医用X线摄影设备-医用X线机的组成（医学影像设备）

医用X线机学习任务AX线机的组成BX线机的分类CX线机的发展X线机结构解析图片展示方式功率、用途分类电路结构不同分类掌握X线机的结构及相关分类具备辨证分析的思维能力爱护设备、严谨求实、团结协作精神教学目标一X线机的研制过程①气体Ｘ线管和感应圈时代(1895～1916年）

由气体X线管和感应圈组成，或由静电起电机组成。伦琴使用的X线机的管电压只有40kV～50kV，管电流强度电流仅有1mA，当时拍摄一张手的X线照片要用30min～1h。②热电子Ｘ线管、变压器式高压发生器的实用化时代（1910～1925年）

考林杰发明了热电子Ｘ线管，纳斯科开发了变压器式高压发生装置③防电击、防散射Ｘ线设备的实用化时代（1925～1945年）

防电击、防散射型Ｘ线机，三相高压发生器，电容充放电Ｘ线装置，旋转阳极Ｘ线球管相继出现，可以说是诊断Ｘ线机的成熟时代④高条件、大容量、控制技术现代化时代（１９４５年～现在）二X线机的组成MobileHFX-raymachineStableDigitalX-raymachine二X线机的组成20kw-High-Frequency-RadiographyC-Arm-Digital-Radiography二X线机的组成Mammographydental-x---ray-equipment二X线机的组成500ma-Hospital-Radiology-Chest-X二X线机的组成

诊断用X线机因使用目的的不同，其结构有很大差别。基本结构都由主机和外围设备两大部分组成。主机也称为X线发生装置，由X线管装置、高压发生装置、控制装置等构成。其主要任务是：产生X线并控制X线的“质”、“量”和“曝光时间”；外围设备是根据临床检查需要而装配的各种机械装置和辅助装置。控制装置高压发生装置X线管装置机械装置与辅助装置X线电源X线影像接收装置二X线机的组成电源:将外电源供给X线机，使X线机工作要求电源电压电源频率电源容量电源内阻二X线机的组成控制装置:改变X线的质与量曝光手闸控制X线的产生与停止技术选择按钮控制X线的产生与停止，调节X线的质与量并进行技术选择二X线机的组成控制装置:三钮制：KV、mA、SEC控制精度低单钮制：KV、功能键控制精度有所提高零钮制：全部功能键控制精度较高二X线机的组成高压发生装置----油箱:高压交换闸高压整流器灯丝变压器高压变压器二X线机的组成高压发生装置----油箱:1、组成高压变压器高压整流器灯丝变压器高压交换闸2、作用为球管提供管电压和灯丝加热电压，并进行台次切换二X线机的组成X线球管装置:二X线机的组成X线球管装置:电子动能约99%转化为热能约1%转化为电磁波辐射能二X线机的组成X线影像接收装置:数字化成像装置IP板、平板探测器及显示器传统成像装置荧光屏、胶片、影像增强器、电视系统二X线机的组成X线管头（球管头）在X线管在高压发生的作用下产生X射线X线控制器对X射线发生的质与量以及时间进行有效的控制，使X射线的产生达到临床诊断的要求。控制器参数：KV、MA、SEC/MAS高压发生器将自耦变压器供给的低电压变化为高电压输送到X线管两极的电路X线应用设备包含机械装置和辅助应用装置：1）机械装置------诊断床、摄影床、支持装置2）辅助应用装置------IITV、小片机、电影机、换片机、注射器X线影像接收装置把X转化为电信号，最终转换为影像。三X线机的分类1、按其使用目的分类为

1）诊断X射线机

2）治疗X射线机2、按结构形式分类

(1)携带式

(2)移动式

(3)固定式三X线机的分类5、按使用范围分类

1）综合性X射线机

2）专科X射线机4、按高压主电路结构形式分类

1）工频X线机----常规工频机和程控机--CPU

2）逆变X射线机----高频机

3）电容充放电X线机3、按输出功率分类

(1)小型小于100mA（10kW）小于90kV以下。

(2)中型200~500mA（20kW----40kW），100kV~125kV(3)大型大于500mA（50kW）125kV~150kV三X线机的分类综合用X线机牙科X线机乳腺X线机四X线机的发展要求1.提高Ｘ线成像质量

高压发生装置高频化、采用特殊造影方法、采用足够短的曝光时间

2.降低对医务人员和受检者照射量的措施

选用间接摄影方式、稀土增感屏、高敏感胶片；采用Ｘ线电视系统或脉冲录像装置以及其他高效能荧光转换器件；采用大功率短时间曝光、新型狭缝摄影法等3.实现操作和诊断自动化的手段

