CR系統的性能評價

計算機X線攝影系統的性能評價

近來，用于計算機X線攝影（CR）數字化攝影系統的性能測試的推薦方法，在美國醫學物理師協會第10工作組（AAPM TG10）的努力下得以提高，其中包括暗噪聲、一致性、曝光響應、激光束功能、空間分辨率、低對比分辨率、空間精度、擦除完全性和流通量等方面的測試。這些推薦方法可用于新CR設備的驗收檢測和臨床應用的設備的日常性能評價檢查。本文的目的是以表格形式向讀者提供AAPM工作組推薦的各種檢測，敘述有關檢測的技術方面的內容，建議性能測量結果的量化值，以及推薦CR裝置滿意性能的統一量化標準。驗收標準的可用性通過正在臨床使用的五家不同單位的CR系統的測試得以證實。本文就用于系統曝光校準的線束濾過和自動曝光控制系統的標準做了進一步的闡釋。

關鍵詞：計算機X線攝影，光激勵熒光X線攝影，驗收檢測，質量控制，自動曝光控制

引言
    計算機X線攝影（CR），科學的講應該是光激勵熒光體X線攝影，是一種X線攝影影像的數字采集技術。目前，CR是放射科中最為常用的數字攝影方式，全世界大約有7000套CR系統正在使用。此技術使用常規X線攝影的采集結構利用光激勵熒光體的延遲發光特性在其中積存能量。經X線照射后，熒光體再經激光束掃描，以可見光的形式釋放出積存的能量。釋放的光激勵可見光被可見光探測器捕獲，轉換成數字信號，同時記錄下熒光屏上可見光釋放的具體定位。數字數據然后經過后處理形成符合要求的圖像，被傳送到硬拷貝打印機或軟拷貝顯示器用于醫療評價。
    在安裝時和投入臨床使用之前，CR設備應進行滿意性能的評價。到2000年9月止，共有五家CR成像設備的生產商，它們是Agfa醫療系統（Ridgefield Park，NJ），Fuji醫療系統（Stamford，CT），伊斯曼柯達健康成像（Rochester，NY），Konica成像系統（Wayne，NJ）和Lumisys公司（Sunnyvale，CA）。目前，還沒有產業標準來規范這些設備的性能。由于不同生產商之間的測量程序缺乏一致性，故而在系統性能參數的含義上存在著不確定性。例如，不同生產商進行系統響應校準時，對于給定的曝光量卻使用不同的線質，在有關系統響應的報告中使用隨曝光量的不同而變化的指數。在一個大型的醫療單位中，可能會使用不同種類的CR設備，這種情況下，確保患者影像的采集在一個特定曝光范圍內進行，避免曝光過度和不足是十分重要的。然而，由于缺乏校準的一致性，使得由CR響應值來確定可接受曝光量范圍的工作十分麻煩。
通常情況下，為了獲得穩定水平的臨床性能，驗收檢測應當建立一個交叉平臺方法學和統一的標準，從而使得測試結果可與臨床性能標準關聯起來。近前，AAPM TG10正在致力于提供一套用于CR系統驗收檢測和質量控制的完整的標準化測試草案。本文中，我們使用AAPM工作組建立的初級指南來評價當前應用于不同作者所代表的不同單位的CR系統的性能，向讀者提供AAPM工作組推薦的各種測試，敘述測試的特殊技術，建議性能測量結果的量化值，推薦滿意性能的統一量化標準。本文所提及的推薦內容是迎合臨床醫學物理師使用量化指南需求的第一步，量化指南的使用是與AAPM TG 10推薦的測試程序相關聯的。

