[工学]第八章 数字X线成像设备-CR.ppt

第二节计算机X线摄影(CR)
主要内容
1、CR的组成和原理
2、影像板的结构和原理
3、读取装置的结构和原理
4、激光照相机工作原理
5、CR系统的优点、不足和发展方向
一、CR的结构
1、CR的定义
Computed Radiography,即“计算机化X线放射影像系统”或简称“计算机放射影像系统”
将携带诊断信息的X线影像记录在影像板(image plate,IP)上,经读取装置读取,通过计算机处理,获得数字化图像
2、CR系统的组成
X线机:与读取装置类型相对应
影像板(IP):影像记录载体
读取装置:暗盒型、无暗盒型
监视器
储存装置:影像储存与记录
二、影像板(Image Plate,IP)

IP是CR成像的关键器件,是CR影像的记录载体,取代屏片系统中传统的暗盒

CR影像不是直接记录于胶片,而是先记录在IP上(先记后读)
IP可重复使用,但不具备影像显示功能
1、IP的结构
A、表面保护层:防止荧光层受到损伤。要求透光且薄,常用聚脂树脂类纤维
B、荧光物质层:把第一次照射光的信号记录下来,当再次受到光刺激时,会释放存储的信号
C、基板:保护荧光层免受外力的损伤
D、背面保护层:同表面保护层
IP的种类
暗盒型IP
将IP置于类似常规X线摄影暗盒的密封盒内,可代替常规摄影暗盒在任何X线机上曝光成像
无暗盒型IP
IP无外封装,置于专门的读取装置内,不能在传统X线机上曝光成像
2、IP成像原理
入射X光子被荧光层内的辉尽性荧光体吸收,释放出电子,其中部分电子散布在荧光体内呈半稳定态,形成潜影,完成X线影像信息的采集和存储
潜影电荷∝入射光子能量
当用激光扫描已有潜影的IP时,IP表现出PSL光激发辉尽发光现象(光致发光),完成X线影像信息的读取
PSL荧光强度∝潜影电荷
3、PSL发光
(1) PSL发光原理
某些物质在第一次受到照射光照射时,能将一次激发光携带的信息贮存下来,当再次受到照射光照射时,能发出与一次激发光携带信息相关的荧光。
这就是光激励发光(photostimulated luminescence,PSL,光致发光),这种物质就称为PSL物质
PSL发光强度∝一次激发光强度(X线光子)
掺杂2价铕离子的***卤化钡晶体,PSL发光最强,选作IP荧光材料。(发光原理不详)
一次激发光(X线光子)
二次激发光(读取激光)
潜影
(2)PSL光谱特性
一次激发光称为PSL物质的发射光谱,在CR中即为X线光子
二次激发光称为PSL物质的激发光谱,在CR中即为用以激发PSL发光的激光,又称为激起光
一次激发光初次照射PSL物质***卤化钡时,其吸收光谱在37keV处有一锐利、锯齿形的不连续吸收,这是由于钡原子K缘所致,但此钡原子的K缘吸收不会影响PSL荧光
PSL荧光强度∝一次激发光照射量,PSL荧光中最大强度值称为最大发射波长λem(此波长荧光,强度最大),波长约为390~400nm
二次激发光中的最大激发波长λex(此波长激发出的PSL荧光,强度最大)约为600nm
λem(携带X线影像信息)与λex距离较远,易于区分,在读取信号时将形成良好信噪比S/N
***卤化钡的发射光谱与激发光谱
λem
λex