X线成像基本原理.ppt

X线成像基本原理 一 概述 1895年11月8日 德国物理学家伦琴在进行阴极管放电实验时偶尔发现了具有很高能量 肉眼看不见 但能穿透不同物质 能使荧光物质发光的射线 因为当时对这种射线的性质不了解 因此称之为X射线 为纪念发现者 后来也称为伦琴射线 现简称X线 伦琴世界上第一张X线片 二 X线的产生 1 产生条件电子源 X线管阴极灯丝通过电流加热后释放出电子 高速电子流 X线管阴极 阳极之间施加加速高电压 X线管保持高真空 阳极靶面 高原子序数金属物质 钨 钼 X线管X线管套 X线阴极 灯丝 聚焦罩 阴极套等 X线管阳极 阳极头 阳极帽 阳极靶面等 2 产生过程X线管灯丝通过电流加热后 释放出电子 施加在X线管阴极 阳极两端的高电压 对电子加速 形成高速电子流 然后撞击到阳极靶面 释放出X线 X线的产生是能量转换的结果 99 的动能转化为热量 1 动能转化为X线 三 X线的性质 1 X线的本质X线的本质是一种波长很短的电磁波 近似于可见光 具有波粒二象性 X线与物质作用时表现为粒子性 X线传播过程中表现为波动性 X线波长 0 0006 50nm诊断用X线波长 0 008 0 031nm 2 X线的性质物理效应 穿透作用 荧光作用 电离作用及干涉 衍射 反射与折射作用化学效应 感光作用 着色作用生物效应 1 穿透作用X线穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质 并在穿透过程中受到一定程度的吸收即衰减 X线的穿透力与X线管电压密切相关 电压越高 所产生的X线的波长越短 穿透力也越强 另一方面 X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关 X线穿透性是X线成像的基础 2 荧光作用X线能激发荧光物质 如铂氰化钡 钨酸钙等 使产生肉眼可见的荧光 称为荧光作用 是进行透视检查的基础 3 感光作用涂有溴化银的胶片 经X线照射后 可以感光 产生潜影 经显影 定影处理 被感光溴化银中的银离子 Ag 被还原成金属银 Ag 沉淀于胶片的片基上 金属银的微粒 在胶片上呈黑色 而未感光的溴化银 在定影及冲洗过程中 从X线胶片上被洗掉 在胶片上呈白色 根据金属银沉淀的多少 便产生黑白影像 是X线摄影图像获取与保存的基础 4 电离作用X线穿过机体被吸收时 将产生电离作用 使组成物质的分子分解成正 负离子 测量被照组织的电离过程可计算X线的照射量 通常以此作为放射剂量学的基础 5 生物效应X线穿透机体被吸收时 可使组织细胞产生抑制 损害甚至坏死 称为X线的生物效应 X线对机体的损害程度与吸收的X线的量的大小有关 X线的生物效应是放射治疗和放射防护的基础 四 X线的成像 当X线穿透人体不同的组织结构时 被吸收的程度就不同 所以到达荧屏或胶片的X线量有差异 从而在荧屏或胶片上形成明暗或黑白对比不同的影像 X线 人体 转换介质 X线影像 带有人体信息的X线 1 形成X线影像的三个基本条件 1 X线具有一定的穿透力 2 被照体存在着密度和厚度的差异 3 通过显像介质获得X线影像组织结构和器官的密度及厚度的差异 是产生影像对比的基础 是X线成像的基本条件 负像 2 X线的采集和显示 医用X线胶片的分类 a 普通X线摄影胶片感蓝胶片 盲色片 吸收光谱峰值为420nm 包括 标准感度胶片 大宽容度胶片 感绿胶片 正色片 吸收光谱峰值为550nm 包括 扁平颗粒胶片 乳腺摄影用正色胶片 高清晰度摄影用胶片 胶片结构 保护层 感光乳剂层 底层和片基感光乳剂层主要有卤化银和明胶组成 常用卤化银为溴化银 碘化银 b 激光打印胶片处理方式不同分为干式和湿式湿式 红外线激光胶片 820nm 氦氖激光胶片 633nm干式 专机专用 尚不能通用包括含银盐和不含银盐的胶片 都是单面感光或单面影像记录 对热敏感 故统称为热敏胶片 胶片的保存 标准存储条件 温度10 15 湿度40 60 存放时要将胶片站立放置 严禁平放或重压 防止辐射线的照射 避免胶片产生严重灰雾 特别强调 对于热敏胶片的保存 除上述要求外 保存温度严格控制在24 以下 五 X线图像特点 灰阶图像重叠 放大 失真放映人体组织结构的解剖及病理状态 1 密度a 透光率 透过光线强度 入射光线强度T I I0b 阻光率 透光率的倒数O 1 T I0 Ic 密度 阻光率的对数值D LgI0 I人眼正常能分辨的密度范围 0 25 2 0X线诊断照片的密度范围 0 7 1 5 2 对比度 照片上相邻组织影像的密度差K D2 D1 3 模糊a 几何模糊 X线束呈圆锥放射状非点状源射线 在物 片距不为零时 存在几何放大 从而引起半影模糊 人眼的模糊阈值 当半影模糊 0 2mm时 没有模糊之感 当半影模糊 0 2mm时 开始产生模糊之感 b 运动模糊 X线摄影过程中 X线管 被检者 胶片三者之间产生运动 从而引起影像模糊 造成运动模糊的原因 组织脏器的生理性运动 病理性运动