CR和DR成像技术
前言
在射线无损检测中，数字化X射线照相检测（Digital Radiography，简称DR）已经越来越多地获得应用。数字化X射线照相检测技术基本上有三种分类方式：
1.按读出方式分类
读出方式是指从X射线曝光到图像的显示过程，可以分为直接读出(Direct Readout)方式和非直接读出(Nondirect Readout)方式。
直接读出方式是指从X射线曝光到图像显示的全过程自动完成，经过X射线曝光后，即可在显示器上观察到图像。这一技术称为DDR，其中D的含义即为直接读出(Direct Readout)。非直接读出方式需要首先使用成像板(Imaging Plate，简称IP板)进行X射线曝光，然后将IP 板插入读出器(Reader)扫描，再在显示器上显示，这一技术称为CR(Computed Radiography)。
2.按转换方式分类
可以分为直接转换方式(Direct Convert)和间接转换方式(Indirect Covert)。
直接转换方式采用的器件在经过X射线曝光后，X射线光子直接转换为电信号。
间接转换方式的器件则先要将X射线光子转变为可见光，然后再由可见光转换为电信号。这两种转换方式的技术所采用的器件有平板检测器(Flat Pannel Detector，简称FPD)，也有采用其他器件和结构的。当然两种方式所采用的FPD结构是不同的。
3.按工作方式分类
数字化射线检测技术分为数字化透视(Digital Fluorography，简称DF或DSI，DSF，工业上又称实时成像Real-time Image)和数字化照相(Digital Radiography，简称DR)两类。
数字化透视有用影像增强器(I.I.)加摄像机采集信号和用平板检测器（FPD）采集信号两类。数字化照相则分为直接转换方式(DDR，Direct Digital Radiography)和间接转换方式(IDR，Indirect Digital Radiography)。
直接转换方式采用的器件主要是直接转换方式的FPD；间接转换方式采用的器件有间接转换方式的FPD和其他器件如CR的IP板、电荷耦合器件(Charge Coupling Device，CCD)、互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)等。
因此，DR是一个泛指的广义名词，包括了各类的数字化X射线照相检测(Digital Radiography) 本文仅就数字化X射线照相检测技术中最新应用的CR与DR的基本工作原理、优缺点等进行介绍。
一.计算机射线照相检测（Computed Radiography，简称CR）
传统的X 线成像是经X射线透照被检查物件，将影像信息记录在胶片上，在显定影处理后，影像才能在照片上显示。CR则不同，它是一种模拟数字照相成像系统，将透过物体的X射线影像信息记录在由辉尽性荧光物质制成的存储荧光板（storage phosphor plate，简称SPP）上，这种存储荧光板又称影像板或成像板（image plate，简称IP），即用IP板取代传统的X 射线胶片来接受X射线照射，IP板感光后在荧光物质中形成潜影，将带有潜影的IP板置入读出器中用激光束进行精细扫描读取，再由计算机处理得到数字化图像，经数字/模拟转换器转换，在监视器荧光屏上显示出灰阶图像。因此，CR的成像要经过影像信息的记录、读取、处理和显示等步骤。
CR的装置包括影像采集部分（IP板）、影像扫描部分（读出器）及影像后处理和记录部分（计算机、打印机和其他存储介质）。
CR的工作原理分为两部分：
1.成像板技术(IP Technique)
IP板又称为无胶片暗盒、拉德成像板(RADVIEW IMAGING PLATES)等，可以与普通胶片一
样分成各种不同大小规格以满足实际应用需要。
IP 板是基于某些荧光发射物质（可受光刺激的感光聚合物涂层）具有保留潜在图像信息的能力，当对它进行X射线曝光时，这些荧光物质内部晶体中的电子被投射到成像板上的射线所激励并被俘获到一个较高能带（半稳定的高能状态）,形成潜在影像（光激发射荧光中心），再将该IP板置入CR读出设备（读出器，CR阅读器）内用激光束扫描该板，在激光激发下（激光能量释放被俘获的电子），光激发射荧光中心的电子将返回它们的初始能级，并产生可见光发射，这种光发射的强度与原来接收的射线剂量成比例（IP板发射荧光的量依赖于一次激发的X射线量，可在1:104的范围内具有良好的线性），光电接收器接收可见光并转换为数字信号送入计算机进行处理，从而可以得到数字化的射线照相图像。CR技术利用的IP板可重复使用（IP板经过强光照射即可抹消潜影，因此可以重复使用）。001.gif (3.68 KB)
成像板的构造一般分为四个部分：
1）表面保护层，多采用聚脂树脂类纤维制成高密度聚合物硬涂层，可防止荧光物质层受损伤，保障IP板能够耐受机械磨损和免于多种化学清洗液的腐蚀，从而具有高的耐用性和长的使用寿命。在使用阅读器处理成像板时应注意不要强力弯曲成像板以保障其寿命。
2）辉尽性荧光物质层（通常厚约300μm），它在受到X射线照射时会产生辉尽性荧光（形成潜影）。这些辉尽性荧光物质（例如含有微量素铕Eu++的钡氟溴化合物结晶BaFX：Eu++，X=CI.Br.I）与多聚体溶液混匀，均匀涂布在基板上，表面复以保护层。这种感光聚合物具有非常宽的动态范围，对于不同的曝光条件有很高的宽容度，在选择曝光量时将有更多的自由度，从而可以使一次拍照成功率大大提高（重拍次数大大减少），在一般情况下只需要一次曝光就可以得到全部可视的判断信息，而且相对于传统的胶片法来说，它的X射线转换率高，
需要的曝光量负荷（射线剂量）也大大减少（可少至传统胶片法的1/5~1/20）。