方法和建議
    如表I所示，對四家CR主要生產商的五家不同單位的CR設備進行評價，用于測試的設備清單在表II中列出。每一系統都進行黑噪聲、屏一致性、曝光指示器校準、線性和自動搜索響應、激光束功能、極限分辨率、噪聲和低對比分辨率、空間精度、擦除完全性、aliasing？和濾線柵響應，以及流通量的評價。對于不同的CR系統，我們特別注重使用一致的測試草案，并遵循與實踐盡量接近的AAPM TG 10推薦的內容。來自不同單位的數據經過采集，并在同一個數據庫中處理。在進行評價前或在評價后短時間內，每一系統的性能都由維護技師根據本系統采集到的臨床影像的質量進行判斷是否符合臨床要求。表III~XIII列出了測試草案以及由結果推出的驗收標準。要得到各種測試的全面闡述和執行每一測試的原理闡述，請讀者參閱AAPM TG 10報告。
    量化的驗收標準的建立是以臨床系統的測試結果和不同系統間響應的一致容限水平為基礎的。表XIV列出各種響應容限水平，驗收標準就是以此為基礎建立的。利用表XV列出的系統間的響應關系，將這些容限水平轉換成系統特殊參數，如表III~XIII所示。在我們的這次聯合工作中，沒有發現所測試的臨床可接受系統會產生超出已建立標準的結果。大部分情況是，驗收標準至少超出評價結果極限值的20%，說明被評價系統沒有在臨床可接受限度的邊緣上運作。
    在諸系統的評價中，我們發現了幾個實驗注意事項。所有熒光體在執行測試程序前要進行清潔和擦除處理。在屏的曝光和讀取之間有恒定的延遲時間，它們在1~15分鐘之間。運用穿過攝影床曝光和屏后大間距的方法盡量減少后散射線，同時用大的線源-影像距離（SID~180cm）來最小化拖尾效果。在評價過程中我們使用“原始”信號值，它與未經任何后處理的一次曝光量成正比。
所有的曝光在一種恒定的方法下進行測量：準直器設定為對整個暗盒進行曝光，且在垂直于陰-陽極軸的方向上，每一側留有7cm的空白邊緣。電離室放在線束中心2/3SID的位置。測量五種連續的曝光量，并得到平均值E1。電離室保持在2/3SID的距離，沿垂直于陰-陽極軸的中心軸向線束野的邊緣移動至恰好超出線束野的位置（電離室的陰影仍然完全位于線束野內，沒有投影到暗盒區域以外）。再測量五種連續的曝光量，并得到平均值E2。在進行曝光量值的驗證測試時，電離室保持在第二個位置上。可以計算出每一單次曝光對暗盒的平均曝光量為（E1/E2）（2/3）2（曝光量測量值）。

