医学影像技术学

医学影像技术学一、医学影像技术学概念:医学影像技术学：是研究借助于某种介质（X线、电磁场、超声波）与人体相互作用，把人体内部组织器官结构、密度以影像方式表现出来，供诊断医师根据影像提供的信息进行判断，从而对人体健康状况进行评价的一门科学。二、内容:1.普通X线成像技术(X线摄影学)和数字X线成像技术.2.DSA(数字减影血管造影)技术.3.CT成像技术.4.MRI(磁共振)成像技术.5.超声成像技术.6.核医学成像技术.第一篇普通X线成像技术一.普通X线成像技术概念它是一门研究如何利用特殊的X线介质与人体相互作用，获取一幅富含人体内部组织结构信息的优质X线影像，为诊断医师提供清晰可辨的影像信息，从而对人体内部组织器官健康状况作出正确判断的一门学问。二.学习普通X线成像技术的重要性1.获取优质X线影像是准确诊断的前提。2.诊断医师可指导、评价技术人员工作。3.新世纪数字影像时代来临，诊断医师、技术、工程人员工作有交叉、融合趋势，应建立技术、诊断、工程三融合观点。三.发展与展望：（三个阶段）1.传统X线诊断阶段（1895年——1976年）（1）成像设备：小容量单功能机— 大容量多功能机；中频机—高频机发展。透视：老式荧光屏、暗室操作。小容量中频机无增感屏阶段：成像时间长，输出不稳定，图像质量差，机器寿命短，不利于防护，限制了X线检查范围。多功能高频机、增感屏、造影剂应用,使成像时间缩短,造影剂增加了人体天然对比度,扩大了X线检查范围。（2）影像加工技术：手工操作，环境差、功效低、冲洗条件不恒定，难以保证图像质量。（3）影像资料保存：X光照片为主。体积大、占用空间多、保存时间有限（5——10年），查阅不便。2.现代医学影像学建立阶段（80年代——90年代中期）（1）、成像设备:计算机科学和微电子技术向医学领域广泛渗透，新技术不断涌现（2——3年）。A：影像增强器：暗室透视变明室操作，X线剂量减小，图像质量明显提高。B：CT、MRI、DSA、ECT等，极大地拓展了影像诊断、治疗应用范围。（天然对比度小的实质器官）诊断从解剖形态变化向功能代谢变化转变；出现了诊断和治疗相结合的介入治疗；成像板及平板探测器的研发，为数字影像时代的来临奠定了坚实基础。(2）、影像加工技术：自动洗片机取代手工冲洗。条件恒定、速度快、工效高、环境舒适、图像质量显著提高。CT、MRI等配备多幅相机或激光相机与自动洗片机相连，实现了明室操作。（3）、影像资料保存：磁盘、光盘存储，体积小、容量大、可永久保存，便于随时拷贝和检索。3.21世纪未来医学影像数字化阶段（21世纪展望）21世纪初叶：医院信息一体化格局：病人信息系统（PIS）+医院信息系统（HIS）+放射科信息系统（RIS）+图像存储传输系统（PACS）形成；传统模拟影像被数字影像全面取代，无胶片化和网络信息资源共享，综合信息使诊断更加客观准确。环境舒适，工作更加得心应手。第一章X线成像基本理论第一节：优质X线影像条件、影像评价方法、相关概念(X线产生及特性自学)一.优质X线照片影像条件：1、尽量少的斑点。2、无划痕或系统伪影。3、密度适当、对比度良好、锐利度（清晰度）鲜明。4、正确的几何投影。5、体位标准。6、标记整齐无误。二.影像质量评价方法：（一）、主观评价法：通过视觉观察对影像质量作出评判。（三种）1.Bureger评价法：又称对比度——清晰度曲线法。金属网测定法及解像力法亦属此法。特点：视觉感受影像细节评价像质。优点；简单易行。缺点：因人而异，不全面。2.ROC曲线：以通讯工程学中的信号检出理论为基础，以受信者操作特性曲线的解析和数理统计为手段的评价方法。特点：既可对某一检查方法效果作出评价，亦可对几种检查方法作出比较。还可对医师诊断的准确性作出评判。3.模糊数学评价法：用模糊集合代替经典集合的新型数学方法评价影像质量。国内尚处于起步阶段。（二）客观评价法：用构成影像中的一些物理属性的特性量来进行测定的评价方法。1.MTF（调制传递函数）：评价影像锐利度（清晰度）。是评价像质的主要方法。2.威纳频谱：评价影像粒状度。（三）、综合评价法：把主观和客观两种评价法有机结合，根据诊断要求及受检者的必须剂量要求综合评价影像质量的方法。80年代WHO倡导的QA（放射诊断质量保证）和QC（质量控制）要求叙述为：以诊断要求为依据，用物理参量作客观评价手段，以成像技术条件作保证。三者有机结合，且注意尽量减少病人受检剂量的综合评价像质的方法。（四）、实际工作中评价图像质量的等级标准（根据优质X线影像的六个条件）甲级：符合全部六个条件。乙级：其中一项不符合，但无碍诊断。丙级：其中两项或两项以上不符合。但仍可作出诊断。丁级：无论几项不符合，图像信息无法满足诊断要求，需重新获取图像。俗称废止图像。三.相关概念：（一）、照片斑点1.概念：带增感屏的胶片经均匀X线照射，暗室加工后照片上发现其密度并不均匀，有不规则斑点出现。又称照片颗粒性或粒状度。2.对图像质量的影响：观阅图像有“粗糙”的视觉感受，严重时湮没微小信息，造成诊断困难。它是影响图像质量的初始因素。斑点越严重，图像质量越差。3.构成：由量子斑点、胶片斑点、屏斑点三部分构成。量子斑点通过增感屏放大更加突出,所占比重最大。（1）量子斑点：是X线量子“统计涨落”的照片记录。X线量子的产生以及穿透人体到达屏-片系统的空间分布具有随机性和不均匀性，遵循统计学几率定律的“统计涨落”法则。人体对X线衰减亦遵循该法则。A：X线量子的统计涨落：假定X量子无限多，可认为到达像面上单位面积内的量子数处处相等。实际工作中用mAs表示的X线量子数总是有限的，因而像面上单位面积内的量子数则因位置不同而不同，这种量子密度的变动称X线量子的统计涨落。B：结论：单位面积内的平均量子数（mAs）越大，量子斑点越少，图像质量越好。反之，量子斑点增多，图像质量变差。C：形成X线影像必要的、最低限度的X线量子数：照片为：10^5个/mm2透视为40个/mm2D：克服或减少量子斑点的措施：a）所用mAs不宜过小。ｂ）使用增感屏的增感因素不宜过大。ｃ）管电压（Ｋｖ）不宜过高。（２）胶片斑点：由胶片乳剂层中卤化银颗粒大小、活性、涂布是否均匀引起。克服措施：改进胶片生产工艺，选择使用感光特性良好的胶片。（３）屏斑点：由增感屏结构（荧光物质纯度、发光率、量子吸收率、颗粒大小、涂布是否均匀等）引起。克服措施：改进增感屏生产工艺。选择与机器容量匹配的增感屏。（二）、密度（Ｄ）概念：指Ｘ光照片的黑化程度。又称黑化度。Ｄ是形成Ｘ线照片影像的先决条件。是胶片是否接受Ｘ线照射的证据。未经Ｘ线照射的Ｘ线胶片：暗室加工后除本底灰雾密度外，几乎透明，无形成影像的基本密度。不含任何信息。曝光不足的Ｘ线照片：暗室加工后呈白雾色，无法显示病变细节和内部结构。曝光过度的Ｘ线照片：暗室加工后呈灰黑色，无法观察软组织及微细病变。2.适合诊断的密度值范围：人眼对密度分辨的限度，最低为０.１５最高为２.０。因而０.１５-２.０就是适合诊断的密度值范围。3.良好Ｘ线照片密度值范围：０.３-１.５。此范围人眼有最佳反差（对比度）感觉。（三）对比度（Ｋ,光学对比度）1.概念：指同一Ｘ线照片上，相邻影像之间的密度差。也称黑白反差。是Ｋｘ转化为可见影像的照片记录。是辨别物体影像存在的基础。没有对比度（密度差），将无法形成供诊断的画面。2.自然对比度、人工对比度:(1)自然对比度：因人体组织结构及肢体厚薄本身存在明显差异，对Ｘ线吸收、衰减程度不同，产生明显的Ｘ线对比度，照片记录后形成明显的光学对比度，这种对比度称自然对比度。(2)人工对比度：某些器官（脑、肝、肾、心血管）因自身结构差异小,不能产生明显的Ｘ线对比度，照片记录后的自然对比度也小，需采用人为的方法提高其对比度，这种对比度称人工对比度。提高人工对比度常用方法:Ａ：注入阳性或阴性造影剂。(造影检查)Ｂ：高Ｋｖ摄影。