1、CR/DR和PACS技术,CR原理及其技术应用,CR系统的原理成像板CR系统的图像处理CR影像的存储DR,医院信息系统 HIS,放射信息系统 RIS,图像存储传输系统 PACS,数字化医院,DSA,HIS,TELE,RIS,PACS,DICOM,数字化放射科,数字化医院,什么是CR？ Computed Radiography，CR 计算机X线摄影 Digital Radiography，DR 数字式X线摄影 Direct Digital Radiography, DDR直接数字X线摄影,引 言,一、X线摄影发展简史最早间接摄影 双面乳剂涂层胶片/增感 屏系统（1920s） 金增感摄片 (194
2、0s),碘化铯显象管(1970s),成像板(1980s) 数字X线成像成为可能,间接摄像方式(1950s),稀土增感屏(1970s),引 言,二、X线信息数字化的类型1 . CR方式： 载体为成像板（Imaging Plate），亦即通常所说的IP板 2 . DR方式：沿用影像增强管-电视链。成像过程：先形成视频影像，再将视频影像数字化（DR)直接由探测器矩阵接收X线转化为数字影像(DDR)3 . 过渡方式： 用扫描仪或数码相机使X线片图像数字化,常规X线摄影,X球管,荧光屏（激发荧光物）,X线（波长短不可见）,可见光,X线片（溴化银）,银,银沫（黑色）,显影,定影,CR原理及其应用,CR原理
3、,一、CR系统的基本结构1 . 组成示意图如下：,读出,图像处理,CRT显示,数据存储,PACS系统,胶片成像,其他终端,X线管,IP,CR原理,2 . CR系统的组成信号采集部分（Acquirement of information）成像板信号转换部分（Transformation of information)激光扫描器、光电倍增管、A/D转换器信号的处理与记录部分（processing and recording of information)信号处理：调谐处理、空间频率处理、减影处理记录：光盘、磁光盘、胶片、硬盘等,成像板的读出模式,IP,激光,光电倍增管,放大器,模数转换器,计算机系
4、统,CR原理,二、 CR系统的优点及其应用价值1 . X线剂量：可大大降低X线剂量 胸部投照：常规X线摄影的1/201/7 胃肠道造影：为常规X线摄影的1/20 泌尿与盆腔：为1/81/2 2 . 可与原有的X线摄影设备匹配工作,CR原理,3 . 具有多种图像后处理功能 如测量（大小、面积、密度）、局部放大、对比度转换、对比度反转、影像边缘增强技术、多幅显示及减影等。4 . 可数字化存储 便于并入网络系统，进行图像存储与传输；省胶片及胶片存储空间。,CR原理,三、CR系统当前的不足及缺点 1 时间分辨力较差，不能满足动态器官和结 构的显示。 2空间分辨力还稍嫌不足。,CR成像板,CR成像板,二
5、、成像板的理化性质光致发光（PSL）现象： 荧光物质（辉尽性荧光物质） 第一次激发 信息（电子）存储 再次激光激发 释放出光量子 IP中的成像层内含有微量二价铕的BaFX，该晶体即为辉尽性荧光物质,三、成像板的特性 （一）发射与激发光谱 光(发射光谱)激发荧光体(微量二价铕离子)产生蓝紫光，强度依激发IP的光线的波长而改变。第二次IP的读出光线(激发光谱)红光最佳，它可最有效地激发PSL。,CR成像板,（二）IP的时间响应特征 荧光体被二次激发后，其发射荧光的强度达到初始值的1/e的时间称为光发射寿命期，IP的光发射寿命期为0.8s。（三）IP的动态范围 1：104,CR成像板,CR成像板,（
6、四）IP存储信息的消除 IP的消退现象较轻微，读出前存储8个小时时，荧光体的PSL量减少约25%，随时间和温度的升高消退增加。（五）天然辐射的影响,CR系统的图像处理,CR系统的图像处理功能可分为三个主要环节 曝光数据识别处理 影像特征显示相关处理 影像信息存储与传输相关处理,CR系统的图像处理,曝光数据识别（EDR）处理流程如下所示：,影像信息存储与传输相关处理,CR系统的信息存储在光盘中，且可通过压缩，扩大存储空间。dup（0，6）dup（1，3）dup（0，6）dup（1，）,24位,8位,CR系统信息记录方式 1激光打印胶片 2热敏打印胶片 3热敏打印纸 激光打印胶片是常规的记录方式，