討論
    為了獲得CR系統恒定水平的臨床性能，驗收測試程序應按照統一的交互式平臺方法學來執行。在所有醫學物理綜述中，CR系統的性能評價如果得以量化且結果與特定的量化驗收標準進行了對照的話，那么此評價就更為明確和客觀。在我們的這項工作中，我們盡力遵循交互平臺統一的方法學，此方法學是以美國醫學物理師協會第10工作組提供的指南為基礎的。此外，我們試圖以當前的實踐狀況為基礎制定出CR系統滿意性能的量化驗收標準。此標準是運用五家不同單位臨床使用的CR系統獲得的測試結果和統一容限水平來建立的。本文中推薦的驗收標準的用戶特性（與常規的生產商特性相對）以測試程序的一致性為條件，然而，此標準并不能保證最優化的臨床性能，它應該在完整的臨床試驗中得以確定。在這種限定下，推薦的量化標準應僅看成為有幫助的建議，需要今后的進一步臨床證實。
    當前工作的另一個限制是許多評價程序沒有完全量化或受檢查者主觀性的影響。極限分辨率和噪聲特性的評價（表VIII和IX）就是兩個重要的例子。所應用的分辨率測試不能評價系統的傳遞特性，而僅能建立在極限頻率時探測到的某些調制度。噪聲測試可以主觀的評價各系統的對比度-細節特性，推薦的量化測試不能評價影像噪聲的空間特性。理論上說，CR系統的分辨率和噪聲特性應該更客觀的評價，要測量以頻率為根據的調制傳遞函數、噪聲能量譜和量子檢出效能（DQE）。許多研究者運用這些指數已能成功的可重復的完成CR系統分辨率和噪聲特性的測定。最近，已制定出可重復的測量。然而，這些測量的常規執行還有待于測量方法的進一步標準化和自動化QC商品的發展。
    本項研究中，在量化測量的曝光線束中加入0.5mm銅和1mm附加鋁濾過。使用濾過的依據是，先前的研究中表明使用0.5mm銅濾過可以最小化測量結果對kVp不精確性和X線發生器類型不同的依賴程度，通過濾過板對能譜“軟”的部分的衰減，突出的顯示出球管對球管的偏差（圖1）。此濾過的使用也使得能譜更加精確的代表著臨床狀況下到達探測器的原始X線（圖2）。附加在銅后面的1mm厚的Al濾過是為了衰減Cu濾過片中產生的任何能量的二次低能量X線。因此，我們建議使用0.5mm Cu/1mm Al濾過來核查CR系統的驗收檢測的響應穩定性和每年一次的適配性檢查。
    本文僅就CR系統的物理評價的步驟作簡要介紹。對于一個新安裝的系統，在物理驗收檢查完成之后，全面臨床應用之前，此系統也應進行臨床性能的評價。CR影像的外觀會隨著攝影技術因子的功能、應用于影像的處理參數的特定方法、顯示媒介的類型和校準等的不同而發生變化。應用于各種解剖位置和體位（如胸PA，胸側位，胸床旁片，膝等）的系統的錯誤影像處理參數應該進行檢測和改制。生產商的應用專家在醫學物理師的協助下，在對臨床影像的接受性最終負責的放射醫師的指導下，完成這些處理參數的檢測和改制。運用生產商提供的攝影技術和系統規定的解剖位置菜單，在準直和擺位各種組合狀況下進行擬人模體各種影像的采集。在每種情況下，要確認對影像進行正確處理，且不存在擺位和準直錯誤。責任醫師應對每一解剖草案的影像處理參數的可接受性進行商討。由于標準擬人模體具有不能反映人體解剖和患者與患者差異的局限性，故而影像處理參數的臨床評價和定制應包括真實的臨床影像。
    應特別注意系統設定的有效性，這包括執行的所有檢查。最終定制的不同解剖草案的影像處理參數和系統設定，應裝載到同一單位或相關醫療單位的同一生產商的所有CR設備中。只有這樣，才能在不同的設備上執行相同的檢查，確保影像的恒定性。
在傳統的以膠片為基礎的放射科中，使用CR時，患者劑量是一個重要的考慮因素。在屏-片攝影中，照片密度是患者劑量的一個直接指示器。然而，在CR中，由于成像系統的探測和顯示功能的分離，光學密度可不再用作是患者劑量的指示器。在讀取CR熒光屏時，幾乎所有的CR系統都提供一個反映影像采集過程中熒光屏獲取的平均曝光量的指數（表XV）。這個曝光量指示器可以用于限定和監測患者的曝光量。生產商以系統固有感度為依據的推薦指數以及實踐中的適用標準，都是用戶在臨床運作中借以建立、監測和執行曝光指示器數值可接受范圍的依據。然而，要注意如果CR系統中用于曝光量校準的濾過與生產商所建議的不同時，曝光量指示器數值的可接受范圍應在兩種濾過條件相比較的基礎上獲得。
在普通X線攝影的實踐中，自動曝光控制（AEC）是最初用于控制患者曝光量的方法。對于屏-片系統來講，AEC校準的要求是改變曝光技術時得到的光學密度結果要保持恒定。由于CR的X線吸收特性和攝影感度與常規屏-片攝影系統的不同，用于屏-片攝影的AEC校準方法不見得在CR中適用。在CR中，AEC的校準可以利用近似于屏-片成像的方式利用系統的曝光指示器數值作為被控制的目標變量。當kVp和模體厚度在臨床實際運作的范圍內變化時，AEC應被調整為在一個很窄范圍內（10%~15%）產生一個曝光指示值。當加或減密度檔時，曝光指示值也應產生恒定的變化。由于CR曝光指示器是一個由影像直方圖分析得來的量值，故而選擇模體和處理菜單時要格外小心。模體應產生代表臨床影像的影像直方圖，而不是一個無意義的要求。此外，不精確的曝光指示值會導致錯誤的AEC校準結果。CR的AEC校準方法方面需要進一步的探討。
結論
四家主要CR生產商的CR系統性能評價的方法和驗收標準，以完整的表格方式展現給讀者。這些材料可作為CR系統驗收檢測和質量控制檢查的指南，以確保臨床運行的穩定性和可靠性。

