CR系统的性能评价

乔浩

计算机X线摄影系统的性能评价

近来，用于计算机X线摄影（CR）数字化摄影系统的性能测试的推荐方法，在美国医学物理师协会第10工作组（AAPM TG10）的努力下得以提高，其中包括暗噪声、一致性、曝光响应、激光束功能、空间分辨率、低对比分辨率、空间精度、擦除完全性和流通量等方面的测试。这些推荐方法可用于新CR设备的验收检测和临床应用的设备的日常性能评价检查。本文的目的是以表格形式向读者提供AAPM工作组推荐的各种检测，叙述有关检测的技术方面的内容，建议性能测量结果的量化值，以及推荐CR装置满意性能的统一量化标准。验收标准的可用性通过正在临床使用的五家不同单位的CR系统的测试得以证实。本文就用于系统曝光校准的线束滤过和自动曝光控制系统的标准做了进一步的阐释。

关键词：计算机X线摄影，光激励荧光X线摄影，验收检测，质量控制，自动曝光控制

引言
    计算机X线摄影（CR），科学的讲应该是光激励荧光体X线摄影，是一种X线摄影影像的数字采集技术。目前，CR是放射科中最为常用的数字摄影方式，全世界大约有7000套CR系统正在使用。此技术使用常规X线摄影的采集结构利用光激励荧光体的延迟发光特性在其中积存能量。经X线照射后，荧光体再经激光束扫描，以可见光的形式释放出积存的能量。释放的光激励可见光被可见光探测器捕获，转换成数字信号，同时记录下荧光屏上可见光释放的具体定位。数字数据然后经过后处理形成符合要求的图像，被传送到硬拷贝打印机或软拷贝显示器用于医疗评价。
    在安装时和投入临床使用之前，CR设备应进行满意性能的评价。到2000年9月止，共有五家CR成像设备的生产商，它们是Agfa医疗系统（Ridgefield Park，NJ），Fuji医疗系统（Stamford，CT），伊斯曼柯达健康成像（Rochester，NY），Konica成像系统（Wayne，NJ）和Lumisys公司（Sunnyvale，CA）。目前，还没有产业标准来规范这些设备的性能。由于不同生产商之间的测量程序缺乏一致性，故而在系统性能参数的含义上存在着不确定性。例如，不同生产商进行系统响应校准时，对于给定的曝光量却使用不同的线质，在有关系统响应的报告中使用随曝光量的不同而变化的指数。在一个大型的医疗单位中，可能会使用不同种类的CR设备，这种情况下，确保患者影像的采集在一个特定曝光范围内进行，避免曝光过度和不足是十分重要的。然而，由于缺乏校准的一致性，使得由CR响应值来确定可接受曝光量范围的工作十分麻烦。
通常情况下，为了获得稳定水平的临床性能，验收检测应当建立一个交叉平台方法学和统一的标准，从而使得测试结果可与临床性能标准关联起来。近前，AAPM TG10正在致力于提供一套用于CR系统验收检测和质量控制的完整的标准化测试草案。本文中，我们使用AAPM工作组建立的初级指南来评价当前应用于不同作者所代表的不同单位的CR系统的性能，向读者提供AAPM工作组推荐的各种测试，叙述测试的特殊技术，建议性能测量结果的量化值，推荐满意性能的统一量化标准。本文所提及的推荐内容是迎合临床医学物理师使用量化指南需求的第一步，量化指南的使用是与AAPM TG 10推荐的测试程序相关联的。

