第三章模拟X线成像.ppt

第三章模第三章模拟X线成像成像22021/2/24X线影像信息的形成X线:质、量适宜大致均匀穿过人体吸收不均匀发生不等量衰减影像信息形成与显示影像信息采集、传递、转换32021/2/24第二节 X线照片与增感屏X线胶片种类一般胶片 绿蓝增强器记录 胶片特种胶片数字成像胶片构造42021/2/24 性能胶片特性曲线 描绘曝光量与光密度之间关系的一条曲线1.足部2.直线部3.肩部4.翻转部52021/2/24医用X线胶片感光特性62021/2/24医用X线胶片感光特性比照度 两种表示方法 反差系数和平均斜率72021/2/24医用X线胶片感光特性宽容度(L)82021/2/24增感屏92021/2/24增感屏102021/2/24增感屏 效应112021/2/24影响屏-片系统影像质量的因素1.屏-片接触不良2.X线斜射效应3.荧光交叠效应4.余辉效应5.光晕6.胶片冲洗与套药122021/2/24第三节 X线照片影像的根本要素密度比照度锐利度颗粒度失真度基本要素决定细节132021/2/24优质优质X线照片影像必须具备的根本条件：线照片影像必须具备的根本条件：适当的照片影像密度适当的照片影像密度良好的照片影像比照度良好的照片影像比照度照片影像层次丰富照片影像层次丰富 照片影像锐利度好照片影像锐利度好照片影像失真度小照片影像失真度小照片影像颗粒度好照片影像颗粒度好 照片标记正确、明晰、整齐照片标记正确、明晰、整齐照片无任何伪影、刮痕、污染照片无任何伪影、刮痕、污染照片影像显示部位符合诊断要求照片影像显示部位符合诊断要求 142021/2/241.密度定义 照片的暗度或者不透明程度，也称黑化度本质：黑色金属银堆积，以Ddensity表示 透光率透光率T：指照片上：指照片上某处的透光程度，某处的透光程度，等于透等于透过光线强度与入射光线强度过光线强度与入射光线强度之比之比阻光率阻光率O：指照片上：指照片上阻挡光线才能的大小阻挡光线才能的大小,等于等于透光率的倒数透光率的倒数光学密度值光学密度值D：照片：照片阻光率的对数值阻光率的对数值152021/2/24v：管电压i：管电流t：摄影时间f：增感屏的增减率s：X线胶片的感光度Z：靶物质的原子序数r：摄影间隔 B：曝光量倍数D：射野的面积d：被检部位的厚度u：被检组织的X线吸收系数e：自然对数底K：常数密度与感光效应的关系密度与感光效应的关系162021/2/24毫安秒管电压摄影间隔 屏-片组合滤过焦点X线限束解剖部位及病理情况滤线栅暗室处理影响照片密度的因素影响照片密度的因素172021/2/242.比照度定义 照片上相邻组织影像的密度差X线对比度（射线对比度）（线对比度（射线对比度）（Kx）胶片对比度（胶片对比度系数）（胶片对比度（胶片对比度系数）（）X线照片对比度（光学对比度）（线照片对比度（光学对比度）（K）物体对比度（对比度指数）（物体对比度（对比度指数）（）人工比照度人工比照度182021/2/242.X2.X线比照度又称射线比照度线比照度又称射线比照度 Kx Kx1.1.肢体比照度又称比照度指数肢体比照度又称比照度指数 =2-1192021/2/244.X4.X线照片比照度又称光学比照度线照片比照度又称光学比照度K K 3.3.胶片比照度又称胶片比照度系数胶片比照度又称胶片比照度系数 K=D2-D1202021/2/24四者的关系：四者的关系：212021/2/24影响照片比照度的因素影响照片比照度的因素2.2.