IP板的制作材料要求具有高的吸收效率和极好的均质性以及短的响应时间，从而保证高的锐度，采用先进的表面涂层技术提供平滑板面以及减少粒度噪声，从而保证良好的成像质量。目前IP板的空间分辨率已能达到4.0~5.0LP/mm，扫描像素10Pixel/mm，已接近X线胶片的清晰度。IP板的类型也由初始的刚性板发展到柔性板。IP板的X射线转换率也在不断提高
以进一步降低获取图像所需的X射线辐射剂量。
3）基板（支持体），相当于X射线胶片的片基，它既是辉尽性荧光物质的载体，又是保护层。多采用聚脂树脂作成纤维板，厚度在200~350μm。基板通常为黑色，背面常加一层吸光层（图中所示的下涂层）。
4）背面保护层，其材料和作用与表面保护层相同。
IP板可在普通室内明间进行操作，无需暗室处理，处理速度快。IP板可装入标准的X射线胶片盒中与铅或其他适当的增感屏一起使用，曝光后，可手工将其从胶片盒取出，插入阅读器进行成像处理，在重新用于曝光之前需要使用专门的擦除器（消光器）处理。
据资料介绍，一张IP板正常使用寿命可达到2万次以上。对于无暗盒的IP则需要专用设备。
2.读出
经X 射线曝光后保留有潜在图像信息的IP板置入CR读出设备内，用激光束以2510x2510的像素矩阵（像素约0.1mm大小）对匀速移动的IP板整体进行精确而均匀的扫描，激发出的蓝色可见光被自动跟踪的集光器（光电接收器）收集，再经光电转换器转换成电信号，放大后经模拟/数字转换器（A/D）转换成数字化影像信息，送入计算机进行处理，最终形成射线照相的数字图像并通过监视器荧光屏显示出人眼可见的灰阶图像供观察分析。
读出器分为多槽自动排列读出处理式和单槽读出处理式，前者可在相同时间内处理更多IP 板。读出器输出的图像格式符合国际通用影像传输标准DICOM 3.0，因此可以经过网络传输、归档及打印。
CR阅读器的分辨率可达100、150、200、250微米，扫描速率可达每秒50行，能提供快速的线性输出。IP的读出通量（throughout）随不同的CR设备有不同，一般为100-150幅/小时。
为了能扫描高分辨力的IP板，必须采用相应的高分辨阅读器，为了提高效率，还要提高扫描IP板的速度，因此必须采用高速、高分辨率的激光扫描和放大系统以及高速且性能良好的机械传送系统，还必须有高速且性能稳定的图像处理和存储系统，采用专用软件以改善图像质量。
CR系统与照相胶片类似，成像质量接近于胶片，传统X射线能摄照的部位也都可以用CR 成像，对CR图像的观察与分析也与传统X射线照片相同。所不同的只是CR图像是由一定数目的象素所组成。
与直接式DR 成像系统比较，CR系统的优点是便携、读出设备与成像板分离，代替胶片的成像板可重复使用，动态特性线性度比胶片好，需要的曝光时间短，适用于野外环境。但是由于其基础是非晶硅装置，使用闪烁物或感光聚合物，转换X射线能量成可见光并随后转换光学图像为数字信号，这里面存在一个中间过程，导致电子转换前的光散射,从而降低显现图像的最终锐度（图像分辨率不如DR）。
CR是一种新的成像技术，在不少方面优于传统的X射线成像，但是IP板以及必须配备的读出器的价格目前还是相当昂贵的，从效益-价格比来说，尚难于替换
传统的X射线成像。
CR除了具备所有数字化影像的共同优点外，其最大优势在于仅以IP板代替X射线胶片，现有的传统X射线透照设备（周向、定向射线机）以及爬行器都可以继续使用。CR与普通X射线照片的不同在于其信号经光电转换最终得到数字化图像，可以在荧光屏上观看或进行不同的后处理，作业过程基本与常规的胶片照相相同，不需要对操作者进行特殊的培训，使用方便，适用于各种检查，特别是适
合于传统射线机和野外恶劣环境施工。
CR 的图像对比度和噪声的表现已经很不错，但是由于CR技术是将信息首先记录在IP板上．再通过扫描装置实现数字化转换，其间存在光学散射和X射线散射，另外曝光条件仍受所使用的X射线设备所限制（焦距、焦点尺寸大小、曝光量以及管电压等），因而图像虽然已经接近X射线照片的图像质量，但与DR相比则
仍略逊。
二. 数字化X射线照相检测（Digital Radiography，简称DR）
本文所述的DR成像技术是狭义上的直接数字化照相，即DDR（DirectDigit Radiography）或者DR（direct radiography），通常指采用电子成像板技术-平板检测器技术(FPD Technique)。
电子成像板由大量微小的带有薄膜晶体管（TFT）的探测器成阵列排列而成。由于电子转换模式不同又分为间接转换型DR和直接转换型DR：
（1）间接转换型DR系统（Indirect DR，简称IDR）的关键部件是获取图像的平板探测器（FPD），由X
线转换层与非晶硅光电二极管、薄膜晶体管、信号储存基本像素单元及信号放大与信号读取等组成。FPD
目前已经可以达到127x127μm像素和17x17英寸的面积，可用做普通X线数字照相。
间接FPD 的结构为多层结构，主要是由闪烁体（目前主要有碘化铯CsI）或荧光体（硫氧化钆GdSO）层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphous Silicom，a-Si)再加TFT阵列构成平板检测器。此类FPD的闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，可以将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的低噪声非晶硅层（TFT阵列）吸收可见光并转换为电信号，其后的过程则与直接FPD相似，读出电路将每个像素的数字化信号传送到计算机的图像处理系统集成为X射线影像，最后获得数字图像显示。间接FPD由于有可见光的转换过程，因此会有光的散射问题，而影响图像的分辨率。