方法和建议
    如表I所示，对四家CR主要生产商的五家不同单位的CR设备进行评价，用于测试的设备清单在表II中列出。每一系统都进行黑噪声、屏一致性、曝光指示器校准、线性和自动搜索响应、激光束功能、极限分辨率、噪声和低对比分辨率、空间精度、擦除完全性、aliasing？和滤线栅响应，以及流通量的评价。对于不同的CR系统，我们特别注重使用一致的测试草案，并遵循与实践尽量接近的AAPM TG 10推荐的内容。来自不同单位的数据经过采集，并在同一个数据库中处理。在进行评价前或在评价后短时间内，每一系统的性能都由维护技师根据本系统采集到的临床影像的质量进行判断是否符合临床要求。表III~XIII列出了测试草案以及由结果推出的验收标准。要得到各种测试的全面阐述和执行每一测试的原理阐述，请读者参阅AAPM TG 10报告。
    量化的验收标准的建立是以临床系统的测试结果和不同系统间响应的一致容限水平为基础的。表XIV列出各种响应容限水平，验收标准就是以此为基础建立的。利用表XV列出的系统间的响应关系，将这些容限水平转换成系统特殊参数，如表III~XIII所示。在我们的这次联合工作中，没有发现所测试的临床可接受系统会产生超出已建立标准的结果。大部分情况是，验收标准至少超出评价结果极限值的20%，说明被评价系统没有在临床可接受限度的边缘上运作。
    在诸系统的评价中，我们发现了几个实验注意事项。所有荧光体在执行测试程序前要进行清洁和擦除处理。在屏的曝光和读取之间有恒定的延迟时间，它们在1~15分钟之间。运用穿过摄影床曝光和屏后大间距的方法尽量减少后散射线，同时用大的线源-影像距离（SID~180cm）来最小化拖尾效果。在评价过程中我们使用“原始”信号值，它与未经任何后处理的一次曝光量成正比。
所有的曝光在一种恒定的方法下进行测量：准直器设定为对整个暗盒进行曝光，且在垂直于阴-阳极轴的方向上，每一侧留有7cm的空白边缘。电离室放在线束中心2/3SID的位置。测量五种连续的曝光量，并得到平均值E1。电离室保持在2/3SID的距离，沿垂直于阴-阳极轴的中心轴向线束野的边缘移动至恰好超出线束野的位置（电离室的阴影仍然完全位于线束野内，没有投影到暗盒区域以外）。再测量五种连续的曝光量，并得到平均值E2。在进行曝光量值的验证测试时，电离室保持在第二个位置上。可以计算出每一单次曝光对暗盒的平均曝光量为（E1/E2）（2/3）2（曝光量测量值）。