表I 本研究中評價的CR系統
生  產  商        CR  設  備        熒  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  執行CR成像設備驗收檢測時需要的檢測設備
檢   測   設   備
校準過的X線源
校準過的硬拷貝/軟拷貝顯示設備
光學密度計（如果使用硬拷貝顯示時）
銅和鋁濾過板
校準過的電離室
電離室支架
熒光屏清潔液和布
兩把30cm鋼尺（用于激光束功能和空間精度測試）
三個扇形（0.4°）線對模體，頻率達到5LP/mm（鉛厚度30.05mm）
低對比度模體（如Leads TO.12）
屏密著金屬網模體
屏密著細金屬網模體（例如乳腺攝影屏-片密著模體）
小鉛塊（>3mm厚）
防散射濾線柵（10:1或12:1，103線/英寸）（如果X線系統沒有附帶時）
擬人模體（足，手，骨盆，胸部等）
計時器
測量用磁帶
閃爍可見光
遮蔽磁帶的滾軸？？


表III  暗噪聲測試的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        無曝光，擦除一塊屏在未曝光的條件下對其進行讀取。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度（L=1）
固定EDR（S=10000）        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量＝線性        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=曝光指數        無
執行的測量        lgM， 80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）以及掃描平均水平（SAL）        80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）        80%影像區域內的曝光指數（EI），平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）        80%影像區域內的平均像素值（PV）和標準差（PVSD）
驗收的定性標準        沒有任何偽影的一致性影像        除了屏運動方向上采集器帶狀影外沒有任何偽影的一致性影像        沒有任何偽影的一致性影像
驗收的量化標準        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適用于那些PV和log（E）有直接關系的系統。在相反關系的情況下，PV應大于744。

表IV  一致性測試草案和驗收標準（CR屏測試）
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        此測試適用于所有屏。視覺檢查屏的物理缺陷。確認暗盒的標簽與里面裝的屏的類型相匹配。用80kVp，0.5mm Cu和1mm Al濾過，180cm源-像距（SID），10mR(2.58′10-6C/kg) 的入射曝光量對屏進行曝光。如果出現明顯的拖尾現象，測試可以通過兩次連續的半值曝光量來進行，兩次曝光之間，暗盒方向應顛倒。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度（L=1）半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量＝線性        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=曝光指數        無
執行的測量        80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）
屏與屏之間的差異：
屏之間lgM的標準差（LMSD），PV的均值和標準差（PV和PVSD）        80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）

屏與屏之間的差異：
屏之間感度的標準差/均值（SD/S），平均PV的標準差（PVSD）        80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）

屏與屏之間的差異：
屏之間曝光指數的標準差（EISD）        80%影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）

屏與屏之間的差異：
屏之間平均PV的標準差（PVSD）
驗收的定性標準        沒有任何偽影的一致性影像
驗收的量化標準        PVSD<25（單屏）
LMSD<0.02
PVSD<25        PVSD<20（單屏）
SD/S<5%
PVSD<20        PVSD<20（單屏）
EISD<20        PVSD<20（單屏）
PVSD<20


