医学影像原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,X,线成像的基本理论知识,X,线的发现,1895,年,11,月,8,日德国物理学家,威康,.,伦琴,在做真空阴极管放电试验时，使附近一块涂有铂氰化鋇的纸板发出了荧光。当时阴极管是用黑纸包着的，因此他肯定有一种性质不明的新的射线从用黑纸包着的阴极管中发生出来而使铂氰化鋇的纸板发生了荧光。,1896,年,1,月,23,日，伦琴在德国物理医学会上正式宣布了这次伟大的发现以及有关这种射线的性质，并将这种射线命名为,X,射线,。还当众展示了用这种射线拍摄的第一张手的照片。科学家们为纪念伦琴的成就就把这种射线命名为,伦琴射线,。,1,X,线成像的基本理论知识,X,线的产生,X,线是在真空条件下，高速运行的电子群撞击到金属原子内部，使原子核外轨道电子发生跃迁现象而放射的一种能。它的产生必须具备以下三个条件：,1,、自由活动的电子群；,2,、必须在真空条件下电子群才能高速运行；,3,、应具备适当物质作为靶面来阻止高速电子，使其转变为,X,线能。为了使能产生波长短能量大的,X,线，宜用原子序数高的元素鎢做靶。为产生以上,三个条件，又必须具备有两项基本设备，即,X,线管,和,高压发生装置。,X,线成像的基本理论知识,近代,X,线管为,高度真空的阴极管,，管之一端为鎢制的灯丝，灯丝加热后其表面产生热电子群，管之另一端为鎢制斜面靶面，当撞击到靶面而突然受阻时，电子群所具有的动能,99.8%,转化为热能，仅有,0.2%,形成,X,线。,X,线成像的基本理论知识,3,、,X,线的特性：,（,1,）,.,穿透性,（,2,）,.,荧光性,（,3,）,.,感光作用,（,4,）,.,生物效应,（,5,）,.,电离作用,X,线成像的基本理论知识,一、穿透性,X,线波长很短，对物质有很强的穿透能力。,二、荧光性,X,线是肉眼看不到的。当它照射到铂氰化鋇、鎢酸钙、硫化锌镉和碘化纳等荧光物质上，能使荧光物质产生光线。透视就利用这种原理。,三、感光作用,X,线和普通光线一样可使感光材料感光，经,X,线照射的感光胶片乳剂中的溴化银放出银离子形成潜影，经显影和定影处理后就可看到有影像的,X,光胶片。,四、生物效应,机体经,X,线照射后，可使组织细胞和体液受损发生一系列变化，这就是生物效应，医学上根据这种特性用于,X,线治疗。,五、电离作用,物质受到,X,线照射时，出现正负离子，可形成电离电流，可用来测量,X,线量的多少。,X,线成像的基本理论知识,X,线成像的基本理论知识,X,线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于,X,线的特性，即其,穿透性,、,荧光效应,和,摄影效应,；另一方面是基于人体组织有,密度,和,厚度,的差别。由于存在这种差别，当,X,线透过人体各种不同组织结构时，它被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的,X,线量即有,差异,。这样，在荧屏或,X,线上就形成黑白对比不同的影像。,X,线成像的基本理论知识,因此，,X,线影像的形成，应具备以下三个,基本条件,：首先，第一，,X,线应具有一定的,穿透力,，这样才能穿透照射的组织结构；第二，被穿透的组织结构，必须存在着,密度和厚度的差异,，这样，在穿透过程中被吸收后剩余下来的,X,线量，才会是有差别的；第三，这个有差别的剩余,X,线，仍是不可见的，还必须经过,显像,这一过程，例如经,X,线片、荧屏或电视屏显示才能获得具有黑白对比、层次差异的,X,线影像。,X,线成像的基本理论知识,人体组织结构，是由不同元素所组成，依各种组织单位体积内各元素量总和的大小而有不同的密度。人体组织结构的密度可归纳为三类：属于,高密度,的有骨组织和钙化灶等；,中等密度,的有软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体内液体等；,低密度,的有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体等。