Computed Radiography.

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1 Computed Radiography

2 순 서 CR이란 CR의 각부분별 이론 Imaging Plate의 Recording, Reading, Erasing Cycle

3 I. CR이란 CR의 정의 CR장치의 종류 CR의 장점 CR의 단점

4 CR의 정의 CR은 기존의 Screen/Film System대신에 휘진성 형광체인 영상판(Imaging Plate, IP)을 사용하여 촬영하며, 영상판에 축척된 X-ray신호에 Laser Beam을 주사하여 전기신호로 변환하고, 그것을 Digital 영상처리 하여 다시 Laser Beam으로 주사하여 필름에 기록 하는 영상화 시스템이다.

5 CR장치의 종류 Cassette 방식 - Image Plate 1장 Magazine 방식 - Max. 10장
Built in 방식 - 촬영장치내 장착

6 CR의 장점 Wide Latitude로 인한 1회 Exposure로 다각적인 진단이 가능하다.
1회 촬영으로 골부에서 연부까지 진단 가능하다. 고감도 IP에 기록된 X-ray영상을 초정밀 Laser로 주사하여 미소한 X-ray 흡수차를 검출하여 정밀하게 보기 쉬운 영상정보를 제공한다. 1회 촬영으로 1매의 Film에 2개의 영상이 출력된다.

7 CR의 장점 Image Reader에 내장되어 있는 자동 감도 조정 기능에 의해 항상 단정된 최적의 균일하고 선명한 영상을 제공한다. Portable Unit 같은 저용량의 장치로 고도의 영상을 제공한다. 명실작업으로 인한 업무의 효율을 높일 수 있다.

8 CR의 장점 Radiation Dosage가 작다
기존의 필름식 보다 1/5 ~ 1/20 감소 (산부인과, 소아과, 장기추적환자, 특수촬영) 부하의 경감으로 장비 수명 증가 Image Processing 을 통해 좋은 영상을 얻을 수 있어 진단의 정확도를 높일 수 있다. Digital Data 보관으로 Film 분실 시에도 환자의 기록이 유지 된다.

9 CR의 장점 PACS에 대비할 수 있다. Under / Over Exposure에 의한 재촬영을 방지한다.
Film을 보관하는 공간이 줄어든다.

10 CR의 단점 초기에 CR Film에 대한 임상의의 적응기간 (약2개월) 이 필요하다.
실제 크기의 화상이 아닌 축소된 영상이 출력된다. 내원 환자의 진료비가 상승한다. Position 및 Collimation이 좌우 대칭이 되지 않으면 Computer의 일률적인 처리로 인한 Density 차가 생긴다.

11 CR의 단점 Conventional System보다 처리 속도가 느리다.
촬영부위에 따른 Mode Selection이 잘못 되었을 경우 Density가 달라진 Image를 얻는다.

12 II. CR의 각 부분별 이론 Imaging Plate (IP) Image Reader Image Processor
Image Recorder

13 Imaging Plate (IP) Image Plate
Imm 이하의 두께를 가진 유연한 판으로 형광체층의 미세 크리스탈이 코팅 되어져 있다. 이것은 X-Ray, 전자, 자외선등에 의해 여기 되어질 때 준에너지 상태에서 흡수된 에너지를 저장할 수 있다. 가시광선 또는 자외선에 의하여 자극을 받으면 흡수된 에너지에 대응되는 에너지를 발광하는 능력이 있는데 Semiconductor Laser에 의해 Scan되어질때 PSL방사선을 방출한다. 그 성분은 BaFX:Eu (X=Cl,Br,I)로서 Dynamic Range가 (633~680 nm) 넓어 광범위한 방사선 노출의 수용을 가능하게 한다. PSL : 자외선에 의한 물질의 여기와 자외선 조사 후 적외선 조사시의 물 질의 빛 방출 현상

14 Imaging Plate (IP) 구조 보호층 형광체층 전도층 지지체 Light Shieding Layer
Backing Layer Bar code Level

15 Imaging Plate (IP) 보호층 형광체층
영상의 불안전을 야기할 수 있는 작업장내에서 취급하거나 운반시의 손상으로부터 형광층을 보호한다. 온도나 습도의 변화로 인한 소멸, 연장, 수축, 파손을 방지 빛 또는 X-ray로 인한 질의 저하를 방지 운반시 구부러 지거나 마모 방지 영상특성면에서 보호층은 앏을 수록 빛을 많이 통과시킬 수 있다. 형광체층 BaFx:Eu++라는 고분자 무기화합물의 미립자가 경합제로 분산되어 지지체 상에 고밀도로 충전 도포된것 X-ray가 조사되면 그 X-ray Energy를 저장 가시광을 조사하면 X-ray Energy와 비례하는 빛을 발산