讨论
    为了获得CR系统恒定水平的临床性能，验收测试程序应按照统一的交互式平台方法学来执行。在所有医学物理综述中，CR系统的性能评价如果得以量化且结果与特定的量化验收标准进行了对照的话，那么此评价就更为明确和客观。在我们的这项工作中，我们尽力遵循交互平台统一的方法学，此方法学是以美国医学物理师协会第10工作组提供的指南为基础的。此外，我们试图以当前的实践状况为基础制定出CR系统满意性能的量化验收标准。此标准是运用五家不同单位临床使用的CR系统获得的测试结果和统一容限水平来建立的。本文中推荐的验收标准的用户特性（与常规的生产商特性相对）以测试程序的一致性为条件，然而，此标准并不能保证最优化的临床性能，它应该在完整的临床试验中得以确定。在这种限定下，推荐的量化标准应仅看成为有帮助的建议，需要今后的进一步临床证实。
    当前工作的另一个限制是许多评价程序没有完全量化或受检查者主观性的影响。极限分辨率和噪声特性的评价（表VIII和IX）就是两个重要的例子。所应用的分辨率测试不能评价系统的传递特性，而仅能建立在极限频率时探测到的某些调制度。噪声测试可以主观的评价各系统的对比度-细节特性，推荐的量化测试不能评价影像噪声的空间特性。理论上说，CR系统的分辨率和噪声特性应该更客观的评价，要测量以频率为根据的调制传递函数、噪声能量谱和量子检出效能（DQE）。许多研究者运用这些指数已能成功的可重复的完成CR系统分辨率和噪声特性的测定。最近，已制定出可重复的测量。然而，这些测量的常规执行还有待于测量方法的进一步标准化和自动化QC商品的发展。
    本项研究中，在量化测量的曝光线束中加入0.5mm铜和1mm附加铝滤过。使用滤过的依据是，先前的研究中表明使用0.5mm铜滤过可以最小化测量结果对kVp不精确性和X线发生器类型不同的依赖程度，通过滤过板对能谱“软”的部分的衰减，突出的显示出球管对球管的偏差（图1）。此滤过的使用也使得能谱更加精确的代表着临床状况下到达探测器的原始X线（图2）。附加在铜后面的1mm厚的Al滤过是为了衰减Cu滤过片中产生的任何能量的二次低能量X线。因此，我们建议使用0.5mm Cu/1mm Al滤过来核查CR系统的验收检测的响应稳定性和每年一次的适配性检查。
    本文仅就CR系统的物理评价的步骤作简要介绍。对于一个新安装的系统，在物理验收检查完成之后，全面临床应用之前，此系统也应进行临床性能的评价。CR影像的外观会随着摄影技术因子的功能、应用于影像的处理参数的特定方法、显示媒介的类型和校准等的不同而发生变化。应用于各种解剖位置和体位（如胸PA，胸侧位，胸床旁片，膝等）的系统的错误影像处理参数应该进行检测和改制。生产商的应用专家在医学物理师的协助下，在对临床影像的接受性最终负责的放射医师的指导下，完成这些处理参数的检测和改制。运用生产商提供的摄影技术和系统规定的解剖位置菜单，在准直和摆位各种组合状况下进行拟人模体各种影像的采集。在每种情况下，要确认对影像进行正确处理，且不存在摆位和准直错误。责任医师应对每一解剖草案的影像处理参数的可接受性进行商讨。由于标准拟人模体具有不能反映人体解剖和患者与患者差异的局限性，故而影像处理参数的临床评价和定制应包括真实的临床影像。
    应特别注意系统设定的有效性，这包括执行的所有检查。最终定制的不同解剖草案的影像处理参数和系统设定，应装载到同一单位或相关医疗单位的同一生产商的所有CR设备中。只有这样，才能在不同的设备上执行相同的检查，确保影像的恒定性。
在传统的以胶片为基础的放射科中，使用CR时，患者剂量是一个重要的考虑因素。在屏-片摄影中，照片密度是患者剂量的一个直接指示器。然而，在CR中，由于成像系统的探测和显示功能的分离，光学密度可不再用作是患者剂量的指示器。在读取CR荧光屏时，几乎所有的CR系统都提供一个反映影像采集过程中荧光屏获取的平均曝光量的指数（表XV）。这个曝光量指示器可以用于限定和监测患者的曝光量。生产商以系统固有感度为依据的推荐指数以及实践中的适用标准，都是用户在临床运作中借以建立、监测和执行曝光指示器数值可接受范围的依据。然而，要注意如果CR系统中用于曝光量校准的滤过与生产商所建议的不同时，曝光量指示器数值的可接受范围应在两种滤过条件相比较的基础上获得。
在普通X线摄影的实践中，自动曝光控制（AEC）是最初用于控制患者曝光量的方法。对于屏-片系统来讲，AEC校准的要求是改变曝光技术时得到的光学密度结果要保持恒定。由于CR的X线吸收特性和摄影感度与常规屏-片摄影系统的不同，用于屏-片摄影的AEC校准方法不见得在CR中适用。在CR中，AEC的校准可以利用近似于屏-片成像的方式利用系统的曝光指示器数值作为被控制的目标变量。当kVp和模体厚度在临床实际运作的范围内变化时，AEC应被调整为在一个很窄范围内（10%~15%）产生一个曝光指示值。当加或减密度档时，曝光指示值也应产生恒定的变化。由于CR曝光指示器是一个由影像直方图分析得来的量值，故而选择模体和处理菜单时要格外小心。模体应产生代表临床影像的影像直方图，而不是一个无意义的要求。此外，不精确的曝光指示值会导致错误的AEC校准结果。CR的AEC校准方法方面需要进一步的探讨。
结论
四家主要CR生产商的CR系统性能评价的方法和验收标准，以完整的表格方式展现给读者。这些材料可作为CR系统验收检测和质量控制检查的指南，以确保临床运行的稳定性和可靠性。