Ｃ：软Ｘ线摄影。（四）、锐利度1.概念：指相邻组织器官影像边缘的清晰程度。又称清晰度。（相反称模糊度）2.影响锐利度的因素：凡导致影像模糊度增加的因素就是影响锐利度的因素。(1)Ｘ线管焦点尺寸大小。(2)焦—肢距（ａ）及肢—片距（ｂ）(3)被检体有无运动，机械设备有无不良振动。(4)增感屏的选择与装配是否正确。(5)暗室处理是否恰当。第二节：Ｘ线照片影像的形成一、Ｘ线对比度（Ｋｘ）（一）概念：Ｘ线照射人体时，由于被检体厚度、内部组织结构密度不同，对Ｘ线衰减程度不同，导致透过Ｘ线的强度也不相同，这种不同强度的透射Ｘ线称Ｘ线对比度。（Ｋｘ是形成Ｋ的基础，Ｋ是Ｋｘ的照片记录）一种组织包含在另一种组织中是最常见的成像形式。1.上下两部分不产生对比2.中间有密度差部分3.Kx=ed(u2–u1)4.如：肌肉中的骨，肺内病灶，颅骨等5.周围组织的ux对对比度有影响周围组织的ux对对比度的影响1，起滤过板的作用，使线质变硬，u变小。2，产生散射线使线质损失如：被肌肉包裹的肋骨与薄肌肉包裹的手等，其系数小，故后者图像对比度好于前者。结论：产生X线对比度的原因是吸收系数u和肢体厚度d。其中吸收系数u是最主要的原因(二）、影响X线对比度的因素：根据公式Kx=I2/I1=e-u2x2–(-u1x1)1．某组织的平均原子序数Z：构成差异越大，Kx越大。如骨与软组织。2．某组织密度p：密度差异越大，吸收系数差异越大，Kx越大。如正常肺组织与钙化灶。3．X线波长：Kv越高，波长越小，Kx越小。4．肢体厚度d。5．散射线效应：不直接影响Kx，间接影响Kx转换的K。（三）X线对比度的观察方法X线看不见，摸不着，无法直接观察。必须通过某种媒介转化才能观察。常用方法有：1、透视法：（老式荧光屏、影像增强器）2、摄影法：直接摄影法（有、无增感屏）间接摄影法。X线对比度的观察法二.光学对比度表达式：通常将光学对比度定义为照片上相邻两处的密度差：光密度D取入射光与投射光强度比值的对数值.光学对比度K=D1-D2光学密度=阻光率的对数值(入射光强度/透过光强度)结论：X光照片的光学对比度是由被检体产生的X线对比度转化而来，特性曲线斜率为Г的胶片对Kx有放大作用。三.影响光学对比度的因素：1、胶片Γ值的影响（图2-6）结论：Γ值高的胶片所获影像光学对比度K越大；相反Γ值越小，K也越小。2、线质（Kv）的影响：（图2-7）结论：用同一Γ值胶片采用不同线质（Kv）的X线摄影，高Kv时，各组织X线的吸收差异不大，所获影像对比度（K）低。而低Kv摄影时，各组织对X线吸收差异大，所获影像对比度（K）高。即调整Kv可改变X光照片影像对比度。3、线量的影响（图2-10）X线量是指X光子的数量，一般用管电流（mA）与曝光时间（s）的乘积来表示。又称管电流量（mAs）.结论：通常情况下mAs不直接影响对比度，但在一定范围内mAs增加，照片密度也增加，可使照片上低密度部分影像对比度明显好转，一般不单独采用它来获取高对比度照片。4。灰雾度对照片对比度的影响。（1）灰雾度:指X光照片上正常组织影像密度之外的异常密度影，又称背景密度。（2）对K的影响：灰雾密度可大幅降低照片对比度，工作中应当尽量避免。（3）常见灰雾来源及预防措施：A、射线产生的灰雾：焦点外X线，方向紊乱，不携带人体信息→遮线筒或缩光器；高Kv条件下的散射线（主要来源），滤线栅或空气间隙效应；射线源污染，远离射线源或屏蔽。B、来自X光胶片的灰雾：本底灰雾：未经曝光暗室加工后出现的密度。胶片过期造成;（先入先出原则）乳剂灰雾：乳剂配方及涂布工艺不良，胶片保管不善。C、暗室加工产生的灰雾：显影灰雾：显影液温度过高或定影液混入显影液。氧化灰雾：手工冲洗时空气中暴露过久。漏光灰雾，暗室漏光或“安全灯”下暴露时间长。压力及摩擦灰雾；指甲痕、折痕。静电灰雾：闪电状或树枝状，干燥环境产生。第三节：影像模糊分析一.模糊度概念：指影像边缘不清晰程度。(与清晰度相对应)。二.导致影像模糊的原因：1.几何学模糊：焦点尺寸引起的半影模糊，几何投照原理引起的放大和失真。2.运动模糊：被检体的运动、机械装置的振动。3.屏/片组合产生的模糊：增感屏和胶片自身结构所致；屏-片接触不良。（一）几何学模糊：焦点尺寸所致的半影和几何投影原理所致的影像变形失真称几何学模糊。1．X线管焦点（1）焦点的基本概念：A．实际焦点：指阳极靶面接受电子束撞击的实际面积。（矩形）B．有效焦点：（图3-1；3-2）由于阳极靶面的倾斜，实际焦点在X线管窗口下方不同方位上的投影大小不同。把像面不同方位上观察到的焦点称有效焦点。C．有效焦点的尺寸：指球管靶面在窗口下垂直方向上水平投影的大小。尺寸=a.b.sinaD．有效焦点的标称值：用无量纲的数字（如1.0；0.3等）表示有效焦点的大小。（指有效焦点或实际焦点宽的尺寸，产品说明书常采用此值）有效焦点及其随方位的变化近阴极端射线量大；近阳极端射线量小，称阳极效应。(跟端效应)（2）球管焦点成像性能的主要参数：焦点尺寸、焦点一维调制传递函数（MTF）、焦点极限分辨率（R）、焦点散焦值（B）。A．焦点尺寸：半影：1）概念：指具有一定尺寸大小的球管焦点（并非点光源）进行X线摄影时，被检体除形成适度放大率的本影影像外，由于几何投影原理，其周边还形成一定尺寸的模糊阴影，这种模糊阴影称半影。是影像产生模糊的主要原因。半影2）计算公式：用F表示焦点尺寸（标称值）；a代表焦—肢距；b代表肢--片距;H代表半影尺寸，则H=F*a/b3）减小半影的方法:：（根据半影公式）（a）缩小焦点尺寸（F）:（在球管热容量允许前提下，尽量选用小焦点）（b）缩小肢-片距（b）:（使被检体或病灶尽量贴近胶片）（c）适当增大焦-肢距(a):（受球管热容量限制及防护要求，并不常规采用此法）（d）选择适宜的管电流:（有效焦点随管电流增大而变大，且沿宽的方向线量成双峰分布都可使影像模糊，实际工作中并非处处选择大的管电流。小焦点管电流限制在150mA以下)4）半影对照片质量的影响：半影是导致影像模糊的主要原因，使影像清晰度降低，严重者可出现影像消失。B．焦点一维调制传递函数（MTF）：是描述焦点作为面光源使肢体成像时，肢体影像再现率的函数关系。最大值为1，最小值为0。意义：焦点MTF值越大，成像性能越好。C．焦点的极限分辨率（R）：分辨率：是指识别和辨认影像细节的能力。极限分辨率（R）：是指在规定条件下用星形测试卡测试，于星形卡像面上出现不能成像的第一个模糊带所对应的空间频率值。R=1/2d（2d为焦点线扩散函数的半值宽度）。焦点小，线量成单峰分布，R值就大；焦点大，线量成多峰分布，R值就小。意义：R值大，成像性能好；反之，成像性能则差。D．焦点的散焦值（B）：是描述球管焦点的极限分辨率R随负荷条件变化而变化的量。B≥1。意义：只有当B接近1时，其成像性能受负荷条件影响最小。（主要与制作工艺及靶物质纯度有关）（3）中心X线束（a）概念：指圆锥形X线束中心部位的X线。（b）意义：1）中心X线束代表着摄影方向。2）通常情况下要求“三心一线”，且与胶片垂直，减少影像变形失真。（三心一线：是指球管焦点中心、被检肢体中心、胶片中心都位于中心X线束上）3）特殊情况下，为避免组织器官相互重叠，需使中心X线束倾斜与胶片成一定角度进行摄影。（c）模拟X线束的可见光照射野：X线看不见，摸不着，中心X线束也一样。实际工作中常用准直仪发出的可见光来模拟X线束，十字中心代表中心X线束的入射点，并可调节照射野大小。2．影像的失真：（图3-29；3-30）（1）概念：当斜射线（中心X线倾斜或中心X线入射点偏移）摄影时。由于被检体两侧的纵向放大率不同，致影像歪斜变形，甚至相邻影像相互重叠，这种现象称影像的失真。（2）减少影像失真的措施：1）焦点位于被检体正上方，尽量利用中心X线束垂直摄影。2）缩短肢-片距b，被检体或病灶尽量贴近胶片。