第三章

模擬X線(xiàn)成像醫(yī)學(xué)影像成像原理主要內(nèi)容第一節(jié)X線(xiàn)影像的形成第二節(jié)X線(xiàn)照片第三節(jié)X線(xiàn)照片影像的基本要素第四節(jié)X線(xiàn)影像清晰度2023/2/52概述X線(xiàn)成像是醫(yī)學(xué)成像方法的一種，模擬X線(xiàn)成像是傳統(tǒng)X線(xiàn)成像，是區(qū)別于數(shù)字化X線(xiàn)成像的一種成像方式。即采用傳統(tǒng)X線(xiàn)攝影、X線(xiàn)造影、X線(xiàn)透視、X線(xiàn)電視等成像技術(shù)，將人體的形態(tài)學(xué)（人體組織器官形態(tài)、解剖結(jié)構(gòu)特征等）和功能學(xué)（自主、不自主運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，生理功能等）等人體信息采集下來(lái)，經(jīng)過(guò)模擬方式的X線(xiàn)能量傳遞、能量轉(zhuǎn)換、影像信息保存等，最終以光學(xué)影像的形式將X線(xiàn)影像顯示在照片或熒光屏上。這樣的一幅影像，稱(chēng)為模擬X線(xiàn)影像。模擬X線(xiàn)成像主要是指X線(xiàn)從能量轉(zhuǎn)換到影像顯示的全過(guò)程，始終是采用連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，將不可見(jiàn)的X射線(xiàn)強(qiáng)度分布變換成可見(jiàn)的光強(qiáng)度分布。模擬X線(xiàn)成像的最大特點(diǎn)是模擬的X線(xiàn)信號(hào)量是連續(xù)變化的。模擬影像密度值的表現(xiàn)與人體組織密度、厚度和有效原子序數(shù)成正相關(guān)。2023/2/53第一節(jié)模擬X線(xiàn)影像的形成模擬X線(xiàn)成像的發(fā)展歷史上，長(zhǎng)期以來(lái)采用兩種成像模式，即X線(xiàn)攝影和X線(xiàn)透視。這兩種基本成像模式作為醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查的基礎(chǔ)，在臨床應(yīng)用中相互補(bǔ)充，從不同成像技術(shù)上逐步更新發(fā)展。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)的使用，模擬X線(xiàn)成像逐步被數(shù)字X線(xiàn)成像取代。2023/2/54一、X線(xiàn)影像信息的形成1.X線(xiàn)源2.攝影參數(shù)的選擇X線(xiàn)具有一定的穿透力，能穿透人體的組織結(jié)構(gòu)；被穿透的組織結(jié)構(gòu)，存在著密度、原子序數(shù)和厚度的差異，X線(xiàn)在穿透過(guò)程中被吸收的線(xiàn)量不同，透過(guò)的線(xiàn)量有差別；透過(guò)的有差別X線(xiàn)是不可見(jiàn)的，經(jīng)過(guò)成像介質(zhì)的顯像，在X線(xiàn)片上（或熒屏上）顯出具有黑白（或明暗）對(duì)比、層次差異的X線(xiàn)圖像。2023/2/55攝影用X線(xiàn)束示意圖（一）X線(xiàn)透視X線(xiàn)透視：利用X線(xiàn)的穿透性和熒光效應(yīng)，在熒光屏上形成人體組織結(jié)構(gòu)影像的檢查方法。優(yōu)點(diǎn)：可多角度、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察組織器官的形態(tài)和功能。不足：動(dòng)態(tài)的影像不能永久保留，影像的細(xì)節(jié)不及攝影，且患者接受的輻射劑量較大。2023/2/562023/2/57X線(xiàn)透視2023/2/58特點(diǎn)：肺：白灰色骨骼：黑灰色透視的熒光圖像稱(chēng)為正像

2023/2/591.熒光屏透視接收器是熒光屏，根據(jù)穿過(guò)被照體的透射線(xiàn)不同，在熒光屏上產(chǎn)生亮暗不同的熒光影像。早期使用的熒光屏透視，由于熒光屏亮度太低，圖像質(zhì)量差，檢查時(shí)患者及醫(yī)生接受的輻射劑量大，防護(hù)條件差。影像增強(qiáng)透視模擬透視熒光透視2023/2/510接收器是X線(xiàn)電視系統(tǒng)。

2.影像增強(qiáng)透視特點(diǎn)：影像亮度提高，可在明室下操作，方便準(zhǔn)確。提高了診斷的正確率和工作效率，監(jiān)視器可以放在任意位置，方便觀察并且為隔室透視提供了技術(shù)基礎(chǔ)。（二）X線(xiàn)攝影X線(xiàn)攝影：應(yīng)用光或其它能量來(lái)表現(xiàn)被照體信息狀態(tài)，并以可見(jiàn)光學(xué)影像加以記錄的一種技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：影像的空間分辨力高、患者受照劑量小及影像便于長(zhǎng)期保存記錄等。不足：照片影像是瞬間固定的，難于動(dòng)態(tài)了解臟器的變化。2023/2/5112023/2/512X線(xiàn)攝影過(guò)程：X線(xiàn)被照體（信息源）透射線(xiàn)（信息載體）接收器（屏片系統(tǒng)）沖洗加工照片（影像形成）2023/2/513X線(xiàn)攝影：X線(xiàn)球管2023/2/514攝影的影像稱(chēng)為負(fù)像

特點(diǎn)：肺：黑灰色骨骼：白灰色2023/2/515攝影按照X線(xiàn)能量的不同，可分：

（1）普通X線(xiàn)攝影：是指使用管電壓在40kV100kV產(chǎn)生的X線(xiàn)進(jìn)行的攝影技術(shù)。（2）軟X線(xiàn)攝影：是指使用管電壓在25kV40kV產(chǎn)生的軟X線(xiàn)進(jìn)行攝影技術(shù)，也稱(chēng)軟組織攝影。適用于組織器官較薄，不與骨骼重疊且有效原子序數(shù)較低的軟組織。（3）高千伏攝影：是指120kV～150kV的高電壓產(chǎn)生X線(xiàn)進(jìn)行的攝影技術(shù)?？梢垣@得在較小密度值范圍內(nèi)顯示層次豐富的X線(xiàn)照片影像。（三）模擬X線(xiàn)影像的傳遞2023/2/516（1）X線(xiàn)信息影像的產(chǎn)生

