第二章 第三节 X线检查技术

1、医学影像检查技术医学影像检查技术第二章第二章 X X线检查技术线检查技术吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 X线检查技术是医学影像检查技术中最基本的检查方法，属于传统放射学的范畴。 主要内容： X线摄影条件 X线检查体位及摄影基本概念 X线常规及特殊检查技术 X线造影检查技术 数字X线检查技术 数字成像及胶片处理技术 放射诊断质量评价及影像质量管理吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术学习目的： 掌握x线摄影基础知识，普通x线检查技术，CR、DR参数选择及影像效果，常规造影检查方法等； 熟悉x线成像质量影响因素，CR、DR操作流程及临床应用。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 X X线

2、摄影条件线摄影条件吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术X线成像质量影响因素影响X线照片影像质量因素： X线管焦点、X线摄影条件、影像信息探测系统、被照体及图像处理等。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术一、影像的光学密度与灰度 （一）概念： 照片的密度（黑化度）：透明性照片的暗度 或不透明程度。 影像灰度：若所获得的被检体影像不打印成X线照片，而是直接在影像显示器上显示，则显示器上显示的人体不同组织结构的黑化(亮暗)程度吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 密度与灰度是组成医学影像的基本要素之一， 在影像上能够分辨出不同组织结构的原因是影像具有足够的密度(灰度)和对比度。吉林医药学院口腔

3、影像系医学影像检查技术吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术医学影像的记录方式：干式打印 包括：激光打印和非激光打印激光打印：光一热式成像 激光诱导成像非激光打印：直接热打印技术 干式喷墨成像吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术医用X线照片：吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 X线胶片的观察： 光线透光率的大小由照片的阻光能力决定。 透光量的变化由照片透光率和阻光率表示。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 照片适宜的可视范围 ： 一般适合人眼观察的x线照片密度范围在0.252.0，适于人眼读片的观片灯的照度为5000lx。最适于人眼观片的照片密度值是1.0左右. 一般照片的影像密度值

4、在0.71.5最宜于医生识别。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（二）影像照片密度的因素 影响照片密度的因素主要有管电流量(mAs)、管电压(kV)、摄影距离、屏一片组合、胶片的冲洗条件。 数字影像打印照片的密度与胶片打印、影像后处理参数、胶片的冲洗条件等相关。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（1）管电压值 屏-片组合进行普通平片摄影时，管电压值和管电流量是影响密度的主要因素。 控制X线光子的平均能量。（2）管电流量 在正常的x线摄影曝光范围内，密度与X线曝光量成比例。管电流量决定着探测器所探测的信息量，影响着影像的SNR。 管电流量是保证影像质量的基础。吉林医药学院口腔影像系医学影

5、像检查技术（3）摄影距离 X线强度与距离的平方成反比，随摄影距离增大，X线的强度下降，照片密度减低。（4）探测器 屏-片组合：增感屏的增感率越高，x线光子转换成荧光的能力越强，所获得的照片密度越大；X线胶片的感光度越高，获得的照片密度越大。 数字成像系统中，CR的探测器是IP，DR的探测器为FPD，影响影像的显示信息量，与照片密度无关。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 IP成像板结构示意图吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 FPD：从能量转换方式分直接型平板探测器（非晶硒平板探测器）主要由非晶硒层TFT构成。入射的X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的

6、方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。每一个晶体管的储存电荷量对应于入射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。优点：非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，可以获得比较高的空间分辨率。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 间接型平板探测器（非晶硅平板探测器）由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD，或CMOS将可见光转换成电信号。缺点：在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影

7、响。改进：将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术(5)图像处理参数 图像后处理参数、打印机及胶片处理因素； 处理技术，X线机及解剖、病理的因素。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术二、影像对比度吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 （一）物体对比度 1）定义：为使一个物体的组织结构在x线影像中可见，此物体与其相邻物体在物理特性(密度、厚度)或化学特性(组织的原子序数)等方面必须存在一定差异，这种源于物体固有的差异称为物体对比度。 2）意义：形成医学影像的基础。 3）

8、人体主要物质：气体、脂肪、肌肉、骨骼等。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（二）X线对比度 X线本身是一束无信息的能源，当它透过人体时，X线被部分吸收和散射，高吸收区域透过的X线与低吸收区域透过的X线形成强度分布的差别，这种透过人体组织后形成的x线强度的差异称为X线对比度。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术x线对比度的产生有四种情况：相邻两物体的吸收系数和厚度均不相同，透过的线量强度产生的差异；相邻两物体的厚度相等，吸收系数不同而产生的x线对比度；相邻两物体的衰减系数相等而厚度不同的两部分物体所产生的对比度；一种或多种吸收系数和厚度不同的物体包埋在另一物体中，医用x线摄影常是这种情况。