16 Imaging Plate (IP) 지지체 IP에 대한 외부의 힘과 충격으로부터 형광체층을 보호
평평하며 기계적인 압력에 대해 신축성 Cabon을 함유한 PET Film 사용 형광체 주변의 Laser Light의 반사를 방지 빛을 흡수하여 선예도 개선

17 Imaging Plate의 구비조건 780nm의 Laser beam에 고감도를 지녀야 하며, 자극을 받았을 때 광증배관에 양자효율이 높은 300~500nm 범위의 빛을 발해야 한다. 고속영상판독에 알맞도록 780nm의 Laser beam에 자극을 받으면 10um sec이내에 휘진성 형광을 발해야 한다.( 자극 후 발광하기 까지의 반응시간) 촬영 후 Imaging Plate는 8시간동안 잠상을 유지해야 한다. Light Emission Time이 짧아야 한다.

18 Image Reader 잠상이 현성된 영상판에 Semiconductor Laser Beam (780nm)이 주사되면 영상판은 빛을 발하고 그빛을 Light Guide로 모아 광증배관으로 보내고 광증배관에서 광신호를 전기신호로 변화시켜 증폭기에서 증폭시켜 이 아날로그 신호를 A/D Convert가 받아서 디지탈신호로 변화시겨 영상처리기로 보낸다. Amplifier A/D Converter 광증배관 Light Guide Laser Beam Imaging Plate Optical Scanner

19 Image Processor Contrast Enhancement 및 Spatial Frequency Enhancement 형태의 기능을 수행하며, Image Subtraction 과 Image Adding 그리고 Functional Imaging과 같은 영상의 디지털 처리를 하게 된다. Image Processing Unit Image Enhancement Image Recognition EDR DR compression 1-Dimensional USM Frequency Processing Contrast Enhancement Image Reader Recorder DMS

20 Image Recorder 디지털 신호를 아날로그 신호로 재 전환 시킨 후, 영상으로 담기 위한 Film 위로 미세하게 Laser Beam Spot을 주사하여 화상신호를 필름에 기록한다. Laser는 발광 파장이 778nm의 Semiconductor Laser를 사용 기록용 필름은 Semiconductor Laser의 발광파장 근방에 분광상대감도의 정점을 갖는 적외선 감광 필름 기록된 필름은 현상기로 보내져 최종적으로 Film이 현상되어 CR영상을 만든다.

21 CR영상 필름 사용자들은 실제 크기와 가까운 출력을 원하고 있으나 CR영상 필름은 그 영상이 축소되어 출력된다. ( 11” x 14” 고정) Reading Size Image Reduction Rate Inch system Metric system Two-Image One-Image 14x17, 14x14 35x43, 35x35 1/2 2/3 10x10 24x30 cm 1/1 8 x 10 18x24 cm 6/7

22 CR영상 필름 14 inch 11 inch ID Information ID Information
Processed Image Close to Conventional X-ray Film ID Information Processed Image Close to Conventional X-ray Film Enhanced Image by Image Processing ID Information 14 inch ID Information 11 inch

23 Image Plate의 Cycle X-ray Information Recording
Imaging Plate는 X-ray Exposure(1차여기)후에 Laser Beam을 조사(2차여기)하는 것으로 X-ray 강도에 비례한 휘진발광을 보이는 특성을 가지고 있다. 최초의 X-ray정보가 Memory된 후에 그 정보를 빛으로 검출한다. X-ray Information Reading Imaging Plate를 미세한 화소로 분활하여 그 1개의 화소마다 실시한다. Image Reader는 Imaging Plate를 한방향으로 이동시키면서 그 직각방향에 미소한 Laser Beam을 주사시켜 각점에서 발광한 빛을 검출한다. X-ray Information Erasing Imaging Plate는 가시광선을 받음으로 축적된 X-ray Energy를 방출하는 측성을 가지고 있다. 따라서 기록된 X-ray정보는 가시광을 균일하게 조사하는 것으로 소거할 수 있고 Imaging Plate는 반복하여 사용할 수 있다.

24 Recording/Reading/Erasing Cycle
Unexposed Imaging Plage X-ray Tube Scanning Erasing Light Recording Reading Erasing