表I 本研究中评价的CR系统
生  产  商        CR  设  备        荧  光  屏
Agfa        ADC-70
ADC-Compact
ADC-Solo        MD-10
Fuji        FCR-9501
FCR-9501-HQ
AC3-CS
FCR-5000        ST-VA和ST-VN


ST-VN
Kodak        CR-400        GP-25和HR
Lumisys        ACR-2000        MD-10


表II  执行CR成像设备验收检测时需要的检测设备
检   测   设   备
校准过的X线源
校准过的硬拷贝/软拷贝显示设备
光学密度计（如果使用硬拷贝显示时）
铜和铝滤过板
校准过的电离室
电离室支架
荧光屏清洁液和布
两把30cm钢尺（用于激光束功能和空间精度测试）
三个扇形（0.4°）线对模体，频率达到5LP/mm（铅厚度³0.05mm）
低对比度模体（如Leads TO.12）
屏密着金属网模体
屏密着细金属网模体（例如乳腺摄影屏-片密着模体）
小铅块（>3mm厚）
防散射滤线栅（10:1或12:1，103线/英寸）（如果X线系统没有附带时）
拟人模体（足，手，骨盆，胸部等）
计时器
测量用磁带
闪烁可见光
遮蔽磁带的滚轴？？


表III  暗噪声测试的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        无曝光，擦除一块屏在未曝光的条件下对其进行读取。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度（L=1）
固定EDR（S=10000）        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量＝线性        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=曝光指数        无
执行的测量        lgM， 80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）以及扫描平均水平（SAL）        80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）        80%影像区域内的曝光指数（EI），平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）        80%影像区域内的平均像素值（PV）和标准差（PVSD）
验收的定性标准        没有任何伪影的一致性影像        除了屏运动方向上采集器带状影外没有任何伪影的一致性影像        没有任何伪影的一致性影像
验收的量化标准        lgM<0.28
SAL<130
PV<350
PVSD<5        PV<280a
PVSD<4        EIGP<80，EIHR<380
PVGP<80，PVHR<80
PVSD<4        PV>3425
PVSD<4
a适用于那些PV和log（E）有直接关系的系统。在相反关系的情况下，PV应大于744。

表IV  一致性测试草案和验收标准（CR屏测试）
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        此测试适用于所有屏。视觉检查屏的物理缺陷。确认暗盒的标签与里面装的屏的类型相匹配。用80kVp，0.5mm Cu和1mm Al滤过，180cm源-像距（SID），10mR(2.58´10-6C/kg) 的入射曝光量对屏进行曝光。如果出现明显的拖尾现象，测试可以通过两次连续的半值曝光量来进行，两次曝光之间，暗盒方向应颠倒。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度（L=1）半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量＝线性        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=曝光指数        无
执行的测量        80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）
屏与屏之间的差异：
屏之间lgM的标准差（LMSD），PV的均值和标准差（PV和PVSD）        80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）

屏与屏之间的差异：
屏之间感度的标准差/均值（SD/S），平均PV的标准差（PVSD）        80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）

屏与屏之间的差异：
屏之间曝光指数的标准差（EISD）        80%影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）

屏与屏之间的差异：
屏之间平均PV的标准差（PVSD）
验收的定性标准        没有任何伪影的一致性影像
验收的量化标准        PVSD<25（单屏）
LMSD<0.02
PVSD<25        PVSD<20（单屏）
SD/S<5%
PVSD<20        PVSD<20（单屏）
EISD<20        PVSD<20（单屏）
PVSD<20