9、如位于肌肉之中的骨，位于肺内空气中的血管和病灶，由此产生x线对比度。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术产生x线对比度的原因：x线吸收系数；物体厚度、密度。 医用X线摄影主要利用的是产生光电吸收波长范围的X线。 X线吸收系数=b人体组织的原子序数4X线波长3。式中b为系数。 人体组织的原子序数、X线的波长、人体组织密度、厚度四个因素影响x线对比度。此外，还有散射效应也影响x线对比度。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（三）胶片对比度 X线胶片对X线对比度的放大能力称为胶片对比度。 胶片对比度具有对x线对比度的放大能力，主要取决于胶片特性曲线的斜率()或平均斜率。吉林医药学院口腔影像系医学

10、影像检查技术（四）光学（照片）对比度 1、概念 一般把照片上相邻两处的密度之差(D1一D2)称作光学对比度。 照片上的密度值差异是辨别物体影像存在的基础。 照片影像就是由无数的对比度构成的。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 对比度符合加法法则。 照片对比度是以黑化度差异的形式表现出 体的结构特性。 照片对比度取决于物体对比度、x线对比度、胶片对比度、数字处理参数和胶片处理过程。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 照片在可视密度范围内，人眼可分辨的密度级数或灰阶数称对比度的影像特征。x线照片密度范围一般是0.252.0。 特征形式：高对比度影像：当影像上相 邻两点的密度差大时称为高对比

11、度影像。 存在的问题-在可视密度范围内可分辨的灰阶数较少，不易显示出人体组织密度的细微改变。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术低对比度影像：当影像上相邻两点的密度差异较小时称为低对比度影像。 低对比度影像在照片的可视密度范围内能显示出更多的灰阶级数。 存在的问题，在可视密度范围内可分辨的灰阶数较多，影像上表现的组织密度间差异很小，人体组织密度差别不大的结构不易被人眼区分。 吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术2、影响光学（照片）对比度的因素 X线质(管电压)、X线量、胶片值和灰度 （1）X线质：kV决定X线的质，即穿透能力，控制着影像对比度。 软组织摄影：用2540kV；普通摄影：用40

12、100kV；高千伏摄影：大于120kV。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 （2）X线量：X线量与对比度没有直接的影响， 但随着X线量增加，探测器接受的能量(信 息量)增加，照片的对比度会降低。 （3）胶片值：应用值不同的胶片记录影像时，所得的照片对比度是不同的。 （4）灰度：灰雾来自散射线、胶片与胶片处理过程。 管电压越高，被照体产生的散射线越多； 胶片保存时问太长，或保管不妥，会使胶片灰雾增加； 传统胶片冲洗技术直接影响照片对比度，若显影不当，暗室照明不安全，也可在胶片上产生灰雾。这些异常的灰雾，可使照片对比度降低，导致本来对比度较小的病灶难以辨认，甚至被漏掉。吉林医药学院口腔影像系医

13、学影像检查技术吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（五）人工对比度 采用人工注入对比剂的方法而获得人体内组织结构间的影像对比度称为人工对比度。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术三、照射野与散射线（一）照射野 通过X线管窗口的X线束入射于被检体的曝 光面。 照射野的大小与X线照片影像的密度、对 比度有很重要的关系。 准直器：吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（二）散射线（二次射线） 它主要由康普顿效应产生。 散射线形成无用影像，使照片发生灰雾，影响照片对比度。散射线多少相关因素：x线波长、被照体的厚 度、面积、被照体组织的原子序数等。散射线能量相关因素：原发射线的能量及散射 角度。吉林

14、医药学院口腔影像系医学影像检查技术 散射线产生示意图吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 1散射线对影像质量的影响 散射线少 灰雾 对比度 散射线多 对比度 模糊效果吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术2、散射线的拟制 (1)准直器：抑制散射线产生的主要方法是用准直器控制照射野大小，减少不必要的照射面积，并将与X线束方向不同的焦点外X线吸收掉。 (2)滤过板：将适当厚度的金属薄板，如铝板、铜板等，置于X线管窗口处，吸收原发射线中波长较长的无用射线，从而减少散射线。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术3散射线的排除 空气间隙法和滤线栅法(1)空气间隙法：吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技

