原理

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原理

1895年德国的物理学家伦琴在一只嵌有两个金属电极（阴极和阳极）的真空玻璃管两端电极上加上几万伏的高压电时，发现在距玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。当用手去拿这块纸板时，竟在纸板上看到手骨的影像。当时伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因当时无法解释它的原理和性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称之为X射线。

现在我们已经知道，X线实际上是一种波长极短、能量很大的电磁波。医学上应用的X线波长约在0.001--0.1nm之间。X射线穿透物质的能力与射线光子的能量有关，X线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X显得穿透力也与物质密度有关，密度大的物质对x线的吸收多，透过少；密度小者吸收，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼与肌肉、脂肪等软组织区分开来，者正是X线透视和摄影的物理基础。

X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织之间有密度和厚度的差别。当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。

X线影像的形成，是基于以下三个基本条件：首先，X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；第二，被穿透的组织结构，存在这密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，以致剩余下来的X线量有差别；第三，这个有差别的剩余X线，是不可见的，经过显像过程，例如经过X线片的现实，就能获得具有黑白对比、层次差异的X线图像。

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计算机放射摄影(computedradiography,CR)

一.　计算机放射摄影的基本概念

1什么是计算机放射摄影(CR)?

就是计算机X线成像,是传统技术与现代计算机技术相结合的产物,是一种X线摄影影像采集技术,用一块成像板(imageplete,IP板)在常规的X线机上拍摄,然后对其激光扫描,扫描出来的图像经过计算机的后处理从而显示高清楚的图像,再传到显示器或者是打印机.

2CR的基本原理:

传统的X光片是将透过人体的射线记录在胶片上,再经过显影,定影,水洗等技术流程,得到X线影像.而CR是将透过人体的射线记录在含有辉尽性荧光物质的影像记录板(也就是IP板)上.这辉尽性荧光物质是一种当再次受到光刺激时,可释放最初记录的信号的一种物质.应用这一原理,当影像板记录透过人体的X线信息后.经过激光扫描系统时.那种辉尽性荧光物质被收集,经光电转换成为电信号,通过计算机的一系列处理,当需要观看时可直接读取也可以通过激光相机或激光打印机直接打印出来.

3CR的基本组成部分；

完整的CR系统包括

(1)影像的数据采集设备(影像记录板,影像记录板传输设备)

(2)影像处理系统(影像记录板扫描系统,影像后处理系统)

(3)影像的显示(监视器,激光打印机等)

(4)图像存储设备.

二计算机放射摄影(CR)的优点

1CR系统轻松的实现了普通放射成像的数字化．从而结束了过去通过数字式相机拷贝图像而得到的数字化图像的历史，同时ＣＲ系统使占影像资料中绝大多部分的普通平片转化为数字图像，这使放射影像从胶片时代进入无胶片的数字化时代做出了一次飞越．

２　ＣＲ系统能直接生成数字图像，使其不再经过显影响到，定影，水洗技术流程．从而节省了大量的劳动力和精力．

３　ＣＲ系统可对图像进行灰阶调节，变换，以及局部的放大等，对图像的边缘可进行增强或淡化处理．进行注释、标记，测量大小，多幅显示，多幅打印，测量多种角度，具有进行减影处理和加伪彩功能。

４　ＣＲ系统生成的数字化图像大大的减少了存放Ｘ线胶片的空间，保证了胶片存放的质量，也便利了图像的存储，查找，从而结束了图像查询缓慢，易错，保存质量不高的时代．

５　ＣＲ系统从经济效益上讲它是一套具有经济竞争能力的设备．它符合了市场经济发展的需要．它不需要改变原有的Ｘ机设备就能将普通的Ｘ线片转化成为数字图像．

三　ＣＲ系统的临床应用

１　CR在头颈部检查中的运用：利用协调处理、空间频率增强放大处理等技术，使颅骨骨折、鼻骨骨折、眼眶爆裂骨折易于明确；可清晰显示较细微结构及副鼻窦等骨质破坏。

２　CR在胸部检查中的应用：在胸部，CR在一次曝光后，即可用一张胸片显示几种不同处理方式，处理不同的图像，这样的应用既减少了曝光次数，又提高了影像显示的层次及诊断能力，更易显示肺部病变的密度、大小及细微病变，对病变性质如炎症、结核、肿瘤的鉴别提供更重要的信息，从而提高了胸部疾病的诊断准确率。

３　CR在骨骼肌肉系统中的应用，在骨骼肌肉系统应用CR其曝光量仅为普通X光的50%，其影像质量仍很高，不但不丢失任何信息，并可利用空间频率处理和边缘增强功能，使其能晃示关节囊、皮下脂肪、皮肤、关节间隙、肌腱、韧带、骨皮质、骨小梁的效果优于传统的屏片系统。另外，曝光量的减少，低对比处理和强空间频率处理结合的技术，使软组织结构显示得更加清晰，从而使软组织内肿瘤的界限显示明显优于传统屏——胶系统。

４　CR在儿科疾病中的应用：儿科疾病的X线检查，应尽量减少次数，降低曝光剂量及注意放射防护，而CR的应用不但解决了许多以往X线摄影技术上的难点，而且在大幅度降低曝光次数和剂量的情况下，获得质量优、层次好的图像。如对气管狭窄的显示，肺透明膜病的检测、急腹症的诊断及周围软组织层次的显示等，都是以往传统屏——胶系统无法比拟的。

５　CR在床边摄片中的应用：临床病危病人，骨科牵引病人及小儿抢救病人以及一些术中病人往往需要拍床边相，但因机器的剂量及防护条件的限制加之病人不能配合，体位难以控制，使曝光条件不易恰当掌握。因此所摄床边相很多条件不足，图像质量不佳，CR床边照相有相当宽的曝光剂量，利用宽容度及后处理功能，在适当的曝光条件范围内，使各部位的床边像都能得到满意的图像质量，减少了检查的重复性，对危重病人的及时诊断和治疗起到了难以估量的作用。

６　泌尿系统的应用,其优势在于显著降低曝光量,为常规X线摄影的1/8~1/2剂量既可得到满意的照片;增加软组织的分辨率;增加结石与微小钙化的显示能力.

７　其他方面的应用,CR系统还可用于乳腺血管造影和胃肠道系统,与平片相比也具有明显的优势.

四　ＣＲ系统出现的重大意义

１　ＣＲ系统的出现是使建立完整的放射科信息系统（简称ＲＩＳ系统）成为现实．ＲＩＳ的建立便利了放射科对病人信息的存储和管理．使放射科医生能轻松的进入病人以前的档案，全面的了解病人的病情，综合分析．做出更为准确的诊断．减少了放射科对病人资料归档．保存的许多烦琐之事．

２　ＣＲ的出现也是医院建立信息管理系统（ＨＩＳ系统）的一个重要的信息资源．不久的将来在医院建立起完整的信息管理系统的时候我们各科医生在各个病区只要轻轻的一点鼠标就能查阅病人的各种照片信息．随时可以读片进行会诊等．