表V  曝光指示器校準的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
推薦曝光條件        使用給定尺寸/類型的多塊屏（至少三塊）。用80kVp，0.5mmCu/1mm Al濾過，1mR(2.58′10-7C/kg)的入射曝光量對各屏進行曝光。所有屏應在準確延遲10分鐘時讀取。
曝光條件（生產商指定）        用75kVp，1.5mm Cu濾過，大約1mR(2.58′10-7C/kg)的入射曝光量對一塊屏進行曝光。曝光后應立即讀取。        用80kVp，無濾過，大約1mR(2.58′10-7C/kg)的入射曝光量對一塊屏進行曝光。曝光后應在準確延遲10分鐘時讀取。        用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al濾過，大約1mR(2.58′10-7C/kg)的入射曝光量對一塊屏進行曝光。曝光后應立即讀取。        用80kVp，1mm Cu濾過，大約8mR(2.064′10-6C/kg)的入射曝光量對一塊屏進行曝光。曝光后應立即讀取。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度（L=1）半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
        無相關內容        無
執行的測量        lgM和確切1mR曝光量時規格化的lgM（lgM1mR=lgM-log（曝光量））；
SAL和確切1mR曝光量時規格化的SAL（SAL1mR=SAL/（曝光量）0.5）        感度和確切1mR曝光量時規格化的感度（S1mR=S曝光量）
        曝光指數（EI）和確切1mR曝光量時規格化的曝光指數（EI1mR=EI-1000′log（曝光量））
        確切1mR（PV1mR）或8mR（PV8mR）曝光量時80%影像區域的規格化的平均像素值
PV1mR=PV＋1000log（曝光量）
PV8mR=PV＋1000log（曝光量/8）
驗收的定性標準        無
驗收的量化標準        lgM1mR－2.2<±0.045（單屏）
lgM1mR－2.2<±0.023（所有屏的平均）
SAL1mR－1192<±60（單屏）
SAL1mR－1192<±30（所有屏的平均）        S1mR－200<±20（單屏）
S1mR－200<±10（所有屏的平均）        EI1mR－2000<±45（單屏）
EI1mR－2000<±23（所有屏的平均）        PV8mR－600<±45（單屏）
PV1mR－1505<±45（單屏）
PV1mR－1505<±23（所有屏的平均）
a 當前有一個特別一致的意見是，CR系統應該用一種標準濾過后的線束進行校準。生產商于是改變了他們相應的推薦內容，校準程序可以使用生產商制定的技術來證實生產商規格指標的一致性，也可以用0.5mm Cu/1mm Al濾過，10分鐘延遲時間進行基準和穩定性檢查。
b Lumisys ACR2000在測試時沒有使用曝光指數。此系統校準為在對屏8mR(2.064′10-6C/kg)曝光時產生的像素值為600。

表VI  線性和自動搜索響應的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        使用單獨的一塊屏（如果前面的測試發現屏與屏之間的差異極小時，也可能使用多塊屏）。用80kVp，0.5mm Cu和1mm Al濾過，180cm SID，大約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個曝光-讀取周期。每次讀取屏時保持恒定的延遲時間。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/平均4.0，半EDR和固定EDR=200
同時用測試/對比度，半EDR和固定EDR=200重復測試        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定        無
執行的測量        lgM，80%影像區域內的平均像素值（PV）和掃描平均水平（SAL）；
log（SAL）對log（E），PV對log（E）和lgM對log（E）曲線傾斜度和線性適合的相關系數（CC）        對于半EDR，log（S）對log（E）曲線線性適合的相關系數（CC）；
對于固定EDR，80%影像區域內平均像素值（PV）和PV對log（E）線性適合的相關系數（CC）        80%影像區域內的曝光指數（EI）和平均像素值（PV）；
EI對log（E）和PV對log（E）曲線傾斜度和線性適合的相關系數（CC）        80%影像區域內的平均像素值（PV）；
PV對log（E）曲線的傾斜度、截距和線性適合的相關系數（CC）
驗收的定性標準        SAL對曝光量的線性對數曲線應為一直線        對于半EDR，傾斜度和相關性，感度對曝光量的對數-對數曲線應為一直線。
對于固定EDR，PV對曝光量的線性-對數曲線應為一直線        EI和PV對曝光量的對數-對數曲線應為兩條直線        PV對曝光量的線性-對數曲線應為一直線
驗收的量化標準        傾斜度lgM－1<±0.1
傾斜度SAL/0.5－0.1<±0.1
傾斜度PV/1250－0.1<±0.1
CC>0.95        傾斜度+1<±0.1
傾斜度PV/256－1<±0.1（平均4）a
傾斜度PV/511－1<±0.1（連續）b
CC>0.95        傾斜度EI/1000－1<±0.1
傾斜度PV/1000－0.1<±0.1
CC>0.95        傾斜度/1000+1<±0.1
CC>0.95
a如果用硬拷貝打印機執行測試，像素值（PV）和光學密度（OD）之間的關系應在使用電子測試模體前預先建立。OD和PV間的關系應該作為一種轉換加入到結果的量化分析中。
b注意：在一些Fuji系統中，PV和log（E）之間有一種相反的關系。對于這些系統，這些式子中傾斜度的極性應顛倒。