表V  曝光指示器校准的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
推荐曝光条件        使用给定尺寸/类型的多块屏（至少三块）。用80kVp，0.5mmCu/1mm Al滤过，1mR(2.58´10-7C/kg)的入射曝光量对各屏进行曝光。所有屏应在准确延迟10分钟时读取。
曝光条件（生产商指定）        用75kVp，1.5mm Cu滤过，大约1mR(2.58´10-7C/kg)的入射曝光量对一块屏进行曝光。曝光后应立即读取。        用80kVp，无滤过，大约1mR(2.58´10-7C/kg)的入射曝光量对一块屏进行曝光。曝光后应在准确延迟10分钟时读取。        用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al滤过，大约1mR(2.58´10-7C/kg)的入射曝光量对一块屏进行曝光。曝光后应立即读取。        用80kVp，1mm Cu滤过，大约8mR(2.064´10-6C/kg)的入射曝光量对一块屏进行曝光。曝光后应立即读取。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度（L=1）半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
        无相关内容        无
执行的测量        lgM和确切1mR曝光量时规格化的lgM（lgM1mR=lgM-log（曝光量））；
SAL和确切1mR曝光量时规格化的SAL（SAL1mR=SAL/（曝光量）0.5）        感度和确切1mR曝光量时规格化的感度（S1mR=S曝光量）
        曝光指数（EI）和确切1mR曝光量时规格化的曝光指数（EI1mR=EI-1000´log（曝光量））
        确切1mR（PV1mR）或8mR（PV8mR）曝光量时80%影像区域的规格化的平均像素值
PV1mR=PV＋1000log（曝光量）
PV8mR=PV＋1000log（曝光量/8）
验收的定性标准        无
验收的量化标准        lgM1mR－2.2<±0.045（单屏）
lgM1mR－2.2<±0.023（所有屏的平均）
SAL1mR－1192<±60（单屏）
SAL1mR－1192<±30（所有屏的平均）        S1mR－200<±20（单屏）
S1mR－200<±10（所有屏的平均）        EI1mR－2000<±45（单屏）
EI1mR－2000<±23（所有屏的平均）        PV8mR－600<±45（单屏）
PV1mR－1505<±45（单屏）
PV1mR－1505<±23（所有屏的平均）
a 当前有一个特别一致的意见是，CR系统应该用一种标准滤过后的线束进行校准。生产商于是改变了他们相应的推荐内容，校准程序可以使用生产商制定的技术来证实生产商规格指标的一致性，也可以用0.5mm Cu/1mm Al滤过，10分钟延迟时间进行基准和稳定性检查。
b Lumisys ACR2000在测试时没有使用曝光指数。此系统校准为在对屏8mR(2.064´10-6C/kg)曝光时产生的像素值为600。

表VI  线性和自动搜索响应的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        使用单独的一块屏（如果前面的测试发现屏与屏之间的差异极小时，也可能使用多块屏）。用80kVp，0.5mm Cu和1mm Al滤过，180cm SID，大约0.1，1和10mR(2.58´10-8，2.58´10-7，2.58´10-6C/kg)的入射曝光量按次序完成三个曝光-读取周期。每次读取屏时保持恒定的延迟时间。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/平均4.0，半EDR和固定EDR=200
同时用测试/对比度，半EDR和固定EDR=200重复测试        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定        无
执行的测量        lgM，80%影像区域内的平均像素值（PV）和扫描平均水平（SAL）；
log（SAL）对log（E），PV对log（E）和lgM对log（E）曲线倾斜度和线性适合的相关系数（CC）        对于半EDR，log（S）对log（E）曲线线性适合的相关系数（CC）；
对于固定EDR，80%影像区域内平均像素值（PV）和PV对log（E）线性适合的相关系数（CC）        80%影像区域内的曝光指数（EI）和平均像素值（PV）；
EI对log（E）和PV对log（E）曲线倾斜度和线性适合的相关系数（CC）        80%影像区域内的平均像素值（PV）；
PV对log（E）曲线的倾斜度、截距和线性适合的相关系数（CC）
验收的定性标准        SAL对曝光量的线性对数曲线应为一直线        对于半EDR，倾斜度和相关性，感度对曝光量的对数-对数曲线应为一直线。
对于固定EDR，PV对曝光量的线性-对数曲线应为一直线        EI和PV对曝光量的对数-对数曲线应为两条直线        PV对曝光量的线性-对数曲线应为一直线
验收的量化标准        倾斜度lgM－1<±0.1
倾斜度SAL/0.5－0.1<±0.1
倾斜度PV/1250－0.1<±0.1
CC>0.95        倾斜度+1<±0.1
倾斜度PV/256－1<±0.1（平均4）a
倾斜度PV/511－1<±0.1（连续）b
CC>0.95        倾斜度EI/1000－1<±0.1
倾斜度PV/1000－0.1<±0.1
CC>0.95        倾斜度/1000+1<±0.1
CC>0.95
a如果用硬拷贝打印机执行测试，像素值（PV）和光学密度（OD）之间的关系应在使用电子测试模体前预先建立。OD和PV间的关系应该作为一种转换加入到结果的量化分析中。
b注意：在一些Fuji系统中，PV和log（E）之间有一种相反的关系。对于这些系统，这些式子中倾斜度的极性应颠倒。

