CR、DR的工作原理及选择应用

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一、前言
在现代医学科学发展过程中，医学影像学一直起着很重要的作用。1895年德国科学家伦琴发现了X线后，很快X线技术广泛应用于临床医学的检查，X线检查的数字化发展还是在近二、三十年，随着计算机技术和检测技术的飞跃发展，传统的X线摄影设备逐步被取代，医学影像技术将全面数字化。

二、CR、DR工作原理
2．1 CR的工作原理
CR（Computed Radiography）也称为间接数字化X线成像技术，主要原理是利用存储荧光体成像，日本富士公司在1981年推出首台用于临床应用的CR，随后美国柯达、德国AGFA公司相继推出自己的CR产品，它采用磷光体结晶构成的成像板（Plated）即IP板吸收X线信息，IP板感光形成潜影，再经过扫描转化成数字化信号进入计算机系统进行图像处理。IP板外观像1个普通的增感屏，由基板和磷光体材料组成，外层加一层保护，再用暗盒装载保护，可以像普通X线暗盒一样拿去拍片。IP板在X线曝光后将X线的图像信息存储在晶体中，再把ＩＰ板送到读出装显，读出Ｘ线图像信息，送入计算机系统。图像信息经过读出装显读出后，存储在IP板上的信息消失，成像板又可以再重复使用。优点：（１）CR的曝光剂量与常规Ｘ线摄影相比，曝光剂要比常规片要小；（２）摄影条件要求比胶片低，几乎没有“废片”；（３）采用CR时，Ｘ线设备不用经过大的改变，其拍片过程与原有的Ｘ线胶片摄影没有什么变化；（４）图像后处理功能，可提高影像诊断的准确性及病诊断范围。

２．２ DR的工作原理
与CR的渐进型数字化不同，DR（Digital radiography）也叫数字摄影，早期的DR是采用增感屏加光学镜头耦合的CCD（数字化耦合器）来获取数字化X线图像，有一点类似影像增强器加CCD的工作方法，这种技术被认为是第一代的DR技术。

现在普遍应用的DR主要是采用平板探测口（FPD）对X线产生的图像信号进行扫描和直接读出，成像原理是先将X线信号转变为可见光通过光电2极管组成的藻膜层（TFT）进行聚集，由专门的读出电路直接读出送计算机系统进行处理，工作原理。目前平板探测口分为以非晶硅（a:Si+CsI）为代表的间接转换数字摄影（IDDR）和以非晶硒（a:Se）为代表的直接转换数字摄影（DDR）两种类型。非晶硅（a:Si+CsI）间接转换数字摄影平板的工作原理。

DR的组成一般包括高压发生口、X线球管及支架、平板探测口、系统控制口等构成.与常规X线相比信号相比，优点除了具有CR的优点外，DR系统是用平板探测的X线接收装置，替代了传统的增感屏及胶片、实现了X线信号的数字化，信号的动态范围，空间的分辨率及密度分辨率高，曝光剂进一步减少，不当之处是价格比较昂贵。

三、CR与DR的性能比较
针对这两种不同的系统，我们从系统功能、图像质量、控制使用及软件功能几个方面进行分析(1)系统功能比较：CR是在传统Ｘ线胶片摄影装置改进而来，它是利用IP板替代了原有的胶片暗盒，与现有的X线拍片系统没有什么大的改变，IP板在X线曝光后，将图像信息存储在IP板上，将IP板(类似暗盒)送读出装置读出处理，可对现有设备进行改造，DR则是完全数字化的产品，完全改变了传统X线胶片摄影过程，平板探测器(FPD)经X线曝光后即时将X线信号转换成数字信号送计算机进行处理，设备是一套全新的数字X线机.(2)图像质量比较：图像的空间分辨率CR>3.5LP/mm，DR>3.6LP/mm；密度分辨率CR>212灰阶，DR.214灰阶，DR的FPD显示信息>CR的IP板，DR调制传递函数MTF高于CR。

(3) 操作使用，目前医院使用CR、DR已比较普及，具不完全统计，使用X线传统屏片摄影每个病人平均需要7.5min/人，采用CR摄影的需6 min/人，而采用DR摄影的需要2.5 min/人，CR可方便与原有的比较适合X线平片摄影的X线机系统配合使用，特别是可用在ICU 、急诊室等特殊科室的复杂体位的摄影，而DR系统则较适合透视与点片，摄影及各种造影检查。

(4)软件功能方面，CR、DR的软件功能不同厂家不同型号的设备软件功能大同小并，都是采用质量控制摸块和后处理技术保证图像的质量和稳定性，DR采用自动曝光控制技术（Automatic Exposure Control，AEC），主要原理是通过设定不同的探测器（电离室），在曝光时测量透过病人的X线剂量，当达到图像采集所需要的剂量后，自动关闭X线系统，保证了整幅图像的一致性，在快速得到一幅数字图像后，可以立即对图像进行数字优化处理。而不必象以往胶片冲出来之后才知道图像的好坏，病人因为图像的问题而被重拍的概率大大降低，病人也避免了接受不必要的X线照射，减少了所接受的射线剂量。通过AEC技术，配合其工作站上的多种处理摸式，使成像质量稳定，且操作简单化，不用人为的调整和处理。CR的爆出指数（Exposure Index，EI）参考值是影响质量的重要参数，不同的部位采用不同EI和EVP值以达到高质量图象的目的。由于拍片过程与后期的图象处理没有直接的关联，要获得较好的质量的图象，还需要一定的投照技术和经验，设备可操作性和图象质量的稳定性比DR要差一些。

四、CR与DR的选配和应用
CR与DR的选配应根据医院的实际使用需要和医院的经济状况而定。对于一个医疗单位而言，医学影像技术数字化势在必行，在选配CR和DR时，首先要了解临床被诊断对象的实际需求情况，对诊断参数的要求要有明确的需求，充分了解所需设备的各种参数的物理意义，影信技术以及技术人员的操作培训等多方面的因素，还要考虑现有的技术性能及医院的发展壮况。CR与DR各自有自身的特点，也有自身的缺陷，不能盲目不加分析就论定谁好谁坏，要根据各医院的自身的状况，如设备现状，工作量大小，经济状况，医院特点及发展规模来考虑。

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