表VII  激光束功能的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        將一把鋼尺大致垂直于激光掃描方向在屏上放置。用60kVp，無濾過（SID=180cm，）大約5 mR(1.29′10-6C/kg)的入射曝光量進行曝光。用10~20倍的放大來檢查影像中鋼尺邊緣上激光束的顫動。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量=線性        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=曝光指數        無
執行的測量        如果存在著任一顫動，用工作站的“測量”或ROI工具測量顫動的大小。
驗收的定性標準        鋼尺邊緣應為直線且連續，有亮到暗過渡時沒有任何掃描線照射不足或過度的狀況。
驗收的量化標準        不應超出±1的隨機顫動


表VIII  極限分辨率和分辨率一致性的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        此測試應對每一種類每一尺寸的屏進行。用60kVp，無濾過X線束（SID=180cm）。在暗盒上放三個線對模體裝置，兩個呈正交方向，一個呈45°。用大約5mR (1.29′10-6C/kg)的曝光量進行曝光。同時獲取密著暗盒的細金屬網（如乳腺攝影屏-片密著測試工具）影像來檢查影像中分辨率響應的穩定性。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量=線性        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=曝光指數        無
執行的測量        影像在窄窗顯示下，用大于10倍放大時，三個方向上最大可分辨的空間頻率（Rhor，Rver，R45）
驗收的定性標準        整個成像區域內金屬網影像應一致且無模糊
驗收的量化標準        Rhor/fNyquist>0.9
Rver/ fNyquist>0.9
R45/1.41 fNyquist>0.9
a 注：CR系統的空間分辨率響應可以通過測量系統的MTF進行更完整的評價。

表IX  噪聲和低對比度分辨率的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        此測試應對每一種類每一尺寸的屏進行。使用低對比度分辨率模體（如LeadsTO.12，75kVp，1mmCu濾過）。對于每種屏類型/尺寸，用0.1，1和10mR (2.58′10-8，2.58′10-7，2.58′10-6C/kg)曝光量采集低對比度模體的三幅影像。讀取每一屏時使用恒定的10分鐘延遲時間。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/對比度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量=線性        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=4096－EI（GP屏）或3796－EI（HR屏）        無
執行的測量        每一目標尺寸（對比度細節閾值）的最大可能分辨對比度，影像的固定（尺寸和位置）小區域內的像素值標準差（PVSD），log（PVSD）對log（E）線性適合的相關系數（CC）a
驗收的定性標準        對比度細節閾值應隨曝光量的升高呈比例的降低        具有較高對比度閾值的標準分辨率屏，對比度細節閾值應隨曝光量的升高呈比例的降低        對比度細節閾值應隨曝光量的升高呈比例的降低
驗收的量化標準        CC>0.95 b
a注：CR系統的噪聲響應可以通過測量不同曝光量等級下系統的噪聲能量譜（NPS）和量子檢出效能（DQE）來得到更完整的評價。
B由于線束中沒有散射物質，線性測試時獲取的一致影像對于量化評價更為有效。期望的量化響應是建立在像素值和曝光量之間對數關系的假設的基礎上的。

