普通X线诊断的伟大发展

普通X线诊断的伟大发展第1页/共13页

某鱼尾部静脉系统（部分）成像

第2页/共13页

乳腺腺癌标本的４种摄影技术图像:a为普通乳腺摄影，

b为Ｘ线辐射能量为２２.２keＶ时的乳腺摄影，

c为位相摄影，

d为病理标本。

图中：Ａ为无细胞的致密纤维组织，Ｂ为肿瘤转移至淋巴管，Ｃ为静脉。

第3页/共13页X线相位对比摄影（Phase–contrastRadiography,PhR）概念是IngalV.N.,BeliaevskayaE.A.,EfanovV.P.最早于1991年5月14日，在研究物体内部结构的专利中提出的。详细生物体检查的描述是IngalV.N.,BeliaevskayaE.A.,BushuevV.A.于1997年1月16日的专利中阐述的。

第4页/共13页

传统Ｘ线摄影时，原发射线为连续光谱（波），穿过被检体后，对于结构细节的显示依靠的是密度差，其检测差异低。第5页/共13页ＰＨＲ时，使用的是单能射线，通过被检体后，由于反射和干涉效应等，对于结构细节的检测差异大第6页/共13页1、X线相位对比摄影技术的原理

第7页/共13页简而言之，相位对比摄影技术是用具有单色平行特征且符合一定参数的X线对物体进行照射，利用光的相干特性，取得带有相位干涉信息的图像。X线典型的参数是：光谱-5×10–4，在某方向上分散10-6

弧度，垂直方向-4°。这一X线束由单晶体单色器通过对X线管发出射线的“布拉格”反射产生，它具有高度的一致性和空间相干性。当这样一种X线穿过物体后，其一致性改变且发生折射。折射产生于器官和组织间的内外边缘，折射角非常小，大约10–610–7弧度。为了显示这一细微的角度变化，更多地利用了“布拉格”反射，在物体后增加了单晶矽（称解析器），它把X线的相位改变转换位强度改变。相位对比摄影成像的具体原理相当复杂，从本质上说，X线光波在物体中的轻微偏差，即可额外取得相位延迟且随着偏差值变化。在解析板上随之发生偏差和非偏差波之间的干涉作用，解析板上产生了具有高对比的图像边缘。

第8页/共13页2

X线相位对比摄影技术的特点

（1）关于空间分辨率。相位对比摄影图像的辨析是通过这样一个事实：即使是很小的结构，其也具有很高的边缘对比。相位对比摄影技术显示的最小细节尺寸随光学设计参数而变化，在0.01mm~0.025mm之间。

（2）关于密度灵敏度。相位对比摄影技术对于在两种物质间边界的密度变化的灵敏度，理论上估计为0.002~0.0003g/cm3，但实验证明为0.002~0.005g/cm3。在吸收对比小于1%时，可观察到的软组织解剖结构边界的对比值也具有10%~50%，该值显然超过了其它最好记录系统2%的灵敏度。（3）不使用对比剂。可以在不使用任何对比剂的情况下，观察到细微组织结构，这就避免了因使用对比剂而带来的注射痛苦，也可能避免了继发的对比剂过敏反应。（4）与X线的吸收、衰减无关。在相位对比摄影技术中，解剖结构的图像对比不依靠对辐射的吸收，它由组织结构边界对光波的折射决定。折射效果由弹性“汤普生”散射支配，在物体内部不产生能量转换，所以60~70keV范围的光谱，提供了体内最小的吸收、最小的患者辐射剂量，能成功用于诊断。

（5）辐射剂量低。与常规X线技术比较，相位对比摄影技术的辐射剂量减低，可由单一能量辐射源的使用和相位对比图像上显著的对比增强来说明。高的对比是由物体本身的自然结构以及消除了“康普顿”散射、荧光效应造成的，它们被晶体解析板的裂隙所吸收，未或很少对图像构成影响。第9页/共13页精品课件！第10页/共13页精品课件！第11页/共13页《光学学报》2008年03期报道了中国科技大学蒋诗平、李妹芳等的文章《同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术研究》。他们基于北京同步辐射装置(BSRF)开展了同轴X射线相位衬度计算机X射线断层摄影术(CT)研究。利用北京同步辐射的14keV单色X射线作为光源,以高分辨能力的X射线胶片作为探测器,分别开展吸收衬度和同轴相位衬度成像的比较研究以及相位衬度计算机X射线断层摄影术研究。相位衬度计算机X射线断层摄影术重建采用Bronnikov提出的算法。结果显示,与传统的吸收衬度图像相比,相位衬度图像具有更好的衬度和更高的空间分辨力;实验获得人工样品和蝗虫的相位衬度计算机X射线断层摄影术重建图像。重建图像中可见样品的一些结构细节。实验结果表明,