（2）X線(xiàn)信息影像的轉(zhuǎn)換

（3）密度分布轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的空間分布

（4）視覺(jué)影像的形成

（5）意識(shí)影像的形成

分為五步：第二節(jié)X線(xiàn)照片一、醫(yī)用X線(xiàn)膠片二、增感屏三、屏一片組合*四、數(shù)字成像膠片*2023/2/517一、醫(yī)用X線(xiàn)膠片（一）種類(lèi)1.直接攝影用X線(xiàn)膠片：感綠膠片、感藍(lán)膠片（1）感綠膠片：這是一種配合發(fā)綠色熒光增感屏使用的膠片，吸收光譜的峰值約為550nm。特點(diǎn)是在與發(fā)綠色熒光的稀土增感屏組合下相對(duì)感度可高達(dá)1200，被照體X線(xiàn)的接受劑量大幅度減少。（2）感藍(lán)膠片：是配合發(fā)藍(lán)色熒光增感屏使用的膠片，感光乳劑的固有感色是以藍(lán)色為主，不添加色素。其吸收光譜的峰值約為420nm。2023/2/5182.影像增強(qiáng)器記錄膠片（1）熒光電影膠片：用于攝取動(dòng)態(tài)熒光電影圖像。膠片既有很高的感光度，又要有顆粒細(xì)膩的特點(diǎn)。（2）熒光屏圖像及熒光縮影膠片：用于熒光屏下的（點(diǎn)片）攝影或體檢熒光縮影。影像增強(qiáng)器記錄膠片隨著數(shù)字化影像的普及和開(kāi)發(fā)，逐漸被淘汰。2023/2/5193.特種膠片*①直接反轉(zhuǎn)片②自動(dòng)沖洗機(jī)輥輪清潔膠片4.數(shù)字成像的干式膠片*（后面介紹）2023/2/520（二）結(jié)構(gòu)1.X線(xiàn)膠片結(jié)構(gòu)：雙面結(jié)構(gòu)和單面結(jié)構(gòu)，由感光乳劑層、片基、附加層構(gòu)成。（1）感光乳劑層：主要由鹵化銀（AgX）和明膠組成。1）鹵化銀：是一種具有感光性能的物質(zhì)，起著記錄影像的作用。其中氯化銀（AgCl）、溴化銀（AgBr）、碘化銀（AgI）分別為白色、乳白色和淡黃色的固體，都應(yīng)用于感光材料。2023/2/521鹵化銀是膠片產(chǎn)生影像的核心，從膠片制作到曝光、沖洗都是圍繞著它進(jìn)行的。它是以微晶體狀態(tài)存在，其感光作用是以每個(gè)晶體為單位進(jìn)行的，膠片記錄下來(lái)的影像效果，是千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)微小鹵化銀晶體感光效應(yīng)的總和。在其它條件相同時(shí)：晶體顆粒大，感光度高；晶體顆粒小，分辨力高；晶體顆粒分布均勻，顆粒性好；晶體顆粒大小不一，寬容度大。2023/2/5222023/2/523溴-碘化銀晶體的晶格結(jié)構(gòu)（三）性能1.感光特性：感光度S、本底灰霧Dmin、最大密度Dmax、對(duì)比度γ、寬容度L（1）膠片特性曲線(xiàn)：是指曝光量與曝光量所產(chǎn)生的密度之間關(guān)系的一條曲線(xiàn)，由于這條曲線(xiàn)可以表示出感光材料的感光特性，所以稱(chēng)之為膠片特性曲線(xiàn)。又稱(chēng)為H-D曲線(xiàn)。2023/2/524曝光量：表示光強(qiáng)度與曝光時(shí)間的乘積。記作：式中：H

為曝光量，I為光強(qiáng)度，t為曝光時(shí)間。但臨床上常用管電流（mA）與曝光時(shí)間（s）的乘積來(lái)表示。因此上式亦記作：在X線(xiàn)膠片感光測(cè)定時(shí)，屏-片系統(tǒng)無(wú)法得到絕對(duì)曝光量的大小，而以相對(duì)曝光量（RH）來(lái)表示。2023/2/5252023/2/526(2)膠片特性曲線(xiàn)組成：（1）足部：也稱(chēng)為曝光不足部分，即特性曲線(xiàn)開(kāi)始的部分，其走行近似與橫坐標(biāo)平行，達(dá)到一定曝光量后，曲線(xiàn)開(kāi)始沿弧形緩慢上升，足部密度的上升與曝光量不成正比，曝光量增加較多，密度只有較小的增加。（2）直線(xiàn)部：該部密度與曝光量的增加成正比，密度差保持一定，此時(shí)曲線(xiàn)沿一定的斜率直線(xiàn)上升。它是整個(gè)特性曲線(xiàn)中是曝光正確的部分，也是X線(xiàn)攝影力求利用的部分。（3）肩部：肩部的密度隨曝光量的增加而增加，但不成正比，曝光量增加較多而密度上升較少，此部在照片影像上顯示為曝光過(guò)度。（4）反轉(zhuǎn)部：隨曝光量的增加，密度反而下降，影像密度呈現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。產(chǎn)生反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的原因是潛影溴化的結(jié)果。2023/2/527（3）醫(yī)用X線(xiàn)膠片的感光特性：1）灰霧度2）感光度3）對(duì)比度4）寬容度2023/2/5281）灰霧度本底灰霧（最小密度Dmin）：感光材料未經(jīng)曝光，而在顯影加工后部分被還原的銀所產(chǎn)生的密度，稱(chēng)為本底灰霧或最小密度。它由片基灰霧和乳劑灰霧組合而成。片基灰霧：指感光材料不經(jīng)顯影，直接在定影中處理，將鹵化銀全部溶解之后的密度。乳劑灰霧：指乳劑制作中，為謀求一定的感度而產(chǎn)生的感光中心。注意：照片質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)提及〝灰霧〞與膠片本底灰霧一詞不能等同。照片灰霧是泛指，它包括本底灰霧和由散射線(xiàn)等各種原因所致灰霧的總和。2023/2/5292）感光度（S）：是指感光材料對(duì)光作用的敏感程度。產(chǎn)生一幅影像所需的曝光量決定于所用膠片的感光度。用高感光度的膠片比用低感光度的膠片所需的曝光量少。醫(yī)用X線(xiàn)膠片感光度定義為產(chǎn)生密度1.0所需曝光量的倒數(shù)S表示感光度，E表示產(chǎn)生密度點(diǎn)為1.0所需的曝光量，Dmin表示灰霧度。X線(xiàn)膠片的感光度一般在30-60。2023/2/5303）對(duì)比度：對(duì)比度反映了X線(xiàn)強(qiáng)度差異與影像密度差異之間的關(guān)系，表示方法有兩種：反差系數(shù)（γ）和平均斜率（G）。反差系數(shù)（γ值）：稱(chēng)對(duì)比度（contrast）系數(shù)。反差系數(shù)是指特性曲線(xiàn)直線(xiàn)部分的斜率，或稱(chēng)曲線(xiàn)的最大斜率。特性曲線(xiàn)直線(xiàn)部與橫坐標(biāo)的斜度越大，則γ也越大。X線(xiàn)膠片的反差系數(shù)一般在2.5-3.5.2023/2/531平均斜率（用G表示）：連接特性曲線(xiàn)上指定兩點(diǎn)密度（Dmin+0.25，Dmin+2.00）的連線(xiàn)與橫坐標(biāo)夾角的正切值。記作：式中：lgRE2和lgRE1分別表示Dmin+2.00和Dmin+0.25兩點(diǎn)密度值所對(duì)應(yīng)的相對(duì)曝光量的對(duì)數(shù)值。具有較大反差性能（γ、G）的X線(xiàn)膠片能獲得較大的影像對(duì)比效果。2023/2/5324）寬容度（L）：是指特性曲線(xiàn)上直線(xiàn)部分在橫坐標(biāo)上的投影，表示的是正確曝光量的范圍。從X線(xiàn)攝影角度講，有效寬容度是指產(chǎn)生診斷密度（0.25～2.0）所對(duì)應(yīng)的曝光量范圍。反差系數(shù)γ越大，寬容度L越小，而不同組織間的影像銳利度越高；γ越小，L越大，信息增多，影像層次豐富，攝影條件的通融性也增大。