（2）直接转换型DR系统（Direct DR，简称DDR）应用的DirectRay技术可以直接获取和转换X射线能量成为数字信号，不需要通过媒介或其他方法获取和转换入射的X射线能量。目前有两种，一种为线扫描，一种为FPD。
直接FPD 的结构主要是由非晶硒层(amorphous Selemium，a-Se)加薄膜半导体阵列(Thin Film Transistor array，TFT)构成平板检测器。非晶硒是一种光电导材料，经X射线曝光后由于电导率的改变就形成图像电信号，通过TFT检测阵列俘获与转换X射线能量直接成为数字信号，再经A/D转换、处理而获得数字化图像并在显示器上显示。
线扫描成像探测器为线状结构，采用动态线扫描技术直接接收X 射线光子，有两种形式，一种为多丝正比室，一种是电离室。从X射线管发出的圆锥扇形X射线束，经水平狭缝形成平面扇形X射线束，通过被透照物体射入水平放置的探测器窗口。机械扫描系统使X射线管、水平狭缝及探测器沿垂直方向作均匀的同步运动，每到一个新位置作一次水平探测记录，如此重复进行，从头到尾扫描一次就完成一幅X射线图像的拍摄。
图像的采集与处理系统由前置放大器、A/D转换器、缓存器、CPU等组成。整个曝光过程完成后，在计算机内存中形成一幅640x640或1024x1024矩阵的数字图像
线扫描的动态范围与系统的探测灵敏度和密度分辨率有关，线扫描具有独特的大动态范围，当显示器质量很高时可以观察到120倍以上的动态对比图像，比传统X射线机对胶片拍照更好，可以清晰地在一次拍片中同时再现密度悬殊的组织。线扫描成像技术中，X射线被严格限制在很窄的缝隙中，克服了散射线造成的干扰，本底噪声几乎为“0”，探测灵敏度高，使原本被本底噪声淹没的微弱的X线也能被检测出来，能够分辨出面成像不能看到的更加细微的密度差别，密度分辨率更高。线扫描成像的缺点是需要一定的扫描时间，一张14x17英寸大小的区域最快需2秒钟，所以不能实现实时扫描，不适应动态摄影。
线扫描成像的扫描时间短，所需X射线剂量低，动态范围宽和较低的价格，使其具有良好的发展前景，而且可以通过类似相控阵自动超声波（AUT）的导轨、现场扫描，线性阵列沿管道焊缝外部均匀运动一周即可将结果读入并进入计算机。
直接转换型DR的平板检测器
直接转换型DR的平板检测器为多层平板状结构，但没有荧光转换层，它直接将X 射线转换成电信号，能提供一个完整的扫描场，可在14x17英寸/35x43cm的图像面积上使用2560x3072的探测单元矩阵（例如由二维排列的 139x139μm薄膜晶体管TFT层上涂敷500μm厚的非晶硒，其上是介质层和表面电极层及保护层等构成）。在探测器结构上施加一个偏压，当入射的X 线光子在非晶硒层激发出电子穴偶对时，电子和空穴在偏置电压下反向运动，产生电流，与每个探测单元相连的单独的存储电容收集这些电荷在阵列中以定制的电子学规则读出，亦即在TFT中形成电信号，经放大电路和控制电路采集各TFT像素单元电荷，并经A/D转换变成数字信号，送到计算机处理以数字图像显示便于即时观察。
因此，DR检测系统的组成可以简单地表述为：射线源-检测对象-射线成像探测器-图像数字化系统-数字图像处理系统。
DR的装置包括射线成像探测器及影像后处理和记录部分（计算机、打印机和其他存储介质）。
非晶硒平板检测器的改进和提高主要表现在进一步缩小像素单元以提高图像的分辨率；提高检测器对X线的转换率以降低X射线剂量；以及配套研发高质量的图像处理软件以进一步提高图像质量。
从理论上说，直接DR板的量子转换效率要比间接DR板更高。但在目前，间接DR板的稳定性较好。据估计，随着DR系统的不断改进和提高，产品日渐成熟，价格降低，它们将能逐步取代CR，但在目前，DR和CR将会共存一段较长时间。
三.CR与DR的共同点与差异
（1）共同点
DR与CR都是将X射线影像信息转化为数字影像信息，不以X射线胶片为记录和显示信息的载体。
传统的X 射线照相需要的曝光剂量相对较大，且X射线照相一旦完成，影像的质量就不能再改善，当质量达不到要求时往往需要重拍，带来复拍工作量、胶片消耗、工作效率与进度等负担。CR与DR的动态范围广，有很宽的曝光宽容度，并且线性好（如CR的核心部件-荧光存储板SPP能使照射的X线能和发光量有1:1000以上的直线相关），可提供的数据量大、分辨率高、数据获取速度快，相对普通的增感屏-胶片系统体现出独特的优势，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，或者X 射线曝光参数有不足，也能获得很好的图像，可免除曝光不足或过度、洗片条件误差等造成黑度错误或划伤等导致的影像不清晰，再加上采用了图象增强等技术，使得照相检测的一次透照成功率提高，减少重拍，降低了废片率，减少复拍补照的工作量和胶片消耗，节约了资源。
CR 与DR虽然在成像原理方面有区别，但是一旦获得了数字化信号图像并经图像处理系统处理时，就可以在一定范围内任意改变图像的特性，可以根据需要进行各种的图像后处理来实现图像的优化以达到最佳的视觉效果，从而大大提高了图像质量。这是CR与DR优于X线照片之处，因为传统X线照片上的影像特性是不能改变的。
目前数字化图像的灰阶已能由胶片的256 级提升至2048级，图像的层次变得更加丰富，图像的细节表现力更加细腻，图像变得更加清晰，亦即进一步提高了图像分辨率。此外，通过专用软件实现图像滤波降噪、边缘增强锐化、窗宽窗位调节、灰阶对比度调整、影像放大漫游、黑白翻转、图像平滑、图像拼接以及距离、面积、密度测量、数字减影、伪彩色处理等各种功能，改善影像的细节，将未经处理的影像中所看不到的特征信息在荧屏上显示，从而使图像更为清晰。获得分辩率高、清晰、细腻的图像，可从中提取出丰富可靠的判断信息，为影像判断中的细节观察、前后对比和定量分析提供支持。
