X线成像基本因素

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,医学影像检查技术学,医学影像技术学教研室：梁耘,电话：,E-mail:,liangli997,21cn,.com,第二章 X线检查技术,记住几个概念,第一节 X线成像基本因素,影像的光学密度与灰度,（一）定义,1、何谓影像的光学密度？,X线照片的密度是指透明性照片的暗度或不透明程度，也称黑化度。,2、何谓影像灰度？,是指显示器上显示的影像的黑化程度称为影像,灰度,光学密度,胶片曝光后，一部分X线光子能量被胶片感光乳剂中的卤化银吸收并发生光化学反应，形成潜影。经显影后，银离子被还原成黑色的银原子，而形成X线照片影像。,银原子堆积越多，影像越黑。,照片密度可以通过光学密度计来测量。,一般适宜人眼观察的X线照片密度范围在0.25,2.0之间,最适于人眼观片的照片密度是1.0左右，一般照片的影像密度值在0.7,1.5最宜于医生识别。,（二）影响照片密度的因素,影响照片密度的因素主要有管电流量（mAs）、管电压（KV）、摄影距离、屏-片组合、胶片的冲洗条件,1管电压值（kV）,管电压控制X线光子的平均能量，X线作用于胶片形成的密度,与kV,n,成正比,。n值可因kV数值、被照体厚度及屏-片组合等因素发生改变。,由于n值随kV的升高而降低，故使用低电压摄影时，kV对照片D的影响大于高电压摄影。同时KV的变化会改变图像对比度。,一般利用,kV控制照片对比度,。,2管电流量（mAs）,：,在正常的X线曝光范围内，mAs与密度成正比。,在数字成像系统，管电流量决定着探测器所探测的信息量，影响影像的SNR，所以一定的管电流量是保证影像质量的基础。,3摄影距离,X线强度在空间中的衰减遵循平方反比定律，,随摄影距离增大，X线强度下降，照片密度减低,。,为了用较少的曝光条件得到较大的D，应尽力缩短摄影距离。但缩短焦-片距增加了影像的模糊及放大变形。,4探测器屏-片组合,使用增感屏可吸收少量的高能量X线光子，转换成大量的低能量可见光，使胶片感光，从而提高了照片的密度。,增感屏对照片密度的提高能力，取决于屏的增感率。,增感率,高者所获得的影像密度大。,胶片的感光度越大，形成的照片密度越大。,三、影像对比度,对比度是组成X线照片影像的基本要素之一。,照片上的对比度是,指照片上相邻组织影像的密度差。,X线照片影像的形成包含着五种对比度的基本概念，即物体对比度，X线对比度，胶片对比度，光学对比度和人工对比度。,（一）物体对比度,一个物体与它相邻的物体在物理特性（密度,、厚度d）或化学特性（原子序数Z）等存在一定差异，使物体的组织结构在X线影像中可见，这种源于物体固有的差异称为物体对比度,。,（二）,X线对比度,1、概念,透过人体组织后形成的X线强度差异称为X线对比度,四种情况产生X线对比度,（1）产生X线对比度的原因：,物体的线性吸收系数(),物体厚度、密度,（2）影响X线对比度的因素：,人体的原子序数,X线的波长,人体的密度、厚度,散射线,（三）胶片对比度,定义：X线胶片对X线对比度的放大能力称为胶片对比度。,X线胶片对X线对比度的放大能力主要取决于胶片特性曲线斜率。,（四）光学（照片）对比度,影像形成过程：,X线,被检体 X线对比度 屏-片系统 可见光强度分布 胶片 显影处理 X线照片,1、定义：,照片上相邻二处的密度差称为光学对比度。,X线照片的光学（照片）对比度取决于被照体产生的X线对比度，以及胶片对X线对比度的放大结果。,3）影响光学对比度的因素,X线质,X线量,胶片,值,照片灰度,线质的影响,管电压代表X线质，当管电压升高时，穿透力增强，物质对X线的吸收降低，X线对比度下降。,特性曲线,九寨沟,管电压较低时，X线与人体的作用主要以光电效应为主。随着管电压升高，X线与人体的作用转变成以康谱顿效应为主导。,不同原子序数的组织对X线的吸收作用变化率不同。,管电压的大小影响照片的对比度。,在胶片,值一定时，低电压技术使X线对比变高，则照片对比度也高。这种照片对比度黑白分明，中间灰阶较少，即照片影像层次少,。,管电压的应用：,软组织摄影：,20KV40KV,普通电压摄影,：,40100KV,高电压摄影,：,100KV150KV,超高电压摄影,：,2MV或钴60等,X,线量,一般认为X线量与照片对比度没有直接影响。但随X线量的增加，探测器接受的能量增加，照片对比度会下降。,胶片,值的影响,在X线摄影中尽量采用值大的X线胶片，提高照片对比度。,.灰雾,灰雾来源：,散射线,胶片显影,原因：,管电压越高,身体产生的散射线越多。,胶片保存时间太长易有黑化现象。,显影操作不当与暗室照明不安全,也可产生灰雾。