,当强度均匀的,X,线穿透厚度相等的不同密度组织结构时，由于吸收程度不同，在,X,线片上或荧屏上显出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的,X,线影像。,在人体结构中，胸部的肋骨密度高，对,X,线吸收多，照片上呈白影；肺部含气体密度低，,X,线吸收少，照片上呈黑影。,X,线成像的基本理论知识,X,线穿透低密度组织时，被吸收少，剩余,X,线多，使,X,线胶片感光多，经光化学反应还原的金属银也多，故,X,线胶片呈黑影；使荧光屏所生荧光多，故荧光屏上也就明亮。高密度组织则恰相反。,X,线成像的基本理论知识,病理变化也可使人体组织密度发生改变。例如，肺,结核,病,变可在原属低密度的肺组织内产生中等密度的纤维性改变和高密度的钙化灶。在胸片上，于肺影的背景上出现代表病变的白影。因此，不同组织密度的病理变化可产生相应的病理,X,线影像。,X,线成像的基本理论知识,人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一致。其厚与薄的部分，或分界明确，或逐渐移行。厚的部分，吸收,X,线多，透过的,X,线少，薄的部分则相反，因此，,X,线投影可有不同表现。在,X,线片和荧屏上显示出的黑白对比和明暗差别以及由黑到白和由明到暗，其界线呈比较分明或渐次移行，都是与它们厚度间的差异相关的。,X,线成像的基本理论知识,A.,X,线透过梯形体时，厚的部分，,X,线吸收多，透过的少，照片上呈白影，薄的部分相反，呈黑影。白影与黑影间界限分明。荧光屏上，则恰好相反,B.,X,线透过三角形体时，其吸收及成影与梯形体情况相似，但黑白影是逐步过渡的，无清楚界限。荧光屏所见相反,C.,X,线透过管状体时，其外周部分，,X,线吸收多，透过的少，呈白影，其中间部分呈黑影，白影与黑影间分界较为清楚。荧光屏所见相反,X,线成像的基本理论知识,由此可见，,密度和厚度的差别,是产生影像对比的基础，是,X,线成像的基本条件。应当指出，密度与厚度在成像中所起的作用要看哪一个占优势。,例如，在胸部，肋骨密度高但厚度小，而心脏大血管密度虽低，但厚度大，因而心脏大血管的影像反而比肋骨影像白。同样，胸腔大量积液的密度为中等，但因厚度大，所以其影像也比肋骨影像为白。,需要指出，,人体组织结构的密度,与,X,线片上的影像密度,是两个不同的概念。前者是指人体组织中单位体积内物质的质量，而后者则指,X,线片上所示影像的黑白。,X,线成像的基本理论知识,但是物质密度与其本身的比重成正比，物质的,密度高，比重大,，吸收的,X,线量多，影像在照片上呈,白影,。反之，物质的,密度低，比重小,，吸收的,X,线量少，影像在照片上呈,黑影,。,因此，照片上的白影与黑影，虽然也与物体的厚度有关，但却可反映物质密度的高低。在术语中，通常用密度的高与低表达影像的白与黑。例如用,高密度,、,中等密度,和,低密度,分别表达,白影,、,灰影,和,黑影,，并表示物质密度。人体组织密度发生改变时，则用,密度增高或密度减低,来表达影像的白影与黑影。,投照设备的使用及其日常维护,投照设备的使用,及其日常维护,一、对投照设备主要部件的认识,投照设备的使用及其日常维护,第一章,.,医用,X,线机概述,投照设备的使用及其日常维护,1.,医用,X,线机的组成及分类,（,1,）,.,医用,X,线机的组成,A,、,X,的发生的装置：控制器、高压发生器、,X,线管头。,B,、,X,线机的辅助装置：天轨、地轨、摄影床、珍视床、增强器、摄影机、监视器等。,（,2,）,.,医用,X,线机的分类,A,、诊断用,X,机：固定、移动、小型、中型、大型,B,、治疗用,X,线机,投照设备的使用及其日常维护,2.,医用,X,线机的临床检查方法应用,（,1,）,.,普通检查,.,：透视、摄影,(,普通、胃肠、体层,),。