CR装置

CR装置の動作

IPをレーザービームで走査することで画像情報を蛍光として取り出し、
 蛍光を光電子増倍管で電気信号に変換し
A-D変換して画像処理を行う。
 リアルタイムでの観察はできない

撮影後のIPは自色光を当てて画像を消去できる。
 撮影時は遮光と保護のため専用カセッテに収納して使用。

CR装置の読取り装置構成部品
 レーザー光源 → レンズ
 → ポリゴンミラー(光走査器) → 
 
→ IP → 輝尽発光 → 光電子増倍管 → 増幅器 → 

 → AD変換器 → 画像処理 → 表示装置


・イメージングプレート

1)輝尽性蛍光体(BaFX:Eu2+X:ClBrI)バリウムフロロハイド化合物

X線の照射によりエネルギーを蓄積した物質が、
 その後の可視光赤色光
(He –Neレーザ633nm)の照射により、
 波長が短く放射線量に比例した光量で発光する蛍光体

 二次励起光を照射すると青紫色に発行する。消去光(紫外線)によってくり返し使用可能

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FPD装置

半導体を用いて人体透過X線を電気信号(電荷)に変換してX線画像を構築する検出器

a)特徴

・小型軽量で経年変化がない    
・画質の総合指標として、量子検出効率
(DQE)を用いる

・キャリブレーション(感度補正)シフト補正ゲイン補正が必要

動画撮影可能    
・地磁気の影響を受けない  
パルス透視可能

・画像のゆがみがない 
・アナログシステムよりも
DQEが高い

 

b)X線変換方式

①直接変換方式       

X

電荷量

a-Se半導体



 

 

 

②間接変換方式

X

電荷量

シンチレータ

フォトダイオード






 


 

間接変換方式

直接変換方式

検出器

シンチレータ

(CsI(Tl)Gd2O2STb)

光導電体

(a-Se半導体)

読み出し

a-Si TFT(フォトダイオード)

a-Si TFT(蓄積コンデンサ)

比較

空間分解能

悪い

良い

MTF

悪い

良い

DQE(SNR)

良い

悪い

温度変化の影響 

受けない

 受ける(冷却方式)

 

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○フィルム系、I.I.-DR装置、CR装置、FPD装置の比較

 

フィルム

I.I.-DR

CR

FPD

ダイナミックレンジ

1.52

22.5

3.54

3.54

線量に対する直線性

悪い

 

良い

 

リアルタイムでの観察

不可

可能

不可

可能

サブトラクション

不可

可能

可能

可能

画素サイズ

(CT1mm100μm)

 

 

100μm

100 ~ 200μm

DQE 

  低い

 

 

高い

 

○散乱X線除去用グリッド
・定義
 X線受像面に入射する散乱X線の量を減少させることにより、
 X線像のコントラスト改善する。受像面の前に置く。
・散乱X線の性質
 散乱X線含有率は照射野の大きさと被写体の厚さに依存する。
 高管電圧ほど高グリッドが必要

・構造
 薄い鉛箔とX線吸収の少ない中間物質(アルミ)の薄い板を交互に配置
 散乱線除去用グリッドの中間物質はX線吸収の少ないものを使う
 → アルミニウム合成樹脂 

・種類

1、直線グリッド:箔を長手方向に平行になるように構成

2、平行グリッド:箔の延長が互いに平行で入射面に垂直
        →
集束距離は無限大集束型よりもカットオフが多い

3、集束グリッド :箔の面の延長が1つの直線に集束

4、クロスグリッド:2枚の直線グリッドをそれらの箔の方向がある角度を持つように一体形成したもの

5、運動グリッド:ブッキーブレンデともいう

※病室撮影ではグリッドに対してX線が斜入する可能性が高いため、低格子比のグリッドがよい

 

・幾何学的性能
  h:吸収箔の高さ、d:吸収箔の厚さ、D:吸収箔の間隔

    グリッド密度N
グリッド中心部でのl cm当たりの吸収箔の本数[cm-1]30 ~ 100/cm程度。
N=1/(d×D) 

    グリッド比
グリッド中心部での吸収箔の高さと間隔の比。
3:1 16:1程度。
r=h/D 

③集束距離
 集束グリッドの箔の面の延長が集束する線
(集束線)からグリッド入射面までの距離[cm]
④使用距離限界
 診断に有効なX線像が得られる焦点 -グリッド入射面間距離 [cm]

 平行グリッドでは下限値のみが、集束グリッドでは上限値と下限値が決まっている

 

・物理的性能

①露出倍率B

 B=1/全X線透過率入射全X線強度/透過全X線強度
 B>1
②コントラスト改善度
K

 K=一次X線透過率/全X線透過率
 K>1 

    選択度Σ
Σ=一次X線透過率/散乱X線透過率 

①②③ともに、グリッド比に比例、管電圧に反比例

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