15、术(2)滤线栅法：滤线栅是直接吸收散射线最有 效的设备，与准直器并用效果更好。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 滤线栅的分型： 根据铅条的排列方式可将滤线栅分为三种类型：平行式、聚焦式和交叉式。 根据在摄影中其是否运动分为静止式和活动式。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术使用滤线栅注意事项：使用平行式滤线栅时，摄影距离要大，一般用于胸部摄影，安装在胸片架内；使用聚焦式滤线栅时，x线管焦点至滤线栅的距离应在滤线栅栅焦距允许的范围之内；使用交叉式滤线栅时，X线管焦点在滤线栅的垂直中心上，并且x线管焦点至滤线栅的距离应在滤线栅栅焦距允许的范围之内。滤线栅有正反两个面，聚焦式和交叉式滤线栅不

16、能反面应用。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术四、X线摄影条件的选择与自动曝光控制系统（一）X线摄影条件的选择吉林医药学院口腔影像系摄影条件的选择摄影条件的选择（一）感光效应（一）感光效应（二）（二）X X线摄影条件的基本因素线摄影条件的基本因素（三）（三）X X线摄影条件的应用线摄影条件的应用医学影像检查技术1、感光效应 指X线通过人体被检部位后，使感光系统感应有效X线，并由此产生诊断所需的影像效果。即X线摄影后的影像效果均称之为“感光效应”或：X线对胶片的感光作用吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术影响感光效应的因素： 管电压、管电流、曝光时间、焦-片距等感光效应公式： kVn. I

17、. T E=k R2 n值一般在2-5的范围吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术2、X线摄影条件的基本因素1）管电压 KV是影响照片密度、对比度以及信息量的重要因素。 X线的穿透能力取决于kV的高低。在x线摄影的能量范围内，主要作用形式是光电效应和康普顿效应。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术2）管电压和管电流量： 其他因素固定，x线感光量(E)与kVn和mAs的乘积成正比。3）管电流和摄影时间： 对于mA和秒(s)的选择，要充分考虑到被检体的状态，易运动的摄影部位采用短时间、大毫安。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术4）摄影距离： 焦-片距（FFD）或焦点-影像距离(FID) 焦点

18、至胶片(探测器)问的距离。 在摄影的有效范围内，胶片上得到的x线量与FFD的平方成反比。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术5）变换屏一片系统： 屏一片系统影响着照片上形成的影像密度、 对比度、锐利度以及信息传递功能。 关注增感屏的增感率（S） Q0=QmS 若用增感率为S1，的增感屏所需管电流量为Q1，那么用增感率S2的增感屏所需的Q2 Q2=KS . Q1= S1 S2 . Q1吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术6）滤线栅和照射野 滤线栅 在选择摄影条件时要考虑到滤线栅的曝光量倍数(B)。 设不使用滤线栅时的管电流量为Q0 ，那么在使用滤线栅时的Qm为： Qm =曝光量倍数B X不用

19、滤线栅时的管电流量Q0 Qm =BQ0 吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 照射野 必须有效地使用遮线器控制照射野。随着照射野的缩小，散射线含有率下降，照片对比度提高，但是需增加毫安秒以保持影像密度不变。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术3、X线摄影条件的应用 X线摄影条件的制定，除了摄影条件基本因素外，还必须考虑人体被检部位的构成，被检部位组织器官运动状况、病理、年龄、胖瘦等因素。各地应用方法有一些差异，大体可归纳为四类。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术(1)变动管电压法（变动kV技术） 变动kV法也称美国法 把摄影中各种因素作为常数，使管电压随着被检体的厚度而相应变化，其数值

20、关系可用下式来表示 2d 式中：（k）代表管电压，d代表被检体的厚度（），代表常数。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 上式中的可由实验求出。由此数就可用上式求出被检体的厚度和管电压的数值关系。例如，当管电流是100m，靶距离是100时，四肢骨的常数30，腰椎骨的常数26，头部的常数24。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术（2）固定管电压法 在X线摄影中kV值是固定的，mAs作为照片密度的补偿，随着被摄体的厚度d和密度p而变化。 管电压值一般要高1020kV，所用的mAs值成倍下降吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术3、对数率法及X线摄影条件规范化 不论是改变KV的X线摄影方法，还是

21、固定KV技术，都未能完全解决如何获得一张优质X线照片的摄影条件问题，因此有必要恰当地解决诸因素（KV、 ms、几何条件、感光材料、滤线栅、增感屏性能、电源整流方式、体厚等）的平衡关系问题。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 西门子公司的Flaalen研究的西门子条件表，又称对数率法或点数法解决了平衡诸摄影条件因素的方法问题。吉林医药学院口腔影像系医学影像检查技术 摄影条件规范化： 指平衡线摄影各因素，使在线照片上得到恰当的密度值并获得最大信息的方法，对数率法是较好的方法。其内容是：将影响曝光量的三大因素变换成对应的对数率点数。 E=KE=KkVkVn nmAsmAsr r2 2 lgE=lgK+nlgkV+lgmA