普通X射线成像(ppt文档可编辑修改).ppt
《普通X射线成像(ppt文档可编辑修改).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《普通X射线成像(ppt文档可编辑修改).ppt(70页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第一章 普通X射线成像(General/traditional X-ray Imaging)第一节、第一节、X X射线管的特性射线管的特性(X射线管的结构、X射线的产生、X射线管的焦点及焦点的性能参量、X射线管的容量)第二节、第二节、X X射线辐射场的空间分布射线辐射场的空间分布(X射线的物理特征、X射线的强度、X射线的滤过和硬化、辐射场的角分布)第三节、第三节、X X射线在介质中的衰减射线在介质中的衰减(作用概率与截面、主要作用形式、扩散衰减、吸收衰减的规律)第四节、第四节、X X射线在人体组织内的衰减射线在人体组织内的衰减(混合物和化合物得质量衰减系数、化合物的有效原子序数、连续能谱X射线
2、在物质中的衰减规律、X射线在人体组织内的衰减)第五节、第五节、X X射线透视与射线透视与 X X射线摄影射线摄影(X射线透视、X射线影像增强器、X射线摄影)第六节、特殊第六节、特殊X X射线摄影射线摄影(软X射线摄影、高千伏X射线摄影、体层摄影、X射线造影及造影剂)第七节、第七节、X X射线影像质量射线影像质量(评价医学影像质量的参数、影像X射线影像质量的因素)5/11/20241第一章普通X射线成像X射线的发现射线的发现德国科学家德国科学家(1845-1923)WilhelmConradRoentgen1895年发现X线X线投照线投照5/11/202421901190119011901伦琴伦
3、琴伦琴伦琴 (Roentgen)(Roentgen)(Roentgen)(Roentgen)发发发发现现现现X X X X射射射射线线线线(1895)(1895)(1895)(1895)1914191419141914劳厄(劳厄(劳厄(劳厄(LaueLaueLaueLaue)晶晶晶晶体体体体的的的的X X X X射线衍射射线衍射射线衍射射线衍射1915191519151915布拉格父子布拉格父子布拉格父子布拉格父子 (Bragg)(Bragg)(Bragg)(Bragg)分分分分析析析析晶晶晶晶体结构体结构体结构体结构1917191719171917 巴克拉巴克拉巴克拉巴克拉 (BarklaB
4、arklaBarklaBarkla)发现元素的标识发现元素的标识发现元素的标识发现元素的标识X X X X射线射线射线射线1924192419241924塞格巴恩塞格巴恩塞格巴恩塞格巴恩 (SiegbahnSiegbahnSiegbahnSiegbahn)X X X X射射射射线线线线光光光光谱学谱学谱学谱学1927192719271927康普顿康普顿康普顿康普顿(Compton(Compton(Compton(Compton等六人等六人等六人等六人)康康康康普普普普顿顿顿顿效应效应效应效应1936193619361936德拜德拜德拜德拜 (DebyeDebyeDebyeDebye)化学化学化
5、学化学1946194619461946马勒马勒马勒马勒 (Muller)(Muller)(Muller)(Muller)医学医学医学医学1964196419641964霍奇金霍奇金霍奇金霍奇金 (Hodgkin)(Hodgkin)(Hodgkin)(Hodgkin)化学化学化学化学1979197919791979柯柯柯柯马马马马克克克克和和和和豪豪豪豪森森森森菲菲菲菲尔尔尔尔德德德德(Cormack/HounsfieldCormack/HounsfieldCormack/HounsfieldCormack/Hounsfield)医学医学医学医学1981198119811981 塞格巴恩塞格巴恩