采用脉冲透视的摄影条件自动化、智能化；采用器官部位选择摄影条件的单钮技术；采用遥控诊视床，包括自动透视亮度调节、自动照射野调节、自动定位等装置来进行摄影

医用X线机辅助装置目标熟悉医用X线机辅助装置的门类，了解工作原理、结构及使用性能掌握限束器、滤线栅的工作原理与性能，操作注意事项熟悉滤线器摄影装置、诊视床、X线管支持装置的结构了解医用相机的分类了解纵向体层摄影的原理能够掌握诊视床的操作技能和诊视床各部分性能分析方法能够进行床位运动调试（含悬吊球管）装置限束器滤线栅诊视床滤线栅摄影装置装置X线管组件支持装置医用相机限束器性能限束器启闭应轻便、灵活、可靠，并能调节出任意大小的矩形或圆形（小C）照射野X线照射野中心与光照射野中心的偏差以及它们各自边缘的偏差应在X线管焦点至受像面距离的2%以内工作原理A是焦点到铅页的距离B是焦点到成像面的距离a是铅页开启的大小b是照射野的大小结论：A/B=a/b限束装置与图像锐利度的关系在焦点尺寸和源像距一定的情况下，图中左侧限束器距离窗口近，右侧远，可以看到，左侧的边缘阴影大于右侧。这也是分割摄影时将分隔板（光阑板）直接放在暗盒上，目的是让分割线边缘清晰。即右侧的图像几何锐利度好。模拟光照射野原理因为X线是不可见光，在曝光前无法预知照射野是否合适，所以用可见光代替。常见用钨卤素灯或者LED灯代替X线管焦点的位置，通过反光镜将光线反射至成像面。根据需要调节铅叶的开合程度。要想使得模拟的照射野与实际的X线范围吻合，X线焦点、光源和反光镜的位置至关重要。光源和焦点必须是以反光镜为对称中心轴而相互对称。铅叶的结构方形：2对能开闭的铅叶分两层垂直排列。手动或电动。有多层铅叶设置方案。圆形：配用I.I在透视中使用，圆形照射野与I.I输入屏相吻合，叶瓣式结构，电动，多在心血管设备中使用。模拟光源结构LED或钨卤素、24V或者220VLED解决发热问题，亮度更强，寿命长，成本低。操作界面有纵横向铅叶开闭旋钮（手动）或按钮（电动），指示刻度以及模拟光开启按钮。滤过板更换轨道：当拍摄骨骼等密度较高的组织时，需要附加滤过板，删除原发射线中的软射线。分类手动：SID源像距（射线源到成像面的距离）。当旋钮转到一定角度时，不同的SID，对应的照射野大小是不同的。电动：微型直流电机控制，设有自动限位保护。全自动：多用于透视，随SID的改变自动保持照射野的大小。胃肠透视中设有SID检测装置，在照射野控制信号上叠加距离修正信号。当SID减小，限束器开大点。SID增大，限束器关小点。适时摄影时，全自动限束器自动转换成所选胶片规格和分割方式所对应的照射野尺寸当胶片被送入会自动识别尺寸，根据尺寸控制系统将会发出相应的控制信号给限束器使照射野自动跟踪到与片规格相适应的尺寸滤线器的作用01原发射线进入人体后，会产生波长较长且方向随机的二次射线（散射线）。02散射线作用于胶片时会形成背景灰雾，导致影像清晰度、对比度、分辨率降低。03厚部位更加明显？04滤线栅就是用来滤除散射线的。常用参数焦距栅比栅密度铅条会聚线到达栅板表面的垂直距离f铅条高度与铅条间隙之比R=b/a单位距离内铅条的数量N100、110、150、180cm4:1/5:1/8:1/10:1/12:1/14:1/16:128L/cm、44L/cm滤线栅位于人体与胶片之间，由薄铅条和间隔物组成。多为向焦排列的线型会聚栅滤线器的作用滤线器的作用栅比通常被认定是滤线栅消除散射线、提高影像对比度的指标。栅比决定了可以通过散射线的最大角度，角度越小，散射线越少。即：栅比越高，图像质量越好，但是这必然伴随着受检者的剂量增加。滤线器的使用注意向焦面和背焦面之分低栅比适用于低KV，高栅比适用于高KV剂量补偿：适当增加曝光量，通常通过增加管电压来提高X线穿透力，以达到补偿的目的滤线器的使用焦距不符（C）X线管焦点垂直偏离中心偏离（B）X线管焦点水平偏离栅板与X线管倾斜（A）FFD：焦片距，即X线管焦点至胶片的距离。（FFD的改变不应大于滤线栅焦距的25%）（当滤线栅有效面积边缘处的原发射线透射率减少40%，就是FFD的极限值。）(A)(B)(C)焦点偏离会损失原发X线滤线器的使用固定滤线栅：栅密度要求>40L/cm高栅密度虽然可以消除阴影，但原发射线损失多活动滤线栅：由框架、驱动电机和暗盒托盘组成期望：曝光在栅板移动速度最大的瞬间开始；栅板的活动时间长于曝光时间；曝光过程中栅板不可停顿形式和结构：根据驱动方式不同（油泵式、电机式又称偏心式、减幅振荡式）技术说明：偏心式是在曝光时转动一圈。减幅振荡在手一吸合手二释放滤线栅摄影装置——平床摄片床：床面、浮动架、底座和立柱功能水平面做纵横移动床下有滤线栅连带暗盒一起移动，通过支架，在立柱移动下带动与X线管相对运动手动、制动滤线栅摄影装置——立式摄影架某些部位需要站立摄影，如胸椎颈椎等。