模拟X线-遵义医学院课件

遵义医学院医学影像系医学影像成像理论遵义医学院医学影像学教研室 冯发文医学影像成像理论遵义医学院医学影像学教研室 冯发文遵义医学院医学影像系第三章 模拟X线成像模拟X线影像的形成质量评价及控制第三章 模拟X线成像模拟X线影像的形成第三章 模拟X线成像第一节 模拟X线影像的形成 视觉感知 什么是X线影像？xX光O可见光什么是影像？信息 视觉感知 什么是X线影像？xX光O可见光什么是影像？信第三章 模拟X线成像第一节 模拟X线影像的形成 一、X线影像信息的形成X线穿透差异X线影像信息人体组织密度、厚度一、X线影像信息的形成X线穿透差异X线影像信息人体组织密度、第三章 模拟X线成像第一节 模拟X线影像的形成 二、X线影像信息采集、传递、转换F如何转换？xX光O可见光二、X线影像信息采集、传递、转换如何转换？xX光O可见光第三章 模拟X线成像第一节 模拟X线影像的形成 模拟X线影像信息的采集F胶片(增感屏)F荧光屏F影像增强器静止动态可见光影像特点透光发光模拟X线影像信息的采集胶片(增感屏)静止动态可见光影像特点透第三章 模拟X线成像第二节 X线照片一、医用X线胶片F感绿：吸收光谱550nmF感度：200-800F感蓝：吸收光谱420nmF感度：50-200（一）胶片种类一、医用X线胶片感绿：吸收光谱550nm感蓝：吸收光谱420第三章 模拟X线成像第二节 X线照片F激光胶片F热敏胶片激光胶片热敏胶片第三章 模拟X线成像第二节 X线照片（二）医用胶片的结构及成像原理F感光乳剂层（AgX、明胶）F片基（树脂）F防光晕层F保护层 F黏合层核心层：AgX（银盐）晶体颗粒（1.7um）感光效果：颗粒种类、大小、形态、分布及乳剂层厚度（二）医用胶片的结构及成像原理感光乳剂层（AgX、明胶）片基第三章 模拟X线成像第二节 X线照片卤化银晶体特性Br-Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Br-Ag+Br-Br-Ag+Ag+Ag+Ag+Br-Ag+Ag+Br-Ag+F离子型晶体F立方体结构F理想卤化银晶体对光不敏感卤化银晶体特性Br-Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br第三章 模拟X线成像第二节 X线照片感光原理Ag+Br-Ag+Br-Br-Br-Br-Ag+Ag+Ag+Br-Ag+Ag+Br-Ag+Br-Br-Br-Br-Ag+Ag+Ag+Br-Ag+感光中心潜影晶体不完整性银微斑-BrAg感光原理Ag+Br-Ag+Br-Br-Br-Br-Ag+Ag第三章 模拟X线成像第二节 X线照片什么是潜影？F感光材料曝光后形成的人眼不能直接观察到的潜伏影像F潜影由无定型银微斑组成什么是潜影？感光材料曝光后形成的人眼不能直接观察到的潜伏影像第三章 模拟X线成像第二节 X线照片显影F氧化还原反应:F显影剂+卤化银显影剂氧化物+金属银+卤化氢哪些哪些卤化银会被还原？将胶片中卤化银颗粒还原还原为金属银并形成可见影像的过程显影氧化还原反应:哪些卤化银会被还原？将胶片中卤化银颗粒还第三章 模拟X线成像第二节 X线照片 Ag+显影过程AgAg+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-AgAgAgAgAgAgAgAgAgAgAgAg银斑扩大10亿倍 Ag+显影过程AgAg+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br第三章 模拟X线成像第二节 X线照片 定影：AgAg+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-Br-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-显影-AgAgAgAgAgAgAgAgAgAgAgAgAgX晶体溶解AgS液体硫代硫酸钠 定影：AgAg+Br-Br-Ag+Ag+Br-Br-Ag+第三章 模拟X线成像第二节 X线照片（三）胶片性能F感光特性F成像特性F物理特性F灰雾度F感光度F最大密度F对比度F宽容度（三）胶片性能感光特性灰雾度第三章 模拟X线成像第二节 X线照片胶片感光光特性F什么光?X光?胶片感光特性什么光?X光?第三章 模拟X线成像第二节 X线照片模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第二节 X线照片二、增感屏可见光95%X线5%屏-片系统中X线与荧光的感光作用二、增感屏可见光95%X线5%屏-片系统中X线与荧光的感光作（一）增感屏结构 x荧光物质荧光物质卤化银卤化银双层胶片$（一）增感屏结构 x荧光物质荧光物质卤化银卤化银第三章 模拟X线成像第二节 X线照片（二）、增感屏种类发光光谱F光谱峰值550nm 绿绿F感度：200-800F荧光体：稀土F1972F光谱峰值420nm 蓝蓝紫紫F感度：50-200F荧光体：钨酸钙、稀土F1897（二）、增感屏种类发光光谱峰值550nm 绿光谱峰值420n第三章 模拟X线成像第二节 X线照片（三）增感屏的特性及应用F优点：v提高X线利用率v增加感应对比v降低辐射剂量F缺点：v降低清晰度F增感率F相对感度（三）增感屏的特性及应用优点：增感率第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素一、密度xX光O可见光AgAgAgAg屏/片显影定影F黑化度一、密度xX光O可见光AgAgAgAg屏/片黑化度第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素一、X线照片密度（一）概念v指X 线胶片经过曝光、显定影等处理后在照片上形成的黑化程度 v又称光学密度，用D表示（二）光学密度值v光学密度值是一个对数值，无量纲v适合人眼范围（0.25-2.0）一、X线照片密度（一）概念第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素Ag AgAgAg（三）、影响照片密度的因素感光效应：xX光E=KVmAtZr2f SBe-u d K 3 Z4 AgAgAgAg（三）、影响照片密度的因素感光效应：xX光E第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片密度的因素F1管电压 F2管电流F3摄影距离 F4增感屏-增感率 F5胶片-感光度F6.X 线管焦点F7滤过F8.