射线因素射线因素1.1.被照体因素被照体因素发射源发射源被照体被照体接收器接收器冲洗加工冲洗加工观片灯观片灯3.3.接收器屏接收器屏-片系统因素片系统因素4.4.照片冲洗处理的因素照片冲洗处理的因素 5.5.照片观察的因素照片观察的因素 222021/2/241.1.受检体因素受检体因素组织的原子序数组织的原子序数 Z：临床上用钡、碘：临床上用钡、碘组织的密度组织的密度：组织厚度组织厚度d：232021/2/242.2.射线因素射线因素X线质：线质：X线的穿透力线的穿透力X线量：与比照度无直接关系，使线量：与比照度无直接关系，使ROI好转好转散射线：康普顿效应产生散射线：康普顿效应产生242021/2/241X线质线质Kv，代表，代表X线的穿透力线的穿透力软软X线摄影软组织摄影：线摄影软组织摄影：2540Kv普通摄影：普通摄影：40100Kv高千伏摄影高电压摄影：高千伏摄影高电压摄影：100150Kv特点：照片比照度加大特点：照片比照度加大特点：照片层次丰富特点：照片层次丰富252021/2/24X线质对照片比照度的影响线质对照片比照度的影响高Kv低Kv262021/2/242 2X X线量：线量：X线量：使低密度区的影像比照明显好转线量：使低密度区的影像比照明显好转272021/2/245.5.照片冲洗照片冲洗3.3.散射线散射线4.4.屏屏-片组合片组合6.6.观片灯观片灯282021/2/24第四节 X线影像明晰度决定因素分辨力影响X线成像系统分辨力最大的是焦点焦点焦点的测试 矩形波测试卡 星卡模糊度散射线噪声292021/2/24 1焦点的大小 焦点是一个有一定面积的发光源。由于X线影像是由物体吸收X线后产生的本影和几何原因形成的半影共同组成的。焦点尺寸越大那么半影越大，影像表现越模糊。焦点主要成像性能参量302021/2/242 2焦点的极限分辨力：焦点的极限分焦点的极限分辨力：焦点的极限分辨力辨力R R是在规定测量条件下不能成像的最是在规定测量条件下不能成像的最小空间频率值，以每毫米中可以分辨出的线小空间频率值，以每毫米中可以分辨出的线对数对数LP/mmLP/mm来表示来表示 X X线管焦点小、焦点面上的线量分布为单线管焦点小、焦点面上的线量分布为单峰时，峰时，R R值大；反之，在值大；反之，在X X线管焦点大、焦点线管焦点大、焦点面上的线量分布为多峰时，面上的线量分布为多峰时，R R值就小；值就小；R R值大值大时成像性能好时成像性能好312021/2/24焦点极限分辨力的测量焦点极限分辨力的测量322021/2/24 3焦点的散焦值(B)：是描绘X线管焦点的极限分辨力R 随着负荷条件的改变而相对变化的量，又称晕值。当管电压一定，随管电流增大，焦点的尺寸变大。当管电流不变时，焦点增涨随管电压的上升而减小。332021/2/24 4焦点的调制传递函数：描绘X线管焦点这个面光源使肢体成像时，肢体组织影像再现率的函数关系。MTF域值范围：MTF的最大值为1，最小值为0，即0MTF1。342021/2/24模糊度背景模糊影像失锐焦点几何学模糊焦点几何学模糊屏屏-片系统产生的模糊片系统产生的模糊运动模糊运动模糊352021/2/241.1.几何学模糊：几何学模糊：1 1定义：定义：几何学模糊：几何学模糊：X X线管焦点线管焦点是一面光源。摄影时，由于是一面光源。摄影时，由于几何学原因此形成半影几何学原因此形成半影H H。