第二章 X射线影像

第二章X射线影像第一节模拟X射线影像X射线辐射场的空间分布X射线的硬度（hardnees）——穿透物质的能力[质]硬度管电压(kV)最短波长(nm)主要用途极软5~200.25~0.062软组织摄影软20~1000.062~0.012透视和摄影硬100~2500.012~0.005浅层组织治疗极硬2500.005深层组织治疗•X射线在传播过程中强度的减弱•X射线衰减:X射线本身性质、物质的密度、原子序数、每千克物质含有的电子数•X射线滤过：获得最佳质量图像，减少无用低能光子对人体损伤。扩散衰减吸收衰减X射线在人体组织内的衰减在相同光子能量条件下通常钙碘钠氧碳氢骨骼肌肉水空气不同介质的质量衰减系数当连续能谱X射线通过物质层时强度变小（量减少）硬度变大（质提高）X射线在人体组织内的衰减100040650474365288光子57keV475255平均能量水水水水(厚1cm)X射线在人体组织内的衰减光子数1000800600400水厚度（mm）12340200100kV单能X射线100kV连续能谱X射线X射线在人体组织内的衰减人体的物质组成骨骼/软组织/管腔内气体除直接透射部分外主要为光电效应和康普顿散射X射线与人体的相互作用普通X射线摄影X射线透视（X-rayfluoroscopy）人体各器官组织密度和厚度存在差异对投照其上的X射线衰减各不相同因而各处的X射线透射情况也不相同透射X射线打在荧屏上便获得荧光影像X射线电视系统•包括：X射线影像增强器、光学图像分配系统、含有摄像机和监视器的闭路视频系统、辅助电子设备。•X射线影像增强器的核心部件是影像增强管。X射线透视与X射线摄影X射线影像增强管可见光X射线输入屏光电阴极聚焦电极阳极管压25~30kV输出屏X射线透过人体投照在输入屏转换为荧光图像光电子荧光光子作用到光电阴极再转换为光电子影像光电子经电场加速并聚焦后在输出屏上又转换成荧光图像X射线透视与X射线摄影普通X线影像影像亮度提高增强X线影像数千倍意义间接摄影/电视观察/数字成像X射线透视与X射线摄影X射线摄影（roentgengram）用胶片采集、转换X射线信息影像，成为可见的影像用胶片代替荧光屏由于X射线的光化学作用使胶片感光因各器官组织对X射线的衰减不同胶片感光以后便形成黑白影像•X射线电视系统与X射线照片系统结合使用，即在监视器中观察到有诊断价值或需要记录的病灶，可及时、迅速地拍摄，为X射线点片摄影。•基于影像增强器-电视系统（1）医用X射线胶片：大多数医学影像是记录在照相胶片上的。•胶片的主要特性是感光，即接受光的照并产生化学反应，形成潜影。•经过对有潜影的胶片处理（暗室处理：显影、定影等，形成由金属银颗粒组成的黑色影像）。使胶片上的潜影转变为可见的不同灰度分布像。•胶片变黑的程度称为胶片光密度（D）•（2-1）•I0投照在胶片上曝光点的光强•I曝光点的透射光强•D越大，表示该曝光点吸收光的能力越大，胶片经冲洗还原出来的银颗粒沉积越多，照片越黑，光密度越大（高）。•物质密度高，吸收X线多，照片呈白影；•物质密度低，吸收X线少，照片呈黑影。（2）增感屏•在实际X射线摄影中，由于X射线光子能量较高，仅有不到10%的X射一光子能直接被胶片吸收形成潜影，绝大部分X射线光子穿透胶片，得不到有效的利用。•利用增感方法来增加X射线对胶片的曝光，以缩短摄影时间，降低X射线的辐射剂量。常采用的增感措施是在暗盒中将胶片夹在两片增感屏之间，然后进行曝光。•医用X射线增感屏为荧光增感屏，其增感原理为增感屏上的荧光物质受到X射线激发后，发出容易被胶片所接收的荧光，从而增强了对X射线胶片的感光作用。•由基层、荧光屏、保护层及反射层（或吸收层）组成荧光增感屏的构造特殊X射线摄影•在普通X射线摄影的基础上，通过利用X射线的某种特殊装置和方法，使人体的某一器官或组织，显示出一般X射线摄影所不能显示的影像，即为特殊X射线摄影。特殊X射线摄影软X射线摄影管电压20-40kv软X射线在组织中的衰减受组织密度影响较大因此采用软X射线摄影利于提高软组织影像对比度软组织成像基本原理适用范围特殊X射线摄影高千伏X射线摄影管电压高于120kV组织吸收以康普顿散射为主不同组织的影像密度差减少利于观察细小及含气结构胸部摄影基本原理适用范围X射线造影及对比剂特殊X射线摄影X射线造影及造影剂病灶病灶未使用造影剂病灶影像模糊使用造影剂后病灶影像清晰作用是提高关注物与周边环境的影像密度差异X射线造影及对比剂1.X射线造影•应用一般的X射线检查方法，即平片检查只能使人体中那些由于天然的物质密度不同，而对X射线有明显吸收差别的结构显现出光密度不同的影像。•将某种对比剂（contrastmedium）引入欲检查的器官内其周围，形成物质密度差异，使器官与周围组织的X射线影像密度差增大，显示出器官的形态和功能的方法称为X射线造影。2.对比剂高密度（阳性）对比剂•是指原子序数高、密度大的物质。•常用的有钡剂和碘制剂。低密度（阴性）对比剂•是指原子序数低、密度小的物质。•应用于临床的有二氧化碳、氧气、空气。对比剂应具备的条件•1.与人体组织密度对比相差大，显影清晰。•2.没有毒性和刺激性，副作用少。•3.理化性质稳定，便于生产、运输和保存。•4.容易吸收与排泄，不在体内存留。•5.使用方便，价格低廉。•6.口服制剂应无异味，口感好，易被患者接受。X射线摄影图像质量评价评价医学影像质量的参数医学影像的质量决定于成像方法、设备特点、操作者选用的客观和主观成像参数及被检者的配合等。影像质量是由对比度、模糊度、噪声、伪影及畸变等多种因素的综合体现。X射线影像质量评价医学影像质量的参数对比度与对比度分辨力模糊与细节可见度噪声伪影畸变图像内不同点的光密度差异能分辨细节的最小对比度值图像点线度的扩展图像可分辨细节的最小极限图像与观测物大小、形状、相对位置的不对应图像光密度随机出现的变化不表示真实解剖结构的图像信噪比影响X线射线图像质量因素影响图像对比度因素模糊度对X射线影像质量的影响噪声对图像质量的影响X射线影像中的伪影与畸变X胶片特性被检者光子能量散射线运动模糊焦点模糊检测器模糊量子噪声生理噪声课堂作业1.选择题1-62.简述影响X射线影像对比度的因素•X射线成像的基础基于A．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性•透视检查的基础基于A．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性•X射线摄影的基础基于A．荧光效应B．感光效应C．电离效应D．生物效应E．穿透性关于X射线成像下列哪项是错误的•A．组织密度和厚度的差别是产生影像对比的基础•B．组织的密度高，吸收的X射线量多，照片图像呈白影•C．组织的厚度小，透过的X射线量少，照片图像呈黑影•D．组织的厚度大，透过的X射线量少，照片图像呈白影•E．组织的密度小，透过的X射线量多，照片图像呈黑影增感屏的作用是•A．增加X射线用量•B．延长曝光时间•C．提高图像清晰度•D．降低图像质量