X线成像原理

医学影像学之一 X线成像,1895年伦琴发现X线，1896年被用于对人体进行检查，作疾病诊断，形成了放射（X线）诊断学的新学科，并奠定了医学影像学的基础。,伦琴,人类第一张X光片,近年来医学影像设备不断更新和发展，检查技术不断完善，使医学影像学诊断提高到一个新的水平，并有力地促进了临床医学的发展，为此，卫生部决定将本学科，由原来的影像诊断学更名为现在的医学影像学。在我校是博士点。,现在各医疗单位都建有影像科室； 除X线设备外，现代影像设备 US、CT已广泛应用于基层， MRI和SPECT也已深入至地县医院，PET都先后在我国部分医疗中心成立。,21世纪来，本学科已向无片化、网络化、信息化、微创化的方向发展。另外，分子影像学已作为分子医学的重要组成部分，它将成为连接分子生物学等基础学科与临床医学的桥梁，对现代和未来医学模式会产生革命性的影响。,影像诊断学 应用各种成像技术和方法，使人体内部结构和器官构成图象。方法不同，图象各异，但都是了解人体的解剖、生理和病理，从而达到诊断目的。成象的技术有：,：,（1）X线的方法 如传统X线、CT、DSA、CR、DR等（2） 非X线的方法 如US、MRI、SPECT、PET等,上述影像诊断学成象手段现在已都是数字图象,第一部分 X线成像,X线是波长很短的电磁波，肉眼不能见，居线和紫外线之间。,X线成像基本原理与设备,(一）X线的发生过程和特性自由电子、高速行进、轰击阳极,X线的产生和特性,X线的特性,（1）穿透性（2）荧光效应（3）感光效应（4）电离效应,X线和其成像相关的尚有以下四个特性,1. X线应具有一定的穿透力 2.被穿透的组织结构，必须存在着密度和厚度的差异 3.有差别剩余的X线必须经过显像过程，应用X线片、显示屏等表现。,X线影像形成，必须具备以下3个条件：,胸部正侧位（自然对比）,（二） X线机的基本结构 球管 变压器 控制器,DR成像基本原理和设备 将普通X线摄影装置或透视装置同电子计算机结合，使X线信息由模拟信息转换为数字信息，而得到数字图像的成像技术。,（三） 数字X线成像 （Digital Radiography，DR),DR由方法和结构的不同分为（一）间接数字X线成像(Indirect Digital Radiography, IDR）,1、计算机X线成像（Computer radiography，CR） 它是以影像板（image plate，IP）代替X线胶片作为介质。2、数字X线荧光成像(Digital fluorography,DF) 它是以影像增强电视系统（Image intensify television，IITV）代替X线胶片或CR中的影像板。,（二）直接数字X线成像 （Direct digital radiography,DDR） 平板探测器数字X线成像 (flat panel detectors digital radiography)它的模拟信息的数字转换都在平板探测器上完成，它不用影像板也不用摄像电视系统。,DR的临床应用CR、DF、DDR都是数字X线成像，都有数字成像的共同优点，同普通模拟X线成像比较有明显的优势。,数字胃肠,胃肠造影（人工对比）,DR,颈椎侧位（自然对比）,二. X线图像特点 X线图像是从黑到白不同灰度的影像组合，是灰阶图像。来反映人体的介剖、生理和病理。,X线束是向人体作锥形投照，因此X线阴影有一定程度的放大和失真，并产生伴影。,三. X线检查技术 利用自然对比和人工对比的原理可分为： 1.普通检查 透视 摄影,胫腓骨（自然对比）,2. 软线摄影 用钼靶球管代替钨靶使能发射波长较长的X线，常用来检查软组织，特别是乳腺。,乳腺钼靶片,造影方式（1）直接引入 口服 灌注 穿刺 （2）间接引入 经静脉显示泌尿系统,（1）高密度 钡 碘 无机碘 碘油 有机碘: 离子型 非离子型,3.造影检查 人工对比,对比剂,（2) 低密度,胃溃疡（龛影）,良性,恶性,小肠造影,结肠造影,子宫输卵管造影,胆系造影,静脉肾盂造影 （IVP）,X线诊断的临床应用X线检查技术用于临床已有百年历史，由于其成像清晰、经济、简便等优点，因此，传统X线诊断仍是影像中使用最多和最基本的方法，其如胸片、腹部平片、胃肠、结肠、小肠、胆系、尿路、子宫等。,第二部分 以腹部平片举例，简述X线成像的作用和价值。,腹部X线平片的价值 1. 正常腹内脏器多为中等密度，相互之间缺乏自然对比，在 腹部平片中提供的X线征像较少。 2. 当某些病变导致其密度、外形等发生改变时，可看到一些征象，过去常用来作为诊断依据。自从US、CT广泛应用于临床后，肝、脾和胰等脏器已很少用腹部X线平片来诊断。 3. 现在腹部X线平片，常只用来急腹症和泌尿系结石等方面的诊断。,腹部X线平片的检查方法 1. 透视 可观察膈肌运动和胃肠蠕动，还可以除外由胸部疾病所致的腹痛。透视常用于胃肠道穿孔和肠梗阻等诊断的筛选。,2. 摄片 常用的体位是： （1）仰卧水平前后位和/或仰卧水平侧位. (仰卧正位和/或侧位) （2） 站立正位和/或侧位。,小结 1. 本节课的重点