第4章X射線的攝影與透視現(xiàn)在是1頁\一共有99頁\編輯于星期一4.1X射線攝影現(xiàn)在是2頁\一共有99頁\編輯于星期一一、膠片膠片的作用：記錄，顯示，存儲?，F(xiàn)在是3頁\一共有99頁\編輯于星期一感光層

1）明膠乳劑

2）鹵化銀（AgX）顆粒

氟化銀（AgF）、氯化銀（AgCl）

、溴化銀（AgBr）、碘化銀（AgI）等

現(xiàn)在是4頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片的曝光

曝光－潛影－顯影－定影

現(xiàn)在是5頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片的幾個概念1）光密度：物體對光的吸收程度2）曝光度：投照光強度對投照時間的積分。用H表示。H=I?t注意：膠片光密度隨曝光度增大而加大3）感光度：感光的速度。影響曝光量。4）黑度：膠片變黑的程度。黑度就是膠片的光密度。用D表示?，F(xiàn)在是6頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片的光密度膠片變黑的程度，也稱黑度。

（1）有一個線性部分，最佳工作部分（2）H=0時，D=D0≠0，底片黑霧，D0越小越好現(xiàn)在是7頁\一共有99頁\編輯于星期一

X射線攝影涂有化學物質的膠片，感光發(fā)生化學反應，在膠片上形成普通X射線攝影；化學反應：X線照射膠片，使膠片中鹵化銀還原為銀，殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成的黑色影像?，F(xiàn)在是8頁\一共有99頁\編輯于星期一X射線攝影的優(yōu)勢a.分辨率高，X線攝影的空間分辨力，決定于膠片感光顆粒的大小，約0.1-0.2mm，這個分辨力在目前所有的醫(yī)學影象中是最高的。b.X線劑量比X線透視小的多。c.光越強，銀還原越多，照片越黑。

骨頭在X透視中為黑X攝影中為白（曝光率小）現(xiàn)在是9頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片直接成像用膠片配合增感屏用膠片（屏－片成像）現(xiàn)在是10頁\一共有99頁\編輯于星期一二、增感屏

X射線－增感屏－熒光－膠片感光現(xiàn)在是11頁\一共有99頁\編輯于星期一熒光現(xiàn)象熒光物質躍遷不改變物質的物理化學性質現(xiàn)在是12頁\一共有99頁\編輯于星期一熒光材料與熒光屏1）熒光材料的使用是X線照相術的一大進展。2）熒光材料對X線的吸收系數(shù)大于膠片的感光乳膠，而且感光乳膠對熒光材料吸收X線后所發(fā)出的熒光即可見光的敏感度大于對X線的敏感度，所以，使用熒光材料進行一次光子能量轉換后膠片曝光得到的光密度遠遠大于膠片直接對X線曝光的光密度。3）可顯著提高X線照相的靈敏度，縮短曝光時間，降低X線劑量?，F(xiàn)在是13頁\一共有99頁\編輯于星期一熒光材料與熒光屏X線熒光材料通常制成很細的粉末，與粘結劑混合后均勻涂敷在硬紙板或合成纖維板上，制成X線熒光屏。熒光屏的功能在于：1）吸收X線光子能量2）將吸收的能量轉換成熒光（可見光）輻射?，F(xiàn)在是14頁\一共有99頁\編輯于星期一熒光材料與熒光屏熒光屏的吸收效率：20~70%影響因素：熒光材料（密度、等效原子序數(shù)）厚度X線能譜現(xiàn)在是15頁\一共有99頁\編輯于星期一