6、塞格巴恩塞格巴恩(SiegbahnSiegbahnSiegbahnSiegbahn)物理物理物理物理 5/11/20243X-RaysGammaRaysUltravioletRaysXRaysLightInfrared(IR)MicrowaveRadiowaveUsually detected as particles of energy(photons).Discovered in 1895 by Wilhelm Conrad Roentgen.10-9 m(1 nm)10-11 m(0.01 nm)“soft”“hard”5/11/20244第一节、第一节、X X射线管的特性射线管的特性n
7、1、X射线管的结构n2、X射线的产生 n3、X射线管的焦点及焦点的性能参量 n4、X射线管的容量 5/11/202451.1.1 X1.1.1 X射线管的结构射线管的结构X X射线产生的必要条件射线产生的必要条件 I.电子源电子源(阴极)(阴极);II.高压电场高压电场;III.必须有适当的阻挡物必须有适当的阻挡物(金属靶面金属靶面,阳极阳极)来承受高速电子来承受高速电子的能量,使高速电子所带的动能转变成的能量,使高速电子所带的动能转变成X射线射线;IV.高度真空高度真空(PV2V35/11/202419n1 1)连续谱的形状与靶的材料无关。)连续谱的形状与靶的材料无关。n2 2)连续谱存在一
8、最大的能量值,它取决于)连续谱存在一最大的能量值,它取决于管电压。管电压。n3)标识辐射的标识辐射的X射线波长射线波长是由跃迁的电子是由跃迁的电子能量差能量差决定的,与高速电子的能量(管电决定的,与高速电子的能量(管电压)无直接关系,主要决定于靶物质的压)无直接关系,主要决定于靶物质的原原子序数子序数,原子序数越高,产生的标识辐射的波长越短。5/11/2024201.1.3 X1.1.3 X射线管的焦点及射线管的焦点及 焦点的性能参量焦点的性能参量实际焦点实际焦点 灯丝发射的电子,经聚焦加速后,透射在阳极靶上的面积。灯丝发射的电子,经聚焦加速后,透射在阳极靶上的面积。有效焦点有效焦点 X X射
9、线管的实际焦点在垂直于射线管的实际焦点在垂直于X X射线管轴线方向上投射线管轴线方向上投 影的面积,即影的面积,即X X射线照射在胶片上的有效面积。射线照射在胶片上的有效面积。两个焦点都具有面积的量纲,它们之间通过靶角两个焦点都具有面积的量纲,它们之间通过靶角(target angle)建立起一定关系。建立起一定关系。有效焦点面积实际焦点面积有效焦点面积实际焦点面积sinsin 靶角越小,有效焦点的长度越小,靶角越小,有效焦点的长度越小,即有效焦点的面积也越小。即有效焦点的面积也越小。实际焦点的大小直接影响实际焦点的大小直接影响X X射线管的射线管的散热和影像的清晰度。面积越大,散热和影像的清
10、晰度。面积越大,对散热越有利。但有效焦点的面积对散热越有利。但有效焦点的面积也将增大,必然引起在胶片上所成也将增大,必然引起在胶片上所成影像的清晰度影像的清晰度 5/11/202421X X射线管焦点性能参量射线管焦点性能参量 1 1)X X射线管焦点的方位特性射线管焦点的方位特性2 2)焦点的焦点的X X线量分布线量分布 3 3)管球焦点对成像的影响管球焦点对成像的影响 5/11/202422X射线管焦点的方位特性射线管焦点的方位特性在在X X射线管的管轴垂直方向上投影得到有效焦点,投影的方射线管的管轴垂直方向上投影得到有效焦点,投影的方位不同,有效焦点的尺寸也不一样。越靠近位不同,有效焦点