表X  空間精度的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        在暗盒上放置一個規則的金屬網屏-片密著測試工具。用60kVp，無濾過線束（SID=180cm），大約5mR (1.29′10-6C/kg)的曝光量進行曝光。在垂直和水平方向上，放置兩把鋼尺重復采集一次。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/對比度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，窗=512，等級=EI         無
執行的測量        用工作站的測量工具測量正交方向上的距離（最小長度15cm）
驗收的定性標準        影像中濾線柵模體區域應一致，無任何畸變。
驗收的量化標準        測得的距離應在實際值的2%偏差范圍內
a注：長度測量也可以在“實際尺寸”打印的硬拷貝照片上進行，兩者選擇其一即可。

表XI  擦除完全性的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        在14?17暗盒中心放一厚鉛塊，用60kVp，無鋁過X線束（SID=180cm），大約50mR (1.29′10-5C/kg)的曝光量進行曝光。對屏進行讀取，然后用相同線質，無鉛塊，1mR（2.58′10-7C/kg）入射曝光量第二次曝光，屏的每一邊緣通過準直留有5cm的空白。對于量化測試來說，要再讀取第二次曝光后屏上沒有曝光的區域。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/感度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無
musica參數＝0.0
感度測量=線性
窗設定為缺省值或相當于1個log（曝光量）單位        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)
窗設定為缺省值或相當于1個log（曝光量）單位        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，等級=EI
窗設定為缺省值或相當于1個log（曝光量）單位        窗設定為缺省值或相當于1個log（曝光量）單位
執行的測量        lgM， 80%的再讀取/未曝光影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）         80%的再讀取/未曝光影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）        曝光指數（EI），80%的再讀取/未曝光影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）        80%的再讀取/未曝光影像區域內的平均像素值（PV）和它的標準差（PVSD）
驗收的定性標準        在二次曝光影像中應不存在第一次曝光留下的鉛塊的任何一絲影像
驗收的量化標準        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在我們對ACR-2000系統的測試中，標準擦除周期的長度要滿足32mR（8.256′10-6C/kg）的曝光量。更高的曝光量在對屏進行完全擦除時需要附加的擦除周期。
b這些系統中，PV和log（E）之間有一種直接關系。在相反關系情況下，PV應大于744。

表XII  濾線柵響應的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        應該對將要常規使用的每一種類和尺寸的屏進行測試。將屏放置在有防反射濾線柵的托盤中，濾線柵鉛條平行于激光掃描的方向。或者，直接將濾線柵放在屏上。確保濾線柵不會運動。用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al，與濾線柵相匹配的SID，1 mR(2.58′10-7C/kg)的入射曝光量對屏進行曝光。將屏垂直于激光束掃描方向放置，重復以上測試。用活動濾線柵重復以上曝光。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/對比度
半EDR        模體        標準
影像后處理        無，
musica參數=0.0
感度測量=線性
窄窗設定        “線性”
(GA=1.0,GT=A,RE=0.0)
窄窗設定        “原始數據”和“無邊緣增強”設定，等級=EI，窄窗設定         無
執行的測量        無
驗收的定性標準        當濾線柵鉛條垂直于激光掃描方向時，不應出現波紋狀圖案。對于運動濾線柵，屏在兩個方向放置時，都不應出現明顯的條紋圖案。
驗收的量化標準        無
a由顯示采樣引起的條紋狀圖案（本草案中未涉及），可以通過改變軟拷貝顯示設備上影像的放大率，進而改變圖案的外觀來進行辨別。

表XIII  流通量的測試草案和驗收標準
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光條件        用80kVp，2 mR(5.18′10-7C/kg)的曝光量對4塊屏進行曝光。無延遲的對這些屏順序處理。
屏處理        系統診斷/平坦區域
感度等級=200        測試/對比度
半EDR        模體        標準
影像后處理        臨床使用的典型musica參數        無相關內容         無
執行的測量        第一塊屏放入到最后一幅影像在CR觀察工作站上顯示的時間間隔（t，分鐘）
流通量（屏/小時）=60?4/t
驗收的定性標準        無
驗收的量化標準        流通量應在系統指定的10%偏差范圍內
a此測試可以使用不同尺寸的暗盒進行多次
b本測試沒有涉及網絡配置的屬性