362021/2/241 1焦点的大小：焦点的大小：2 2影响半影大小的因素影响半影大小的因素焦点越大，几何模焦点越大，几何模糊度即半影越明显。糊度即半影越明显。372021/2/242 2放大率：放大率：3 3焦点的允许放大率：焦点的允许放大率：人眼的模糊阈值人眼的模糊阈值 382021/2/242.2.运动模糊：运动模糊：1 1定义：定义：成像三要素球管、被照体、胶片之一在成像三要素球管、被照体、胶片之一在摄过程中发生挪动，所摄影像必然出现模糊，称摄过程中发生挪动，所摄影像必然出现模糊，称为运动模糊为运动模糊392021/2/242 2产生运动模糊的因素：产生运动模糊的因素：X X线管、胶片线管、胶片的运动及被检体的的运动及被检体的运动。运动。Hm=m（1+）ba运动性模糊的程度：运动性模糊的程度：402021/2/243 3减少运动模糊的方法：减少运动模糊的方法：保证保证X X线管、诊断床以及活动滤线器托盘线管、诊断床以及活动滤线器托盘的机械稳定性。的机械稳定性。在摄影时，通过固定患者肢体、屏气与缩在摄影时，通过固定患者肢体、屏气与缩短曝光时间等方法，减少运动模糊。短曝光时间等方法，减少运动模糊。尽量缩小肢尽量缩小肢-片距，使肢体与胶片紧贴。片距，使肢体与胶片紧贴。为了减少曝光时间，可配用高感光度的胶为了减少曝光时间，可配用高感光度的胶片，高增感率的增感屏，强力显影液等。片，高增感率的增感屏，强力显影液等。412021/2/243.3.屏屏-片系统产生的模糊片系统产生的模糊 1 1定义：定义：屏屏-片组合系统对照片影像产生一定程度模糊。片组合系统对照片影像产生一定程度模糊。2 2产生屏产生屏-片系统模糊的因素：片系统模糊的因素：增感屏性模糊增感屏性模糊屏屏-片接触模糊片接触模糊中心线斜射导致的模糊中心线斜射导致的模糊包括包括422021/2/241 1增感屏性模糊增感屏性模糊 增感屏产生的模糊，是因光的扩散现象造成的。增感屏产生的模糊，是因光的扩散现象造成的。432021/2/242 2屏屏-片接触模糊片接触模糊 屏屏-片组合使用时两者接触不良，那么继片组合使用时两者接触不良，那么继发产生屏发产生屏-片接触性模糊。片接触性模糊。442021/2/24斜射效应：斜射效应：X X线对双增线对双增感屏感屏-双乳剂胶片形成了倾双乳剂胶片形成了倾斜照射。胶片前后乳剂层形斜照射。胶片前后乳剂层形成的错开影像，造成模糊。成的错开影像，造成模糊。3 3中心线斜射导致的模糊：中心线斜射导致的模糊：452021/2/24影像噪声量子噪声增感屏噪声X线胶片噪声462021/2/24一概念一概念照片影像较原物体大小及形状的改变称为照片影像较原物体大小及形状的改变称为失真。其变化的程度称为照片影像失真度。失真。其变化的程度称为照片影像失真度。二照片失真的种类及措施二照片失真的种类及措施放大失真放大失真 歪斜失真歪斜失真 重叠失真重叠失真 根据失真原因分为：根据失真原因分为：影像失真形状失真形状失真 472021/2/241.1.放大失真：放大失真：X X线摄影的照片均有放大，由于被照物体各部线摄影的照片均有放大，由于被照物体各部与胶片间隔与胶片间隔 不同，导致被照体各部位放大率不一不同，导致被照体各部位放大率不一致，称影像的放大失真。致，称影像的放大失真。482021/2/24纠正的方法：纠正的方法：使被照体或被摄病灶，使被照体或被摄病灶，尽量与胶片平行且靠近，尽量与胶片平行且靠近，减少放大失真。减少放大失真。