11、的尺寸也不一样。越靠近X X射线管阴极方射线管阴极方向所得到的焦点越大,而越靠向向所得到的焦点越大,而越靠向X X射线管阳极方向所得焦点射线管阳极方向所得焦点越小。越小。Return5/11/202423焦点的焦点的X线量分布线量分布n n1 1 1 1、X X X X光子数目;光子数目;光子数目;光子数目;n n2 2 2 2、每个、每个、每个、每个X X X X光子的平均能量。光子的平均能量。光子的平均能量。光子的平均能量。X X X X射线的量就是射线的量就是射线的量就是射线的量就是X X X X射线能量在某一时间内的积累,单位时间的射线能量在某一时间内的积累,单位时间的射线能量在某一时
12、间内的积累,单位时间的射线能量在某一时间内的积累,单位时间的X X X X射线的量就是射线的量就是射线的量就是射线的量就是X X X X射线的强度。射线的强度。射线的强度。射线的强度。在在X X射线管中,射线管中,X X射线强度的分布是不均匀分布。原因有两个:射线强度的分布是不均匀分布。原因有两个:1 1)抵达靶面各处的电子密度不尽相同)抵达靶面各处的电子密度不尽相同 靶面上各处辐射的靶面上各处辐射的X X光子数密度不尽相同;光子数密度不尽相同;2)2)抵达靶面上各处的电子与靶原子作用的情况千差万别抵达靶面上各处的电子与靶原子作用的情况千差万别 靶面上各处辐射的单个靶面上各处辐射的单个X X光
13、子的能量千差万别。光子的能量千差万别。5/11/202424阶梯直槽的电位分布及电子轨迹阶梯直槽的电位分布及电子轨迹 聚焦槽的形状及深度对电子集射影响很大。可通过选取适当聚焦槽的形状及深度对电子集射影响很大。可通过选取适当的槽深及灯丝的相对深度,使主、副焦点重合,形成双峰分的槽深及灯丝的相对深度,使主、副焦点重合,形成双峰分布的焦点。医学诊断用布的焦点。医学诊断用X X射线管的焦点宽度上射线管的焦点宽度上X X射线强度的分射线强度的分布一般是双峰分布。布一般是双峰分布。Return5/11/202425管球焦点对成像的影响管球焦点对成像的影响n n有效焦点大小的影响有效焦点大小的影响有效焦点大
14、小的影响有效焦点大小的影响:有效焦点越小,得到的影像越清晰。:有效焦点越小,得到的影像越清晰。:有效焦点越小,得到的影像越清晰。:有效焦点越小,得到的影像越清晰。当有效焦点为点光源时,胶片上的图像界线分明,图像边当有效焦点为点光源时,胶片上的图像界线分明,图像边当有效焦点为点光源时,胶片上的图像界线分明,图像边当有效焦点为点光源时,胶片上的图像界线分明,图像边界的清晰度高;当有效焦点是面积为界的清晰度高;当有效焦点是面积为界的清晰度高;当有效焦点是面积为界的清晰度高;当有效焦点是面积为S S S S,线度为,线度为,线度为,线度为ABABABAB的面光源的面光源的面光源的面光源时,胶片上图像边
15、缘区域时,胶片上图像边缘区域时,胶片上图像边缘区域时,胶片上图像边缘区域P P P P由于线光源由于线光源由于线光源由于线光源ABABABAB不能完全投照其上不能完全投照其上不能完全投照其上不能完全投照其上而出现而出现而出现而出现半阴影半阴影半阴影半阴影,这种半阴影在,这种半阴影在,这种半阴影在,这种半阴影在X X X X射线影像中称为射线影像中称为射线影像中称为射线影像中称为半影半影半影半影,半影,半影,半影,半影的出现影响着影像的清晰度,使影像的边缘模糊不清,严的出现影响着影像的清晰度,使影像的边缘模糊不清,严的出现影响着影像的清晰度,使影像的边缘模糊不清,严的出现影响着影像的清晰度,使影