又称胸片架。立柱内有平衡锤。多功能立式摄影架：可实现垂直方向上下移动和水平面至垂直面内做任意角度转动。滤线栅摄影装置——U型臂X线中心与滤线栅中心正对X线管和滤线器在支架上以转轴为中心对称安置传统立透机，用I.I代替滤线器数字摄影：U臂上用DR影像板代替传统滤线器诊视床俗称“胃肠床”。进行胃肠道透视、胸部透视、纵向体层摄影或血管造影。遥控隔室操作，分为床上（多）和床下（少）管两种。床上：把点片装置和I.I置于床下，X线管置于床上，空间开阔方便操作。遥控床的压迫器可以单独活动，代替人手对检查部位进行压迫，操作灵活、压力适度。由床体、点片装置和传动系统组成。床体分为：底座、床身、床面和点片架。床底座的回转运动、相对于床身的纵横向移动、点片架相对身：相对于于床身的纵向移动。（自重轻、强度高、防散射线功能）。点片架：装载有X线管组件、成像装置和压迫器。功能：X线管组件的升降以调节SID；点片摄影装置的纵横向移动；压迫器升降。诊视床传动系统——床身转动和床面移动平稳；转动范围直立~水平~不小于-5°；随意调节床身倾斜位置，直立、水平和最大负角度应能自动定位，自动限位；床身操作必须是常断式开关。床身转动行业要求转速启动和停止时平稳过渡减少冲击，并保证定位准确。（一般采用变频技术，通过改变电源频率的方法来改变电机转速，调速过程中具有高效率、宽范围和高精度的性能，从而达到缓启动、缓停止、定位准的效果）。定位和限制诊视床传动系统——床身转动和床面移动传动结构右上图一般床身长度2m，床面高度0.8m。所以转动支点小于1m，否则转动到极限位置会触地。一般转动支点设在脚端方向，位置则肯定不会超过-30°。右下为-90°诊视床。床面不能离地太高、床身转动大角度时不能触碰地面。故而产生：差动可变支点。传动链电动机9→带传动10、11→带蜗轮蜗杆减速箱7↗小齿轮8→扇形齿轮13→床身转动电动机9→带传动10、11→带蜗轮蜗杆减速箱7↘链传动6、5→小齿轮3→齿条4→床身纵向移动诊视床传动系统——床身转动和床面移动压迫器性能要求：最低体位高度100mm；压迫力8~10Kg；安全联锁；压迫头可以手动拆除以防断电时卡住患者需将X线中心对准诊断部位，通过移动床面或点片架来实现压迫器可以自动升降横向移动一般在±100mm以内纵向一般在-500~+1000mm床面移动分“纵横向”压迫器安全联锁：当床面或点片架移动的时候，压迫器应该先自动上升到安全位置床面和点片架方可移动压迫器的结构：升降型和伸缩型。右图为升降型示意图点片摄影装置——适时摄影装置、胃肠检查摄影装置装有胶片或I.I点片摄影临床上当需要留下清晰的影像时采用的适时曝光的方式把影像留在胶片上即为点片摄影。行业标准能承装3种暗盒；具备至少一种不少于4分割摄影且定位准确；曝光区域不允许重叠但相邻之间的空隙应不大于8mm分类无暗盒和有暗盒点片摄影装置——适时摄影装置、胃肠检查摄影装置暗盒式就是将单张要拍摄的胶片置于暗盒中等设定曝光程序完成后取出暗盒进行处理暗盒式构造：暗盒夹紧、输送、片规识别和分割摄影夹紧一般用弹簧输送分为装片位、准备位、曝光位暗盒式——摄影过程装入暗盒（装片位）→按进出片按钮，滑车走到准备位（此时透视状态），识别片规→曝光准备按钮下，滑车走到曝光位→曝光按钮下，曝光→滑车回准备位→按进出片按钮，滑车走到装片位，取出暗盒。拍摄整片装入暗盒（装片位）→按进出片按钮，滑车走到准备位，识别片规→按某个分割功能按钮，光阑板移动到相应位置，暗盒移动到第一个曝光位→曝光准备与曝光按钮下，曝光→暗盒移动到下一个曝光位→重复→直至全部曝光完毕→光阑板回到原位，滑车回到准备位→按进出片按钮，滑车走到装片位，拿出暗盒。拍摄分割片无暗盒式无暗盒式点片摄影装置又称“片库式点片摄影装置”透视时胶片不动→曝光准备，胶片被取出→进入滚道→被夹紧→曝光按钮，胶片被夹紧送到曝光位→曝光结束，夹紧装置返回准备位→夹紧松开→胶片进入收片滚道→胶片进入受片盒无暗盒式结构供片盒、取片机构、送片和收片机构、夹紧机构和输送机构供片收片盒自动打开和缩紧功能。（有时会有两个不同规格的片盒，称双通道装置。）（收片盒共用，50~100张）取片机构真空吸附式送、收片机构多组滚轴组成夹紧机构胶片必须被紧压在前后增感屏之间输送机构根据摄影程序不同，是否分割，要求输送机构将胶片送到不同的曝光位置以满足不同的程序要求，需要用特定的传动机构来完成多功能诊视床“万能床”或“摇篮床”患者被固定在凹形床面上，身体随床面可做大角度旋转，方便各种体位检查；X线管和成像装置可以绕患者一起运动，以便对同一部位进行不同体位观察固定底座+C形滑槽