2023/2/533照片上兩個(gè)相鄰X線(xiàn)吸收不同的組織影像，其影像界限的清楚明了程度叫銳利度。模糊度是銳利度的反義詞，也稱(chēng)不銳利度。2.成像性能：X線(xiàn)膠片成像質(zhì)量與感光材料的感色性、分辨力密切相關(guān)。(1)感色性:膠片對(duì)不同色光的敏感程度稱(chēng)為感色性。AgX乳劑僅吸收紫外線(xiàn)、紫色光、藍(lán)色光的能量，一般稱(chēng)這種感光材料為色盲片，它們的感光光譜范圍在380-540nm。X線(xiàn)膠片接收的光源不是直接來(lái)自X線(xiàn)，而是X線(xiàn)經(jīng)過(guò)某一類(lèi)熒光物質(zhì)后轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的熒光。一般的說(shuō)，X線(xiàn)膠片產(chǎn)生的感光光譜在420-550nm,對(duì)增感屏、熒光屏所發(fā)射的熒光光譜最為敏感，所以X線(xiàn)膠片也稱(chēng)為正色膠片。2023/2/534(2)分辨力:X線(xiàn)膠片記錄被照物體細(xì)節(jié)的最大能力稱(chēng)分辨力，以每毫米線(xiàn)對(duì)數(shù)表示（LP/mm），一般醫(yī)用X線(xiàn)膠片的極限分辨力為35LP/mm，乳腺X線(xiàn)膠片的極限分辨力為50LP/mm。3.理化性能：X線(xiàn)膠片的重要理化性能包括乳劑穩(wěn)定性、防潮防靜電特性、保存性、乳劑涂布均勻性、外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)化和膠片厚度一致性等參數(shù)。這些參數(shù)和指標(biāo)通常由膠片制造工藝確定。2023/2/535(四)保存與管理X線(xiàn)膠片都采用防光、防潮和真空包裝，膠片管理的注意事項(xiàng):①X線(xiàn)膠片的有效期一般為出廠日期后18個(gè)月。②標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存條件為溫度10–15℃，濕度在40%-60%。若濕度較低，在快速移動(dòng)膠片時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象，形成各種黑化偽影。③儲(chǔ)存環(huán)境周?chē)鷳?yīng)防靜電、防塵、避免與有害氣體如甲醒、煤氣等或其他腐蝕性化學(xué)物質(zhì)接觸。④膠片不能放置在攝影室，特別是裝人暗盒的膠片和增感屏組合在一起，更容易帶來(lái)灰霧。⑤膠片應(yīng)豎直存放，壓力效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生人工偽影。⑥必須在安全光下使用，安全燈色譜和光強(qiáng)度應(yīng)保證膠片的感光安全性。2023/2/536二、增感屏進(jìn)行X線(xiàn)攝影時(shí)，對(duì)膠片的感光作用主要來(lái)自于增感屏發(fā)出的熒光，可占到95%以上，而直接依靠X線(xiàn)形成的感光作用不到5%。(一)結(jié)構(gòu)增感屏由片基層、反射層、熒光層及保護(hù)層四層組成。一般固定在暗盒內(nèi)使用。對(duì)雙面膠片采用前、后兩張?jiān)龈衅粒瑢?duì)單層膠片使用單面增感屏。2023/2/537（二）熒光物質(zhì)1.熒光物質(zhì)及發(fā)光機(jī)制

某種物質(zhì)吸收了以射線(xiàn)形式(紫外線(xiàn)、X線(xiàn)、電子線(xiàn))的激發(fā)能量，并將吸收的能量以可見(jiàn)光的形式(熒光)釋放出來(lái)，這種現(xiàn)象叫熒光現(xiàn)象。這種能發(fā)熒光的物質(zhì)叫熒光物質(zhì)。熒光物質(zhì)的發(fā)光機(jī)制就是熒光體在X線(xiàn)激發(fā)下，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方式，將高能量X線(xiàn)光子轉(zhuǎn)換成低能量可見(jiàn)熒光。這種在物質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程并不伴有物質(zhì)本身的變化，結(jié)果是該熒光物質(zhì)可以反復(fù)使用。2.熒光物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性熒光物質(zhì)對(duì)使用環(huán)境敏感，如高溫、潮濕可能使熒光物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)變化而改變其性能。2023/2/5383.熒光物質(zhì)的發(fā)光效率發(fā)光效率(η)與增感屏的X線(xiàn)吸收效率(ηα)、熒光轉(zhuǎn)換效率(ηc)、熒光傳遞效率(ηt)直接相關(guān)。(1)X線(xiàn)吸收效率(ηα):ηα是指被熒光物質(zhì)吸收的X線(xiàn)占入射X線(xiàn)的百分?jǐn)?shù)。ηα越高，對(duì)X線(xiàn)的有效利用率就越高。ηα與熒光物質(zhì)種類(lèi)和X線(xiàn)能量有關(guān)。(2)增感屏的熒光轉(zhuǎn)換效率(ηc):X線(xiàn)光子與熒光體相互作用時(shí)，部分被吸收的光子(高能態(tài))會(huì)以另一種光子(低能態(tài))的形式將能量釋放出來(lái)，這種以能量轉(zhuǎn)換的方式產(chǎn)生熒光的能力就是ηc。(3)熒光傳遞效率(ηt):并不是X線(xiàn)激發(fā)產(chǎn)生的所有光都能到達(dá)膠片，由于增感屏上熒光物質(zhì)的涂布具有一定的厚度，熒光體發(fā)出的熒光在到達(dá)膠片之前，必然有一個(gè)光路徑的傳遞過(guò)程。熒光在增感屏中的散射和吸收會(huì)造成一定程度的損失。這種損失越小，ηt越高。2023/2/539(三)分類(lèi)增感屏發(fā)光色譜是指熒光體受X線(xiàn)激發(fā)后所產(chǎn)生的熒光的波長(zhǎng)范圍。不同的熒光材料受X線(xiàn)激發(fā)后發(fā)出的光線(xiàn)，必然帶有該材料的特征性波長(zhǎng)，即帶有特定的顏色。醫(yī)用增感屏發(fā)光光譜有藍(lán)紫色區(qū)域和綠色區(qū)域兩大類(lèi)別。2023/2/540(四)性能增感屏性能有增感率、相對(duì)增感速度。1．增感率