表VII  激光束功能的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        将一把钢尺大致垂直于激光扫描方向在屏上放置。用60kVp，无滤过（SID=180cm，）大约5 mR(1.29´10-6C/kg)的入射曝光量进行曝光。用10~20倍的放大来检查影像中钢尺边缘上激光束的颤动。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量=线性        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=曝光指数        无
执行的测量        如果存在着任一颤动，用工作站的“测量”或ROI工具测量颤动的大小。
验收的定性标准        钢尺边缘应为直线且连续，有亮到暗过渡时没有任何扫描线照射不足或过度的状况。
验收的量化标准        不应超出±1的随机颤动


表VIII  极限分辨率和分辨率一致性的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        此测试应对每一种类每一尺寸的屏进行。用60kVp，无滤过X线束（SID=180cm）。在暗盒上放三个线对模体装置，两个呈正交方向，一个呈45°。用大约5mR (1.29´10-6C/kg)的曝光量进行曝光。同时获取密着暗盒的细金属网（如乳腺摄影屏-片密着测试工具）影像来检查影像中分辨率响应的稳定性。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量=线性        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=曝光指数        无
执行的测量        影像在窄窗显示下，用大于10倍放大时，三个方向上最大可分辨的空间频率（Rhor，Rver，R45）
验收的定性标准        整个成像区域内金属网影像应一致且无模糊
验收的量化标准        Rhor/fNyquist>0.9
Rver/ fNyquist>0.9
R45/1.41 fNyquist>0.9
a 注：CR系统的空间分辨率响应可以通过测量系统的MTF进行更完整的评价。

表IX  噪声和低对比度分辨率的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        此测试应对每一种类每一尺寸的屏进行。使用低对比度分辨率模体（如LeadsTO.12，75kVp，1mmCu滤过）。对于每种屏类型/尺寸，用0.1，1和10mR (2.58´10-8，2.58´10-7，2.58´10-6C/kg)曝光量采集低对比度模体的三幅影像。读取每一屏时使用恒定的10分钟延迟时间。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/对比度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量=线性        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=4096－EI（GP屏）或3796－EI（HR屏）        无
执行的测量        每一目标尺寸（对比度细节阈值）的最大可能分辨对比度，影像的固定（尺寸和位置）小区域内的像素值标准差（PVSD），log（PVSD）对log（E）线性适合的相关系数（CC）a
验收的定性标准        对比度细节阈值应随曝光量的升高呈比例的降低        具有较高对比度阈值的标准分辨率屏，对比度细节阈值应随曝光量的升高呈比例的降低        对比度细节阈值应随曝光量的升高呈比例的降低
验收的量化标准        CC>0.95 b
a注：CR系统的噪声响应可以通过测量不同曝光量等级下系统的噪声能量谱（NPS）和量子检出效能（DQE）来得到更完整的评价。
B由于线束中没有散射物质，线性测试时获取的一致影像对于量化评价更为有效。期望的量化响应是建立在像素值和曝光量之间对数关系的假设的基础上的。

表X  空间精度的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        在暗盒上放置一个规则的金属网屏-片密着测试工具。用60kVp，无滤过线束（SID=180cm），大约5mR (1.29´10-6C/kg)的曝光量进行曝光。在垂直和水平方向上，放置两把钢尺重复采集一次。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/对比度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始数据”和“无边缘增强”设定，窗=512，等级=EI         无
执行的测量        用工作站的测量工具测量正交方向上的距离（最小长度15cm）
验收的定性标准        影像中滤线栅模体区域应一致，无任何畸变。
验收的量化标准        测得的距离应在实际值的2%偏差范围内
a注：长度测量也可以在“实际尺寸”打印的硬拷贝照片上进行，两者选择其一即可。