床身水平、垂直和负角度；床面可绕纵轴±360°旋转；X线管和成像装置可绕患者转动±90°；进行纵横向移动，并可升降以调节SID又称优点结构功能医用X线电视系统目标掌握X线电视系统的组成结构工作原理和信号处理方法掌握影像增强器、摄像机、监视器的工作原理了解相关技术参数（影增、监视器、摄像机）目标学会影增、摄像机、监视器的安装和参数调节对X线电视系统常见故障能够进行简单的分析维修X线电视系统发展概述医用影像增强X线电视系统50年代出现I.I后的产物发展史X线电视系统发展概述将X线透视图像通过I.I电视摄像和放大处理后再监视器上显示出来实现了暗室到明室的突变流程X线电视系统发展概述1.图像亮度高（增强上万倍，实现明室操作）2.X线剂量低（原1/10）3.图像清晰（低密度的支架和导管）4.视频信号经A/D转换、计算机图形处理后，可获得数字图像5.图像传输存储方便优点X线电视系统发展概述I.I摄像头电视控制器

监视器自动亮度控制装置构成X-TV基本工作原理、转换过程工作原理1穿过受检者的透射X线照射到I.I的输入屏上，获得亮度较弱的荧光图像2再经I.I增强后，在输出屏上获得一个尺寸缩小、亮度增强上万倍的倒立影像3输出屏上的荧光图像经光学系统或光纤传输到摄像机靶面或光敏区4摄像机获得视频信号输送到监视器，在监视器获得亮度较高的X线透视图像X-TV基本工作原理、转换过程工作原理2.光学系统将输出屏上的荧光图像经光路传输给摄像机或光敏区3.摄像机进行光电转换，获得视频信号4.控制器对视频信号进行处理，使监视器以最佳效果同步显示图像5.监视器进行光电转换，将视频信号转换为图像1.I.I实现X线图像到荧光图像的转换影像增强器影像增强器影像增强管管套电源影像增强器输入窗、碘化铯闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳等组成。结构影像增强器构造X线入射窗口，由球面状玻璃或对X线吸收较小的薄金属板等构成。闪烁体：X线换能器，可将X线图像转换成荧光图像。

碘化铯，能将X线转换成蓝光，光强度与X线强度成正比。影像增强器构造一层极薄的光电发射膜。光电阴极受光照射时逸出光电子，光子数目与入射蓝光强度成正比。电极：接近输出端的为阳极，中间的为栅极，接近输入端的为光电阴极。影像增强器构造在玻璃基板上涂敷一层荧光粉，其上敷有一层铝膜。高速电子透过铝膜到达荧光粉层，转换成可见荧光，铝膜的作用是防止光的反向传播及给电子提供电气通路。影像增强器构造玻璃或光纤面板制成，是输出屏上的荧光图像输出窗口，摄像头摄取此窗口的荧光图像。大型真空器件影像增强器原理工作原理X线穿过人体形成一个被调制的X线图像输入屏转换为亮度很低的荧光电阴极激发出光电子光电子被聚焦加速轰击到输出屏输出屏获得面积缩小了几十分之一亮度增强了上万倍的荧光图像影像增强器原理工作原理有效视野6”~14”有些影增是可变视野的，如11”/7”、10”/6”、9”/5”等可变视野增强管最常用的是9”影像增强器技术参数转换系数衡量X线增强管转变效率高低的一个物理量输出屏幕亮度和输入屏幕接受的X线剂量率之比分辨率衡量增强管分解图像