16、像的边缘模糊不清,严重时甚至造成影像无从辨认。重时甚至造成影像无从辨认。重时甚至造成影像无从辨认。重时甚至造成影像无从辨认。5/11/202426半影半影缩小半影的方法缩小半影的方法:缩小有效焦点面积缩小有效焦点面积S;缩短被摄部位与胶片缩短被摄部位与胶片间的距离。间的距离。5/11/202427管球焦点对成像的影响管球焦点对成像的影响n n焦点面上焦点面上焦点面上焦点面上X X X X射线强度的分布不均匀产生的射线强度的分布不均匀产生的射线强度的分布不均匀产生的射线强度的分布不均匀产生的影响影响影响影响:若有效焦点的大小相同,但在焦:若有效焦点的大小相同,但在焦:若有效焦点的大小相同,但在焦
17、:若有效焦点的大小相同,但在焦点面上点面上点面上点面上X X X X射线强度的分布不均匀,那么所射线强度的分布不均匀,那么所射线强度的分布不均匀,那么所射线强度的分布不均匀,那么所成影像的分辨率不同,也将使密度分辨成影像的分辨率不同,也将使密度分辨成影像的分辨率不同,也将使密度分辨成影像的分辨率不同,也将使密度分辨率变差。焦点中央率变差。焦点中央率变差。焦点中央率变差。焦点中央X X X X射线强度越强,半影射线强度越强,半影射线强度越强,半影射线强度越强,半影的影响越小,即高斯分布的的影响越小,即高斯分布的的影响越小,即高斯分布的的影响越小,即高斯分布的X X X X射线强度产射线强度产射线
18、强度产射线强度产生的生的生的生的X X X X射线影像具有较高的分辨力。其次射线影像具有较高的分辨力。其次射线影像具有较高的分辨力。其次射线影像具有较高的分辨力。其次是矩形的均匀分布,又称矩形分布。分是矩形的均匀分布,又称矩形分布。分是矩形的均匀分布,又称矩形分布。分是矩形的均匀分布,又称矩形分布。分辨力最差的是双峰分布。辨力最差的是双峰分布。辨力最差的是双峰分布。辨力最差的是双峰分布。Return5/11/2024281.1.4 X射线管的容量射线管的容量 n n大量速度极高的电子打在阳极靶上将产生很多热量,允许产大量速度极高的电子打在阳极靶上将产生很多热量,允许产大量速度极高的电子打在阳极
19、靶上将产生很多热量,允许产大量速度极高的电子打在阳极靶上将产生很多热量,允许产热热热热(或能承受热量或能承受热量或能承受热量或能承受热量)的最大负荷量,称为的最大负荷量,称为的最大负荷量,称为的最大负荷量,称为X X X X射线管的容量。射线管的容量。射线管的容量。射线管的容量。n n影响容量的因素有:影响容量的因素有:影响容量的因素有:影响容量的因素有:n n实际焦点的大小实际焦点的大小实际焦点的大小实际焦点的大小n n管电压的高低管电压的高低管电压的高低管电压的高低n n管电流的大小管电流的大小管电流的大小管电流的大小n nX X X X射线管连续使用时间射线管连续使用时间射线管连续使用时
20、间射线管连续使用时间n n焦点上电子分布的情况焦点上电子分布的情况焦点上电子分布的情况焦点上电子分布的情况 n n阳极的构造及冷却方式阳极的构造及冷却方式阳极的构造及冷却方式阳极的构造及冷却方式5/11/202429X X射线管容量的计算射线管容量的计算 通常用其最高管电压与管电流的乘积来表示通常用其最高管电压与管电流的乘积来表示 例:例:一给定的一给定的X X射线管,额定管电压为射线管,额定管电压为200kV200kV,额定管电流,额定管电流为为20mA20mA,求其容量。,求其容量。解:解:容量(单位:(单位:kWkW)管电压有效值(单位:管电压有效值(单位:kVkV)管电流(单位:管电流