7、还可以同时连接其他成像设备，如CT、MR、DSA等，形成网络，还可通过Internet连接进行远程医疗。,DR设备,DR设备（探测器）,PACS的基本结构及应用,PACS的定义,Picture Archiving and Communication System图像归档与传输系统 对数字化医学影像数据流及其应用实施自动化管理的一套专业化网络系统Digital Imaging and COmmunication in Medicine(DICOM) 医学数字影像通信标准,数字化医院,PACS的历史与发展,背景20世纪70年代末CT、MR、DSA、CR、DR等数字化医学成像设备进入临床应用。数字化
8、医学影像有易查找、易传输、省空间、省费用、可多拷贝、永久保存的优越特性。20世纪70至80年代计算机技术的高速发展及数字通讯技术的建立和发展。,非标准阶段:20世纪80年代初至90年代初点对点连接；特定公司的网络；视频采集的网络标准阶段：1993年以后 DICOM标准的颁布，PACS步入了正常和快速发展的时代,PACS的历史与发展,PACS的基本结构和组成,影像采集（Modalities)影像存储和管理(Archiving)影像工作站(Workstation)硬拷贝输出(Hardcopy output)DICOM标准(Digital Imaging Communication in Medic
9、ines)网络架构(Network architecture)其他亚系统,DSA,HIS,TELE,RIS,PACS,DICOM,采集系统,管理系统,数据库管理：影像属性；影像存储的位置、库结构；影像存取过程工作流管理：自动路由,根据用户设定的影像流向大逻辑或规则，自动地将特定的影像转送到指定的目的地（如服务器或工作站）,存储系统,短期存储（高速缓存），目的是确保高速系统响应,长期存储： (CD/DVD/DLT jack box)1.online不需人工介入，系统自动处理2.offline需人工介入后系统才能自动处理,存量：MR、CT500Kbit/幅；胸片12Mbit/幅；DSA1GB/人,
10、工作站,影像诊断；影像后处理；影像浏览,CT、MR、US等5125128-bitCR、DR等1024102412-bit,影像诊断工作站用于影像部门诊断报告和会诊目的关键的因素是软拷贝、多显示分辨率、影像后处理功能满足诊断报告所需即可CT、MR、US等10247688-10bitCR、DR等2048204810-12bit,影像后处理工作站用于影像部门进行医学影像后处理操作目的特点是丰富的影像后处理软件和功能对显示分辨率无特殊要求102410248-10bit的分辨率即可,影像浏览工作站用于临床科室进行医学影像浏览应包括基础的医学影像处理如：窗宽、窗位调节/CT值测量/长度测量/标注/动态回放
11、等 SVGA显示分辨率，通常采用Web方式实现，可省去医学影像软件投资 10247688-10bit,硬拷贝输出,PACS的基本结构和组成,Laser Film PrinterPaper Printer,DICOM标准,PACS的基本结构和组成,提供不同医学影像系统间标准的通讯接口为用户实施系统构建时提供最大的灵活性和可靠性影像设备间通讯实现即插即用“plug and play”,网络架构,PACS的基本结构和组成,以太网、快速以太网等协议：TCP/IP；DICOM布局传输介质：Cable；Switch等,其他亚系统和结构,PACS的基本结构和组成,远程放射学系统网关和接口,医学影像网络系统的
12、应用,医学影像数字化存储（无胶片存储）医学影像数字化传输和软拷贝显示医学影像临床诊疗服务系统（“网上借片”）医学影像远程会诊系统,医学影像数字化存储（无胶片存储）,传统胶片存储保存：影像质量随时间而降低，难于长期保存，易丢失仅一个拷贝管理：占用空间和人力不易查询,数字化影像存储保存：永久无损保存可随时产生新的拷贝管理空间和人力占用极少在线查询，方便快捷,省钱,传统模式：费时，低效可靠性差,医学影像数字化传输和软拷贝,数字化模式：快捷、方便、可靠效率高不受时间和地理位置的限制,医学影像临床诊疗服务系统 （网上借片系统）,直接、实时、可靠不受时间地理位置限制多用户、多拷贝实时并发处理便于实施安全管理和控制影像与诊断信息同步浏览不需要特殊的影像显示软件系统，技术实现容易,医院效率提高和改善,医学影像远程会诊系统,PACS1,PACS2,Internet,谢 谢,