图像处理系统的重要功能有：
灰阶处理：使数字信号转换为黑白影像对比，在人眼能辨别的范围内进行选择，以达到最佳的视觉效果，有利于观察不同的组织结构。
窗位处理：以某一数字信号为0，即中心，使一定灰阶范围内的组织结构，以其对X线吸收率的差别，得到最佳的显示，同时可对这些数字信号进行增强处理，提高影像对比度，有利于显示组织结构。
数字减影处理：在数字X射线照片的情况下，能从当前的X线照片减去先前的X线照片产生即时减影图像以增强间隔性改变的区域，能显著改善提高判断的精确度，据资料介绍，用即时减影改善后其灵敏度可从84％提高到97％；且在判读时间上平均减少19.3％。
此外还有X线吸收率减影处理、配置高性能的系统设备以提高系统固有分辨率等等。
从理论上说，数字化图像是由像素来组成图像，它的空间分辨率不如传统胶片模拟图像的高，但是由于人眼对空间分辨率的感知有一定的限度，超过这个限度即不可分辨。以X射线CT为例，它的高密度分辨率是胶片无法比拟的，从图像的对比度、宽容度和所具备的灰阶指数都优于胶片，因此，图像质量和所得到的信息远远超过胶片的模拟图像。
当然，在透照工艺上仍然要注意选择适合的射线能量；选用小焦点或微焦点的X射线源；选择最佳图像放大倍数；屏蔽无用射线和散射线；选用密度数高的材料过滤软射线，减少低能射线的散射作用；用铅质窗口限制主射线束的面积，减少散射线的作用；对工件被检测区域以外的表面实行有效的屏蔽，尽量减少散射线的影响和干扰信号的影响等等。
CR与DR的X射线转换效率高（屏感光度高），因此比传统胶片法照相检测所需X射线的剂量要低得多，再通过数字化图像处理技术就能得到高清晰的图像，明显缩短了曝光时间，同时也使操作者减少了受X射线辐射的危害，而且X线发生器也只需要在较小功率下工作就能满足要求。
图像的质量取决于它的信噪比，而这又与X 射线的有效利用率有直接关系。量子检测效率有机结合了图像的对比度，噪声，空间分辨率和X射线的剂量等因素。由于数字化成像板感光介质的感光曲线与普通X 光胶片不同，在对比度和宽容度上有较大的动态范围，再加上特别是DR检测器的高灵敏度，使得数字化成像的量子检测效率可以从传统胶片的20-30%提高到 60-70%。从而使X射线剂量可以大大降低，CR摄影条件为传统X线摄影的1/2-2/3；DR与CR相比更为明显，可以降低2/3以上的剂量。由于照相需要的曝光时间仅仅为一般胶片的1/2-2/3，可使操作人员接受的照剂量下降一个数量级，且降低了X线机的负荷，相对地延长了机器的使用寿命，故障率降低，维修费用也相应降低，更环保更经济。
与传统胶片法照相检测相比，CR与DR技术的应用不需要洗片过程，没有了显影、定影液等化学药品的消耗，不但能节约大量胶片、药水、洗片机、暗室处理的辅助设备器材以及胶片存储等的费用，节省了环保投资，还能比较好地进行质量的控制。
数字化图像可存储在光盘，磁带和磁盘等存储器中，为电子存档与通讯系统的应用创造了条件，并可借助网络发送到其他地方进行远程评定（例如检测公司可以集中技术水平最高的底片评定人员进行评定，减少了评片人员，使评定结果更公正，更合理，或者建立由专家组成的远程评定中心，遇到疑难问题还能够用会诊的办法解决。同时也可以传送给例如待培训人员、专家顾问、监理、质量监督检查、业主等部门，他们都可以及时看到焊缝的图像，做到资料共享，极大地提高了影像信息的利用率）。在一块硬盘或一片光盘上可以存储大量的图像，每一幅图像的存储成本就很低，随着数字存储技术的不断发展，存储成本还可以进一步降低。在需要硬拷贝的地方，还可以使用激光打印机打印输出。通常以光盘储存最好，因为光盘占用储存空间极小，而且储存的信息20年以上也不会发生影象质量变化。
数字化照相的应用提高了无损检测的管理水平和效率，可方便、迅速、可靠地归档，长时间存储其信噪比也不会变坏，且任意调用不会丢失信息，从而将从根本上改变传统的对胶片的手工管理方式，防止丢片和片损情况的发生。数字化存储不但节约了大量胶片，还节约了大量用于底片的存储空间和管理人员，也可以使资料的存储时间得以延长，从而降低底片的存档成本。
（2）差异
四.存在问题
1. 通用图象存储格式是很容易被一些通用的图象处理软件如PHOTOSHOP修改的，为了保证图象的真实性，防止恶意修改，杜绝人为因素的影响，防止舞弊行为的发生，最好的办法是设计特殊格式的图象，但涉及问题很多，技术也十分复杂，压缩效果还不容易达到现在的通用图象水平。比较容易实现的办法还是使用通用图象格式，关键的问题是人员素质和职业操守，但是在制度上也必须进行改进与完善，通过完善的管理机制来从客观上、制度上杜绝此事的发生，譬如采用集中多人评片，更能反映真实情况，同时进行不可更改的数据备份，把每天的图象数据传送给监理备案等机制都是可以探讨的。
2. 标准认可的问题-由于不可能将现有的胶片照相方式全部改成数字化照相检测方式，而一些现行标准中的有关部分条款也不适用于数字化检测，要采用数字化照相检测达到现行的胶片法检测标准，需要修改现行标准中不适合的部分，必然涉及相关的标准、甚至监理程序都将发生变化。因此，可以考虑在现行标准基础上制订针对数字化照相检测的补充条款，如黑度、清晰度、灵敏度、对比度、灰雾度等要求可以根据数字化照相检测的特点来确定适当的合格水平。
3.人员培训-数字化照相检测系统能否成功应用，最关键的是人员培训。由传统的射线照相检测转入运用计算机操作与控制，改变多年来形成的工作习惯，对检测人员的培训显然是极为重要的。