在X線(xiàn)攝影學(xué)中定義在照片上取得相同的密度值（1.0）時(shí)，無(wú)屏與有屏所需要的曝光量之比值為增感屏的增感率。式中：F為增感率；Dn為無(wú)屏?xí)r曝光量；Ds為有屏?xí)r曝光量。2.相對(duì)增感速度也稱(chēng)相對(duì)感度(relativespeed，RS)，CaWO4屏的增感率為40，將這個(gè)增感率規(guī)定為中速增感速度(RS100)標(biāo)準(zhǔn)，其他增感屏的增感速度與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比較后獲得一個(gè)相對(duì)數(shù)值。2023/2/541（五）作用當(dāng)X線(xiàn)光子與膠片的感光物質(zhì)相互作用時(shí)，由于X線(xiàn)的能量較高，僅有百分之幾的X線(xiàn)能直接被膠片吸收形成潛影，絕大部分穿過(guò)膠片，不能得到有效的利用。增感屏是利用含有熒光物質(zhì)的乳劑層大量吸收X線(xiàn)能，并將吸收的能量轉(zhuǎn)換為容易被膠片所吸收的熒光。換句話(huà)說(shuō)，X線(xiàn)膠片對(duì)熒光的敏感性比X線(xiàn)要強(qiáng)得多。X線(xiàn)膠片所接受的曝光絕大部分來(lái)自增感屏的熒光。臨床X線(xiàn)攝影時(shí)，利用增感屏來(lái)提高X線(xiàn)的有效利用率和減少受檢者的照射量。2023/2/542（六）增感屏的影像效果（1）影像對(duì)比度增加：使用增感屏所獲得的照片對(duì)比度，高于無(wú)屏的照片影像。（2）影像清晰度降低：增感屏的使用使照片影像的清晰度大為降低，其原因主要是熒光體的光擴(kuò)散、增感屏與膠片的密著狀態(tài)、X線(xiàn)斜射效應(yīng)等原因造成。（3）影像顆粒性變差：X線(xiàn)照片斑點(diǎn)（噪聲）增加。2023/2/543三、屏一片組合*（自學(xué)）四、數(shù)字成像膠片*（自學(xué)）2023/2/544第三節(jié)X線(xiàn)照片影像的基本要素X線(xiàn)透過(guò)被照體時(shí)，由于被照體對(duì)X線(xiàn)的吸收、散射而減弱。含有人體密度信息的透過(guò)射線(xiàn)作用于屏-片系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)加工處理形成密度不等的X線(xiàn)照片。通過(guò)X線(xiàn)照片將人體信息記錄下來(lái)，并轉(zhuǎn)變?yōu)橐环転槿搜圩R(shí)別的醫(yī)學(xué)影像。這種影像的基本因素有密度、對(duì)比度、銳利度、顆粒度及失真度。前兩者是形成影像的基本要素，后三者構(gòu)成了表現(xiàn)影像細(xì)節(jié)的因素。2023/2/545一、密度照片密度：又稱(chēng)光學(xué)密度或黑化度，是指X線(xiàn)膠片經(jīng)過(guò)感光后，通過(guò)顯影等處理在照片上形成的黑化程度，用D（density）表示。是一個(gè)對(duì)數(shù)值，無(wú)量綱。決定于入射光線(xiàn)強(qiáng)度（I0）與透過(guò)光線(xiàn)強(qiáng)度（I）的比值。2023/2/546（1）透光率：指照片上某處的透光程度，等于透過(guò)光線(xiàn)強(qiáng)度與入射光線(xiàn)強(qiáng)度之比。（2）阻光率：指照片上阻擋光線(xiàn)能力的大小。等于透光率的倒數(shù)。（3）光學(xué)密度值：照片阻光率的對(duì)數(shù)值。2023/2/547X線(xiàn)照片影像的密度可以用光密度計(jì)在照片上直接測(cè)出，并以密度值的形式進(jìn)行數(shù)字式讀取或用密度曲線(xiàn)進(jìn)行表達(dá)。以影像診斷的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)，照片密度必須處于人眼觀察的可視范圍。一般來(lái)說(shuō)，適合X線(xiàn)觀察的X線(xiàn)照片密度范圍在0.25--2.0之間。針對(duì)不同組織結(jié)構(gòu)的顯示，影像診斷學(xué)主要考慮的是在感興趣區(qū)域（

regionofinterest，ROI）中的解剖結(jié)構(gòu)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)拿芏取?023/2/548在影像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的討論中，對(duì)照片上不同的攝影部位規(guī)定了不同的密度范圍。不同的診斷醫(yī)師對(duì)影像密度有不同的評(píng)價(jià)要求。2023/2/5492023/2/550（二）影響照片密度的因素：影響照片密度的因素很多。主要包括mAs、kV、攝影距離、屏-片組合、濾過(guò)和膠片的沖洗處理等。1.感光效應(yīng)感光效應(yīng)公式是影響X線(xiàn)強(qiáng)度改變的各種因素的綜合表達(dá)式，這些因素引起的密度變化有相互平衡的統(tǒng)計(jì)學(xué)趨勢(shì)。但總的趨勢(shì)是，照片密度D隨著感光效應(yīng)E的增加而增加。因此，影響E的各種因素，可以看做是影響照片D的因素。感光效應(yīng)的表達(dá)式：式中kVp為管電壓；mAs為管電流與曝光時(shí)間的乘積，代表X線(xiàn)曝光量；S為增感屏的增感率；f為膠片的感光度；Z為焦點(diǎn)靶面的原子序數(shù)；r為焦-片距；B為濾線(xiàn)器的曝光量因子；μ為線(xiàn)性衰減系數(shù)；d為被檢體的厚度。2.影響密度的因素(1)毫安秒(mAs):mAs是密度D的主要控制因素。在正常的X線(xiàn)攝影曝光范圍內(nèi)，密度D與mAs成正比。(2)管電壓(kV):kV控制了X線(xiàn)光子的平均能量，因此，在其他因素不變時(shí)，改變kV就改變了X線(xiàn)強(qiáng)度，也改變了X線(xiàn)照片密度。另外，增加kV比增加mAs影響密度的效率要高，只是kV的改變還會(huì)改變圖像對(duì)比度。(3)攝影距離:X線(xiàn)強(qiáng)度與距離的平方成反比，隨距離的增大，x線(xiàn)的強(qiáng)度下降，照片的密度會(huì)減低。在臨床照片中常有的情況是，既需改變攝影距離，又要求圖像密度保持不變。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是用平方反比定律，即:2023/2/551(4)屏-片組合:屏-片組合構(gòu)成的相對(duì)感光速度RS是改變照片密度最有效的參數(shù)。屏-片組合的相對(duì)感度RS每增加100，要保持同樣的影像密度，X線(xiàn)曝光量就降低1倍，依此類(lèi)推。(5)濾過(guò):診斷用X線(xiàn)是一束連續(xù)能譜的混合射線(xiàn)。當(dāng)X線(xiàn)透過(guò)人體時(shí)，絕大部分低能射線(xiàn)被組織吸收，僅增加了皮膚照射量，為此，需要預(yù)先把X線(xiàn)束中的低能成分吸收掉，此即X線(xiàn)濾過(guò)。2023/2/552(6)焦點(diǎn):陽(yáng)極效應(yīng)是X線(xiàn)發(fā)生的固有特性，在X線(xiàn)管的長(zhǎng)軸方向上，如果以中心線(xiàn)的X線(xiàn)強(qiáng)度分布為100%，在X線(xiàn)管陽(yáng)極端方向的X線(xiàn)強(qiáng)度遞減，X線(xiàn)管陰極端方向的X線(xiàn)強(qiáng)度遞增，形成X線(xiàn)視場(chǎng)范圍內(nèi)的原發(fā)X線(xiàn)強(qiáng)度分布的差異。根據(jù)陽(yáng)極靶面的傾斜角度，陽(yáng)極效應(yīng)能造成圖像的陽(yáng)極端和陰極端之間的密度差高達(dá)45%的變化。此種物理現(xiàn)象在采用大尺寸膠片攝影時(shí)較為明顯。X線(xiàn)攝影時(shí)常利用陽(yáng)極效應(yīng)，受檢部位的高密度端或組織厚度較大的一側(cè)朝陰極方向、低密度端或組織厚度較薄的一側(cè)朝陽(yáng)極方向，利用X線(xiàn)的陽(yáng)極效應(yīng)調(diào)整整幅照片的密度差。(7)