A A点在胶片上的放大率为：点在胶片上的放大率为：B B点的放大率为：点的放大率为：492021/2/24摄影时摄影时X X线中心线与被照物的投影关系不合理，线中心线与被照物的投影关系不合理，被照体不在焦点的正下方可引起歪斜失真又称为形被照体不在焦点的正下方可引起歪斜失真又称为形状变形。状变形。2.2.歪斜失真歪斜失真502021/2/24歪斜失真包括被照体的影像被拉长和缩短。歪斜失真包括被照体的影像被拉长和缩短。将焦点置于被照物体中心的正上方；将焦点置于被照物体中心的正上方；尽量使被照体与胶片平面平行。尽量使被照体与胶片平面平行。纠正的方法：纠正的方法：512021/2/243.3.重叠失真：重叠失真：由于被照体组织构造互相重叠，在影像上形由于被照体组织构造互相重叠，在影像上形成的光学密度减低。比照下降，乃至影像消失的成的光学密度减低。比照下降，乃至影像消失的现象叫重叠失真。现象叫重叠失真。522021/2/24大物体密度小于小物体，而且相差很大，其重大物体密度小于小物体，而且相差很大，其重叠的影像中比照度较好，可以看到小物体的影像。叠的影像中比照度较好，可以看到小物体的影像。大小物体组织密度相等，并且密度较高时，重大小物体组织密度相等，并且密度较高时，重叠后的影像中小物体的阴影隐约可见，比照度差。叠后的影像中小物体的阴影隐约可见，比照度差。大小物体组织密度相差很大，而且大物体密度大小物体组织密度相差很大，而且大物体密度大于小物体的密度，重叠后的影像中小物体的阴影由大于小物体的密度，重叠后的影像中小物体的阴影由于对于对X X线吸收很少，而不能显示。线吸收很少，而不能显示。重叠有三种情况：重叠有三种情况：532021/2/24合理利用各种角度摄影，旋转合理利用各种角度摄影，旋转体位，倾斜射线、体层等方法是减少体位，倾斜射线、体层等方法是减少影像重叠的主要措施。影像重叠的主要措施。纠正的方法：纠正的方法：542021/2/24X线管发射出的原线管发射出的原发射线穿过人体及其他发射线穿过人体及其他物体时，产生光电效应物体时，产生光电效应和康普顿散射，而产生和康普顿散射，而产生方向不定、能量较低的方向不定、能量较低的二次射线二次射线 散射线不能用于成像不能用于成像只能使照片发生灰雾只能使照片发生灰雾照片比照度下降照片比照度下降 552021/2/24散射线含有率：散射线含有率：散射线占胶片全部射线的比率散射线占胶片全部射线的比率散射线含有率散射线含有率=散射线散射线全部射线全部射线评价散射线的指标评价散射线的指标562021/2/24散射线含有率的影响因素：散射线含有率的影响因素：管电压：管电压：管电压增加，散射线增加管电压增加，散射线增加照射野：照射野：照射野面积增加，散射线增加照射野面积增加，散射线增加受检体的厚度受检体的厚度当管电压在当管电压在8090Kv以上，散射线含有率趋于平稳以上，散射线含有率趋于平稳当当d15cm，散射线含有率不再增加，散射线含有率不再增加当照射野达当照射野达30cm30cm时，散射线含有率达饱和时，散射线含有率达饱和572021/2/24散射线的抑制散射线的抑制散射线的消除散射线的消除遮线器遮线器 滤过板滤过板 空气间隙法空气间隙法滤线栅滤线栅抑制和消除散射线的方法抑制和消除散射线的方法582021/2/24遮线器：遮线器：调节照射野调节照射野 散射线的抑制：散射线的抑制：滤过板：滤过板：吸收原发射线中波长吸收原发射线中波长较长的无用射线较长的无用射线 592021/2/24散射线的消除：散射线的消除：空气间隙法：空气间隙法：利用空气可吸收能量较低的利用空气可吸收能量较低的X线及线及X线衰减与间线衰减与间隔隔 的平方成反比的规律。