CR与DR的博弈 ——普放数字化成像领域的选择 关于放射科普通检查X线数字化成像领域的两种看法近年来一直备受关注：一种看法认为目前处理能力更大的直接数字放射成像（DR）系统由于工作效率高，而有望取代计算机放射成像（CR）系统；另一种看法则认为性价比更高的CR才是更为实际的选择，原因是DR 系统过高的价格会增加病人的负担，且我国大多数中小型医院患者就诊量并不大，因此很难发挥DR在提高工作效率上的益处。到底CR和DR中哪一方能在这场角逐中取胜？其实，CR 与DR各有各的优势。了解业内人士的一些看法，也许能给我们一些启示。 DR的问世挑战CR 目前，医院放射科要实现数字化有两个选择：CR和DR。CR系统被推出已有十几年的时间了。CR用可重复使用的磷光体成像板替代了传统X线成像系统中的胶片，而其X线部分完全利用原有设备，因此医院采用CR系统后不需要对原有X线系统作任何改动。在曝光后，操作人员要将成像板送入阅读器进行扫描，从而生成数字化影像，随后将图像提供给医务人员处理。由于CR系统经济、影像质量佳、曝光宽容度高，而且使用的是现有x 线系统，可把数字成像输送到普通放射科和低患者流量区域，因此近年来CR 系统一直被认为是普通放射成像检查中数字影像捕获的“主力”。 但是，近年来，DR的问世，带来了更高的量子检测效率（DQE）、更快的成像速度（CR 的一半）、更高的图像质量。DR是通过平板薄膜晶管（TFT）或者电荷耦合装置（CCD）板和X线吸收器，共同完成由内置磷光板或光导体板生成影像的抓取，所抓取的影像随后被内部转化为数字形式。DR系统最突出的技术优势在于高效性。“DR因为不使用暗盒而影像板直接成像，减少了暗盒的放取时间损耗，同时得益于直接转换技术，其成像速度较快。而且，较高的DQE也保证了影像的高质量。这种高效、全数字化影像周期提高了工作效率，可以帮助医疗机构处理更大容量的病人”业内人士对于DR的优势做了如此的评述。当前，一些专家甚至断言：随着DR系统日渐成熟，价格降低，它将大部分取代CR，在近10~20年内DR和CR共存，但最终DR将完全取代CR。 执行成本，DR的劣势 “最好的未必就是最适合的”。目前，DR系统较之CR系统的“过人之处”是高效性，但是DR系统昂贵的价格却使它面临困境。记者了解到，目前DR系统的价格在20～30万美元不等，且DR探测器的生产工艺非常复杂，一块探测器的更换需要花费十万美元以上。由于探测器生产厂家屈指可数，这种垄断使DR系统的价格在数年内都不会有很大改变。 与之相比，CR系统的成本优势不容忽视，主要体现在购买成本和运行成本上。目前每套CR的价格约10万美元左右，一些小型CR的价格在5万美元左右。仅就X线成像介质成本来讲，一张CR成像板的价格仅一千美元左右。另外，目前人们过于关注技术的发展，而常常忽略了执行成本问题。有调查显示，合理地配置操作人员，安排CR工作流程，可使CR 达到与DR相同或更高的生产力，并且CR可以兼容使用医院原有的各种X光机，因此CR在很多中小型医院成为衔接传统成像与数字成像的首选。而采用DR系统则需要一套全新的X 线成像系统。有关文献报道显示，美国旧金山加州大学一项研究表明，CR和DR都可以极大地改善医院的工作流程，提高生产率，但是DR系统价格昂贵这一负面影响，只有在医院能够满足设备100%生产力的利用率，并保证设备的持续使用时，才能得以抵消。所以，在成本上，CR系统占了上风，这也使DR取代CR的期限被延长了。 在我国大城市的大型医院里，医学数字化影像的应用已经相当普遍，但这些大医院只是我国众多医疗机构的“冰山一角”。目前，我国大多数中小型医院并不是“患者在排队等着
CR、DR的区别 一：如何区别CR、DR？ CR（Computed Radiography）的工作原理：X线曝光使IP（imaging plate）影像板产生图像潜影；将IP板送入激光扫描器内进行扫描，在扫描器中IP板的潜影被激化后转变成可见光，读取后转变成电子信号，传输至计算机将数字图像显示出来，也可打印出符合诊断要求的激光相片，或存入磁带、磁盘和光盘内保存。 DR( Digital Radiography), 数字化X线摄影，系统由数字影像采集板专用滤线器BUCKY数字图像获取控制X线摄影系统数字图像工作站构成。在非晶硅影像板中，X线经荧光屏转变为可见光，再经TFT薄膜晶体电路按矩阵像素转换成电子信号，传输至计算机，通过监视器将图像显示出来，也可传输进入PACS网络。 CR相比DR系统结构相对简单，易于安装；IP影像板可适用于现有的X线机上，直接实现普通放射设备的数字化，提高了工作效率，为医院带来很大的社会效益和经济效益。降低病人受照剂量，更安全。CR对骨结构，关节软骨及软组织的显示明显优于传统的X片成像；易于显示纵膈结构，如血管和气管；对肺结节性病变的检出率高于传统X线成像；在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像；
用于胃肠双对比造影在显示胃小区，微小病变和肠粘膜皱襞上，CR（数字胃肠）优于传统X线图像。 CR是数字X线摄影DR是计算机X线摄影 1．CR CR是X线平片数字化的比较成熟技术，目前已在国内外广泛应用。CR系统是使用可记录并由激光读出X线成像信息的成像板（imaging plate；IP）作为载体，以X线曝光及信息读出处理，形成数字或平片影像。目前的CR系统可提供与屏---片摄影同样的分辨率。CR系统实现常规X线摄影信息数字化，使常规X线摄影的模拟信息直接转换为数字信息；能提高图像的分辨、显示能力，突破常规X线摄影技术的固有局限性；可采用计算机技术，实施各种图像后处理 （post-processing）功能，增加显示信息的层次；可降低X 线摄影的辐射剂量，减少辐射损伤；CR系统获得的数字化信息可传输给较低存档与传输系统（picturearchiving and communicating system；PACS），实现远程医学 （tele-medicine）。 2．DR DR是在X线电视系统的基础上，利用计算机数字化处理，使模拟视频信号经过采样、模/数转换（analog to digit，A/D）后直接进入计算机中进行存储、分析和保存。X线数字图像的空间分辨率高、动态范围大，其影像可以观察对比度