3）增大焦-片距a+b。(即摄影距离)。减小肢体两侧纵向放大率差异。4）被检体尽量与胶片平行。（3）减少影像相互重叠的方法：人体结构复杂，投影相互重叠，三维立体物投影成二维平面影像，仅单一方向摄影，不能正确显示其形态和部位。（图3-31）减少影像相互重叠的方法有：1）改变中心X线入射方向，进行多方向摄影。（病人体位固定，改变中心X线入射方向；固定中心X线入射方向，变动病人体位。）2）中心X线倾斜（打角度）或改变中心X线入射点利用斜射线摄影。斜射线可致影像失真，但在某些特殊情况下，为减少重叠带来的诊断困难，需要利用斜射线进行摄影。如头颅许多体位的设计。3）切线位摄影：为使某些边缘凸出、凹陷或人体表面病灶显示清楚，可将中心X线束从这些部位的基底面平行通过，避免病灶本身和其它部位的重叠。这种摄影技术称切线位摄影。主要用于儿童颅骨凹陷性骨折；头颅及其它部位表面包块等检查。（二）、运动产生的模糊（图3-48）1、概念：曝光过程中，球管、被检体、胶片三者无论哪一个发生运动，都可产生影像模糊。这种模糊称运动模糊。(其中，球管、胶片容易固定，而被检体的运动有时无法控制，如小儿、意识障者、外伤剧痛者、哮喘急性发作者、内脏器官的搏动和蠕动等。运动模糊主要指肢体运动产生的模糊。）2、运动模糊度表达式：与半影模糊相似，运动模糊度Hm是肢体运动幅度m的几何放大投影Hm=m*（1+b/a）3、避免或减少肢体运动模糊的措施：（1）充分固定被检体：自然、舒适、持久的体位；吩咐患者保持不动；用沙袋、棉垫、固定带或特制固定装置进行固定。（2）稳定机械装置：机器安装规范，连接牢固，使用中随时检查刹车装置。（3）“抢镜头”。选择运动幅度小的机会曝光。主要针对不自主运动。（4）尽量缩短曝光时间：采用高mA短时间组合或配备高速增感屏。（5）缩短肢-片距b，适当增加焦-肢距a。4、运动模糊的应用：运动模糊具有两面性。一方面，运动可致影像模糊；另一方面，运动模糊还可化腐朽为神奇，适当加以利用，扩大X线检查范围。（1）X线断层摄影：（包括平面和曲面断层摄影）其基本原理就是对运动模糊的应用。（2）自体体层摄影：人体某些部位（如胸椎、上部颈椎）因其它结构的重叠，常规摄影往往不能清楚显示。此时，需采用大焦点、小mA、长时间、短距离（a+b）嘱病人不停止呼吸或反复张合下颌骨等技术，使不需要观察的组织因运动及半影模糊度增加不能清晰成像，而需要观察的组织清晰成像。这种摄影技术称自体体层摄影。（三）、感光系统产生的模糊（图3-52）1、感光系统产生模糊的原因：（1）X光子激发荧光粒子产生荧光，到达胶片时点光源变面光源，点感光变面感光，像素颗粒变粗致影像模糊，这是屏-片组合产生模糊的主要原因。尤其在增感屏装配不当，屏-片接触不良时更严重。（2）光晕和光渗引发的模糊：光晕：指增感屏发出的荧光通过各界面时产生反射而引发的模糊。光渗：指增感屏荧光发生散射所致的影像失真。(3）胶片本身产生的模糊：原理与增感屏引发的模糊相似。但AgX颗粒小，且胶片本身很薄，由它产生的模糊可忽略不计。面光源2、感光系统产生模糊的表现：照片颗粒性（粒状度）增粗，即照片斑点增多、增大。观片时有砂粒状感觉。3、减轻感光系统模糊的措施：（1）无特殊需要，尽量避免高速屏与高感度胶片的匹配。尤其在高Kv条件下。（2）无特殊需要，尽量避免大角度倾斜摄影，防止交迭效应和斜射线效应。（图3-54）第四节：散射线一、散射线的来源及危害1、来源：（1）人体散射：X线照射人体，发生康-吴效应产生散射线。（2）人体外散射：X线照射周围建筑物、空气、摄影台（架）、暗盒等产生散射线。（3）焦点外X线形成散射线。2、危害（1）影像对比度受损，像质变差。散射线方向紊乱，不携带人体信息，使胶片普遍感光形成背景密度（灰雾度），影像对比度降低。（2）对病员及工作人员健康危害，不利于防护。二、散射线与肢体厚度的关系：（图3-34）随被检体厚度增加，散射线含有率随之增加。开始阶段增加迅速，当厚度达15cm时，散射线含有率达80%，接近饱和状态。这是工作中是否加用滤线器的依据。三、散射线与照射野的关系：1、照射野概念：是指从X线管窗口发出的X线束入射被检体曝光面积的大小。2、散射线与照射野的关系：人体是一个巨大的散射体，照射野越大，散射线越多。相反，散射线越少。这种现象在被检体较厚、采用高Kv摄影时更加明显。实际工作中应严格控制照射野，既有利于防护，又可减少散射线，提高照片质量。3、实际工作中对照射野的控制要求：将照射野控制在能容纳被检体部位的最小范围，一般都比所用胶片尺寸略小，使胶片四周约2mm不接受X线照射。这一点实际工作中最易忽略。4、照射野的控制方法（1）遮线筒法：（图3-37）重金属材料（铅或铁）制作。老式机器配备，现已淘汰。（2）多层缩光器法：（图3-36）亦采用重金属材料制作，用可见光模拟X线束照射野，可遮去焦点外X线。手动或电动马达控制照射野大小，应用方便。现代机器都采用这种装置。四、散射线的抑制：1、概念：指尽量减少散射线的产生。2、方法：（1）球管窗口安装铝质或铜质滤板，吸收焦点外X线，滤掉软X线。（2）利用遮线筒或多层缩光器控制照射野，减少散射线的产生。五、散射线的排除：指尽量排除已产生的散射线。常用方法有两种：格瑞得尔法.滤线栅法.（一）、Groedle法：1、概念：又称格瑞得尔空气间隙效应。指利用X线强度的减弱与距离的平方成反比的规律，适当增加肢-片距b，减少到达胶片散射线强度的方法。2、原理：（图3-38）（1）散射线和原发射线一样，强度和距离的平方成反比，当b增大时，到达胶片的散射线强度减弱。（2）当b增加时，部分与原发射线成角的散射线不能到达胶片。3、缺点：b增大，几何学模糊度也要增加，实际工作中很少采用。（二）、应用滤线栅法：滤线栅是直接吸收散射线的最有效设备，实际工作中最常采用（Bucky-Blende技术，1912年。）1、滤线栅的结构：（图3-39）用薄的铅条（0.05-0.1mm）夹持在铝或胶木板之间构成。2、种类（1）据构造特点分：（a）聚焦式：平行聚焦式：（图3-40）铅条按特定斜率排列。延长线汇聚于空中一直线。是最常使用的固定滤线栅。交叉式：分井字交叉式和同心圆式。铅条延长线汇聚于空中一点。在中心线不倾斜或小角度倾斜时使用。（b）平行式：（图3-39）部分活动滤线栅采用这种结构。（2）据运动机能分：（a）固定式：（静止式）俗称“滤线板”，影像有细密铅条影。（b）活动式：（运动式）俗称“滤线器”，铅条影在运动中模糊。3、滤线栅的几何特性（参数）：栅比、焦距、焦栅距离界限、栅密度、铅容量。（1）栅比（R）A．概念：指铅条高度与铅条之间的间隔之比。B．公式：R=h/D常见比值有：6：1、8：1、10：1、12：1、16：1等。C．意义：R值越大，吸收散射线的能力越强。被检肢体越厚、所用Kv越高，产生散射线越多，越应选用R值大的滤线栅。（2）、滤线栅焦距（f0）A．概念：指聚焦式滤线栅（平行或交叉式）有特定斜率排列的倾斜铅条，延长线汇聚于空中一条直线（平行式）或一点（交叉式），该直线或点到滤线栅平面的垂直距离称滤线栅焦距。B．意义：只有当球管焦点正好位于滤线栅焦距上，原发射线才能最大限度通过倾斜铅条间隙到达胶片而成像。（3）焦-栅距离界限（f1-f2）A．概念：实际工作中，球管焦点并不是正好位于焦距位置上，允许有一个特定的变动范围。规定：只要在聚焦式滤线栅的有效面积边缘，原发射线通过量能达到焦距位置的60%，球管焦点的这些位置范围都有效。把球管焦点的这一位置变动范围称滤线栅焦栅距离界限。B．意义：对每块滤线栅而言，f1-f2不是一个定值，可因R、f0、摄影时中心X线有无偏移而不同。厂家都提供了各自的参考值。（4）栅密度（N）：指滤线栅每厘米长度中的铅条数。N值越大，吸收散射线的能力越强。（5）铅容量（P）：表示每平方厘米滤线栅面积内铅的体积。