,（五）人工对比度,采用人工注入对比剂的方法而获得人体内组织结构间的影像对比度称为人工对比度,三、照射野和散射线,（一）照射野,照射野是指通过X线管窗口的X线束入射于被检体的曝光面。,照射野的大小与X线照片影像的密度、对比度有很重要的关系。,照射野减少，所摄取的X线照片上的灰雾少，照片对比度就好。,（二）散射线,X,线管发射出的原发射线穿过人体及其他物体时，可产生许多方向不定、能量较低的散射线，它主要来自,康普顿散射,。,X,线摄影中散射线随被照体厚度、照射野及,X,线质的增加而增加，不形成有用影像，只能使照片整体发生灰雾，影响,影像对比度,。,散射线量的多少，主要与原发射线的能量有关。在一定能量范围内，,散射线随着,X,线波长的变短而增加,。,散射线量还与被照体的厚度、面积有关。被照体的体积越大，产生散射线量越多。,被照体组织的,Z,较高或,较大，产生的散射线量也多。,散射线的能量与原发射线的能量及散射角度有关。原发射线能量越大，散射线的能量也越大；散射线与原发射线方向所构成的角度越小，散射线的能量就越大。,1散射线对X线影像的损害,当散射线量较少时，表现为散射线性灰雾，造成影像对比度下降。,2散射线的抑制,（1）遮线器：,抑制散射线产生主要方法是用遮线器控制照射野，减少不必要的照射面积，并将与X线束方向不同的焦点外射线和窗口物质所产生的散射线吸收掉。,（2）滤过板：,将适当厚度的金属薄板，如铝板、铜板等，置于X线管窗口处，吸收原发射线中波长较长的无用射线，从而减少散射线。,（二）散射线的排除,四、摄影条件的选择与自动曝光控制系统,恰当选择X线摄影条件对获得一张优质的图像起着重要作用。,（一）X线摄影条件的选择,1、感光效应,X线照片的,感光效应主要受到管电压、管电流、曝光时间、焦-片距等因素影响：,X线通过身体后使胶片感光的感光量（E）可用下式表示：,V：管电压，i：管电流，t：曝光时间，r：焦-片距，S,：增感屏的增感率，f：胶片的感光度，Z：靶物质的原子序数，B：滤线栅的曝光倍数，D：照射野的面积，d：被检身体部位的厚度,：被检身体部位组织的 X线吸收系数，e：自然对数的底，n：管电压的指数，k：常数。,2、X线摄影条件的基本要素,(1)管电压的应用,管电压是影响照片影像密度、对比度以及信息量的重要因素。所以在选择管电压时,必须充分注意。,管电压（KV）,摄影部位,25,35,乳腺、甲状腺,4050,四肢,5070,颈椎,7090,头颅、胸椎、腰椎（正位）、骨盆、髋关节、腹部,90125,腰椎（侧位）、骶椎侧位,125150,胸部正、侧位,人体各部位的管电压选择,1.管电压表示X线的穿透力。,管电压高产生的X线穿透力强，吸收少。,2.管电压控制着照片影像对比度。,管电压升高时，X线能量大，康普顿效应增加，散射线含有率增加，照片对比度下降。,管电压较低时，X线能量小，光电效应为主，散射线含有率少，照片对比度加大。,3.感光效应与管电压的n次方成正比 n值随管电压的升高而下降,管电压（KV）,n值,60KV 80KV,n=4.3,80KV 100KV,n=2.8,100KV 120KV,n=2.6,120 KV 140 KV,n=2.5,140KV 160 KV,n=2.0,运动幅度大 短时间曝光 减少运动模糊。,心脏边缘影,(3)管电流和摄影时间的应用,管电流和时间控制胶片的黑化度。,对于管电流和时间的选择,还要充分考虑到被检体的状态。,(4)摄影距离的应用,焦点至胶片间的距离,简称焦-片距(focus film distance,FFD)在摄影的有效范围内,胶片上得到的X线量与FFD的平方成,反比,。,在X线摄影时,屏-片组合情况影响着形成的照片影像密度、对比度、锐利度以至信息传递功能，所以在更换屏-片组合体系时,特别是更换增感屏时,要充分注意增感屏的性能,尤其是增感屏的增感率(S)。,(5)屏-片组合体系变换应用,(6)滤线栅和照射野的应用,在X线摄影中,由于被照体产生散射线,使照片影像对比度下降,对此散射线必须加以消除,其中最有效的方法是利用滤线栅和多叶遮线器。,1、滤线栅,滤线栅的曝光倍数，是指在照片上获得相同密度时,使用与不使用滤线栅时的照射量之比,同一性能的滤线栅的B值越小越好；,栅比R值，R值越大,B值也越大,2.照射野,散射线含有率受照射野影响很大。在X线摄影中缩小照射野，可减少散射线含有率,提高照片对比度。同时减少被检者的辐射剂量。,七、X线摄影条件的应用,X线摄影条件：,1、变动管电压法,2、固定管电压法,3、对数率法,2、自动曝光法,（1）电离室控制,（2）光电式控制,小结1、胶片、增感屏2、IP结构和特性3、影像的光学密度4、影像对比度5、照射野和散射线6、摄影条件的选择,