X线的基础知识

X光机的基础知识市场部：韩爽内容简介预备知识X线机(影像发生装置）的组成X线球管高压发生装置X线机附属装置影像接收装置影像后处理系统预备知识X线发现：德国物理学家(1845-1923)伦琴教授发现WilhelmConradRoentgen1895年11月8日预备知识X射线产生的必要条件自由活动电子群。电子群以高速运行。电子群在高速运行时受阻TOP预备知识X射线的基本特性物理效应穿透作用、荧光作用、电离作用、光学作用、热作用化学效应感光作用、着色作用生物效应X线是波长很短的电磁波。X-Ray是一种不可见光。X-Ray可以穿透物体。X-Ray可以使化学物质发生反应;产生荧光。X-Ray可以产生生物效应,破坏细胞,改变基因。TOPX线影像形成基础射线具有一定穿透力，这样才能穿透被照射组织。被照射的组织结构必须存在密度差异，这样在穿透过程中被吸收后剩余的射线才会有差异。不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系不同厚度组织（密度相同）与X线成像的关系预备知识X射线的质和量X射线的三个参量：管电压(kV)决定X线的质。电压越高质越好。质决定穿透力。管电流(mA)决定X线的量，产生多少射线。曝光时间(s)：曝光时间越短，产生伪影的机会越少，图像越清晰TOPX线机的组成大体分三部分：影像发生装置：主要为X线机部分（高压发生器、球管、辅助装置）。影像接收装置：胶片、IP板、FPD等。影像后处理装置X线机的类型虽不同，但基本构造则不外X线管、变压器和控制器三部分。发生装置－－X线机的组成主要组成：球管高压发生器其他:悬吊架、胸片架、床等TOPX线球管原理及参量电子流以高速撞击金属靶面会产生X-Ray。电子流---球管阴极灯丝提供。高速---高压发生器提供加载至球管。金属靶面(主要成分为钨)---球管阳极。X射线阳极阴极灯丝变压器高压变压器管电压高速电子流阳极靶阴极灯丝真空玻璃管焦点TOPX线球管焦点物体图像源相距焦物距物像距X-Ray焦点---有效焦点尺寸愈小,影像清晰度越高，图像锐利度越好。半影产生图像模糊TOP在透视时使用小焦点在摄影时使用大焦点高压正KV负KV大焦灯丝小焦灯丝大焦灯丝变压器小焦灯丝变压器CLCCS阳极双焦点技术TOP高压发生装置高压发生装置：供应球管能量，控制曝光条件工频发生器：结构简单、输出波纹大、频率低高频发生器：体积小、输出均匀、电路复杂高频逆变高压发生器：计算机控制，输出高质量、大量稳定射线。TOP几种品牌的频率PHILIPS:30KHzSIEMENS:50KHzHITACHI:100KHz岛津：50KHzGE:100KHzSEDECAL:100KHz辅助装置悬吊架：运用灵活，投照无死角。浮动床：可以四面浮动，利于不方便患者的定位。胸片架：是否带翻转接收装置－－－影像载体影像载体有下面几种胶片荧光屏影像增强器影像板(IP板)平板数字探测器TOP影像载体胶片主要感光材料：溴化银分辨率：分辨率的大小主要由溴化银颗粒的大小所决定。溴化银颗粒的大小一般为1～2μm。一般用多少线对每毫米来表示，国产胶片的分辨率为65～85线对/毫米。胶片规格：5×7，8×10，10×12，11×14，12×15，14×14，14×17。单位英寸。曝光后的胶片质量参数：照片密度对比度及层次明锐度失真度TOP影像载体荧光屏材料：硫化锌镉，产生黄绿色光特点：发光效率低，仅有十分之一的X光光子，所以必须在暗室条件下观察。TOP影像增强器影像载体TOP影像载体影像板(IP板)材料：氟卤化钡(BariumFluorohalide)原理：IP板经X射线照射后，其内的电子获得能量，跃迁到高能态，由此形成了模拟影像。受照射后的IP板，经激光扫描后，受激电子以荧光的形势释放出来，将IP板上的每一点荧光值用光电倍增管转化成电信号，并记录下来，就形成了X光数字图像。这就是CR(ComputedRadiography，计算机摄影)技术。特点：可以在传统的X线机上，利用IP板可实现数字化X线图像。TOP影像载体－－影像板(IP板)灵敏度高，使曝光剂量降低分辨率一般可达33LP/CM动态范围宽速度慢分辨率不如常规X线胶片TOPIP板读片机TOPREGIUSmodel370/570REGIUSmodel110影像载体平板数字探测器(FPD,FlatPannelDetector)材料种类：非晶硒探测器碘化铯（非晶硅）探测器ThinFilmTransistorarray薄膜晶体管阵列TOP影像载体平板数字探测器的作用原理(FPD,FlatPannelDetector)X-rayTFTa-SeVTFTX-rayCsI直接转换FPDX-ray电信号间接转换FPDX-ray光信号(CsI)电子(光电二极管)电信号光电二极管TOPComparitiveDQEofVariousTechnologies(DN-5Conditions)0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%00.511.522.533.5SpatialFrequency(lp/mm)DQE(%)CsiLanexRegularStoragePhosphorSelenium非晶态硒CR感光板传统胶片碘化铯DQE比较TOP影像载体10mAs5mAs2mAs1mAs0.5mAs0.15mAsTOP图像后处理系统----硬件及软件处理系统图像数字化的四种方式及处理过程图像数字化产生的数字减影技术数字图像的后处理软件计算机辅助诊断(CAD，Computer-AssistedDiagnosis)TOP图像数字化的优势1.取代了常规的X线胶片，采用了电子数据处理，提高了工作效率。----如图像在医院全天候可获得，不同地点可同时观看同一幅图像，远程会诊可以轻松实现；便利的读片等）2.有形的好处:节省胶片使用、冲洗、储存和处理胶片的费用。3.无形的好处：提高了工作效率和改善了患者的服务。4.数字化图像可按照年代的顺序归档，且容易检查，有利于既往记录的比较。5.用显示器观看软件，可充分发挥计算机的作用并后处理图像和可任意调节窗宽和窗位等，更易显示病变。TOP数字化影像存储存储方式的巨大改变在线存储离线存储TOP阅片方式的巨大改变灯箱+胶片医用高精度显示器TOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统图像数字化方式之一：胶片扫描系统扫描仪计算机X线胶片TOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统图像数字化方式之二：影像增强器+CCD+图像板X线X线影像增强器计算机处理系统电视摄像管CCD或真空摄像管电视信号处理A/D转换(图像板)数字信号球管人体TOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统图像数字化方式之三：计算机摄影(CR,ComputedRadiography)TOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统图像数字化方式之四：直接数字化摄影(DR,DigitalRadiography)X线X线计算机处理系统数字信号球管人体FPDTOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统数字图像后处理软件窗宽窗位边缘增强图像平滑对比度增强图像放大缩小图像裁减感兴趣区分析图像压缩连续图像回放TOPX-ray图像数字化处理系统----硬件及软件处理系统计算机辅助诊断(CAD，Computer-AssistedDiagnosis)用数字化仪来采集诊断信息，比起医生肉眼观察图像已有了很大的进步，但是也还存在一定的缺点，就是其结果会受照片质量的影响，特别是胶片处理过程中的影响。因此要达到人们的初衷，即达到诊断的目的还是有一定的距离，因此更多的是把CAD中的D-Diagnosis诊断改写为Detection——检测，ComputerAidedDetection(计算机辅助检测)。也就是代替人眼发现某些由于人眼的疲劳、疏忽等原因而遗漏的诊断信息。TOPX线机分类不同功能X线机的机械装置胃肠专用机多功能机胸片机（普通拍片机）心血管造影机断层摄影机牙科专用机儿科专用机乳腺摄影机手术用X线机床旁X线摄片机TOPX线机分类TOPX线机附属装置摄片过程中的辅助装置防护装置TOPX线机附属装置摄片过程中的辅助装置•滤线器—散射线使得胶片图像模，利用滤线器，可减小散射线的影响。TOP材料：薄铅条与可透X射线的物质(树脂等)相互间隔粘合而成分类：静止栅和活动栅栅比值：铅条高度与铅条间距之比值一般为：4～16。栅密度：一般为40LP/CM。即每厘米有80条铅条。X线机附属装置TOPX线机附属装置摄片过程中的辅助装置•束光器—用于限制X射线照射野的范围，减少病人其它部位的受照射剂量。利用铅对球管的X射线出射处的范围进行限定。TOPX线机附属装置摄片过程中的辅助装置•增感屏—为了增加胶片的感光能力，缩短曝光时间，在胶片前面放置增感屏。—增感屏的材料是能在X射线照射下发出荧光的物质，如钨酸钙、硫酸钡等。—增感屏相当于移波剂，由于X光对胶片的感光能力差，所以它将X光转化为荧光，荧光的光谱正好与胶片的感光光谱一致，从而使胶片感光效率提高。—根据感应的速度增感屏可分为：低速增感屏、中速增感屏和高速增感屏。—根据产生的荧光波长可分为：感绿增感屏和感蓝增感屏。分别与感绿胶片与感蓝胶片相匹配。TOPX线机附属装置防护装置防护衣(铅衣)铅帽子铅手套铅玻璃眼镜等。TOPX线基础知识X线物理基础X线机的组成X线球管高压发生装置影像载体X线机附属装置X-ray图像数字化处理系统