熒光屏的轉換效率：5~20%決定于熒光材料（等效原子序數(shù)）當轉換效率為5%時，一個50keV的X線光子平均能夠產(chǎn)生1000個藍綠光光子（2.5eV）。熒光材料與熒光屏現(xiàn)在是16頁\一共有99頁\編輯于星期一熒光材料與熒光屏熒光屏對成像的影響大幅降低曝光劑量kVp和mAS造成圖像質量一定的退化吸收效率和轉換效率現(xiàn)在是17頁\一共有99頁\編輯于星期一X線熒光屏的分類增感屏增感屏與膠片配合，用于X線照相，側重于圖像質量的提高。透視屏透視屏用于X線熒光透視，側重于靈敏度?，F(xiàn)在是18頁\一共有99頁\編輯于星期一X線熒光屏增感屏——X線照相熒光輻射光譜與膠片感光光譜前屏和后屏圖5-1增感屏用于X線膠片成像現(xiàn)在是19頁\一共有99頁\編輯于星期一散射與濾線器現(xiàn)在是20頁\一共有99頁\編輯于星期一散射與濾線器康普頓散射，影像灰霧現(xiàn)在是21頁\一共有99頁\編輯于星期一4.1.4、X射線造影與造影劑現(xiàn)在是22頁\一共有99頁\編輯于星期一X射線造影與造影劑常規(guī)X線攝影的特點：1）人體中肺，腸，胃中空氣吸收X線最少，密度最低，鈣鹽密度最高，吸收X線最多。2）脂肪，軟組織物質密度差異小，很好的曝光率條件才能顯一點差別。3）各種軟組織和體液，密度接近，導致影象差別極小，使X線影象診斷受影響。現(xiàn)在是23頁\一共有99頁\編輯于星期一造影劑的引入注入待檢器官，引入密度差分類：陽性造影劑陰性造影劑陽性：原子序數(shù)大，物質密度高，對X線吸收強。鋇劑，碘劑陰性：原子序數(shù)小，密度小，吸收少。如空氣，氧氣，二氧化碳，笑氣等。現(xiàn)在是24頁\一共有99頁\編輯于星期一造影劑的要求1）無毒，無刺激性，副作用小。2）容易吸收，排泄，不久存體內(nèi)。3）理化性能穩(wěn)定，便于存儲。4）Z大（或?。?，密度大（或小），用于Z?。ɑ虼螅芏刃。ɑ虼螅┑慕M織器官中，形成影像差別?，F(xiàn)在是25頁\一共有99頁\編輯于星期一血管造影現(xiàn)在是26頁\一共有99頁\編輯于星期一鋇餐透視現(xiàn)在是27頁\一共有99頁\編輯于星期一鋇餐透視現(xiàn)在是28頁\一共有99頁\編輯于星期一碘比鉛是更好的造影劑現(xiàn)在是29頁\一共有99頁\編輯于星期一4.2X線透視1、普通X射線透視原理：人體各組織，器官在密度，厚度方面存在差異，對X線的衰減不同，X線可在熒光屏上形成明暗不同的點形成的影像。應用：1）對這個影象的分析，可判斷組織器官的形態(tài)功能。2）可觀察器官的活動情況，如心臟搏動，膈肌運動，腸胃蠕動，有功能成像的意義?，F(xiàn)在是30頁\一共有99頁\編輯于星期一X線透視的優(yōu)缺點

優(yōu)點：方便，簡單，便宜缺點：1）輻射劑量大得多，被檢者與醫(yī)生不可避免地受到輻射影響2）普通X透視不能留下客觀記錄3）熒光屏亮度有限，人視覺靈敏度低，熒光物質顆粒較大，在影像的轉換過程中，細微結構變的模糊不清?，F(xiàn)在是31頁\一共有99頁\編輯于星期一2.X線影像增強器可提高透視亮度1000-10000倍X線影像增強器（XII—X-rayImageIntensifier）現(xiàn)在是32頁\一共有99頁\編輯于星期一圖5-9XII結構現(xiàn)在是33頁\一共有99頁\編輯于星期一輸入屏：涂有原子序數(shù)較高的碘化銫熒光粉，從人身過來的X射線轉化為熒屏影像，產(chǎn)生熒光，與光電陰極偶合，直徑10~40cm。光電陰極：半透明銫化銻，在光子照射下，發(fā)射低能電子，光電子數(shù)量與輸入屏上亮度是線性關系，形成電子影象。聚焦電極：防止電子發(fā)散。陽極：加25~30KV電壓，加速光電子，使之打在輸出屏上，電子影像再次轉化為熒光影像。輸出屏：涂有硫化鋅鎘的熒光屏。電子流打擊輸出屏，會發(fā)出熒光。直徑1.3~2.6cmXII的結構現(xiàn)在是34頁\一共有99頁\編輯于星期一X線影像增強器優(yōu)點1）用增強器后，X線劑量減少為1/10；2）圖像亮度大大增加，不要暗室；3）新熒光物質和工藝，使影像分辨率大大增加，分辨細微的病變；4）成像速度快，適合實時成像為X線電視，錄像、電影打下基礎。5）劑量減小，使X線管負荷也降低，便于減小焦點，提高影像質量?，F(xiàn)在是35頁\一共有99頁\編輯于星期一影像增強器的性能參數(shù)1、增益在同樣劑量X射線照射時：增益=影像增強器輸出屏亮度/普通透視屏亮度2、圖像縮小增益gm=輸入屏面積/輸出屏面積3、能量放大增益gf=輸出屏光子數(shù)/輸入屏光子數(shù)4、影像增強器的圖像亮度總增益g=gm×gf現(xiàn)在是36頁\一共有99頁\編輯于星期一X線影像增強器缺點：視野小，幾何畸變；