P值越大，吸收散射线的能力越强。4、滤线栅的物理性能：对比度改善系数、曝光量倍数、一次X线透过率、全X线透过率、散射线透过率、选择能。理想滤线栅的条件：能将散射线完全吸收而原发射线（一次X线）又能完全通过，既不增加曝光量，又能使影像对比度K得到最大改善。（实际上这种滤线栅并不存在，只是厂家追求的最高目标。）（1）对比度改善系数（K）：又称对比度因子。它表示使用滤线栅和不使用滤线栅影像对比度之比。是评价滤线栅性能优劣最重要的指标。也是使用滤线栅最主要的目的。K=使用滤线栅的对比度/不使用滤线栅的对比度。K值越大，滤除散射线的能力越强，影像对比度改善越好，滤线栅性能越佳。2）曝光量倍数（B）：又称滤线栅因子。表示照片上获取相同的密度值，无滤线栅时的曝光量与有滤线栅时的曝光量之比。B值随R值增加而增大，Kv值高时B值也大。B值越小，滤线栅质量越好。这是制定摄影条件需综合考虑的因素之一。5、滤线栅工作原理：（图3-45）X线摄影时，将滤线栅正放于被检肢体和胶片之间，球管焦点位于f0或f1-f2范围之内，中心X线对准滤线栅中心。这种情况下，原发射线与滤线栅铅条间隙平行，除少部分被铅条吸收外，大部分平行通过到达胶片成像。而散射线则因方向紊乱与铅条成角而被吸收，照片灰雾度降低，影像对比度得到改善。从而提高图像质量。6、滤线栅使用注意事项：（1）聚焦式滤线栅不能反置，（图3-46）否则原发射线被大量吸收，胶片感光不足或密度不均（中间深两边浅）。例：（2）中心X线要对准滤线栅中心，左右偏差不能超过3cm，否则原发射线与铅条间隙不平行而被吸收。（3）中心X线倾斜摄影时，倾斜方向只能与铅条方向平行。交叉式滤线栅只能作小角度倾斜，否则原发射线被大量吸收。（4）使用聚焦式滤线栅，球管焦点要在f1—f2范围之内，否则边缘区原发X线因栅切割而被吸收。（栅切割：当球管焦点不在f1—f2范围之内时，由于大量原发射线不能与铅条间隙平行而被吸收，这种现象称栅切割。）（5）使用活动滤线栅时，曝光时间与滤线栅运动时间应相匹配。一般滤线栅运动时间比曝光时间长1/5。否则照片影像将留下铅条伪影，影响照片质量。7、加用滤线栅原则：当肢体厚度≥12cm或Kv≥60，应考虑加用滤线器。（胸部除外）胸部第五节：普通X线摄影条件掌握：X线摄影基础知识、人体各部X线摄影常规体位。了解：X线摄影条件、X线摄影的影响因素、体位设计方法等。重点：基本概念、X线摄影基础知识及各部位摄影体位。难点：X线摄影条件及其影响因素、体位设计方法。方法：多媒体课堂理论讲授。第一节：X线摄影条件一、X线摄影条件因素（一）感光效应：1、概念：指X线透过被体后使感光系统感光的效果。也可以说是X光照片上为获取某一密度值所需的X线能。又称摄影效果。2、公式：E=K*Vn*I*T/R2（二）X线摄影条件因素：1、固定因素：指在一段时间内相对不变动的因素。如X线机、电源情况、滤过板、滤线器、冲洗条件、增感屏及胶片种类等。2、变换因素：指具体选择摄影条件时，对管电压（Kv）、管电流（mA）、曝光时间（s）、摄影距离（R）四大因素的调节。（1）管电压（Kv）：是影响照片影像密度、对比度及信息量的重要因素。1）Kv表示X线的穿透力。又称X线质。Kv越高，穿透力越强。2）Kv控制照片影像对比度。X线与物质相互作用形式取决于X线能量。X线摄影所涉及的能量范围，主要作用形式是光电效应和康普顿效应。随着Kv的升高，X线能量加大，康普顿效应增加，散射线含有率增加，照片对比度下降。低Kv时，光电效应所占比例较大，影像对比度加大。3）感光效应与管电压的n次方成正比。n值随管电压升高而下降。不使用增感屏时，n值在2以下。（2）管电压和管电流量的关系：其他因素固定，感光效应与管电压和管电流量的关系可表示如下：E=Vn*Q例如：假定为获取某一摄影效果原来的管电压为V1，管电流量为Q1，当采用新的管电压为V2时，获取相同摄影效果所需新的管电流量Q2可用下列关系式求出。Q2=V1n/V2n*Q1=Kv*Q1（Kv=V1n/V2n称管电压系数。）图5-1：管电压系数值得注意的是：整流方式不同，管电压输出波形和稳定性也不相同。为获取基本相同的摄影效果，复杂整流方式比简单整流方式所需Kv低。胸部摄影：单相全波整流用60Kv；三相六脉冲为55Kv；三相十二脉冲为52Kv。因此，再次强调制定摄影条件要“因机制宜”。（3）管电流和摄影时间：国产小型X光机（400mA以下中频）整流方式简单，负载曲线及输出波形不稳定，要求把曝光时间选择在波峰处来获得最大量的X线输出，实际工作中很难掌握。大型X光机（500mA以上）瞬时负载曲线和输出波形平滑稳定，任一时刻曝光都不会影响摄影效果，大管电流时电压降也小，这是大型X光机（高频）的优点。为消除或减少运动模糊，通常采用大mA短时间搭配。对不产生运动，容易固定的四肢摄影，则主张选用小mA对应的小焦点与长曝光时间搭配，提高图像质量。（4）摄影距离：指球管焦点到胶片的距离。（符号r，单位cm）假定其它因素固定，原来管电流量为Q1，摄影距离为r1，当把摄影距离改变成r2时，新的管电流量Q2的换算关系为：Q2=r22/r12*Q1=Kr*Q1（Kr=r22/r12称距离系数。）图5-2：距离系数（5）增感屏和胶片：X线直接摄影，利用率小于1%。没有增感屏以前，某些部位摄影需反复曝光达数分钟，甚至无法成像。既不利于防护，也不利于保护机器。增感屏使X线能转化成荧光能，提高了X线的利用率。（X线摄影作用99%是增感屏的荧光作用）使用不同增感率的增感屏获取相同摄影效果所需管电流量之间的换算关系为：Q2=S1/S2*Q1（成反比关系）同理，使用不同感度的胶片所需管电流量之间的换算关系为：Q2=f1/f2*Q1（反比关系）（6）滤线栅和照射野：应用滤线栅可有效排除散射线，提高图像质量。但由于要吸收部分原发射线，在获取相同摄影效果时，使用滤线栅需增加曝光量，其增加的多少，由滤线栅曝光量倍数B决定。B与摄影效果成反比。B值越大，所需曝光量也大。与此类似，照射野D与摄影效果也成反比关系。照射野小时，可遮去部分原发射线、散射线及焦点外X线，图象质量提高。但为获取相同摄影效果，则需增加曝光量。二、X线摄影条件制定方法（一）变动管电压法：1、概念：指把摄影条件中其它因素作为常数，管电压随被检体厚度变化而变动的方法。（美国法）2、内容：V代表管电压Kvd表示被检体厚度（cm）则Kv随d变化的关系式为：V=2d+C（C为常数，不同部位C取值不同，四肢C=30；腰椎骨C=26；头颅C=24）3、特点：一般情况下d增减1cm，管电压增减2Kv。这是在统计学标准体厚范围内，若离开标准体厚范围太大，则会出现偏差，此时可修订为d每增减1cm，管电压增减3-4Kv。（二）固定管电压法1、概念：X线摄影时各部位所用管电压值固定，mAs（Q）作为照片密度的补偿，随被检体厚度和组织密度变化而变动的一种制定摄影条件的方法。2、特点：同一被检肢体部位，固定Kv法所用Kv值比变动Kv法所用Kv值高10-20Kv；而所需mAs则成倍下降。因所用Kv高，一般需加用滤线栅吸收散射线，提高图象质量。3、固定Kv法与变动Kv法的比较：影像对比度（K）分辨率影像层次变动Kv法：高稍差稍差固定Kv法：稍差高丰富（三）对数率点数法：1、概念：为获取一幅优质X线图像，恰当处理和平衡各因素（Kv、mAs、几何条件、增感屏、滤线器、胶片、电源整流方式等）需将曝光量中的变动因素（Kv、mAs、r）作规范化处理，变换成相应的对数率点数，再查表计算或输入自控曝光系统，制定出人体各部摄影条件的方法，称对数率点数法。2、内容：将产生摄影效果的X线曝光量记作：E=K*Vn*mAs/r2两边同时取对数得：㏒E=㏒K+n㏒Kv+㏒mAs-2㏒r（㏒K表示不同X线摄影系统曝光条件修正系数的对数值。查各因素对应的对数表，可求出各因素对数率点数之和，并求出对应的Kv、mAs及r值。3、特点：制定摄影条件时需查表计算，繁杂而不实用。多用于自控曝光系统，通过计算机自动完成摄影条件的制定。

