X线成像基础理论3

X线成像基础理论三线成像基础理论三 驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军 第五节第五节 散射线及其消除散射线及其消除 一、散射线 二、散射线对照片对比度的影响 三、散射线的抑制与消除 一、散射线一、散射线 （一）散射线的产生 光电吸收，康普顿吸收。 经吸收X线成为两种射线从肢体上射出： 带 有肢体信息的有用射线；一部分康普顿作用的散射线 ，也叫续发射线或二次射线。 散射线 胶片 原发射线 一、散射线一、散射线 （一）散射线的产生 散射线的多少，与原发射线的能量有关。还与被检肢体的厚度、面积有关。此外，被检肢体的原子序数较高或密度较大，产生的散射线量也多。 因此，人体软组织较金属物体产生的散射线量多。 一、散射线一、散射线 （二）散射线含有率 散射线含有率：指散射线在作用于胶片上的全部射线量中所占的比率。 影响散射线含有率的因素主要包括： 管电压、被检肢体厚度、照射野 一、散射线一、散射线 （二）散射线含有率 1、管电压 散射线的能量与原发射线的能量及散射角度 有关。 散射线含有率随管电压的升高而加大。 管电压在8090KV以上时，散射线含有率趋向平稳（如图2） 5 10 R/min 50 100 150 200 250 300 120KV 50mA 90KV 100mA 60KV 200mA 图图2：散射线含有率与照射野、管电压的关系：散射线含有率与照射野、管电压的关系 cm 一、散射线一、散射线 （二）散射线含有率 2、被检肢体厚度 在相同管电压及照射野下，散射线含有率则随被照体的厚度的增加而增加。 被检体的厚度产生的散射线对照片影像效果的影响，要比管电压产生影响大的多。 50 100 5 10 15 cm 50 100 5 10 15 cm 图图3：散射线含有率与被肢体厚度的关系：散射线含有率与被肢体厚度的关系 被检体厚度被检体厚度 A 被检体厚度被检体厚度 B 一、散射线一、散射线 （二）散射线含有率 3、照射野 照射是产生散射线的主要因素，其大小与X线照片影像密度、对比度有很重要的关系。当照射野增大时，散射线含有率大幅上升。 在摄影时X线照射野应与被检部位等大，以减少不必要的原发射线和散射线。 二、散射线对照片对比度的影响二、散射线对照片对比度的影响 主要是光电吸收。 骨骼对X线吸收约1/2是康普顿吸收。 例如：摄肢体骨骼影像时（如图），应用为3的医用胶片，X线照射量为100mR，透过骨骼部分的X线量为5mR，透过肌肉部分的X线量为10mR。 150.510 xIkI骨 100mR 10 5 10 Kx=0.5 K-0.9 lg3lg0.530.30.9xkk 二、散射线对照片对比度的影响二、散射线对照片对比度的影响 若加上散射线的影像，因骨骼和肌肉处增加的散射线量为5mR。X线对比度： lg3lg0.6730.1740.522xkk 骨 100mR 15 10 15 Kx=0.67 K-0.522 1100.6715xIkI0.90.522 =0.3780.378=0.42=42%0.9 （）显然，散射线导致照片上的光学对比度的损失为： 二、散射线对照片对比度的影响二、散射线对照片对比度的影响 当散射线较多时，不仅照片对比度明显下降，而且产生一种模糊效果，造成影像边缘明显不锐利，致使细微结构模糊不清。 此外，焦点外也产生一定量的X线，有时可达到原发射线的25%，其能量、强度与方向以及处理方式与散射线相似。 因此，抑制散射线发生和消除散射线，是一项提高影像质量的重要措施。 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 散射线能量小、频率低、波长长、穿透力弱、方向不定，可使照片灰雾增加。同时对周围环境中的人有损伤及对病人的防护不利。必须对散射线加以抑制和消除。 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （一）散射线的抑制 1、X线束限制器 2、滤过板 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （一）散射线的抑制 1、X线束限制器 亦称为X线准直器。利用X线束限制器缩小照射野大小，根据胶片大小选择视野。常用遮线筒或缩光器控制照射野。 缩光器分透视和摄影两种。 遮线筒 缩线器（电动和手调） 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （一）散射线的抑制 2、滤过板 主要是将适当的金属薄板（铝板、铝铜复合板等）置于X线窗口处，过滤吸收原发射线中波长较长的软射线及焦点外射线，以提高照片对比度。同时也减少了射线对病人的放射损伤。 