,（,2,）,.,特殊检查：间接摄影、高千伏摄影、软,X,线摄影,（,3,）,.,造影检查,投照设备的使用及其日常维护,3.,医用,X,线机的发展史,（,1,）,.,气体,X,线管,.,（,1895-1912,）,（,2,）,.,固定阳极,X,线管（,1912-1927,）,（,3,）,.,旋转阳极,X,线管 （,1929,）,（,4,）,.,影像增强器与,X,线电视（,1952,）,（,5,）,.X,线计算机体层扫描装置（,1972,）,（,6,）,.,数字化时代（,1980,）,投照设备的使用及其日常维护,第二章 医用,X,线管,21,投照设备的使用及其日常维护,1,、固定阳极,X,线管,（,1,）,X,线管的构造,A,、阳极头,B,、阴极,C,、玻璃壳,（,2,）,X,线管的焦点,A,、实际焦点,B,、有效焦点,2,、旋转阳极,X,线管,A,、靶面,B,、转子,3,、,X,线管套,（,1,）固定套（,2,）旋转阳极套（,3,）组合机头,22,投照设备的使用及其日常维护,4,、,X,线管的特性与规格,（,1,）特性：阳极特性曲线、灯丝发射特性曲线,（,2,）构造参数,（,3,）电参数,23,投照设备的使用及其日常维护,5,、,X,线管的检验和使用,（,1,）,X,线管的检验：,A,、外观,B,、冷高压试验,C,、灯丝加热试验,D,、电性能试验,（,2,）,X,线管的使用,A,、,X,线管的高压训练：新,X,线管或闲置三个月不用的,X,线管，使用时应进行训练。,B,、日常使用与维护：防震动、注意曝光间隔、观察窗口、辉光、听声音,24,投照设备的使用及其日常维护,第三章 高压发生装置,25,投照设备的使用及其日常维护,高压发生器,高压发生器的,组成,:,高压变压器、,X,线管灯丝加热变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插头和高压插座等元器件。,26,投照设备的使用及其日常维护,高压发生器的,作用,A,、把自耦变压器输入的交流电压升高数百倍，再经整流，为,X,线管提供产生,X,线所需的直流高压？（管电压）。,B,、把,X,线管灯丝初级电路输入的交流电压降低，为,X,线管灯丝提供加热电压。,C,、如配有两只以上,X,线管，还要完成管电压和灯丝加热电压的切换。,27,投照设备的使用及其日常维护,一、高压变压器,高压变压器的,结构,：,（,1,）铁心,（,2,）初级绕组,（,3,）次级绕组,28,投照设备的使用及其日常维护,高压变压器的,特点,：,（,1,）高压变压器次级中心点接地,（,2,）输出电压高,（,3,）设计容量小于最高输出容量,（,4,）体积小重量轻,29,投照设备的使用及其日常维护,高压变压器的,常见故障,：,（,1,）高压对地击穿或两线之间高压击穿,（,2,）高压变压器次级线圈局部短路,（,3,）高压变压器次级线圈断路,30,投照设备的使用及其日常维护,二、灯丝加热变压器,1,、结构：铁心、初级绕组、次级绕组,2,、特点：次级绕组电位很高、次级输出电压低、次级电流较大,3,、常见故障：次级和初级短路和断路,31,投照设备的使用及其日常维护,三、高压整流元件,1,、常用高压整流元件：高压硅整流器,2,、高压整流元件的常见故障：断路和击穿,32,投照设备的使用及其日常维护,四、高压电缆,1,、作用：将高压发生装置产生的高压输送到,X,管的两端，同时把灯丝加热电压输送到,X,线管的阴极。,2,、结构：导电芯线、高压绝缘层、半导体层、金属屏蔽层、保护层,3,、高压插头与插座,4,、常见故障：电缆及插头击穿、芯线短路和断路,33,投照设备的使用及其日常维护,五、高压交换闸,34,投照设备的使用及其日常维护,六、常用的绝缘材料,1,、变压器油,2,、其他绝缘材料：电容器纸及其它塑料成分,35,投照设备的使用及其日常维护,第四章、控制台及低压单元部件,36,投照设备的使用及其日常维护,控制台,（,1,）控制台的作用,:,根据选择的曝光条件来控制,X,线的发生和停止。,（,2,）组成,a,、台面：开关、调节器、选择器、仪表、过载显示器,b,、台内：各种元部件和电路板、自耦变压器和稳压器、空间电荷抵偿变压器、接触器、继电器等。