現(xiàn)在是37頁\一共有99頁\編輯于星期一基于XII的X線成像攝像系統(tǒng)基于XII的X線成像攝像系統(tǒng)現(xiàn)在是38頁\一共有99頁\編輯于星期一基于XII的X線成像應用明室透視血管造影和血管減影介入治療數(shù)字X線成像現(xiàn)在是39頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3數(shù)字X射線成像現(xiàn)在是40頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.1概述傳統(tǒng)屏-片成像優(yōu)點空間分辨力高、價格低廉，X線設備造價低、維護費用低現(xiàn)在是41頁\一共有99頁\編輯于星期一傳統(tǒng)屏-片成像缺點動態(tài)范圍??；需要化學處理，影響圖像質量，污染環(huán)境；無法進行后處理，廢片率較高；圖像獲取、顯示、存儲和傳遞的功能均以膠片為載體，無法復制；消耗白銀現(xiàn)在是42頁\一共有99頁\編輯于星期一數(shù)字X線成像系統(tǒng)基本特征用電子探測器取代膠片；用軟拷貝（softcopy）顯示取代膠片和燈箱?；緲嫵蒟線源圖像獲取及處理子系統(tǒng)圖像處理及顯示子系統(tǒng)圖像存儲、歸檔子系統(tǒng)現(xiàn)在是43頁\一共有99頁\編輯于星期一數(shù)字X線成像系統(tǒng)優(yōu)點動態(tài)范圍大；不需膠片，直接成像；具有強大的圖像后處理技術，曝光條件不夠理想的圖像經(jīng)處理后可以滿足診斷要求，不必再次曝光；圖像獲取、顯示、存儲和傳遞的功能相互分離，顯示、存儲、復制和傳遞非常方便，是遠程放射學和遠程醫(yī)療的基礎。現(xiàn)在是44頁\一共有99頁\編輯于星期一分類1）

XII+攝像機2）接收屏+鏡頭耦合+CCD3）光纖漸縮管+CCD4）ComputedRadiography（CR）1982年日本富士公司開發(fā)，目前應用最廣5）平板探測器（FlatPanelDetector,FPD）1997年開始出現(xiàn)

現(xiàn)在是45頁\一共有99頁\編輯于星期一XII+攝像機攝像機Vidicon（VIDeo+ICONoscope）CCD現(xiàn)在是46頁\一共有99頁\編輯于星期一接收屏+鏡頭耦合+CCD現(xiàn)在是47頁\一共有99頁\編輯于星期一光纖漸縮管+CCD現(xiàn)在是48頁\一共有99頁\編輯于星期一1、數(shù)字透視（DF）主要部件：X射線發(fā)生器、影像增強器、電視攝像機、AD轉換器、計算機。用于影像圖象要求不高的場合?，F(xiàn)在是49頁\一共有99頁\編輯于星期一2、掃描投影放射攝影1.點掃描（飛點掃描）攝影點掃描（飛點掃描）攝影就是將X射線管發(fā)出的X射線準直為一很細（筆形）的X射線束，這束很細的X射線通過被檢者的身體進入探測器，在探測器內(nèi)由熒光物質轉換成可見熒光，被反光材料反射至光電倍增管變換為電信號，輸出一個與入射X射線強度成正比的電脈沖。優(yōu)點：人體受輻射少，圖像清晰。缺點：速度慢，有失真?，F(xiàn)在是50頁\一共有99頁\編輯于星期一

現(xiàn)在是51頁\一共有99頁\編輯于星期一2.線（扇）掃描法線（扇）掃描法是用一個與一維探測器組（線陣探測器）在同一平面內(nèi)的狹縫準直器將X射線準直成一扇形X射線束（如圖2-16所示），當扇形Ｘ射線束通過被檢物體到達探測器后，由探測器轉換成具有被檢測物體上某一行信息的電信號，這個電信號經(jīng)A/D轉換后，變?yōu)閄射線數(shù)字影像中的“行”。掃描時間較點掃描短。X射線源的使用效率低?，F(xiàn)在是52頁\一共有99頁\編輯于星期一現(xiàn)在是53頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.2

膠片數(shù)字化1）CCD數(shù)碼照相機1.動態(tài)范圍小2.小范圍拍攝

現(xiàn)在是54頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片數(shù)字化2）線陣CCD掃描儀1.CCD噪聲2.動態(tài)范圍小