表XI  擦除完全性的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        在1417暗盒中心放一厚铅块，用60kVp，无铝过X线束（SID=180cm），大约50mR (1.29´10-5C/kg)的曝光量进行曝光。对屏进行读取，然后用相同线质，无铅块，1mR（2.58´10-7C/kg）入射曝光量第二次曝光，屏的每一边缘通过准直留有5cm的空白。对于量化测试来说，要再读取第二次曝光后屏上没有曝光的区域。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/感度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无
musica参数＝0.0
感度测量=线性
窗设定为缺省值或相当于1个log（曝光量）单位        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)
窗设定为缺省值或相当于1个log（曝光量）单位        “原始数据”和“无边缘增强”设定，等级=EI
窗设定为缺省值或相当于1个log（曝光量）单位        窗设定为缺省值或相当于1个log（曝光量）单位
执行的测量        lgM， 80%的再读取/未曝光影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）         80%的再读取/未曝光影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）        曝光指数（EI），80%的再读取/未曝光影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）        80%的再读取/未曝光影像区域内的平均像素值（PV）和它的标准差（PVSD）
验收的定性标准        在二次曝光影像中应不存在第一次曝光留下的铅块的任何一丝影像
验收的量化标准        lgM=0.28
SAL<130
PV<630
PVSD<5        PV<280
PVSD<4        EIGP<80，EIHR<380
PVGP<80， PVHR<80
PVSD<4        PV3425
PVSD<4
a在我们对ACR-2000系统的测试中，标准擦除周期的长度要满足32mR（8.256´10-6C/kg）的曝光量。更高的曝光量在对屏进行完全擦除时需要附加的擦除周期。
b这些系统中，PV和log（E）之间有一种直接关系。在相反关系情况下，PV应大于744。

表XII  滤线栅响应的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        应该对将要常规使用的每一种类和尺寸的屏进行测试。将屏放置在有防反射滤线栅的托盘中，滤线栅铅条平行于激光扫描的方向。或者，直接将滤线栅放在屏上。确保滤线栅不会运动。用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al，与滤线栅相匹配的SID，1 mR(2.58´10-7C/kg)的入射曝光量对屏进行曝光。将屏垂直于激光束扫描方向放置，重复以上测试。用活动滤线栅重复以上曝光。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/对比度
半EDR        模体        标准
影像后处理        无，
musica参数=0.0
感度测量=线性
窄窗设定        “线性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)
窄窗设定        “原始数据”和“无边缘增强”设定，等级=EI，窄窗设定         无
执行的测量        无
验收的定性标准        当滤线栅铅条垂直于激光扫描方向时，不应出现波纹状图案。对于运动滤线栅，屏在两个方向放置时，都不应出现明显的条纹图案。
验收的量化标准        无
a由显示采样引起的条纹状图案（本草案中未涉及），可以通过改变软拷贝显示设备上影像的放大率，进而改变图案的外观来进行辨别。

表XIII  流通量的测试草案和验收标准
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光条件        用80kVp，2 mR(5.18´10-7C/kg)的曝光量对4块屏进行曝光。无延迟的对这些屏顺序处理。
屏处理        系统诊断/平坦区域
感度等级=200        测试/对比度
半EDR        模体        标准
影像后处理        临床使用的典型musica参数        无相关内容         无
执行的测量        第一块屏放入到最后一幅影像在CR观察工作站上显示的时间间隔（t，分钟）
流通量（屏/小时）=604/t
验收的定性标准        无
验收的量化标准        流通量应在系统指定的10%偏差范围内
a此测试可以使用不同尺寸的暗盒进行多次
b本测试没有涉及网络配置的属性