,37,投照设备的使用及其日常维护,谐振式磁饱和稳压器,空间电荷抵偿变压器,接触器与继电器,38,投照设备的使用及其日常维护,常用的控制开关：,（,1,）按钮开关 （,2,）组合开关 （,3,）手开关 （,4,）脚开关 （,5,）微动开关 （,6,）琴键式开关 （,7,）转换开关与刷形开关,39,投照设备的使用及其日常维护,限时器：,（,1,）作用：是控制时间的装置,（,2,）种类：机械限时器、晶体管限时器、集成电路限时器,（,3,）常见故障：无,X,线产生、曝光时间不准等。,40,投照设备的使用及其日常维护,延时器：,（,1,）作用：,A,、再爆光前使旋转阳极迅速启动，在旋转未到达额定转速前不能进行曝光。,B,、在延时时间内开始加热灯丝,C,、透视与摄影的切换,（,2,）种类：膨胀式和晶体管式,（,3,）常见故障：延时变短或变长,41,投照设备的使用及其日常维护,常用仪表：,（,1,）电源电压表与千伏表,（,2,）毫安与毫安秒表,42,投照设备的使用及其日常维护,第五章、机械辅助装置,43,投照设备的使用及其日常维护,X,线管头支持装置,（,1,）功能：,保持器在一定的高度范围内，以一定距离和角度对胶片进行曝光，并保证摄影时,X,线管处于稳定状态。,（,2,）种类,：,A,、立柱式支持装置,B,、悬吊式支持装置,C,、,C,形臂支持装置,（,3,）使用注意事项：,要轻，注意解锁，固定。,44,投照设备的使用及其日常维护,滤线器,A.,滤线器的作用,：为减少散乱线或二次射线，提高影像质量的装置。,B.,滤线栅,C.,滤线器的种类,：分固定与活动,D.,使用注意事项,：应放人体与胶片之间、,X,线中心倾斜时按铅条方向，不能横向、适当加大曝光条件。,45,投照设备的使用及其日常维护,遮线器（也称缩光器、准直器）,（,1,）遮线器的功能及原理,：在,X,线检查中遮去不必要的原发射线，控制照射野的形状和大小，同时对照射野中心进行指示。,（,2,）遮线器的种类及应用,：遮线板式、活动式、多层式、手动式、电动式。,46,投照设备的使用及其日常维护,透视装置与诊视床,（,1,）透视装置,：透视是利用,X,线的穿透作用进行疾病诊断的方法。透视装置是供医生透视患者，以观察体内疾病的设备。,（,2,）诊视床,：与透视装置往往是一体化。,（,3,）透视装置与诊视床的常见故障,：多是床面床身不能完成有关动作。,47,投照设备的使用及其日常维护,适时摄影装置,（,1,）适时摄影的功能,：又称点片装置或胃肠点片装置，是把透视中认为病症最具代表性时刻和方位抓拍下来的装置。,（,2,）适时摄影装置的结构,：荧光屏、送片系统、控制盘、点片分隔选择器、附属机件,（,3,）适时摄影装置的常见故障,：机械装置及控制开关失灵,。,48,投照设备的使用及其日常维护,投照设备的使用,及其日常维护,二、,X,线机的使用与维护,49,投照设备的使用及其日常维护,X,线机是精密医疗设备，正确使用和维护,X,线机，对延长其使用寿命和充分发挥其效能有着重要意义。因此，使用者不仅对,X,线机的结构、性能、特点等应熟悉，而且在使用中严格遵守机器的操作规程，经常维护保养。,50,投照设备的使用及其日常维护,第一章、,X,线机的正确使用,51,投照设备的使用及其日常维护,使用原则,1,、详细阅读机器的说明书，熟悉机器的性能、规格及特点，,严格遵守操作规程，做到正确操作。,2,、使用过程中操作要谨慎仔细，用力要均衡，不可粗枝大,叶。,3,、严禁过载使用，并避免不必要的曝光试验。,52,投照设备的使用及其日常维护,操作原则,1.,检查电源电压是否符合机器要求，过高或过低应停止使用。,2.,检查控制台各个仪表、调节器、转换开关是否在正常位置。各调节器应常在最低位置或零位，透视摄影转换闸应常在透视位，各仪表指针应指零位。,3.,机器通电后，调节电源电压调节器，使电压表指在标准点，将机器预热。,4.,根据工作需求，进行技术选择。,5.,透视时踩下脚闸或按床上透视按钮，并调节透视毫安。如果是摄影，可按下手闸曝光或按下手闸后在松手曝光。