三、制定X线摄影条件需综合考虑的因素及修订原则前述三种制定摄影条件的方法所形成的摄影条件，是在标准统计学处理条件下制定的。但某些因素发生变化或偏离标准条件太多，则需作出相应的修订。1、被检体厚度每增减1cm（胸内含气，为1.5cm）曝光量增减25％左右。2、根据年龄特点修订：1）儿童：胸部：肺发育不成熟，间质多，含气少，和成人比较，Kv降低3-5Kv；mAs增加10-15mAs。其它部位可按1修订。2）老年人：胸部常有生理性肺气肿；其它部位可有骨质疏松、或组织器官萎缩。Kv降低3-5Kv，mAs降低10mAs。3、体型：1）正力型：是制作标准摄影条件的依据。2）无力型：曝光量减少15-20%。3）超力型：曝光量增加20-30%。4、病变性质：1）炎性渗出、胸水、巨大包块、广泛胸膜增厚及纤维化等，Kv增加5-10Kv；mAs增加10-15mAs。2）含气性病变（气胸、肺气肿等）Kv降低5-10Kv；mAs降低10-15mAs。5、固定物：石膏、钢板、螺钉等，Kv增加3-5Kv；mAs增加5-10mAs。6、滤线栅：以R为10：1为例：Kv增加5-10Kv；mAs增加20-30%。R值越大，B越高，调整幅度应更大。7、增感屏：一般以中速屏为标准制定摄影条件，当使用高速屏时，曝光量减少50-60%。8、胶片种类：根据胶片的感光度或特性曲线适当修订。主张一个放射科最好使用感光特性好的某厂家胶片，不要经常更换。第二章：影像加工技术第一节：感光材料感光特性曲线增感屏一、医用X线胶片种类：（一）根据乳剂涂布特点分：单面乳剂涂布型、双面乳剂涂布型。（二）根据用途分：1。一般摄影用X线胶片：（1）普通X线胶片：（双面，应用最广泛）普通型：用于手工冲洗。G-K型：（高温快显型）用于自动洗片机。通用型：机洗和手洗均可。（2）口腔专用X线胶片：（双面）根尖片（3X4cm）、咬合咬翼片（5.6X7.5cm）、口矫专用片。（尺寸特殊，价格昂贵。）（3）乳腺片：（单面，专用配套增感屏）2。多幅相机、激光相机用胶片：（单面）适用于CR、DR、CT、MRI、DSA、ECT等的图像拷贝。（1）干式胶片：因不具有感光性，一般不包括在感光材料内。（2）湿式胶片：NH型：（氦氖激光型）IR型：（红外激光型）3。特种胶片（1）荧光电影胶片：（单面）心血管造影检查用。已被DSA取代。（2）荧光缩影片：（单面）大规模体检，被DR取代。（3）直接反转片：（又称复制片，单面、感紫外光）复制教学片。（4）辐射测定、清洁用胶片；二、医用X线胶片发展方向：1。低银薄层。2。片基薄且抗拉、抗卷曲强度大。3。T颗粒技术。三、医用X线胶片结构：（图11-1）直接摄影用X线胶片：双面涂布相同，由表及里依次为保护层、乳剂层、粘合层、片基四层构成。间接摄影用X线胶片：单面乳剂涂布。一面结构同上。另一面涂有防光晕层。（一）乳剂层：主要成分为AgX、明胶添加剂。部分胶片含有色素。1。AgX（卤化银）以微晶体状态存在，直径0.05-1.75um，是感光材料感光后形成潜影最主要的成分。X光胶片中AgX大多由AgBr+微量AgI组成。照片影像是无数AgX晶体感光效果的总和。AgX晶体颗粒大小及分布状态对感材成像性能的影响：1）晶体颗粒小：感光度低，对比度小，但分辨率高。2）晶体颗粒大：感光度大，对比度高，但分辨率较差。3）晶体颗粒分布均匀：反差系数高，对比度大。4）颗粒大小不一：照相宽容度大。2。明胶：（1）成分：幼小动物皮制作成不溶性胶原纤维。（选材不同，性能有差异）（2）作用：1）作为一种介质，使AgX晶体永久悬浮，便于均匀涂布。2）内部物质帮助形成感光中心，催化潜影形成或吸附Br—离子提高胶片感光度。3）明胶膨胀后的多孔性，有利于显、定影液渗入，加速显、定影过程。4）明胶本身粘性强，有坚膜作用，防止胶片脱膜。3。色素：其作用是改变感材的感色性，使感光材料对不同波长范围的光线敏感程度不同。根据是否加入色素或加入色素的种类，可把感材分为：1）盲色片：对蓝、紫光敏感而发生光化学反应的胶片。绝大多数X线胶片属于这一类。安全灯多采用特定波长范围的红灯。2）正色片：对黄、绿光敏感而发生光化学反应的胶片。一些间接摄影用胶片属于该类。3）全色片:对全部波长范围的可见光敏感而发生光化学反应的胶片。照相胶卷为全色片。4。添加剂：加入乳剂层或其它附加层，目的是提高感材的照相性能。如增感剂、稳定剂、灰雾抑制剂、坚膜剂、增塑剂、防静电剂等。（二）片基：（1）作用：是其它各层（主要是乳剂层）的支持体。（2）理化特性要求：1）透明均匀，无色、无光晕。2）坚韧不脆，有可塑性，抗张强度大，几何尺寸稳定。3）化学性稳定，不与乳剂及药液发生反应。（3）种类：1）硝酸纤维素（赛璐珞）：伸缩及耐水性好，但易燃，（电影烧片）现已淘汰。2）醋酸纤维素：不易燃，稳定，但强度差，质脆易变形。（电影断片）现仅部分特殊胶片使用。3）聚酯片基：（PET）又名涤纶片基。具有前两者所有优点。小缺点是较易产生静电灰雾，与乳剂层粘合稍差。目前应用最广泛。（三）附加层：1。保护层：位于最表面，坚韧性很强的明胶制作，起保护作用。（防止划伤及乳剂层变形）2。底层：由粘合性很强的胶体构成，起粘合片基与乳剂层的作用，防止脱膜。3。防光晕层：（防反射层）主要位于单面乳剂涂布型胶片的另一面，有吸光作用。防止光线反射和散射引发的光晕和光渗。部分胶片为适应自动传输要求，表面加有毛面剂。四、扁平颗粒技术（T颗粒技术）1。概念：是指将AgX球状颗粒切割成扁平状，以预期方式系统排列，同时在乳剂层中加入品红染料以增加影像清晰度的一种新型感材制作技术。2。性能特点：（图11-3）扁平颗粒表面积大，平整，平板长而薄，体积小，晶体颗粒相应也小，因而感光度相对较低，但影像清晰度高。同时，含Ag量低，降低了制作成本。五、胶片特性曲线及特性参数；（一）特性曲线（H-D曲线）定义：（图12-3）是描绘X光胶片在特定曝光量照射条件下与所产生的密度之间相互关系的一条曲线。横坐标为㏒E表示的曝光量；纵坐标为相应曝光量所产生的密度.（二）特性曲线组成及各部意义：1。足部：（AB段）（1）形态特征：开始与横坐标近似平行的部分。曝光量达一定程度后呈弧形缓慢上升。（2）意义：密度上升与曝光量不成正比。D增加缓慢，影像表现为感光不足。（3）提供的参数：1）初感点：指感材对曝光量开始产生反应的某一点。又称A点。A点位置越低，越靠近纵坐标，表示胶片感光速度越快。2）本底灰雾：又称最小密度（Dmin）指X光胶片未经曝光暗室加工后出现的密度。Dmin=片基灰雾+乳剂灰雾。Dmin＜0.2。2。直线部：（BC段）（1）形态特征：直线以特定斜率斜行上升。密度与曝光量增加呈正比。（2）意义：是整个特性曲线中曝光正确的部分，摄影时，要求曝光量尽量落在该部分上。（3）提供的参数：对比度K、反差系数r。3。肩部：（CD段）（1）形态特征；曲线呈弧形上升，类似人肩。密度随曝光量增加而增加，但不成比例。（2）照片呈灰黑色，表现为曝光过度。（3）提供的参数：D点又称肩点。D点密度称最大密度Dmax。4。反转部：（DE段）（1）形态特征；到达最高点后稍下降。密度随曝光量增加反而下降，发生逆转，但幅度较小。（2）发生反转的原因：主要是潜影溴化：过度曝光使Br—与Ag+重新化合成AgBr，包围潜影，不能与显影液接触。（三）感光特性参数：1。Dmin（本底灰雾或最小密度）（见前述）2。感光度：（S）1）概念：指感材对光能敏感或响应的程度。2）表达方式：习惯规定：用产生1.0的密度所需曝光量的倒数。即S=1/㏒E。3。对比度：已知：K=D2—D1=r*（㏒E2—㏒E1）。其中反差系数r是影响对比度K的主要因素。