表XIV  以獲取的量化驗收標準為基礎的CR響應容限水平（使用表XV中列出的公式）。所有的信號水平和標準差使用由這些數量推出的響應曝光量（E）值來表達。
性    質        感興趣的數量種類        接  受  容  限
黑噪聲        80%影像區域內的平均信號和它的標準差        E?0.012mR(E?3.1×10－9C/kg)
?E/E?1%
一致性        80%影像區域內的信號標準差，不同屏間平均信號的標準差        ?E?5%
曝光校準        曝光指示器對1mR(2.58′10-7C/kg)入射曝光的響應（用曝光量來表達）        Emeasured－1??10%
線性和自動搜索        系統響應（用曝光量的對數值來表達）對真實曝光量對數值的傾斜度        傾斜度－1??10%
相關系數?0.95
激光束功能        用像素數來表達的顫動范圍        偶爾發生的顫動??1個像素
極限分辨率        在兩個正交和一個45?角方向上，一個高對比線對模體的最大可識別空間頻率        Rhor/fNyquist>0.9
Rver/ fNyquist>0.9
R45/1.41 fNyquist>0.9
噪聲和低對比分辨率        系統噪聲（用相應?E/E的對數值表達）對真實曝光量對數值的線性適合        相關系數?0.95
空間精度        在兩個正交方向上，測量距離（dm）和真實距離（d0）間的差異        （dm－d0）/d0?2%
擦除完全性        80%再讀取/未曝光影像范圍內的平均信號和它的標準差        E?0.012mR(E?3.1×10－9C/kg)
?E/E?1%
Aliasing/濾線柵響應        無量化容限水平
流通量        測得的每小時屏的流通量（Tm）和系統指定的流通量（T0）        （T0－TM）/T0?10%


表XV  各種CR系統曝光量和像素值/曝光量指示器響應之間的關系。這種關系可由生產商提供或由他們的文獻中獲得，我們用80kVp，0.5mm Cu/1mm Al濾過曝光條件下，通過實驗測量進行證實。在這些關系中，PV是像素值，E是曝光量（mR），B是感度等級，L是系統的寬容度。
        Agfa        Fuji        Kodak        Lumisys
曝光量指示器量值        lgM和掃描平均水平（SAL）        感度（S）        曝光指數（EI）        無
曝光量指示器關系        SAL=90?0.877cBE
LgM=2log(SAL)?3.9478
=log(cBE) ?0.0963
c=1.0(對于MD10屏)        S=200/E        EI=1000log(E)＋2000        無
像素值關系        PV=2499log（SAL）?4933=1250log（cBE）?121a
c=1.0(對于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/閱讀條件        75kVp，1.5mm Cu濾過，無讀取延遲        80kVp，無濾過，10分鐘讀取延遲        80kVp，0.5mm Cu/1mm Al濾過，15分鐘讀取延遲        80kVp，1mm Cu濾過，無讀取延遲
a使用從Agfa的QC工作站傳遞的12位的線性log（E）數據。
b假定曝光量和像素值之間是直接關系。

圖1  橫坐標：Cu濾過（cm）    縱坐標：80kVp時系統響應變化的百分比系數
隨著單項和高頻/恒壓發生器X線系統（12?陽極角，2.6mm Al濾過）的線束中Cu濾過功能的改變，CR系統響應的相對變化，這里線束的能量在80kVp?10%范圍內變動。這些數據是由模擬X線能譜、濾過衰減和BaFBr0.85I0.15?Eu熒光屏（熒光體涂層98mg/cm2）吸收特性的計算模型來得到的。模型的精度提前由實驗測量得以證實。注意Agfa系統使用的熒光材料（Ba0.86Sr0.14F1.1Br0.84I0.06）與這個模型有稍微的不同。

圖2  （a）橫坐標：能量（keV）   縱坐標：規范化能譜
（b）橫坐標：肌肉厚度（cm）  縱坐標：Cu厚度（mm）
（a）        根據0.5mm Cu濾過和24cm組織等價材料的模型計算出的一次X線能譜。能譜規范為具有相同的整個區域。
（b）        對于各種Cu和組織等價材料的每單位曝光量，CR信號的模型計算等價值。