医用“CR、DR的区别”和 “DR的档次划分及选购技巧” 一：如何区别CR、DR？ CR（Computed Radiography）的工作原理：X线曝光使IP（imaging plate）影像板产生图像潜影；将IP板送入激光扫描器内进行扫描，在扫描器中IP板的潜影被激化后转变成可见光，读取后转变成电子信号，传输至计算机将数字图像显示出来，也可打印出符合诊断要求的激光相片，或存入磁带、磁盘和光盘内保存。 DR( Digital Radiography), 数字化X线摄影，系统由数字影像采集板专用滤线器BUCKY数字图像获取控制X线摄影系统数字图像工作站构成。在非晶硅影像板中，X线经荧光屏转变为可见光，再经TFT薄膜晶体电路按矩阵像素转换成电子信号，传输至计算机，通过监视器将图像显示出来，也可传输进入PACS网络。 CR相比DR系统结构相对简单，易于安装；IP影像板可适用于现有的X线机上，直接实现普通放射设备的数字化，提高了工作效率，为医院带来很大的社会效益和经济效益。降
低病人受照剂量，更安全。CR对骨结构，关节软骨及软组织的显示明显优于传统的X片成像；易于显示纵膈结构，如血管和气管；对肺结节性病变的检出率高于传统X线成像；在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像；用于胃肠双对比造影在显示胃小区，微小病变和肠粘膜皱襞上，CR（数字胃肠）优于传统X线图像。 CR是数字X线摄影DR是计算机X线摄影 1．CR CR是X线平片数字化的比较成熟技术，目前已在国内外广泛应用。CR系统是使用可记录并由激光读出X线成像信息的成像板（imaging plate；IP）作为载体，以X线曝光及信息读出处理，形成数字或平片影像。目前的CR系统可提供与屏---片摄影同样的分辨率。CR 系统实现常规X线摄影信息数字化，使常规X线摄影的模拟信息直接转换为数字信息；能提高图像的分辨、显示能力，突破常规X线摄影技术的固有局限性；可采用计算机技术，实施各种图像后处理（post-processing）功能，增加显示信息的层次；可降低X线摄影的辐射剂量，减少辐射损伤；CR系统获得的数字化信息可传输给较低存档与传输系统（picturearchiving and communicating system；PACS），实现远程医学（tele-medicine）。2．DR DR是在X线电视系统的基础上，利用计算机数字化处理，使模拟视频信号经过采样、模/数转换（analog to digit，A/D）后直接进入计算机中进行存储、分析和保存。X线数字图像的空间分辨率高、动态范围大，其影像可以观察对比度低于1%、直径大于2MM的物体，在病人身上测量到的表面X线剂量只有常规摄影的1/10。量子检出率（detective quantum efficicncy；DQE）可达60%以上。X线信息数字化后可用计算机进行处理。通过改善影像的细节、降低图像噪声、灰阶、对比度调整、影像放大、数字减影等，显示出未经处理的影像中所看不到的特征信息。借助于人工智能等技术对影像作定量分析和特征提取，可进行计算机辅助诊断。 数字X线摄影包括硒鼓方式、直接数字X线摄影（direct digital radiography；DDR）、电荷耦合器件（charge coupled device；CCD）摄像机阵列方式等多种方式。数字图像具有较高分辨率，图像锐利度好，细节显示清楚；放射剂量小，曝光宽容度大，并可根据临床需要进行各种图像后处理等优点，还可实现放射科无胶片化，科室之间、医院之间网络化，便于教学与会诊。 直接数字化放射摄影（Digital Radiography，简称DR），是上世纪九十年代发展起来的X线摄影新技术，具有更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等显著优点，成为数字X线摄影技术的主导方向，并得到世界各国的临床机构和影像学专家认可。近年来随着技术及设备的日益成熟，DR在世界范围内得以迅速推广和普及应用，逐渐成为医院的必备设备之一。临床界和工程界专家普遍认为，DR设备将成为高水平数字化影像设备的终极产品。 DR主要由X-线发生器(球管)、探测器(影像板/采样器)、采集工作站(采像处理计算机/后处理工作站)、机械装置等四部分组成；DR之所以称为“直接数字化放射摄影”的实质就是不用中间介质直接拍出数字X-光像；其工作过程是：X线穿过人体(备查部位)投射到探测器上，
CR与DR的对比分析 1、两套设备的系统对比： 2、操作流程比较： 1）CR拍片处理的工作流程：手工上板--拍片--手工取板--手工装板--扫描--擦板--处理显示--诊断--相机拍片--洗片--晾干 2）DR X线机工作过程：拍片--处理显示--诊断--出干式片DR简化了拍片过程，医生不需做任何参数设置，只需登记，按闸，
拍片时间仅需10秒钟。降低工作人员的劳动强度，大大提高了病人检查速度；（即使再来一次像SARS一样的检查，医生再也不会忙的手忙脚乱了） DR比CR整体优势： 1.1、更好的图像质量，更低的照射剂量； 1.2、更快的成像速度，更便捷的临床应用； 1.3、更经济的维护成本； 3、价格 随着中国DR市场的发展，北京中科美伦做为民族企业率先在放射领域突破DR成像技术，打破了国外品牌在中国DR市场上的垄断，大大的降低了产品价格。目前，国外CR的市场价格仍在60万左右，而我们的DR价格在直接用户的成交价已降至70万左右的水平。（可能对有的医院还会因为CR与DR这十几万的差价而犹豫设备的选择，作为我们服务医院的公司来说，一定要表明DR的优势，CR始终是一种间接、过渡的产品，复杂的操作和后期的耗材对医院这是不能不考虑的）。中科美伦DR系民族自主品牌，核心部件均采用国外知名品牌产品，在保障性能的同时，还能提供最佳优惠的价格。 4、收益比较： DR年收益：96万