X線(xiàn)限束:X線(xiàn)束采用限束器來(lái)控制原發(fā)X線(xiàn)照射野，這種方法減少了散射線(xiàn)的影響，但與此同時(shí)，射線(xiàn)限束也減少了可用光子的總量，因而減少了影像的總密度。2023/2/553(8)解剖部位及病理情況1)衰減:X線(xiàn)束穿透人體時(shí)就會(huì)發(fā)生衰減，即當(dāng)組織厚度、組織的原子序數(shù)Z和密度ρ增加時(shí)，照片密度會(huì)隨之下降。2)人體基本組織結(jié)構(gòu):人體組織是攝影過(guò)程中所面對(duì)的最大變數(shù)。3)病理因素:X線(xiàn)攝影的可變因素中，被檢者是最大變數(shù)。X線(xiàn)攝影時(shí)必須首先注意人體的差異，再分析由于某疾病過(guò)程可能出現(xiàn)的病理學(xué)方面的差異。仔細(xì)閱讀X線(xiàn)會(huì)診單，充分了解被檢者病史及觀察被檢者是選擇X線(xiàn)攝影曝光條件的重要依據(jù)。(9)濾線(xiàn)柵:能吸收散射線(xiàn)，但與此同時(shí)，也吸收部分原發(fā)X線(xiàn)。濾線(xiàn)柵的使用將明顯減少照片的密度。(10)暗室處理:X線(xiàn)照片的暗室處理技術(shù)能明顯改變影像密度。主要因素有顯影液配方、顯影液濃度、顯影溫度、藥液的老化等。當(dāng)上述因數(shù)變化時(shí)，影像密度將發(fā)生改變。2023/2/554二、對(duì)比度照片對(duì)比度是指照片上相鄰組織影像的密度差。(一)對(duì)比度概念X線(xiàn)照片影像的形成包含著五種對(duì)比度的基本概念即物體對(duì)比度、X線(xiàn)對(duì)比度、膠片對(duì)比度、照片對(duì)比度和人工對(duì)比度。1.物體對(duì)比度人體的組織結(jié)構(gòu)在X線(xiàn)影像中可見(jiàn)，這個(gè)組織與它相鄰的組織在物理特性(密度ρ、厚度)或化學(xué)特性(原子序數(shù)Z)等方面必須存在一定差異，這種源于物體固有的差異稱(chēng)為物體對(duì)比度。

2023/2/5552023/2/5562.X線(xiàn)對(duì)比度X線(xiàn)透過(guò)人體時(shí)，X線(xiàn)被部分吸收和散射，高吸收區(qū)域透過(guò)的X線(xiàn)與低吸收區(qū)域透過(guò)的X線(xiàn)形成強(qiáng)度分布的差別，這種透過(guò)人體組織后形成的X線(xiàn)強(qiáng)度分布上的差異稱(chēng)為X線(xiàn)對(duì)比度Kx。Kx表示人體的不同組織結(jié)構(gòu)對(duì)X線(xiàn)的透過(guò)能力，代表著此時(shí)的X線(xiàn)束已載有人體影像信息。Kx的形成是由構(gòu)成人體的組織結(jié)構(gòu)特性(Z、ρ和厚度)和X線(xiàn)束的穿透特性來(lái)決定的。組織結(jié)構(gòu)特性是Kx產(chǎn)生的根本原因，X線(xiàn)穿透特性則決定所形成的Kx的大?。挥捎赬線(xiàn)穿透特性是由控制臺(tái)上人工調(diào)節(jié)的kV值來(lái)控制的，所以，Kx的形成有人為的主觀因素。2023/2/557根據(jù)朗伯定律，X線(xiàn)的吸收按照指數(shù)規(guī)律變化:KX是人體組織對(duì)X線(xiàn)的不同吸收所產(chǎn)生的強(qiáng)度差異，即原發(fā)X線(xiàn)I0通過(guò)一種組織后的剩余X線(xiàn)I1和通過(guò)另一種組織后的剩余X線(xiàn)I2的比值:2023/2/5582023/2/5593.膠片對(duì)比度γ：X線(xiàn)膠片對(duì)KX的放大能力。由于Kx所代表X線(xiàn)強(qiáng)度差異較小，這種差異如果按原始比例(1:1)通過(guò)照片轉(zhuǎn)換為光密度，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人眼分辨人體組織間差異的要求。屏-片系統(tǒng)作為X線(xiàn)接收器，將采集到的不同強(qiáng)度的X線(xiàn)轉(zhuǎn)換為熒光形式，再通過(guò)膠片特性曲線(xiàn)，在X線(xiàn)照片能容納的密度范圍內(nèi)進(jìn)行對(duì)比度放大。屏-片系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一是大幅度的提升X線(xiàn)對(duì)比度。普通X線(xiàn)膠片的平均斜率為：1.9-3.5，也就是說(shuō)γ將KX放大了1.9-3.5倍2023/2/5604.照片對(duì)比度K(光學(xué)對(duì)比度):X線(xiàn)照片上相鄰組織間的影像密度差。