,53,投照设备的使用及其日常维护,第二章、,X,线机的日常维护,54,投照设备的使用及其日常维护,维护要点,1.,要经常检查控制台面的各调节钮是否松动，以防止移位，导致操作不,准确。,2.,在透视曝光时，禁止调节电源电压。正在摄影曝光不允许调动任何调节,器。,3.,曝光时，应注视台面仪表的动作情况，细听各电器部件的工作声音有,无异常，以便及时发现故障。,4.,机器使用前应有一定的预热时间，然后在曝光。,5.,每日工作完毕应关闭机器电源，切断机器总电源。,6.,机器经任何维修后，应建立机器维修档案，以供日后参考。,55,投照设备的使用及其日常维护,日常维护,1.,谨慎操作，防止剧烈震动。,（,1,）移动控制台时，动作要轻，避免震动，防止机件受损。,（,2,）荧光屏移动要轻缓，避免碰撞。,（,3,）高压电缆的弯曲弧度不能过小，否则容易引起橡胶龟裂。应避免电缆与油类、有害气体接触和被紫外线照射，以免橡胶变质而缩短寿命。,（,4,）诊视床的滤线器应放在床的下端位并固定，避免床直立时因重力关系引起猛烈撞击。,（,5,）当移动立柱上的,X,线管头时，应将有关旋钮或电磁铁固定器松开，并避免连线牵拉过紧而损害。,56,投照设备的使用及其日常维护,2.,保持机房干燥，避免机件受潮而造成漏电、生锈等故障。机器各部件不能用湿布擦抹，若天气潮湿时，可加强通风并进行干燥，下班时，门窗要关闭，避免有风雨时机器受潮。,57,投照设备的使用及其日常维护,3.,做好清洁处理，防止灰尘沉积，应养成保持,X,线机清洁的习惯，并形成制度，机械部分的活动部件应擦拭干净后加润滑油。机器使用完毕应用布套将重要部分遮盖，防止灰尘沉积。荧光屏须用黑红布套套好，避免荧光纸因长期光照而衰老。,58,投照设备的使用及其日常维护,4.,机房防鼠至关重要，否则老鼠咬断电线，造成机器不能正常工作。,59,投照设备的使用及其日常维护,5.,安全检查应形成制度。,（,1,）定期检查接地装置是否良好。,（,2,）立柱、诊视床、平衡装置的钢丝绳，使用已久而磨损严重的，应及时更换。,（,3,）高压插头与插座之间的填充剂，应定期更换，高压电缆的金属网应定期检查保持良好接地。,（,4,）诊视床各限位开关灵活度，控制系统的过载保护装置等，都应做定期检查。,60,投照设备的使用及其日常维护,第三章、,X,线机主要部件的保养,61,投照设备的使用及其日常维护,机械部分,1.,机械部分各固定螺钉有无松动，松动者应及时拧紧，,2.,各活动部分,(,如管头、荧光屏、诊视床、立柱等,),是否正常。若异常应及时适当调整。有的则需清洗后，再加上润滑油。,3.,管套、荧光屏、平衡砣等上的钢丝绳是否有小股折断，发现后要及时更换。,4.,各活动部分之固定装置是否正常。若固定不紧，应及时调整或更换。,5.,电动诊视床的各限位开关工作是否准确，若不准确应适当校准或更换。,62,投照设备的使用及其日常维护,接线,1.,各接线之固定螺钉有无松动，逐一检查拧紧。,2.,各接线柱之间的位置是否正常，若发现相距太近而有碰线可能，则将其分开避免导线相碰或碰地短路。,3.,导线外层是否良好。若导线与控制台内电阻相碰，因电阻发热而将绝缘烧焦，引起短路。接于高压发生器端接线有时因绝缘油浸蚀，橡皮氧化变硬变脆，应更新线。,63,投照设备的使用及其日常维护,控制台,1.,控制台台面各调节器开关是否正常，有无移位现象，各仪表是否在零位，以及各种指示灯泡是否燃亮。,2.,控制台内部除尘可用除尘器、吹风器或毛发等工具，不可用湿布擦拭，以防受潮。,3.,各继电器是否松动，衔鉄活动的情况是否灵活，触点接触是否良好，都应进行检修。,64,投照设备的使用及其日常维护,高压电缆,1.,电缆在运动中的弯曲角度是否过小，尤其是管头端附近的电缆部分是否龟裂，金属网接地是否良好。,2.,定期更换高压插头与插座之间的填充剂。,65,投照设备的使用及其日常维护,数据测量,测,X,线管灯丝初级电压，高压变压器初级空载电压、旋转阳极,X,线管的阳极转速、曝光时间、管电流以及接地电阻，测量结果与原数据对照，发现问题应及时调整。,66,