被照体厚度及密度F9滤线栅F10.照片冲洗因素（三）、影响照片密度的因素1管电压 第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素影响显影质量的因素：F显影液的种类F显影液的成分F显影液的浓度F显影液的温度F显影液的时间F显影液的搅拌F药液新旧程度影响显影质量的因素：显影液的种类第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素二、X线照片的对比度X线成像的穿透差异条件目的F（一）概念v照片上相邻组织影像的密度差vK=D2-D1 二、X线照片的对比度X线成像的穿透差异条件（一）概念第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（二）X 线照片对比度的形成过程：照片对比度胶片对比度密度差异（银多少）感光差异（放大能力）X线对比度强度差异物体对比度密度、厚度差异人工对比（二）X 线照片对比度的形成过程：照片对比度胶片对比度密度第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素v照片上相邻组织影像的密度差vK=D2-D1 vK=lgIx1/Ix2vKx=lgIx1/Ix2（三）、影响照片对比度的因素照片上相邻组织影像的密度差第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素 I1 Io1 e-1d1 I2 Io2 e-2d2 Kx e 2d2-1d1 K 3 Z4 K=kc 3(Z2 4 2 d2 Z14 1 d1)（三）、影响照片对比度的因素 I1 Io1 e-1第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素FZ 平均原子序数 F 密度Fd 厚度K=kc 3(Z2 4 2 d2 Z14 1 d1)（三）、影响照片对比度的因素Z 平均原子序数 K=kc 第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素Fx 临床上一般通过调节 KV控制影像对比度 KVK=kc 3(Z2 4 2 d2 Z14 1 d1)（三）、影响照片对比度的因素x 临床上一般通过调节 KV控第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素如何调节KV？百分数50100204080100(KeV)602645光电效应康普顿效应水骨如何调节KV？百分数50100204080100(KeV)6第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素复习：光电效应与康普顿发生概率及在放射诊断中作用F光电效应：m=*（z*c/A）F康普顿效应：F吸收F衰减差异明显（Z4）F增加吸收剂量F散射F增加灰雾度、对比度下降F衰减差异小（z*c/A）F散射线防护复习：光电效应与康普顿发生概率及在放射诊断中作用光电效应：第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素F结论：降低KV增加对比低到什么程度？（三）、影响照片对比度的因素结论：降低KV增加对比低到什么程第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素F1930s 技术专家：Mowry WW 最小KV=2D+27普通X摄影KV调节范围：40100KV（三）、影响照片对比度的因素1930s 技术专家：Mowry第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素乳腺X线机低千伏摄影（软X线摄影）钼靶乳腺X线机低千伏摄影（软X线摄影）钼靶第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素软X线摄影F定义：能量低于40KeV的X线F常用靶材料：钼、铑FK层特征放射：20KeV软X线摄影定义：能量低于40KeV的X线第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素各元素特征X射线谱线能量表/KeV原子序号符号元素KK40Zr锆15.74617.68741Nb铌16.658418.64742Mo钼17.44319.63343Tc锝18.32720.64744Ru钌19.23521.68745Rh铑20.16722.759各元素特征X射线谱线能量表/KeV原子序号符号元素KK4第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素70KV120KV70KV120KV第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素高千伏摄影F定义：能量大于120KeV的X线F技术特点：v高KV、低mAs、v高过滤、高栅比F优点：v层次丰富，显示被骨遮盖组织v低剂量F缺点：v对比度下降高千伏摄影定义：能量大于120KeV的X线第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素70KV 4mAs120KV 1mAs70KV 4mAs120KV 1mAs第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素F散射线F增感屏-胶片F冲洗FX线量（mAs）F观片环境（三）、影响照片对比度的因素散射线第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素（三）、影响照片对比度的因素散射线什么是散射线？影响因素？散射线的危害？如何减少散射线？（三）、影响照片对比度的因素散射线什么是散射线？