M，所以配有独自的影像储存与传输系统（PACS）。有些医院不用PACS，将CR影像转换为jpg格式传输与储存，这种形式只能进行图片的简单处理与查看，会严重限制远程诊断的能力，不能完全发挥数字影像的优势。
2.5 影像存储：CR图像先保存在计算机内存中，要定期（每季度或半年）对影像进行打包存储备份，既释放计算机内存，又保证病例的安全性。
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发表于 2020-9-25 13:16:23