表XIV  以获取的量化验收标准为基础的CR响应容限水平（使用表XV中列出的公式）。所有的信号水平和标准差使用由这些数量推出的响应曝光量（E）值来表达。
性    质        感兴趣的数量种类        接  受  容  限
黑噪声        80%影像区域内的平均信号和它的标准差        E0.012mR(E3.1×10－9C/kg)
E/E1%
一致性        80%影像区域内的信号标准差，不同屏间平均信号的标准差        E5%
曝光校准        曝光指示器对1mR(2.58´10-7C/kg)入射曝光的响应（用曝光量来表达）        Emeasured－110%
线性和自动搜索        系统响应（用曝光量的对数值来表达）对真实曝光量对数值的倾斜度        倾斜度－110%
相关系数0.95
激光束功能        用像素数来表达的颤动范围        偶尔发生的颤动1个像素
极限分辨率        在两个正交和一个45角方向上，一个高对比线对模体的最大可识别空间频率        Rhor/fNyquist>0.9
Rver/ fNyquist>0.9
R45/1.41 fNyquist>0.9
噪声和低对比分辨率        系统噪声（用相应E/E的对数值表达）对真实曝光量对数值的线性适合        相关系数0.95
空间精度        在两个正交方向上，测量距离（dm）和真实距离（d0）间的差异        （dm－d0）/d02%
擦除完全性        80%再读取/未曝光影像范围内的平均信号和它的标准差        E0.012mR(E3.1×10－9C/kg)
E/E1%
Aliasing/滤线栅响应        无量化容限水平
流通量        测得的每小时屏的流通量（Tm）和系统指定的流通量（T0）        （T0－TM）/T010%


表XV  各种CR系统曝光量和像素值/曝光量指示器响应之间的关系。这种关系可由生产商提供或由他们的文献中获得，我们用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al滤过曝光条件下，通过实验测量进行证实。在这些关系中，PV是像素值，E是曝光量（mR），B是感度等级，L是系统的宽容度。
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光量指示器量值        lgM和扫描平均水平（SAL）        感度（S）        曝光指数（EI）        无
曝光量指示器关系        SAL=900.877cBE
LgM=2log(SAL)3.9478
=log(cBE) 0.0963
c=1.0(对于MD10屏)        S=200/E        EI=1000log(E)＋2000        无
像素值关系        PV=2499log（SAL）4933=1250log（cBE）121a
c=1.0(对于MD10屏)        PV=（1024/L）（logElog（S/200））511b        PV=1000log(E)＋c0
c0=2000（GP屏）
c0=1700（HR屏）        PV=1000log(32/E)
曝光/阅读条件        75kVp，1.5mm Cu滤过，无读取延迟        80kVp，无滤过，10分钟读取延迟        80kVp，0.5mm Cu/1mm Al滤过，15分钟读取延迟        80kVp，1mm Cu滤过，无读取延迟
a使用从Agfa的QC工作站传递的12位的线性log（E）数据。
b假定曝光量和像素值之间是直接关系。

图1  横坐标：Cu滤过（cm）    纵坐标：80kVp时系统响应变化的百分比系数
随着单项和高频/恒压发生器X线系统（12阳极角，2.6mm Al滤过）的线束中Cu滤过功能的改变，CR系统响应的相对变化，这里线束的能量在80kVp10%范围内变动。这些数据是由模拟X线能谱、滤过衰减和BaFBr0.85I0.15Eu荧光屏（荧光体涂层98mg/cm2）吸收特性的计算模型来得到的。模型的精度提前由实验测量得以证实。注意Agfa系统使用的荧光材料（Ba0.86Sr0.14F1.1Br0.84I0.06）与这个模型有稍微的不同。

图2  （a）横坐标：能量（keV）   纵坐标：规范化能谱
（b）横坐标：肌肉厚度（cm）  纵坐标：Cu厚度（mm）
（a）        根据0.5mm Cu滤过和24cm组织等价材料的模型计算出的一次X线能谱。能谱规范为具有相同的整个区域。
（b）        对于各种Cu和组织等价材料的每单位曝光量，CR信号的模型计算等价值。