K依存于被照體不同組織吸收所產(chǎn)生的KX，以及γ對(duì)KX的放大結(jié)果。2023/2/561典型的X線(xiàn)照片對(duì)比度特征表現(xiàn)為兩種形式:(1)高對(duì)比度影像:當(dāng)影像上相鄰組織的密度差大時(shí)稱(chēng)為高對(duì)比度影像。例如肋骨照片，在肺野與肋骨之間形成的高反差就是一種高對(duì)比度影像，對(duì)觀察脅骨骨折很有利。高對(duì)比度影像存在的問(wèn)題是，在可視密度范圍內(nèi)可分辨的灰階數(shù)較少，不易顯示出人體組織密度的細(xì)微改變。如果假定高對(duì)比度影像所表現(xiàn)的密度差為0.5，在照片的最佳可視密度區(qū)(0.25-2.0)僅能顯示出四個(gè)密度級(jí)。(2)低對(duì)比度影像:當(dāng)影像密度差異較小時(shí)稱(chēng)為低對(duì)比度影像。低對(duì)比度影像在照片上能顯示出更多的密度。例如高kV胸部照片，低對(duì)比度的影像表現(xiàn)的密度差為0.15，在照片的最佳可視密度區(qū)(0.25-2.0)能顯示出13個(gè)密度級(jí)。雖然組織密度差很小，但更能有效地反映出人體組織結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化。低對(duì)比度影像存在的問(wèn)題是，影像組織密度間差異較小，興趣區(qū)的密度異常現(xiàn)象表現(xiàn)不如高對(duì)比度影像顯著，且常帶來(lái)觀片時(shí)的視力疲勞。2023/2/5622023/2/5635.人工對(duì)比度心、肝、脾、腎、肌肉等軟組織器官的Z幾乎相等，X線(xiàn)攝影時(shí)，X線(xiàn)吸收能力也幾乎相等，利用其他高Z的物質(zhì)(碘、鋇等)或低Z的物質(zhì)(空氣)作為對(duì)比劑，作用于被檢體外(膝關(guān)節(jié)空氣造影、腎周空氣造影等)或被檢體腔內(nèi)(胃腸道檢查、T形管膽道造影、靜脈腎孟造影等)，人為地制造出一種支差，以獲得照片對(duì)比度，這種對(duì)比度稱(chēng)為人工對(duì)比度。2023/2/5641.管電壓

kV決定X線(xiàn)的穿透能力，又控制著影像對(duì)比度。其原因是，X線(xiàn)與人體組織作用時(shí)，主要發(fā)生兩種物理現(xiàn)象，即光電吸收和康普頓效應(yīng)。這兩種作用對(duì)影像對(duì)比度的形成都產(chǎn)生影響。2023/2/565（二）影響照片對(duì)比度的因素低kV攝影時(shí)，X線(xiàn)光子能量較低，人體對(duì)X線(xiàn)的吸收主要是以光電吸收為主。因?yàn)闃?gòu)成人體的骨骼、肌肉、脂肪等組織的有效原子序數(shù)差異很大，光電吸收隨組織的Z的增加而增加，所以低kV攝影表現(xiàn)出高對(duì)比度影像效果。高kV攝影時(shí)，X線(xiàn)光子能量較高，人體對(duì)X線(xiàn)的吸收主要是以康普頓效應(yīng)為主，影像對(duì)比度將主要由組織密度差產(chǎn)生。再加上康普頓效應(yīng)致使散射線(xiàn)增多，降低了影像對(duì)比度。所以，高kV攝影時(shí)影像表現(xiàn)出低對(duì)比度的影像效果。臨床上，一般通過(guò)調(diào)節(jié)kV值的方法來(lái)控制影像對(duì)比度。2023/2/566（二）影響照片對(duì)比度的因素2.散射線(xiàn)X線(xiàn)在通過(guò)人體時(shí)，受到康普頓散射的作用會(huì)產(chǎn)生大量的方向不同的散射線(xiàn)。散射線(xiàn)在影像上疊加一層沒(méi)有任何診斷信息的灰霧使照片的整體發(fā)灰，處于影像低密度區(qū)的結(jié)構(gòu)相互之間不能區(qū)別，某些低密度的信號(hào)不能被檢出。3.人體吸收X線(xiàn)吸收差形成X線(xiàn)影像對(duì)比度，這種差異的大小取決于人體組織對(duì)X線(xiàn)的吸收能力。4.屏-片組合不同類(lèi)型的屏-片組合特性能產(chǎn)生不同對(duì)比度影像。2023/2/567（二）影響照片對(duì)比度的因素（二）影響照片對(duì)比度的因素5.X線(xiàn)量mAs的變化既改變了影像密度也影響著影像的對(duì)比度。6.照片沖洗技術(shù)

X線(xiàn)膠片經(jīng)過(guò)化學(xué)處理過(guò)程才能顯示出密度影像。暗室處理技術(shù)直接影響照片對(duì)比度K。7.觀片燈(1)觀片燈亮度、(2)環(huán)境照度、(3)亮度均勻性、(4)視覺(jué)函數(shù)在上述諸多影響照片對(duì)比度的因素中，對(duì)照片對(duì)比度影響最大的是X線(xiàn)質(zhì)和散射線(xiàn)。2023/2/568第四節(jié)X線(xiàn)影像清晰度X線(xiàn)照片影像顯示人體解剖結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的能力取決于影像清晰度和影像失真度。清晰度指圖像能顯示更多細(xì)節(jié)和具有清晰邊緣的能力。影像清晰度在很大程度上決定于分辨力、模糊度和影像噪聲。然而，影像的分辨力主要取決于X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能。影像分辨力是指成像系統(tǒng)區(qū)分或分辨互相靠近的組織結(jié)構(gòu)的能力。2023/2/569一、X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能(一)焦點(diǎn)的極限分辨力1.定義:極限分辨力R是指在規(guī)定測(cè)量條件下不能成像的最小空間頻率值。式中ω為空間周期，d為空間頻率半周的寬度。分辨力的單位用單位距離(mm)內(nèi)的線(xiàn)對(duì)數(shù)(