（1）反差系数（r）1）概念：指影像对比度K与X线对比度Kx的比值。r=K/Kx=D2-D1/㏒E2-㏒E1。2）意义：r值表示特性曲线直线部分的斜率，又称最大斜率。r值越大，对Kx的放大作用越明显，所获影像对比度越高，越有利于观察病变细节。（调整Kv，压缩吸收差到直线部分上，可改善影像对比度）（2）平均斜率：1）概念：指特性曲线上密度为0.25+Dmin和2.0+Dmin两点间连线与横坐标夹角的正切值。G—=（Dmin+2.0）—（Dmin+0.25）/㏒E2-㏒E1=1.75/㏒E2-㏒E1=tgB2）意义：能更加准确地描述厚度和密度差异很大的组织在特性曲线上的表达。密度高、厚度大者在足部成像，表现为影像浅淡。4。最大密度：（Dmax）指照片上不因曝光量增加而增加的密度。Dmax可间接测定胶片乳剂中含银量的多少。5。宽容度（L）（1）概念：指感光材料按比例记录被检体反差的能力。（记录Kx的能力）它表示产生诊断密度（0.25-2.0）所对应的曝光量范围。（2）r、L与摄影条件之间的相互关系：1）r值越大，L则越小，所获影像锐利度越高。但对摄影条件的把握要求严格。（即可供选择的曝光量范围小，稍有偏差，就可出现曝光不足或过度。）2）r值越小，L就越大，影像层次丰富，信息增多，对比度下降。但对摄影条件的把握相对宽松。六、感光机理（一）感光原理1。光化学反应概念及类型：1）概念：指物质见光后引起的化学变化。2）类型：光合成反应；光水解反应；光氧化还原反应。2。胶片感光机理：hv2AgX→2Ag+X2(X-+hv→X+e;Br-+hv→Br+e;Ag++e→Ag)其中hv既可是高能X光子的直接作用,也可是经增感屏转化的低能荧光光子的作用.X光胶片感光机理实际上是AgX吸收光子能量产生氧化还原反应的过程.（二）潜影的形成1。潜影概念：指胶片感光后,乳剂层中形成的微小的肉眼无法观察的潜在影像.(电镜或物理显影法可证实它的存在.)2。潜影形成的四个阶段：(1)光电子形成阶段:卤离子吸收光能,释放出电子.(2)电子捕获阶段:感光中心捕获电子形成带负电荷的电子陷阱.(3)电子中和阶段:Ag+与感光中心的电子中和成银原子.(4)潜影形成阶段:3-6个银原子聚集形成潜影成为后来的显影中心.3。潜影形成的理论学说：（1）葛利-莫特（Gureny-Mott）理论：就是潜影形成的过程。（2）米切尔（Mitchell）理论：能较好解释只有AgX晶体有缺陷才能形成感光中心的原因，以及明胶中S原子帮助催化潜影形成的机理。（三）X线照射下潜影的特点：1。X光子能量高，是太阳光的十倍，除光电效应产生潜影外，康-吴散射形成二次高能电子，使潜影增大；且X光胶片乳剂感光度与X光子能量呈非线性（比例）关系。低能X光子以光电吸收为主，感度较大；高Kv时，康-吴吸收增加，感度下降。2。潜影分布与衰退：X光子照射形成的潜影主要分布在AgX晶体颗粒内部，（普通光照位于表面）曝光后立即显影无潜影衰退。随着时间的推移，特别是高温、高湿环境，潜影衰退加快。实际工作中应遵循“随照随洗、不要过夜”原则。3。对H-D曲线的影响：与日光照射相比，高能X光子可使H-D曲线足部斜率增大。（四）感光现象：1。静电效应：1）概念：感材在制作、包装或摄影装卸过程中，由于摩擦产生静电使胶片感光并形成潜影，暗室加工后呈树枝状或闪电状位影（静电灰雾），此现象称静电效应。2）避免措施：（A）改进制作工艺，加防静电剂。（B）操作轻柔，避免摩擦。（C）金属操作台面接地。恒温、恒时。2。压力效应：1）感材在曝光前或曝光后，局部受压形成潜影，暗室加工后受压部位密度增高或降低形成伪影。这种现象称压力效应。2）避免措施：（A）勤修指甲，装卸片动作轻柔、规范。（B）感材保存、运输或使用过程中竖放，避免相互受压。（C）保持胶片平整，不要锐角折叠。3。与X线摄影无关的：互易律失效、间隙曝光效应、反转现象、亚尔培特效应。七、增感屏（一）结构：（图13-1）1。基层：树脂硬纸板（俗称增感纸）或聚酯制作。是荧光物的支持体。（相当于片基）2。荧光体层：由荧光体和塑胶体悬浮物构成。荧光体是增感屏的核心物质。可分为：1）单纯型荧光体：最广泛使用的钨酸钙屏。2）赋活型荧光体：主要是稀土增感屏。由母体（荧光体）、赋活剂（发光中心）、融剂（促进结晶，增强发光效率）组成。赋活剂：指增感屏中包含在荧光体内形成发光中心并增强荧光体活性的物质。一般由稀有金属如Eu、Tb等充当。荧光体种类繁多，各自发光效率和发光光谱不尽相同，工作中应根据不同摄影目的加以选择，其发光光谱应与胶片感色性匹配。3。保护层：由纤维化合物构成。有防静电、保护荧光体、避免划伤、方便清洁的作用。4。吸收层和反射层：1）吸收层：用于高清晰型增感屏，吸收反射和散射荧光，防止光晕和光渗，降低模糊度和灰雾度。2）反射层：用于高速增感屏，对荧光起反射作用，提高荧光利用率，增加增感屏感度。（二）增感屏的作用：荧光物质将X光能转化为可见荧光能，使感材感光，X线照片影像密度95%由荧光感光形成，仅5%由X线直接感光形成。（三）种类1。根据荧光体发光光谱分：（1）兰敏胶片用增感屏：发光光谱为蓝、紫光范围。主要为钨酸钙中速屏，与感蓝片匹配。最常使用。（2）绿敏胶片用增感屏：发光光谱在绿色光范围，多数稀土高速屏属该类，与感绿片匹配。（3）兰敏、绿敏兼用增感屏：发光光谱为蓝、绿两色，蓝敏、绿敏胶片都可使用。（4）特殊用途增感屏：如乳腺摄影专用增感屏、超清晰型增感屏、多层增感屏等。2。根据增感率（f）分：1）低速屏：f＜402）中速屏：f=403）高速屏：f＞40（四）增感屏的性能：指增感屏在X线摄影中发挥的作用。包括两方面：增感作用；对影像清晰度、颗粒度及对比度的影响。1。增感作用：用灰度、感度、增感率三个指标衡量。增感率是最主要的指标。1）灰度；增感屏单位时间内单位面积上荧光体发光强度。2）感度：指X光胶片对增感屏荧光敏感的程度。3）增感率（f）：又称增感效率或增感因子。是指在其它曝光条件相同的情况下，照片产生1.0的相同密度，不使用增感屏和使用增感屏所需曝光时间之比。F=t0/t2。对成像效果的影响（1）使影像对比度K增加，对Kx起放大作用，增感作用可使胶片H-D曲线r值增大，影像对比度增加。（2）影像清晰度降低。这是使用增感屏的不足之处。原因如下：1）荧光体的扩散使点光源变面光源，除使照片颗粒度增加外，对半影模糊及运动模糊起放大作用，导致清晰度降低。其程度随荧光体颗粒增大、屏厚度增加、反射层反射率增加而加大。2）双面增感屏交迭效用（交岔效应）（图13-9）使用双面增感屏时，（前、后屏）前屏荧光除使同侧乳剂层感光外，还可透过片基使对侧乳剂层感光。同理，后屏荧光也可使对侧乳剂层再次感光。这种现象称增感屏交迭效应。由于是散射光感光，所以影像模糊，清晰度降低。3）屏-片接触不良，影像模糊度增大，清晰度降低。（图3-53）4）斜射线效应：（图13-10）当X线倾斜入射屏-片系统时，两侧乳剂成像不能完全重合而错开，导致影像变形失真，清晰度下降。这种现象称斜射线效应。5）屏制作工艺不良，也可使清晰度下降。（五）增感屏使用注意事项：1。所用增感屏和胶片要匹配。（包括感色性和增感率）2。装贴要正确、平整。前、后屏不能混淆。3。注意清洁和保养。避免硬物划损；避免灰尘、污物特别是显、定影液污染，暗盒应随时关闭竖放。胶片不能长期在暗盒内放置。避免高温、高湿环境。增感屏清洁方法：脱脂棉+中性肥皂水+清水或脱脂棉+无水酒精。晾干备用。第二节：X光照片手工冲洗技术一、暗室设计与布局(一)暗室设计原则：（8字方针）1.使用安全：密闭不漏光；无射线污染及有害气体侵蚀；能恒温、恒湿；不使用时能通风换气。2.工作方便：设施简洁有序便于黑暗中操作；减少往返路程，提高工作效率。（二）基本要求1。大小要求：面积：≥12㎡（自动洗片机≥10㎡）；高≥3m。手工冲洗最好干、湿分开。2。位置：尽量靠近机房。多机房居中，利于传片，提高工效。但应防射线源及热源。3。建筑要求：1）材料：耐磨防腐，有射线屏蔽功能。2）色泽：浅绿或米黄。3）迷路设计。4）双层窗户设计。5）传片箱设计。（三）暗室温度及湿度控制要求：恒温恒湿。（最佳选择安装空调）温度：15-20℃；湿度：60-70%（四）暗室照明要求：1。操作照明：安全灯（红、黄或绿灯）安装位置：离操作台或显影槽高度≥1m；功率：≤15W；过滤片选择：盲色片：红色滤光片；全色片：绿色滤光片。（只允许特定波长范围的光透过，不可用其它物品代替。普通X线胶片为感蓝或感绿的盲色片，可在红灯下操作。）2。普通照明：白炽灯或日光灯。供配制药水、作清洁或维修保养用。（五）胶片冲洗设备：（主指手工冲洗，是自动冲洗技术的基础）1。显、定影液容器：显、定影盘（器械盘）；显、定影槽或桶。（材料特殊）2。中间水洗槽：与定影桶容量相似。3。终末水洗槽：是定影桶容量的10倍以上。采用底部入、口部出的流水洗涤模式。4。其它设备：（1）手工冲洗专有设备：洗片夹、干燥箱、温度计、晾片架。（2）手洗和机洗共有设备：工作台：装卸或改裁胶片。（金属材料接地）胶片柜或暗箱：铅制作，密闭储片。暗盒及暗盒柜。裁片刀：改裁胶片用。二、显影（一）概念：是指将感光材料感光后形成的潜影转化成可见银影像的过程。（二）方法：1。物理显影法：将显影液中的Ag+作为还原银来源的方法。是最古老的显影方法。现除用于证实潜影的存在，已被淘汰，2。化学显影法：用具有氧化还原能力的化学溶液将感光后的AgX还原为可见银影像的方法。这是现时广泛采用的方法。（三）化学显影法：1。显影液的组成：显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂、溶剂。（1）显影剂：显影液中对感光AgX有还原作用的主要成分。又称显影主剂。1）米得：（M）又名米吐尔或衣仑，化学名对甲氨基酚硫酸盐，分子量172，无色或灰白针状结晶。易溶于水，亚硫酸钠或硷性溶液中溶解度变小，配制时需最先溶解。显影能力强，是Q的20倍。对PH值要求不严格，中性液中也可显影。受溴离子浓度和温度影响小。显影诱导期（初痕期）短，显影容量中等，对感光AgX选择性较小，影像对比度低，粒状度小，有微粒显影的作用。（普显，化妆打底）2）对苯二酚：（Q）又名海得、坚安、几奴尼。化学名1、4二羟基苯。分子量110。无色或褐色柱状结晶。易溶于水，单纯硷溶液中易氧化呈棕色，亚硫酸钠液稳定。本身显影能力弱，但与M或P组合可产生超加合作用。对PH值要求严格，只有PH值＞9.0才具有显影能力。受溴离子浓度影响大。对温度要求严格，最适温度为18-22℃，低于10℃几乎无显影能力。显影诱导期长，显影容量中等，对感光AgX选择性大，特别与M或3）菲尼酮：（P）化学名1-苯基-3吡唑烷酮，分子量162，板状或针状结晶，常温下不易溶于水，易溶于弱硷溶液中，本身显影能力中等，但与Q组合可产生强超加合作用。PH值在5.5-9.0之间，随PH值升高，显影能力增强。受Br—浓度影响小，对温度要求严格。显影诱导期极短，显影容量最大，对感光AgX选择性较大，影像对比度中等。（2）保护剂：1）主要成分：Na2SO3。手工和机洗都采用，但量不同。2）作用：（A）防止显影剂氧化。2Na2SO3+O2→2NaSO4。亚硫酸钠与氧的亲和力比显影剂大，所以能起防氧化作用。（B）防止照片污染：显影剂氧化产物苯醌可使照片黄染，显影液呈酱油色。但亚硫酸钠可与苯醌反应生成无色无污染的弱显影剂。（C）亚硫酸钠能溶解少量AgX，具有微粒显影作用。（3）促进剂：1）主要成分：手洗：碳酸钠、偏硼酸钠。机洗：NaOH。2）作用：（A）使显影液呈硷性环境，促进显影剂特别是Q的电离，使显影反应加速，同时减少显影反应生成物H+浓度，使反应向正方向进行。（B）促进乳剂层膨胀，加速显影液与潜影的渗透接触，使诱导期缩短。（C）稳定显影液PH值。显影反应生成物HBr可使PH值降低，但促进剂可起缓冲作用。（4）抑制剂：又称防灰雾剂。主要作用是防止照片在显影过程中产生灰雾。1）成分：手工：KBr。机洗：有机防灰雾剂。有效防止高温快显条件下产生灰雾。2）作用原理：（A）KBr电离生成的Br—，吸附于未感光AgX晶体周围，形成负电荷屏障，阻止显影剂负离子与之接触，使显影作用表现出明显的选择性，达到防止灰雾的目的。（B）显影反应生成物HBr使显影液中溴离子浓度增大，降低了AgX的电离度，间接阻止未感光AgX被还原。(5）溶剂：主要成分是水。最理想的是蒸馏水；其次是软化的温开水。配制温度为45-55℃。有机防灰雾剂需先用酒精溶解后再加入溶剂中2。常用X线摄影显影液配方：表16-2B（M-Q型配方）；16-2C（P-Q型配方）M-Q型显影液配方的显影主剂是米得和对苯二酚。P-Q型显影液配方的显影主剂是菲尼酮和对苯二酚。3。P-Q型显影液的优点：（与M-Q型比较）（1）P-Q型显影液超加合作用较M-Q型更明显。超加合作用：指组合显影液的显影能力超过各自显影能力之和的现象。原理：（A）P显影活性基团带负电荷数少，易透过感光AgX晶体表面的负电荷屏障，使显影诱导期缩短，显影加速。（B）Q可使P氧化后再生，显影剂浓度相对增加，使显影作用产生超加合现象。（2）P耐氧化，可再生。显影能力持续时间长，且耐保存。（3）显影容量大，是M-Q型的2倍。（4）显影剂用量小，经济划算。（5）对照片无污染。4。显影液配制使用注意事项：（1）严格按各成分溶解顺序进行配制，自行配制最理想的溶解顺序为：微保（防氧化）→显→保→促→抑商业套药：手工：先微量大包→小包→大包；机洗：A、B、C三桶，按字母顺序顺次溶解。（2）配制时需均匀搅拌，待一种成分充分溶解后再加入另一种。（3）配制容器严格分开，切忌将定影成分混入显影液中。（4）药液配制后最好静置12h以后再使用。（5）严格控制显影液温度：手洗：18-20℃。机洗：33-35（6）手工冲洗药液不用时应随时加盖密封，防止氧化。（四）显影速度及其影响因素：1。显影速度；指显影过程中，单位时间内影像密度增加的快慢程度。2。影响因素：（1）初痕期的长短。影响初痕期长短的因素都将影响显影速度。1）初痕期概念：又称显影诱导期。指感光胶片自浸入显影液开始至出现肉眼可辨的影像所经历的时间。2）影响因素：（A）乳剂的组成：主要是明胶的膨胀速度。快则短。（B）曝光条件：在H-D曲线直线部分成正比关系。条件越大，时间越短。（C）显影剂结构特点及显影液中其它成分的影响：M带一个负电荷，易透过负电荷屏障，初痕期短。Q带两个负电荷，初痕期长。P不带电荷，初痕期最短。促进剂硷性强，明胶膨胀快。且减少H+生成浓度，加速显影反应向正方向进行，所以初痕期缩短。（2）显影剂浓度：PH值稳定时，浓度的对数值与显影速度呈正比关系。后期，因显影剂部分消耗和氧化，浓度降低，即使PH值恒定，显影能力及速度都下降。这是显影液老化的主要原因。（3）PH值；不同结构显影主剂对PH值依赖性各不相同：Q＞M＞P。硷性物质使PH值升高，减少生成物H+浓度，反应向正方向进行而加速。（4）卤离子效应的影响：显影液中Br-主要来源于抑制剂KBr和AgBr的还原。主要吸附在未感光AgX晶体表面，防止灰雾密度形成，但溴离子浓度过大时，可使显影速度降低，后期溴离子浓度增大，显影速度下降而老化。（5）显影液氧化产物效应：Q的氧化产物可使显影速度加快；M的氧化产物使显影速度降低。（6）温度的影响：温度升高，明胶膨胀、药液扩散、显影剂离解及显影反应加速，显影速度加快。但实际工作中应严格控制温度。过高，易脱膜，药水氧化加快，灰雾度增加。过低，Q无法发挥作用。（7）不同显影主剂配方的影响：P-Q型超加合性大于M-Q型。（8）搅动可使显影速度加快。（手工：上下抽动。机洗：循环泵不断更新药液）三、中间处理：(手工冲洗有该程序)1。