《X线基础理论,公式》PPT课件.ppt

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1、Lecture 3 Medical Imaging Lecture 3 Zhuang Tian-ge 庄天戈庄天戈 March 31,2005 13.客观对比度客观对比度由式（由式（4-17）、（）、（4-15）可知可知与组织的物理和化学成分如原子序数、密度与组织的物理和化学成分如原子序数、密度 有关，有关，还与光子能量还与光子能量 有关；有关；则更与胶片性能有关则更与胶片性能有关如去除光子能量等主观因素，则如去除光子能量等主观因素，则 是是由由组织的物理和化学成分如原子序数、密度组织的物理和化学成分如原子序数、密度 的的差异差异形成，这时的对比度称为形成，这时的对比度称为客观对比度客观对比度

2、 Ch.2 Traditional X-ray Imaging2客观对比度客观对比度X-线强度分布线强度分布原发对比度原发对比度胶片上光密度分布分布胶片上光密度分布分布图象对比度图象对比度X-射线摄影中几种对比度含义及形成过程射线摄影中几种对比度含义及形成过程受检者受检者34.散射对对比度的影响：散射对对比度的影响：计及散射计及散射 后，后，原发对比度原发对比度：=右边第右边第2 2项总与第项总与第1 1项反号项反号 故：故：计及散射后的原发对比度降低了计及散射后的原发对比度降低了！4二二.抑制散射的方法：抑制散射的方法：1.气隙法气隙法2.限制限制X-X-射线照射野射线照射野4.滤线栅滤线栅

3、5.降低降低X-X-射线管的管电压射线管的管电压 6.6.倒置结构（倒置结构（reverse geometryreverse geometry）3.压缩法压缩法5Ch.2 Traditional X-ray Imaging气隙检测器X-线球管线球管原射线1.气隙法气隙法气隙大X-线球管线球管散射原射线半影增加半影增加气隙小半影小半影小缺点：缺点：半影增加优点：优点：加气隙后散射线落在检测器外，不 影响图象散射线6减小半影（放大系数）的措施：减小半影（放大系数）的措施：气隙大X-线球管线球管气隙大X-线球管线球管DsoDso但剂量但剂量72.限制限制X-X-射线照射野射线照射野collimato

4、rsourcescattersource未加准直器未加准直器加准直器加准直器原发射线原发射线83.压缩法（压缩法（compression）40cm32cm体积体积散射散射压缩前压缩前压缩后压缩后原发射线原发射线软组织软组织9检测器检测器sourcesource4.滤线栅滤线栅hD平行滤线栅平行滤线栅聚焦滤线栅滤线栅缺点：原发射线有损失缺点：原发射线有损失原发射线原发射线散射线105.降低降低X-射线管的管电压射线管的管电压 软组织软组织Z1040Kev11 ，线性衰减系数线性衰减系数中的三个区域。中的三个区域。1）左边以左边以光电吸收光电吸收为主；为主；2）中间以中间以康普顿散射康普顿散射为主

5、。为主。对一定的物质对一定的物质 Z，可借降低入射光子能量来躲避散，可借降低入射光子能量来躲避散 射。射。对于对于软组织（软组织（Z 10 时）时），当光子能量，当光子能量 ，其衰减过程主要由其衰减过程主要由光电吸收主宰光电吸收主宰，散射影响大大减散射影响大大减小。小。12.objectdetectorscatteringcomputerScaning sourceobject scatteringdetectorPoint source6.倒置结构（倒置结构（reverse geometry）1314传统传统X-射线成像系统的缺点及克服射线成像系统的缺点及克服 一一.密度分辨力低密度分辨力低

6、=（）=视觉灵敏度视觉灵敏度 Threshold Contrast阈值对比度阈值对比度15 一般人一般人通常通常定义：定义：JND（Just Noticeable Difference）（恰能分辨的（透光度）差值）：（恰能分辨的（透光度）差值）：TC、都不可调！都不可调！设：设：则：更小的分辨力做不到！更小的分辨力做不到！JND是绝对值是绝对值！TC 是相对值。是相对值。16二二X-X-射线荧光透视图象质量差，需暗室操作射线荧光透视图象质量差，需暗室操作1 1）增加管电流，但有限；充其量）增加管电流，但有限；充其量800 MA800 MA2 2）影像增强器）影像增强器 IIII +TV（1）影

7、像增强器影像增强器 原理原理:a.输入荧光屏di=22.5cm(碘化铯)（作用：X-线光子能量转为可见光(效率20%）产生产生5000个能量为个能量为 2-ev的的可见光光子可见光光子 b.光阴极(作用：可见光子变电子)，1 个个 能量为能量为50Kev X-X-射线光子射线光子要提高亮度：要提高亮度：所有可见光光子联合所有可见光光子联合 转转 变为变为 150个个电子电子17c.高压电源提供能量使电子达 25 Kev d.输出荧光屏do=2-2.5cm(作用：电子转可见光子)光通量增益光通量增益 g：150X2000/5000=60亮度增益亮度增益：其波长按其波长按 是什么概念是什么概念？低

8、能量！波长低能量！波长？可算得可算得：每个电子产生每个电子产生 2000个个 2-ev 光子光子于是：于是：18 可见光可见光紫外线紫外线红外红外II 的缺点：的缺点：1 1）对比度降低）对比度降低：输入荧光屏受输入荧光屏受X-线照射产生线照射产生散射；散射；2）模糊度增加：输入荧光屏光线反馈至光电阴极）模糊度增加：输入荧光屏光线反馈至光电阴极 电子电子 加速加速 影响输出图象（影响输出图象（5%-15%）其中：其中：于是：于是：（输出屏的薄铝膜涂层起阻止光线反馈作用）192)光导摄像管光导摄像管透明信号板（有透明信号板（有10-5010-50伏电位）伏电位）光导层导电（导电性正比于光强）光导

9、层导电（导电性正比于光强）光光电子枪发射电子束到光导层后表面，无光时它被电子束充电来光来光时光导层导电（此时电子束不扫描），按光强大小导走充电的电子，经信号板走掉，后面板上留下正电荷（潜影潜影）电子束扫描电子束扫描潜影，潜影，引起信号电流，过信号板，引起信号电流，过信号板，去去CRT形成图象形成图象CRT 显示显示2021222324252627三影像重叠三影像重叠经典断层成像经典断层成像28四四.胶片存储、检索、共享困难胶片存储、检索、共享困难数字放射摄影可克服胶片的上述问题。数字放射摄影可克服胶片的上述问题。检测器A/D数字图象计算机D/A图象获取，模拟信号X-ray tube胶片传统放射

10、摄影传统放射摄影数字放射摄影数字放射摄影:a)模拟图象数字化模拟图象数字化（模拟检测器模拟检测器+A/D）b)直接数字成像直接数字成像有赖于检测器！有赖于检测器！29检测器检测器Film(胶片胶片),Image Intensifier(+TV)（影象增强器）（影象增强器）NaI+PMT（碘化钠（碘化钠+光电倍增管）光电倍增管）Photo diode linear array（发光二极管线阵）（发光二极管线阵）Imaging plate(成像板成像板):for CR for DR30BaFX crystalSubstrateX-RAY X-RAY PHOTONSThe image is recordedBy qusi-stable crystal633nm laser beamThe laser beam converts the X-ray latent image into visible imageX-RAY-RAYreadoutConvert to electric signalA/D digitalizeHow CR works?31 lightRemove the residue imageThe plate can be reusederase3233