LP/mm)來(lái)描述。2023/2/570一、X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能2.測(cè)試焦點(diǎn)分辨力測(cè)量的工具為：矩形波(線(xiàn)對(duì))測(cè)試卡和星形測(cè)試卡。2023/2/5712023/2/572(1)矩形波測(cè)試卡:矩形波測(cè)試卡的一個(gè)線(xiàn)對(duì)包括等寬的一根鉛條和與其相鄰的一個(gè)間隙。LP/mm實(shí)際上是空間頻率(ω)的一種表達(dá)方法，隨著鉛條變細(xì)并靠近，空間頻率增加。一個(gè)典型的測(cè)試卡包含有不同空間頻率。通過(guò)對(duì)測(cè)試卡的X線(xiàn)影像的觀察，可確定成像過(guò)程能顯示出的極限分辨力。2023/2/573矩形波測(cè)試卡是一種實(shí)用的測(cè)量工具，通過(guò)辨別測(cè)試卡所顯示的LP/mm影像，就可以知道該成像系統(tǒng)能顯示出最大細(xì)節(jié)的分辨限度。例如，線(xiàn)對(duì)測(cè)試卡所顯示的極限分辨力約5LP/mm，代表0.1mm大小的人體組織結(jié)構(gòu)可被該成像系統(tǒng)再現(xiàn)出來(lái)。一、X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能(2)星形測(cè)試卡:用星形測(cè)試卡(簡(jiǎn)稱(chēng)星卡)可進(jìn)行記錄細(xì)節(jié)的評(píng)價(jià)。星卡既可用于測(cè)試X線(xiàn)管焦點(diǎn)成像性能，又可說(shuō)明模糊對(duì)影像分辨力的影響，甚至可觀察到影像到達(dá)極限分辨力時(shí)出現(xiàn)圖像扭曲、消失和黑白影像反轉(zhuǎn)等偽影。2023/2/574一、X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能(二)焦點(diǎn)的散焦值焦點(diǎn)的散焦值B是描述X線(xiàn)管焦點(diǎn)的極限分辨力隨著負(fù)荷條件而相對(duì)變化的量，B值隨著管電流的增大而變化。實(shí)驗(yàn)證明，有效焦點(diǎn)的尺寸是隨著負(fù)荷條件變化的，特別是在X線(xiàn)管管電壓較低時(shí)，它的大小隨著選用的管電流大小不同而有較大的變化。mA增大，焦點(diǎn)的尺寸變大，焦點(diǎn)的極限分辨力下降。焦點(diǎn)散焦值的測(cè)試方法是:分別用X線(xiàn)管規(guī)定的負(fù)載因數(shù)及X線(xiàn)管規(guī)定負(fù)載因數(shù)一半管電流值(其他攝影因素、條件不變)攝取星卡照片，得出兩者的焦點(diǎn)極限分辨力，分別記作R100和R50。將R100和R50代人下式，計(jì)算出焦點(diǎn)的散焦值:2023/2/575一、X線(xiàn)管焦點(diǎn)的成像性能(三)焦點(diǎn)的調(diào)制傳遞函數(shù)*MTF描述成像系統(tǒng)的成像性能的原理與方法將在第五章中作詳細(xì)分析。實(shí)際工作中，通常依據(jù)極限分辨力(LP/mm)來(lái)確定該成像系統(tǒng);同時(shí)，還必須討論在某一空間頻率條件下，MTF值位于什么水平。例如，將不同的成像系統(tǒng)置于同樣分辨力的情況，MTF較高的成像系統(tǒng)影像可見(jiàn)度較高;另一種常用的方法是在同樣的MTF值條件下，比較不同成像系統(tǒng)的分辨力，分辨力較高，得到的影像細(xì)節(jié)顯示較優(yōu)。兩種評(píng)價(jià)方法對(duì)影像質(zhì)量的取向不同，以哪一種評(píng)價(jià)為主應(yīng)根據(jù)影像的具體要求來(lái)定。考慮X線(xiàn)成像系統(tǒng)的模糊源主要來(lái)自焦點(diǎn)和屏-片系統(tǒng)，它們之中任一個(gè)的模糊特征可用MTF曲線(xiàn)來(lái)描述，而整個(gè)成像系統(tǒng)的MTF則等于兩個(gè)MTF值的乘積。例如，如果在2LP/mm的頻率上，焦點(diǎn)的MTF為0.6，接收器的MTF為0.72，系統(tǒng)總的MTF將為0.43。這個(gè)結(jié)論表示X線(xiàn)成像系統(tǒng)的成像性能不能高于焦點(diǎn)或屏-片系統(tǒng)。這就是說(shuō)，整個(gè)成像系統(tǒng)的模糊度必然大于兩個(gè)模糊源中任何一個(gè)的模糊度。2023/2/576二、模糊度所有的醫(yī)學(xué)影像都存在著不同程度的模糊。理想情況下，物體內(nèi)的任一個(gè)小點(diǎn)成像，在圖像上均顯示為一邊緣清楚的小點(diǎn)。但是，實(shí)際上并不是這樣，物體中每個(gè)點(diǎn)經(jīng)過(guò)空間傳遞成像后，一定會(huì)被擴(kuò)展增大變得模糊一些，不可能在影像內(nèi)真實(shí)地還原。這種經(jīng)空間傳遞后物像變化的物理現(xiàn)象稱(chēng)為模糊。模糊在X線(xiàn)影像上有兩種具體表現(xiàn)形式，即背景模糊和影像失銳。2023/2/577二、模糊度(一)背景模糊作為物理學(xué)的一般規(guī)律，在X線(xiàn)成像過(guò)程中必然存在著模糊現(xiàn)象，物體的影像向其周?chē)谋尘皡^(qū)擴(kuò)展。影像顯示的原物體幾何尺寸為本影，本影以外的影像逐漸變淡的部分，稱(chēng)為半影(penumbra)。半影可用于表示模糊度，模糊度在背景區(qū)顯示的結(jié)果構(gòu)成背景模糊。背景模糊造成影像對(duì)比度減小，減低細(xì)節(jié)的可見(jiàn)度，特別是較小的物體，當(dāng)對(duì)比度降低到與背景模糊度相等時(shí)，影像消失。影像學(xué)對(duì)在背景模糊的影響下所能顯示出來(lái)的細(xì)節(jié)(最小物體)，確定了一個(gè)限度，這個(gè)限度稱(chēng)為模糊閾值。x線(xiàn)照片的模糊閾值為0.2mm。2023/2/578二、模糊度2023/2/579二、模糊度(二)影像失銳模糊對(duì)影像的另一個(gè)影響是失銳。兩鄰組織的影像界限的清楚程度稱(chēng)為銳利度(sapness)。若有密度值為D1和D2的兩個(gè)影像相鄰時(shí)，它們的密度差為K，從D1的密度移行到D2的密度通過(guò)的距離為H，那么，銳利度(S)為:2023/2/580二、模糊度影像失銳是模糊現(xiàn)象造成的影像邊緣的不銳利，在兩物體影像分界線(xiàn)上或組織邊緣部分特別容易觀察到這一現(xiàn)象。由一種密度過(guò)渡到另一密度時(shí)，其密度變化的轉(zhuǎn)變程度越慢，密度變化的距離H就越長(zhǎng)，失銳程度越大；相鄰兩部分密度轉(zhuǎn)變過(guò)程越明確，即H越短，失銳程度越小。造成X線(xiàn)影像模糊和細(xì)節(jié)損失的三個(gè)基本因素是X線(xiàn)源(焦點(diǎn))，接收系統(tǒng)以及組織運(yùn)動(dòng)(曝光時(shí)間組織器官在運(yùn)動(dòng))。2023/2/581二、模糊度1.焦點(diǎn)幾何模糊HfX線(xiàn)管有效焦點(diǎn)是有一定面積的面光源。面光源的發(fā)射特性決定了X線(xiàn)束通過(guò)物體后，必然會(huì)按幾何學(xué)成像的特點(diǎn)發(fā)散，并在成像平面上形成模糊陰影。有效焦點(diǎn)的面積越大，形成的影像模糊半影H亦越大。式中F為焦點(diǎn)尺寸，a為焦-肢距，b為肢-片距。

2023/2/582二、模糊度根據(jù)影像診斷學(xué)要求半影模糊閾值不大于0.2mm，則X線(xiàn)管焦點(diǎn)允許的最大放大率為:

2023/2/583二、模糊度2023/2/584(1)焦點(diǎn)的方位特性:焦點(diǎn)的方位特性改變了照射野內(nèi)焦點(diǎn)有效尺寸。由于X線(xiàn)管陽(yáng)極靶面的傾角，使實(shí)際投影在照射野內(nèi)的有效焦點(diǎn)尺寸在X線(xiàn)管長(zhǎng)軸方向上產(chǎn)生變化:陽(yáng)極端方向有效焦點(diǎn)尺寸變小，陰極端方向有效焦點(diǎn)尺寸變大。并且，有效焦點(diǎn)的形狀在照射野范圍內(nèi)隨著照射位置不同而不一樣，在照射野范圍的X線(xiàn)視場(chǎng)范圍邊緣甚至出現(xiàn)焦點(diǎn)扭曲現(xiàn)象。二、模糊度這一現(xiàn)象表明，在X線(xiàn)攝影照射野范圍內(nèi)，與X線(xiàn)管平行方向上的有效焦點(diǎn)尺寸是變化的。因此，對(duì)X線(xiàn)照片邊緣的影像形態(tài)會(huì)造成X線(xiàn)投影不真實(shí)性。2023/2/585二、模糊度(2)焦點(diǎn)的測(cè)量:測(cè)量方法有針孔照相機(jī)、狹縫照相機(jī)和星卡，這幾種測(cè)量工具的原理和測(cè)量方法完全不同，針孔或狹縫照相機(jī)用以測(cè)量焦點(diǎn)的實(shí)際尺寸，而星形測(cè)試卡用來(lái)測(cè)量等效模糊尺寸。狹縫照相機(jī)測(cè)量方法:①根據(jù)狹縫照相的技術(shù)要求，在X線(xiàn)管窗口放置好狹縫照相機(jī);②基準(zhǔn)軸線(xiàn)垂直通過(guò)狹縫光闌人射面中心，與狹縫光闌對(duì)稱(chēng)軸夾角小于10-3rad，狹縫光闌入射面與焦點(diǎn)中心距離大于250mm。2023/2/586二、模糊度2023/2/587短軸方向長(zhǎng)軸方向二、模糊度2.感光材料模糊Hr

增感屏和影像增強(qiáng)器輸入端的熒光層中的熒光晶體顆粒受到X線(xiàn)照射后，每個(gè)顆粒都成為一個(gè)獨(dú)立發(fā)光光源向外散射熒光，這一現(xiàn)象稱(chēng)為熒光渙散。熒光渙散的面積越大，X線(xiàn)影像清晰度越差。熒光渙散形成的模糊主要與乳劑層厚度、熒光晶體類(lèi)型、大小、發(fā)光效率有關(guān)。2023/2/588二、模糊度3.運(yùn)動(dòng)模糊Hm

X線(xiàn)曝光的瞬間，X線(xiàn)管、被照體及膠片三者均應(yīng)保持靜止，即三者的相互幾何投影關(guān)系保持不變。如果其中一個(gè)因素在攝影過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)，影像必然出現(xiàn)模糊，稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)模糊。由于運(yùn)動(dòng)模糊像被散布在一段距離中，運(yùn)動(dòng)的模糊值等于在曝光期間物體運(yùn)動(dòng)的距離。影像的運(yùn)動(dòng)模糊值(Hm)為運(yùn)動(dòng)幅度(m)與放大率(M)的乘積:2023/2/5892023/2/590三、影像噪聲幾乎所有醫(yī)學(xué)影像的形成過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生某些偽影，例如，在X線(xiàn)照片影像上仔細(xì)觀察對(duì)比度較低的區(qū)域，可能看到照片上分布有不規(guī)律的黑白斑點(diǎn)；在X線(xiàn)電視顯示屏上，如果大幅度提高增益就會(huì)產(chǎn)生雪花或網(wǎng)紋等。這些偽影造成影像密度的改變，結(jié)果是掩蓋或降低了影像細(xì)節(jié)的可見(jiàn)度。醫(yī)學(xué)影像學(xué)上將照片密度或影像亮度的隨機(jī)變化稱(chēng)為影像噪聲。噪聲由不同的原因引起，它的表現(xiàn)形式各不相同。X線(xiàn)照片影像噪聲，通常是由量子噪聲、增感屏噪聲和X線(xiàn)膠片噪聲引起。2023/2/591三、影像噪聲1.量子噪聲X線(xiàn)物理學(xué)原理證明，量子噪聲與X線(xiàn)曝光量直接相關(guān)。從減少X線(xiàn)對(duì)人體放射劑量的角度考慮，最有效的方法是減少mAs，但對(duì)影像質(zhì)量而言，代價(jià)卻是增加量子噪聲，甚至降低影像的可見(jiàn)度;而優(yōu)質(zhì)的圖像要求是低噪聲，為了降低影像噪聲必須使用大曝光量。影像噪聲與所需曝光量之間的關(guān)系，在X線(xiàn)成像過(guò)程中必須合理地統(tǒng)籌兼顧。當(dāng)對(duì)影像質(zhì)量要求不高但對(duì)放射劑量的控制十分嚴(yán)格時(shí)，例如，嬰幼兒髖關(guān)節(jié)攝影可采用高kV、低mAs技術(shù)，而忽略量子噪聲對(duì)影像細(xì)節(jié)的影響;當(dāng)對(duì)影像質(zhì)量要求很高但對(duì)放射劑量的控制不十分嚴(yán)格時(shí)，例如乳腺攝影應(yīng)采用低kV、高mAs技術(shù)，重點(diǎn)放在影像細(xì)節(jié)顯示。2023/2/592三、影像噪聲2.增感屏噪聲影像噪聲產(chǎn)生的另一個(gè)重要來(lái)源是增感屏，即產(chǎn)生這種噪聲的重要因素是屏的吸收效率和轉(zhuǎn)換效率。(1)屏的吸收效率:提高增感屏對(duì)X線(xiàn)接收的靈敏度是減少量子噪聲的較好方法。有幾種因素決定了增感屏對(duì)X線(xiàn)光子的吸收效率，它們是增感屏熒光物質(zhì)的類(lèi)型、增感屏的厚度和X線(xiàn)光子的能譜。(2)增感屏的轉(zhuǎn)換效率:增感屏轉(zhuǎn)換效率取決于熒光物質(zhì)類(lèi)型和生產(chǎn)工藝，原則上講，轉(zhuǎn)換效率高會(huì)增加增感屏的晶體顆粒發(fā)光能力，并減少對(duì)被檢者的照射量。但缺點(diǎn)是熒光顆粒增大，加大了增感屏的結(jié)構(gòu)噪聲。3.X線(xiàn)膠片噪聲近代X線(xiàn)膠片的生產(chǎn)工藝已達(dá)到較高的水平，特別是扁平顆粒技術(shù)的使用，膠片的顆粒噪聲一般不作為重要考慮因素。需要注意的是，當(dāng)膠片和增感屏二者的光譜特性非常靠近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生最大的量子噪聲。因此，量子噪聲常常是限制在X線(xiàn)攝影中使用高感度膠片的理由。2023/2/593四、影像失真X線(xiàn)檢查是將存在于三維空間的人體組織結(jié)構(gòu)，用X線(xiàn)投影的方法顯示在兩維的影像平面上。根據(jù)幾何光學(xué)的投影原理，影像上顯示的人體結(jié)構(gòu)會(huì)或多或少地喪失了正常的形態(tài)。這種因成像原理而造成的大小和形狀上的變化稱(chēng)為影像失真。影像失真是成像過(guò)程必然的改變。失真是影響X線(xiàn)照片質(zhì)量的幾何特征，一般可分為放大失真和形狀失真兩類(lèi)。2023/2/594四、影像失真(一)放大失真放大失真受X線(xiàn)成像系統(tǒng)的三個(gè)基本距離控制，即焦點(diǎn)(S)、物體(O)和影像接收器(I)這三者之間的距離和諸距離之間的比值決定了影像的放大率。2023/2/595四、影像失真(二)形