CR年收益：64万 X光机年收益：16万 每年下来，DR比CR多出几十几万的收入；有的医院一年不到就能收回成本。 5、售后服务 我公司已在全国多处设有维修服务中心。比如广东、云南、四川、重庆、新疆、江苏、河北、北京、黑龙江等地设有多家售后服务中心，在接到故障信息2小时内提供解决方案，24小时之内解决问题或动身前往故障现场，快速响应服务体系。相较于大多CR均属国外生产并面临退出市场的发展趋势，CR的后期服务将会受到很大的影响。无论是性能、操作还是价格和售后服务，DR无疑是最佳的选择！
本文只是一个比较粗略的评估，只侧重于CR系统和DR系统之间的成本对比，许多两者基本相同的运行成本未纳入，实际的检查成本可变因素还很多。本文意在通过计算CR系统与DR系统之间的成本费用与工作效率之间关系，综合分析其投资成本和运行成本，并折算为患者的人均检查成本，在分析时也考虑到了工作量对成本的影响因素。 在实际工作中，检查时间还受如下因素影响：科室的工作流程、工作人员的熟练程度、患者的数量和到达时间的分布情况、科室的建筑布局等。还有一些不确定因素，比如患者需更换衣服、冬天脱衣服或身体虚弱不能站立，以及患者语言不通等都会造成检查时间的延长。 分析表明，DR系统工作效率高，可以大大降低每次检查的平均时间，在设备的有效工作时间为80％的情况下，每天（按工作7 h计算）可检查154人，而CR则只可检查82人（每次检查按平均两次曝光计）。如果工作量少于100人／d，CR系统的综合运行成本略低于DR系统；如果工作量大于100人／天，使用CR系统需要增加额外的资源，比如增加工作时间或增加一个操作人员，这时使用DR的成本要比CR更低。也就是说，工作量越大，DR越能凸显其优势。 DR系统要比CR系统具有更多的优点，比如可以减少患者排队等候时间，由此可以减少候诊空间，患者在放射科的停留时间大大降低；操作人员工作效率大有提高。由于等候检查时间短，检查时间快，获取报告时间快，实际上大大改进了服务质量，患者更愿意选择到有DR设备的医院看病，这对提高科室的效益有着积极意义。 技术优劣对比：DR系统与CR系统之间有许多技术差别，从成像质量、成本费用到工作效率都有区别，但亦各有优点和不足［3］。（1）CR的采购成本远低于DR系统，初始投资比较少。另一个优点是可以利用原有X线设备，而不需另新购X线系统和不需因拆除老的X线系统而增加拆除成本。因不需要更新X线设备，其初始投入也就更低。（2）DR采购成本较高，以致第一年投入花费很大，但其后期的年均花费在工作量相同的条件下，相对比CR还低一些，这是由于DR工作所需的部分房间面积相对小些，所以租金和相应的消耗费用也可减少。（3）设备投资成本影响成本效益，CR和各型号之间的采购价格变化不算太大，大约为70～150万元人民币，对成本效益影响相对不大。而DR系统的价格因技术设计和配置不同差别比较大，其价格大约在240～400万，但从长远来看，随着检查人数的增加，造成设备成本的分摊，使得最终对检查成本的影响是十分有限的。（4）对成像质量来说，相对而言，DR系统的成像质量要略优于CR系统。但在一般用途上，两者的诊断质量不会有太显著的差别，都能有较好质量满足诊断要求。DR系统的工作效率及服务质量要远高于CR系统，曝光后的影像可立即显示在工作站屏幕上，而CR系统则要将IP板送达Reader上扫描后才能显像，因而CR系统的读片速度不同差别就很大。片匣的重量也是影响操作时间和质量的重要因素，特别是当操作人员需同时搬运许多片匣时，因此，CR 扫描主机应尽量靠近检查机房，如果是多槽CR系统，扫描主机应放在距各个机房都比较近的中心区域。因为DR显像速度快效率高，可以为需要重照或加照的患者节约了时间。（5）CR系统的IP板受机械损坏和寿命周期取决于使用情况，一般使用1万次，约2～3年就需计划更换。对于DR系统，由于探测器是其核心部件，如损坏后更换是非常昂贵，约需人民币80万元，但至今尚未从文献中检查到其损坏率的报道。（6）如果DR系统出现故障，
传统X线检查与CR.DR的对比分析 CR.DR技术是X线成像方式的现代发展，它不仅利用了传统的X线设备，而且与增感屏—胶片系统相比大大降低了X线照射量，减少了X线对人体的伤害，并可获得丰富的诊断信息。它可对影像信息进行后处理，扩大诊断范围。同时，CR.DR技术取消胶片管理和归档工作，大大减轻了技术人员的工作强度。影像信息并入PACS系统实行影像信息共享，有效解决医学影像病例难题。因此，CR.DR技术的应用是传统的X线增感屏—胶片系统摄影技术的完善和发展，具有明显的优越性。 灵敏度高，动态范围宽，辐射量减少传统的X线摄影中的增感屏—胶片组合的动态范围比IP窄得多，不能有效地发挥增感屏自身光发射方面宽的动态范围优势，而IP的X线辐射量与激光束激发的光激发光（PSL）强度之间的关系在1∶10 000的范围是线性的，这种线性关系使CR.DR系统具有高的敏感性和宽的动态范围，即能够精确地检测每一种组织间小的X线吸收差别。因此在获得相同诊断信息的条件下，CR.DR系统比增感屏—胶片组合系统所需的X线量要少，同时由于IP具有很宽的动态范围，在摄片应用中，摄片条件要比普通增感屏胶片组合条件的基础上，千伏可降低5 kV左右，mAs在千伏不变的条件下可减小一半，大大降低了被检者的受线量。特别是床边摄片，IP 的宽容度显得尤为突出，摄片条件在比较大的范围内，都能够通过图像信息的调节获得比较满意照片。这样即能减少受检者的辐射