的平方成反比的规律。滤线栅法：滤线栅法：直接吸收散射线最有效的设备。直接吸收散射线最有效的设备。602021/2/24空气间隙法：空气间隙法：特点：特点：“平方反比定律平方反比定律缺乏：原发射线能量也减少，需使用增感屏和胶片补偿缺乏：原发射线能量也减少，需使用增感屏和胶片补偿612021/2/24滤线栅法：滤线栅法：滤线栅应用原理示意图滤线栅应用原理示意图622021/2/241 1滤线栅的构造：滤线栅的构造：632021/2/242 2滤线栅的分类：滤线栅的分类：根据构造特点分类根据构造特点分类静止式固定式静止式固定式运动式运动式穿插式穿插式按运动机能分类按运动机能分类聚焦式聚焦式平行式平行式642021/2/243 3滤线栅工作原理：滤线栅工作原理：652021/2/244 4滤线栅特性：滤线栅特性：栅比栅比R R：栅密度栅密度n n：662021/2/24铅容积铅容积P P：P=ndh 滤线栅的焦距滤线栅的焦距f0f0：指聚焦滤线栅的倾斜铅条会聚指聚焦滤线栅的倾斜铅条会聚于空中一直线到滤线栅板平面的垂于空中一直线到滤线栅板平面的垂直间隔直间隔 。672021/2/24焦栅间隔焦栅间隔 界限界限f1f1f2f2：原射线透射值在聚焦原射线透射值在聚焦间隔间隔 上的透射值的上的透射值的60%60%时时允许焦点间隔允许焦点间隔 聚焦入射面聚焦入射面的最低的最低f1f1和最高和最高f2f2的范围。的范围。682021/2/24一次一次X X线透过率线透过率TpTp：使用滤线栅的原发射线强度与不使用滤线使用滤线栅的原发射线强度与不使用滤线栅的原发射线强度的比值栅的原发射线强度的比值692021/2/24比照度改善系数比照度改善系数K K：又称比照度因子，是：又称比照度因子，是使用和不使用滤线栅的比照度之比。使用和不使用滤线栅的比照度之比。702021/2/24曝光量倍数曝光量倍数B B滤线栅因子：不使用滤线滤线栅因子：不使用滤线栅的全射线强度与使用滤线栅的全射线强度的比值。栅的全射线强度与使用滤线栅的全射线强度的比值。712021/2/24滤线栅的切割效应：滤线栅的切割效应：滤线栅铅条对滤线栅铅条对X X线原射线线原射线的吸收作用。的吸收作用。聚焦式滤线栅倒置：聚焦式滤线栅倒置：侧向倾斜或偏离焦栅距：侧向倾斜或偏离焦栅距：偏离焦栅距：偏离焦栅距：双重偏离：双重偏离：722021/2/24使用滤线栅的本卷须知：使用滤线栅的本卷须知：使用聚焦式滤线栅时，不能将滤线栅倒置；使用聚焦式滤线栅时，不能将滤线栅倒置；XX线中心线要对准滤线栅中线，左右偏向不线中心线要对准滤线栅中线，左右偏向不超过超过3cm3cm；倾斜倾斜X X线管时，倾斜方向只能与铅条排列方线管时，倾斜方向只能与铅条排列方向平行；向平行；使用聚焦式滤线栅时，焦点至滤线栅的间隔使用聚焦式滤线栅时，焦点至滤线栅的间隔 要在允许的焦栅间隔要在允许的焦栅间隔 界限界限f1f1f2f2范围内；范围内；使用调速运动滤线栅时，要调好与曝光时间使用调速运动滤线栅时，要调好与曝光时间相适应的运动速度，一般运动时间应长于曝光时间相适应的运动速度，一般运动时间应长于曝光时间的五分之一。的五分之一。732021/2/24课堂小结胶片特性曲线的意义X线影像灰度和比照度的影响因素X线胶片明晰度的影响因素如何有效减少散射线X线球管焦点性能的测量方法742021/2/24