滤过板（铝板、铜复合板） 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （二）散射线的消除 为了将散射体发出的散射线在到达胶片之前消除掉，常用方法有： 1、滤线栅技术 2、空气间隙效应 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （二）散射线的消除 1、滤线栅技术 滤线栅是直接吸收散射线的最有效设备，与抑制散射线的遮线器并用，效果更好。 （1）滤线栅的构造 滤线栅 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （二）散射线的消除 1、滤线栅技术 （2）滤线栅的分类：按结构分为聚焦式、平行式和交叉式；按运动机能分为静止式（固定式）和运动式 静止式 运动式滤线器 （2）滤线栅的分类）滤线栅的分类 1）聚焦式滤线栅： 滤线栅的铅条按一定的斜率排列，半径相同，并聚焦于空间的一条直线，栅平面与聚焦线的垂直距离，称为栅焦距。 栅焦距 （2）滤线栅的分类）滤线栅的分类 2）平行式滤线栅 铅条纵轴排列的方位是相互平行，大多数X线摄影床都采用这各滤线栅，铅条排列方向与床的长轴平行。 平行式滤线栅示意图 （2）滤线栅的分类）滤线栅的分类 3）交叉式滤线栅：滤线栅的铅条相互垂直或斜交组成；高千伏摄影时常用交叉式滤线栅。需注意应用交叉式滤线栅时，X线不得作任何方向的倾斜。 4）运动式（活动）滤线栅：通过滤线栅的运动使铅条阴影产生运动模糊，避免铅条阴影对被检体影像的干扰。目前常用运动方式多采用减幅振荡式。 （2）滤线栅的分类）滤线栅的分类 3）交叉式滤线栅 滤线栅的铅条相互垂直或斜交；高千伏摄影时常用交叉式滤线栅。 4）运动式（活动式）滤线栅 通过滤线栅的运动使铅条产生运动模糊，避免铅条阴影对被检体影像的干扰。 对比两张腹部平片（摄影片） （3）滤线栅的特性）滤线栅的特性 滤线栅的特性很多，主本叙述与摄影有关的几个特性。 1）栅比：滤线栅铅条高度（h）与铅条间隔的宽度（D）的比值。 R值：5:1 、 8:1、 12:1 、 16:1等多种。 h （3）滤线栅的特性）滤线栅的特性 2）栅密度（n）:指在滤线栅表面上单位距离（1cm）内铅条的数目。 常用滤线栅的栅密度为4080条/cm。 3）铅容积（p）:表示在滤线栅表面上，平均1cm2中铅条的体积（cm3）。 4）滤线栅焦距（f0）和焦-栅距离范围（f1f2）： f0指的是聚焦滤线栅的倾斜铅条会聚于空间的直线到滤线栅平面的垂直距离。 f1f2是指能保证X线照片基本质量时，X线管焦点在栅焦距上下方所允许的位置范围。 （3）滤线栅的特性）滤线栅的特性 5）曝光倍数（B）：把在照片上获得同一密度值为1.0时，用滤线栅与不用滤线栅所需的X线强度之比，称为滤线栅曝光倍数。 其值：2B6 B值大，虽有利于降低散射线性灰雾，提高影像质量，但被检者接受的X线剂量相应增加。 栅比 70KV 120KV 无滤线栅 1 1 5:1 3 3.5 8:1 3.5 4 12:1 4 5 16:1 4.5 6 栅比、管电压和曝光倍数的关系 （4）滤线栅的工作原理）滤线栅的工作原理 置于肢体与胶片之间 焦点至滤线栅的距离与滤线栅焦距相等 X线中心线对准滤线栅中心且垂直。 （5）滤线栅的切割效应）滤线栅的切割效应 即旨滤线栅铅条对X线原发射线的吸收作用。 滤线栅切割效应的产生有四种情况： 1）聚焦栅倒置使用： 显示中部密度大，两边密度小的不均匀现象。 （5）滤线栅的切割效应）滤线栅的切割效应 2）侧向倾斜（或偏斜）： 有两种情况： 一种是摄影距离与焦距一致，但X线管焦点向一侧倾斜了聚焦线。 第二种是摄影距离与焦点一致，而栅平面不与X线束垂直，向一侧倾斜一定角度。 照片显示一侧密度高一侧密度低的不均匀照片。 （5）滤线栅的切割效应）滤线栅的切割效应 3）上、下偏离焦-栅距： 当X线管焦点对准栅中心，但其位于栅聚焦线上或下时，也会产生切割效应。距离小时，产生中间密度的影像。 近焦-栅距的切割效应大于远焦-栅距。 （5）滤线栅的切割效应）滤线栅的切割效应 4）双重偏离： 照片影像密度一边高一边低 滤线栅切割效应 （6）使用滤线栅的注意事项）使用滤线栅的注意事项 1）聚焦式滤线栅不能反置。 2）X线中心线要对准滤线栅中线，左右偏差不能超过3cm。 3）倾斜X线管时，倾斜方向只能与铅条排列方向平行。 4）使用聚焦式滤线栅时，焦点至滤线栅的距离要在允许的集中范围f1f2内。 5）使用调速滤线栅时，要调好与曝光时间相适应的运动速度，一般运动时间就长于曝光时间的1/5。 三、散射线的抑制与消除三、散射线的抑制与消除 （二）散射线的消除 2、空气间隙效应 即罗格德尔效应或罗格德尔技术。 利用空气吸收能量较低的X线以及X线衰减与距离的平方成反比的规律，减少到达胶片的散射线的方法。 Groedel效应 2011年09月15日