量，又能提高照片质量，减少了以往过多的浪费，还大大减轻了放射技术人员的工作强度。 强大的后处理功能，增大了诊断信息量CR.DR系统的敏感性可自动设定，即使摄影中X线量和X线质等有某些改变，在一定的敏感范围内，CR.DR系统也可以读出影像信息。因此它和传统的增感屏—胶片系统的调协特征不同。常规增感屏—胶片系统中的最终显示影像很大程度上依赖于X线曝光量，当曝光量过高或过低时，均不能得到有诊断价值的影像。 在CR.DR系统的信息协调处理中，可独立控制影像的显示特征，决定用何种密度再现影像，即根据成像的目的设置协调处理技术。例如胸部摄影中，影像信息覆盖的范围很宽，肺野和纵隔的密度相差很大，我们可分别应用不同类型的协调处理曲线技术，既可很好地显示肺野内的结构，又可防止在输出影像中纵隔密度与骨的密度过于接近，提高纵隔内不同软组织的分辨层次。胸部片和胸椎片、肋骨片两者密度相差大，使用传统的X线增感屏—胶片系统需用不同的曝光条件分别显示，而用CR.DR只要选择适当条件1次曝光，系统即可通过协调处理，清晰显示两肺野内结构和胸椎诸椎体以及肋骨结构。即用一次曝光，可同时得到几张不同需求的合格照片，这是增感屏—胶片系统所无法做到的。
产品项目以色列维迪思科平板实时成 像检测系统（DR） 目前市场上的CR系统 系统配置及 运输DR系统一般配置包括成像板、控 制单元、连接线等； 任何轿车后备箱可携带，很方便。 IP成像板、成像扫描系统（扫描 IP板成像）、常规射线源、射线源； 一般使用改装的商务车携带，包括 射线机、扫描仪等。 检测方式 计算机系统控制射线源拍照后（拍 照时间远小于CR），面阵列成像板直 接将图像传至电脑显示器。成像时间 约为3～5S。整套系统的控制完全在 计算机上完成无需进入现场。图像成 像时间总共约10秒钟左右，即可观 察、分析、处理。 拍照后需取下IP板进行扫描（类 似于扫描仪），成像所需环节较多。而 且要准备很多张板，拍照后及时扫描 否则图像会逐渐消退。透照时间同常 规射线。 分辨率，检测灵敏度感光灵敏度比胶片高50到100倍，图 像灰度级动态范围14位，无光学散射 而引起的图像模糊，其清晰度主要由 射线源焦点尺寸决定，比CR系统和普 通胶片有更好的空间分辨率和对比 度，图像层次丰富、影像边缘锐利清 晰，细微结构表现出色，成像质量更 高。最高成像灵敏度达到百分之一点 二。 由于自身的结构存在光学散射，常使 图像模糊(无损检测杂志中有DR和CR 实验论文讨论)，降低了图像分辨率； 同时图像灰度一般为12位，时间分辨 率较差，图像质量往往低于DR和胶 片。而且图像为扫描后的图像，易产 生失真。 操作时间只通过一块DR成像板实时成像，所有 检测图像被自动记录在电脑上；成像 时间一般只有几秒钟；现场使用时可 不用拆除管道防护层；对于整个操作 只需要一人即可。 通过IP成像板记录图像，而扫描一副 CR图至少需要几分钟。现场使用时一 般要很多IP板支持才能满足现场需 要，而且往往要多人操作。 检测条件（工件条件、外部温度、湿度）成像板接近检测结构即可，不需紧贴， 对环境要求不苛刻。 IP板需紧贴检测结构，与传统胶片使 用条件类似，因此许多结构无法检测。 另外由于IP板紧贴检测结构，如果检 测结构表面有杂质或不平坦将会对 CR成像板造成损伤并进一步划伤扫 描系统。 除胶片检测条件以外，还适用于检测 温度较高时、表面不光滑时、厚度有 差异时、个别带防护层时、内部有介 质时等情况。 基本同胶片，但要求管道表面干净。 射线源选择检测时可用连续射线源、同位素源、 电子加速器、脉冲射线源（使用脉冲 射线源可大大降低对人体的辐射，增 强安全性，详细见防护说明）等 无法用脉冲源，只能用连续源，同时 在激发电压太大时，会烧坏IP板，所 以很难兼容同位素源和大能量电子加 速器
什么是CR 和DR? CR是数字X线摄影 DR是计算机X线摄影 1．CR CR是X线平片数字化的比较成熟技术，目前已在国内外广泛应用。CR系统是使用可记录并由激光读出X线成像信息的成像板（imaging plate；IP）作为载体，以X线曝光及信息读出处理，形成数字或平片影像。目前的CR系统可提供与屏---片摄影同样的分辨率。CR系统实现常规X线摄影信息数字化，使常规X线摄影的模拟信息直接转换为数字信息；能提高图像的分辨、显示能力，突破常规X线摄影技术的固有局限性；可采用计算机技术，实施各种图像后处理（post-processing）功能，增加显示信息的层次；可降低X线摄影的辐射剂量，减少辐射损伤；CR系统获得的数字化信息可传输给较低存档与传输系统（picturearchiving and communicating system；PACS），实现远程医学（tele-medicine）。 2．DR DR是在X线电视系统的基础上，利用计算机数字化处理，使模拟视频信号经过采样、模/数转换（analog to digit，A/D）后直接进入计算机中进行存储、分析和保存。X线数字图像的空间分辨率高、动态范围大，其影像可以观察对比度低于1%、直径大于2MM的物体，在病人身上测量到的表面X线剂量只有常规摄影的1/10。量子检出率（detective quantum efficicncy；DQE）可达60%以上。X线信息数字化后可用计算机进行处理。通过改善影像的细节、降低图像噪声、灰阶、对比度调整、影像放大、数字减影等，显示出未经处理的影像中所看不到的特征信息。借助于人工智能等技术对影像作定量分析和特征提取，可进行计算机辅助诊断。 数字X线摄影包括硒鼓方式、直接数字X线摄影（direct digital radiography；DDR）、电荷耦合器件（charge coupled device；CCD）摄像机阵列方式等多种方式。数字图像具有较高分辨率，图像锐利度好，细节显示清楚；放射剂量小，曝光宽容度大，并可根据临床需要进行各种图像后处理等优点，还可实现放射科无胶片化，科室之间、医院之间网络化，便于教学与会诊。