現(xiàn)在是55頁\一共有99頁\編輯于星期一膠片數(shù)字化3）激光逐點透射掃描儀最為常用現(xiàn)在是56頁\一共有99頁\編輯于星期一光透射類掃描儀技術分析1、由于光密度與膠片透射率是對數(shù)關系，D=lg(I0/I)信號放大電路采用對數(shù)放大器。現(xiàn)在是57頁\一共有99頁\編輯于星期一光透射類掃描儀技術分析2、數(shù)字化光密度動態(tài)范圍由計算機及A/D轉換器位數(shù)決定。如光密度信號0~4V，12位A/D，每位數(shù)0.001個單位光密度。3、空間分辨率：取樣光窗大小電子學系統(tǒng)帶寬（取樣率）膠片傳送速度機械傳送精度4、掃描速度現(xiàn)在是58頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.3計算機X射線攝影術（CR）現(xiàn)在是59頁\一共有99頁\編輯于星期一計算機X射線攝影術ComputedRadiography（CR）核心技術是IP板1）IP的構成2）IP信息的數(shù)字讀取現(xiàn)在是60頁\一共有99頁\編輯于星期一將膠片用IP板代替IP板的結構IP板的技術核心是熒光層現(xiàn)在是61頁\一共有99頁\編輯于星期一核心是成像板IP成像板的結構（IP:ImagingPlate）：

光可激發(fā)磷光體，光激勵發(fā)光現(xiàn)象（PSP:PhotostimulablePhosphor）

氟鹵化鋇BaFX:Eu++

PSP受X線照射后電離形成電子-空穴對，這些帶電粒子在PSP晶格中累積并能保持一段時間，在成像板中形成潛像。典型材料：氟鹵化鋇晶體最常用現(xiàn)在是62頁\一共有99頁\編輯于星期一核心是成像板IP成像板的結構（IP:ImagingPlate）：

帶有潛像的IP板在一定波長的激光進行二次激發(fā)會發(fā)出可見熒光，這就是光激勵發(fā)光現(xiàn)象。氟鹵化鋇存在光激勵發(fā)光現(xiàn)象的機理尚不明了?，F(xiàn)在是63頁\一共有99頁\編輯于星期一IP的讀出現(xiàn)在是64頁\一共有99頁\編輯于星期一CR的特點數(shù)字化成像動態(tài)范圍比傳統(tǒng)攝影大幾個數(shù)量級

需要的射線劑量比傳統(tǒng)攝影小可重復使用缺點：時間分辨力差，空間分辨力比X攝影稍差現(xiàn)在是65頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.4直接數(shù)字攝影術-DR現(xiàn)在是66頁\一共有99頁\編輯于星期一直接數(shù)字攝影術DirectDigitizedRadiography（DDR）核心技術是平板探測器1）直接轉換平板探測器2）間接轉換平板探測器現(xiàn)在是67頁\一共有99頁\編輯于星期一直接轉換平板探測器X射線強度直接轉換為電信號現(xiàn)在是68頁\一共有99頁\編輯于星期一間接轉換平板探測器間接平板探測器的多層結構

細針狀或柱狀的碘化銫CsI:Tl鉈晶體

X射線強度先轉換為熒光，再轉為電信號現(xiàn)在是69頁\一共有99頁\編輯于星期一間接轉換平板探測器X射線強度先轉換為熒光，再轉為電信號。讀取電路現(xiàn)在是70頁\一共有99頁\編輯于星期一DR胸片的一個例子現(xiàn)在是71頁\一共有99頁\編輯于星期一DR的特點射線利用率高，DR：65％，CR：35％X攝影：25％，進一步降低劑量有潛力空間分辨力高，非常接近X攝影缺點：時間分辨力稍差，讀取數(shù)據(jù)5~7秒，恢復過程需13s技術研發(fā)焦點：提高動態(tài)顯示能力?，F(xiàn)在是72頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.5多絲正比法現(xiàn)在是73頁\一共有99頁\編輯于星期一多絲正比電離室由兩塊作負電極的平行金屬網(wǎng)中間夾有作正電極的平行金屬絲平面構成一個單元，室中充以氬和甲烷或二氧化碳等混合氣體。電極間加直流高壓，電壓處在正比區(qū)。當高能帶電粒子穿過多絲正比室，使路徑上的氣體原子電離，電離產(chǎn)生的電子在附近某一金屬絲的電場中形成雪崩式的電離增殖，其放電的總電量正比于初始電離中的電子數(shù)目。利用專門的電子線路可確定入射粒子形成的電壓，進一步由多個單元定出一行。