概念：显影后的X光照片，需在清水或酸性停显液中漂洗，再送入定影液中。这一操作过程称中间处理。2。中间处理媒介：1）清水：经济实用。2）弱酸溶液：3%醋酸或乳酸溶液。3。目的：1）防止或减少乳剂中残存的显影液成分（主要是促进剂）被直接带入定影液中，引起PH值升高，定影能力降低，坚膜作用下降。2）防止二色性灰雾的产生。（边显边定形成）4。中间处理媒介温度及时间：温度：18-22℃。时间：10-30四、定影：（一）概念：指将显影后胶片中未被还原的AgX用特殊物质与其形成可溶性络合物被永久除去，而还原的银影像被永久固定并可随意观阅的操作过程。（二）定影液组成：定影剂、保护剂、中和剂、坚膜剂、溶剂五种成分。1。定影剂：（1）理想定影剂的条件：1）对未感光的AgX有足够的溶解能力。2）理化性能稳定。3）对人体无毒无害。4）容易制取，价格低廉。（2）作用；与未感光AgX发生络合反应，形成可溶性络合物被除去，银影则永久保留。（3）常用两种定影主剂：1）硫代硫酸钠：又名海波，无色棱状结晶。水溶性强，溶解时大量吸热，温度升高，溶解度增大。对AgX溶解度大。定影速度较快，多用于手工冲洗。2）硫代硫酸铵：白色结晶体，水溶性强，对AgX溶解度较大，定影速度最快。多用于机洗。2。保护剂：（1）成分：亚硫酸钠（2）作用：1）防止定影剂氧化。2）防止定影剂遇酸分解析出S，形成Ag2S污染X光照片。Na2S2O3+2H+→2Na++H2S2O3；H2S2O3→H2O+SO2+S↓2Ag+S→Ag2S（黄色）3）稳定定影液性能：亚硫酸根的缓冲作用使PH值相对稳定。3。中和剂：（1）成分：冰醋酸或硼酸。（2）作用：1）中和乳剂中残存的显影液，立即停显，防止二色性灰雾。2）使定影液呈酸性，PH值保持在4.0-6.0之间，便于坚膜剂溶解和发挥作用。3）使膨胀乳剂发生适度收缩，也起坚膜作用。4。坚膜剂：（1）成分：钾矾或铬矾。（2）作用：对乳剂层起固定、收敛作用，避免脱膜和划伤。5。溶剂：与显影液相同。配制时温度要求较高（50-65℃（三）定影机理：硫代硫酸盐与显影后乳剂中未被还原的AgX发生络合反应最终形成可溶性络合物被除去。定影反应的二步论：1。未感光AgX强烈吸附硫代硫酸根形成不溶性吸附络合物：AgBr+S2O3——→Ag2SO3-+Br-2。不溶性吸附络合物继续与硫代硫酸根作用形成单银二硫代硫酸离子，具有可溶性，进入定影液，（因分子量小，还可返回乳剂层中）再与定影液中其它阳离子络合，形成大分子量的可溶性络合物，不再返回乳剂层而被永久除去。AgS2O3-+S2O3--→Ag〔S2O3〕2---（四）定影速度：指X光照片定透时间的长短。1。定透时间：指显影后的照片，自浸入定影液开始，到乳剂层中未感光的AgX最后溶解消除所需要的时间。手工冲洗：正常条件下10-15分钟。定影液老化，定透时间应延长。机洗：≥45秒（双定影槽）注意：不能错误认为乳剂层乳黄色消退，照片透明就已定透，它只相当于定影反应的第一步，此时，还有大量络合物残存，日久照片变黄。2。影响定影速度的因素：（1）乳剂配方及性质：乳剂层厚度（影响药液扩散速度）、AgX含量、晶体颗粒大小及种类都影响定影速度。各成分溶解由快到慢的顺序为：AgCI→AgBr→AgI。（2）硫代硫酸盐的浓度：（图17-4）过高或过低都将使定透时间延长。最适浓度为：硫代硫酸钠：15-30%，硫代硫酸铵：10-30%。（3）硫代硫酸盐阳离子性质：相同浓度下，阳离子种类不同，定影速度不同。硫代硫酸铵最快。硫代硫酸钠定影液中加入铵盐，定影加速，但应充分水洗。（4）定影液温度：定影速度随温度升高而加快。但仍然要严格控制在一定范围。手洗：15-24℃。机洗：28-35（5）搅动：可加速定影液向乳剂层扩散。方法同显影。（6）定影液疲劳度：随定影液使用时间延长，各成分不断消耗，反应生成物增多，微量显影液反复带入引起定影液PH值升高，都可使定影液定影能力下降，定透时间延长，这种现象称定影液疲劳。其判断方法有；1）100㏕定影液中加入4%KI液1㏕，若出现沉淀，表明已疲劳。2）根据乳剂层乳黄色消退时间粗略判断。＞15分钟表明已疲劳。3）最实用的方法是根据冲洗胶片数量估计。国产：11”X14”300张/10加仑。进口片：11”X14”（五）定影液配制使用注意事项：与显影液大致相同。自行配制溶解顺序为：定→保→中→坚。商业套药：手工：1、2、3、4，按包装编号顺次溶解。机洗：A、B、C三桶，按字母顺序溶解配制。五、水洗1。目的：将定影后照片乳剂层中残存的大量硫代硫酸盐及小量可溶性络合物除去，防止照片变黄或形成汗渍，便于照片影像长期保存。2。水洗不充分照片变黄的原因：1）硫代硫酸盐与空气中水和二氧化碳作用，析出硫并与银影化合形成棕黄色的Ag2S。Na2S2O3+CO2+H2O→H2S2O3+Na2CO3；H2S2O3→H2SO3+S↓2Ag+S→Ag2S2）H2SO3被空气氧化生成H2SO4，再与Ag2S反应生成白色Ag2SO4（汗渍）和H2S，后者又可与银影反应生成Ag2S，形成恶性循环。（越变越黄）2H2SO3+O2→2H2SO4；Ag2S+H2SO4→Ag2SO4（白色）+H2S；H2S+2Ag→Ag2S+H2↑3。影响水洗速度的因素：（1）水流状态：循环对流比静止换水水洗速度快。一般采用从水洗槽底部入、口部出的流水洗涤方式。流速2-4L/分。（2）水洗水温度：一般随温度升高，水洗速度加快。但也应适当控制。手工：20℃。机洗：37（3）定影液组成；不同配方和不同PH值的定影液，水洗速度不同。含硫代硫酸铵的定影液水洗速度最快，（适用于机洗）加入铬矾坚膜剂的定影液PH值较高，水洗速度也快。（4）水洗水中加入适量盐（如NaCI）可使水洗速度加快。海傧城市海水洗涤。但还需清水洗涤，工序繁杂。4。水洗效果判断：可用试剂测试洗涤水或胶片上硫代硫酸盐含量。实际工作中以流水洗涤时间判断。手工：20-30分钟。机洗：20-30秒钟。六、干燥：1。目的：使照片变干，不霉变，利于阅片和长期保存。2。方法：手工：干净通风环境自然晾干最好。工作量大时，可用干燥箱烘干。温度20-40℃机洗：有自动烘干装置，电热丝或红外线，温度：40-65℃第三节:自动洗片技术及数字成像激光打印技术：一、自动洗片技术始于20世纪70年代中期。随着洗片机（材料和技术）制造业的发展，冲洗套药及适应机洗胶片的研发，现已日臻完善。（一）自动洗片机1。分类：（1）按处理速度分：低速：3分30秒；中速：90秒；快速：45秒。现有洗片机一机多速，可选择。（2）按冲洗容量分：小型：60张/h；；中型：130张/h；（小医院用）大型：300张/h；超大型：500张/h。（大医院用）（3）按结构分：1）压力室结构式：早期设计使用。特点：胶片水平运行无弯曲，对片基无特殊要求，压力泵喷洒药液，体积庞大，速度慢，功效低。现已淘汰。2）“U”型槽结构式：特点：胶片随锟轴弯曲，波浪式前进，对片基有特殊要求，体积小，功效高。现广泛使用。2。基本结构：以广泛采用的“U”型槽式为例：（1）自动传输系统：电动机带动齿轮、锟轴转动构成。制作材料特殊，（高级橡胶、塑料或不锈钢等防腐耐磨材料制作）锟轴采用千鸟式特殊技术排列（提供动力者正对，其余错位排列）减少摩擦，防止卡片或走偏。（2）温度控制系统：由加热器、恒温器、热交换器、过热保护器等构成。对冲洗程序温度控制严格。允许误差±1℃。显影液温度：33-35℃；定影液温度：28-35℃；水洗温度：37℃（3）药液储存系统：由各种容量的显、定影槽，水洗槽构成。性能好的洗片机采用双定影、水洗槽。（储存各种冲洗液）（4）补给系统：自动补液泵根据胶片长度、面积或影像密度补充各药液在冲洗过程中的消耗，恢复和保持各药液活性。补液量可自行设定并自动控制。（5）循环系统：由循环泵、密闭管道、过滤器组成。提供循环搅