21、(单位:mAmA)5/11/202430n小焦点可使影像清晰。但是焦点越小,在焦点上集聚的能量越高,产生的热量也就越高。因为只有约0.5%的电能转化为X射线的能量,99.5%以上的能量转化为热能。最终将导致焦点面熔化。解决办法:双焦点技术、旋转阳极技术和水或油循环冷却技术5/11/202431在透视时使用小焦点在透视时使用小焦点在摄影时使用大焦点在摄影时使用大焦点高高压压正正KV负负KV大焦大焦灯丝灯丝小焦小焦灯丝灯丝大焦灯丝大焦灯丝变压器变压器小焦灯丝小焦灯丝变压器变压器CLCCS阳极阳极双焦点技术双焦点技术双焦点技术双焦点技术5/11/202432旋转阳极技术旋转阳极技术旋转阳极技术旋转阳
22、极技术 通过阳极旋转来扩大焦点面积,提高球通过阳极旋转来扩大焦点面积,提高球管的散热率,从而提高球管的功率。管的散热率,从而提高球管的功率。旋转阳极球管旋转阳极球管旋转速率有旋转速率有2700rpm、8500rpm(3倍频倍频),甚至,甚至16000rpm(6倍频倍频)。旋转阳极球管的靶面旋转阳极球管的靶面5/11/202433水或油循环冷却技术水或油循环冷却技术水或油循环冷却技术水或油循环冷却技术真空真空油油在在CT中使用油循环中使用油循环X线管线管在心血管造影机在心血管造影机X线机中使用水循环线机中使用水循环X线球管线球管5/11/202434第二节、第二节、X X射线辐射场的空间分布射线
23、辐射场的空间分布n1、X射线的物理特征n2、X射线的强度 n3、X射线的滤过和硬化 n4、辐射场的角分布 5/11/202435 本质与普通光线一样,都属电磁波,但波长比可见本质与普通光线一样,都属电磁波,但波长比可见光更短,介于紫外线与光更短,介于紫外线与射线之间。射线之间。与普通光线一样与普通光线一样具有具有微粒微粒波动二重性,每个波动二重性,每个X X射线光子具有一定的能射线光子具有一定的能量量E=E=h h,并以光的速度直线传播。同时服从光的反射、,并以光的速度直线传播。同时服从光的反射、折射、散射和衍射等一般规律。折射、散射和衍射等一般规律。X X射线不带电,它不受外界磁场或电场的影
24、响。射线不带电,它不受外界磁场或电场的影响。1.2.1 X射线的物理特征5/11/2024361 1、贯穿本领、贯穿本领 X X射线的波长很短,对各种物质都具有程度不同的穿透能力。射线的波长很短,对各种物质都具有程度不同的穿透能力。影响因素影响因素:与与X X射线的射线的能量能量、被穿透、被穿透物质结构物质结构和和原子性质原子性质有关。有关。同一同一X X射线,对原子序数较低元素组成的物体贯穿本领较强,对射线,对原子序数较低元素组成的物体贯穿本领较强,对原子序数较高元素组成的物体贯穿本领相对较弱。原子序数较高元素组成的物体贯穿本领相对较弱。X X射线对人体不同组织的穿透性不同射线对人体不同组织
25、的穿透性不同X X射线医学影像学的基础射线医学影像学的基础 人体组织对人体组织对X X射线的穿透性射线的穿透性 易透射组织易透射组织 中等透射性组织中等透射性组织 不易透射性组织不易透射性组织 气气 体体 结缔组织结缔组织 骨骼骨骼 肌肉组织肌肉组织 脂肪组织脂肪组织 软骨软骨 血液血液 5/11/2024372 2、荧光作用、荧光作用 当射线照射某种物质时,能够发出荧光,具有这种光特性的当射线照射某种物质时,能够发出荧光,具有这种光特性的物质称为物质称为荧光物质荧光物质。如如钨酸钙、铂氰化钡、银激活的硫化锌镉钨酸钙、铂氰化钡、银激活的硫化锌镉等荧光物质受等荧光物质受X X射射线照射时,物质原
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 普通 射线 成像 ppt 文档 编辑 修改
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。