現(xiàn)在是74頁\一共有99頁\編輯于星期一多絲正比電離室多絲正比室獲得廣泛應用的原因是:定位精度高(幾百微米)、時間分辨好(約20納秒)、直流高壓下自觸發(fā)工作、連續(xù)靈敏、能同時計數(shù)和定位、易加工成各種形狀和尺寸、能在高磁場中工作、有較好的能量分辨本領，并可從一個室單元中同時讀出x、y兩維坐標。因為正比室靈敏度高，可以減少輻射劑量。現(xiàn)在是75頁\一共有99頁\編輯于星期一4.3.6數(shù)字減影血管造影（DSA）

(DigitalSubtractionAngiography)

起源：1）X線透視和造影包含圖像重疊的問題。2）1934年開始用膠片做光學減影，特別適合做血管系統(tǒng)的檢查。3）缺點：浪費大量膠片，易于丟失信息，不能實時顯示，方法復雜。4）因計算機技術發(fā)展，DSA從80年代開始得到發(fā)展?，F(xiàn)在是76頁\一共有99頁\編輯于星期一DSA的分類1）時間減影（最常見）一般DSA均指時間減影2）能量減影現(xiàn)在是77頁\一共有99頁\編輯于星期一時間減影的DSA原理示意現(xiàn)在是78頁\一共有99頁\編輯于星期一（時間減影的）DSA原理示意現(xiàn)在是79頁\一共有99頁\編輯于星期一普通數(shù)字造影圖像（a）和數(shù)字減影血管造影圖像（b）的對比

現(xiàn)在是80頁\一共有99頁\編輯于星期一DSA的原理1.入射I0與透射IT間符合指數(shù)衰減規(guī)律2.在未注入造影劑時血管也看成軟組織現(xiàn)在是81頁\一共有99頁\編輯于星期一DSA的原理在未注入造影劑時

有：即：在注入造影劑后：有：即：

現(xiàn)在是82頁\一共有99頁\編輯于星期一DSA的原理造影前后透過X線強度的對數(shù)差為：使血管分辨清晰現(xiàn)在是83頁\一共有99頁\編輯于星期一時間DSA的幾點結論1）減影后的圖像信號與造影劑的厚度成正比；2）圖像也與造影劑與背景軟組織衰減系數(shù)的差成正比，差越大越好；3）減影后的圖像與骨和軟組織的結構（厚度）無關。減影后，可消除骨、軟組織對圖像的影響?，F(xiàn)在是84頁\一共有99頁\編輯于星期一與膠片減影相比DSA的優(yōu)點1）圖像疊加精確，動態(tài)范圍大2）屏幕顯示，便于分析。3）幾乎實時處理，耗時很少。4）數(shù)字圖像存儲方便，可隨時校正圖像偽影?，F(xiàn)在是85頁\一共有99頁\編輯于星期一DSA的缺點1）成像質量受病人移動、心搏、吞咽、腸蠕動等影響；2）不進行選擇性注射時，血管重疊。3）影響程度還可忍受，臨床應用廣泛?，F(xiàn)在是86頁\一共有99頁\編輯于星期一影響DSA圖像質量的因素1）噪聲：X線散射噪聲、電子電路噪聲等，主要是散射噪聲，被檢體厚度越大，散射越多。2）運動偽影，無法配準。3）造影劑濃度要求的濃度與血管直徑成反比，血管粗，可以濃度低，反之，要求濃度高4）被試的器官狀態(tài)與精神狀態(tài)。現(xiàn)在是87頁\一共有99頁\編輯于星期一2、能量減影成像基礎：機理1：碘、鎢等的邊緣吸收現(xiàn)象中衰減系數(shù)的大幅波動（光子能量小幅變化，其他組織的衰減吸收變化不大）機理2：介質衰減系數(shù)不是一個恒定值，在X線能量增大時，會明顯下降。骨與軟組織的下降速度不同?，F(xiàn)在是88頁\一共有99頁\編輯于星期一“吸收邊緣”（Absorption-edge）現(xiàn)象）

（回顧）吸收邊緣也稱吸收限以鎢靶為例子說明鎢原子電子結合能(keV)K：69.525KeV，（碘約為33keV）L：10.207~12.100KeV，M：1.809~2.820KeV現(xiàn)在是89頁\一共有99頁\編輯于星期一圖3-2質量衰減系數(shù)與光子能量的關系

（回顧）現(xiàn)在是90頁\一共有99頁\編輯于星期一吸收邊緣（吸收限）（回顧）隨E的增加而下降，因E增大則光電截面減小

三大突變分別稱為K、L、M吸收限L吸收限中又有三個小的起伏，

M中有五個小的起伏K的一個吸收限表示光子的能量足以使1s層的一個電子脫離原子，引起原子共振吸收，有一個明顯增加。L、M層的吸收限也一樣現(xiàn)在是91頁\一共有99頁\編輯于星期一不同材