第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素X线摄影中常用术语X线摄影中常用术语第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素1、散射线的产生123散射线的产生1、散射线的产生123散射线的产生第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素2、影响因素FKVF被照体密度厚度照射野2、影响因素KV被照体密度第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素3、散射线的危害F降低图像对比度F辐射防护v非照射区v工作人员v陪护人员3、散射线的危害降低图像对比度第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素4、减小散射线的方法F减小照射野F滤过板F空气间隙法F滤线栅4、减小散射线的方法减小照射野第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素最有效和实用的方法：滤线栅最有效和实用的方法：滤线栅第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素使用注意事项使用注意事项第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第三节 X照片影像基本要素滤线栅F原理F种类v聚焦v平行F性能参数v栅比v栅密度滤线栅原理第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素如何评价X线照片影像质量？F清晰度？如何评价X线照片影像质量？清晰度？第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素X线成像目的？F解剖（形态）F功能（生理、病理）F密 度F对比度 信 息F空间分辨力F密度分辨力F噪声F失真度清晰度？X线成像目的？解剖（形态）信 息清晰度？第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素一、空间分辨力F定义：v分辨相邻组织最小细节（尺寸）的能力F单位：LP/mm=1/2dF锐利度F模糊度一、空间分辨力定义：单位：LP/mm=1/2d锐利度模糊度第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素影响空间分辨率的因素？F焦点F增感屏-胶片影响空间分辨率的因素？焦点第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素（一）X 线管焦点及其成像性能F什么是焦点？F实际焦点：电子在X 线管阳极靶面上的撞击面积F有效焦点：实际焦点在X投照方向上的投影（一）X 线管焦点及其成像性能什么是焦点？第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素有效焦点=实际焦点 X sin有效焦点=实际焦点 X sin第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素不透明体在比较大的发光体照射下所产生的影子有两部分，完全暗的部分叫本影，半明半暗的部分叫半影半影 F半影效应是影像几何模糊、失真的主要原因焦点半影效应不透明体在比较大的发光体照射下所产生的影子有两部分，完全暗的第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素FX线管的焦点（小）F焦-片距（大）F物-片距（小）F如何减小焦点半影效应？焦点片物 X线管的焦点（小）如何减小焦点半影效应？焦点片物 第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素焦点的方位特性焦点的方位特性第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素F 阳极效应 阳极效应第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素（二）屏-片组合的影像效应F胶片：30-50LP/mmF增感屏：6-15LP/mm（二）屏-片组合的影像效应胶片：30-50LP/mm第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素模拟X线-遵义医学院课件第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素二、密度分辨力F定义：分辨物体密度差异的能力 又称低对比度分辨力F思考：F影响密度分辨力的因素？F如何提高照片的密度分辨力？二、密度分辨力定义：分辨物体密度差异的能力思考：第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素三、噪声F定义：照片密度或影像亮度的随机变化 （无用的信号）F分类：v量子噪声（影响因素：mAs）v增感屏噪声v胶片噪声三、噪声定义：照片密度或影像亮度的随机变化第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素四、影像失真F定义：成像原理上造成物体大小和形态上的变化F放大失真F形状失真F重叠失真四、影像失真定义：成像原理上造成物体大小和形态上的变化放大失第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素形状失真F中心线倾斜F焦-物-片位置形状失真中心线倾斜第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素重叠失真F大物体密度小于小物体F大小物体密度相等F大物体密度小于小物体重叠失真大物体密度小于小物体第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素优质X线照片的标准F符合诊断学的要求vX线几何投影正确v病灶和周围组织的细微结构显示清晰F适当的影像密度（0.2-0.25）F恰当的影像对比度（密度分辨力）F良好的锐利度（空间分辨力）F较少的噪声优质X线照片的标准符合诊断学的要求第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素本章小结：F照片的密度及影响因素F照片的对比度及影响因素F照片的清晰度及影响因素本章小结：照片的密度及影响因素第三章 模拟X线成像第四节 X线照片影像质量影响因素F第三章 结束！第三章 结束！