X射线的摄影与透视PPT课件.ppt
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1、4.1X射线射线摄影摄影一、胶片一、胶片胶片的作用:记录,显示,存储。胶片的作用:记录,显示,存储。感光层感光层 1 1)明胶乳剂)明胶乳剂 2 2)卤化银()卤化银(AgX)颗粒颗粒 氟氟化化银银(AgF)、氯氯化化银银(AgCl)、溴化银(溴化银(AgBr)、碘化银(、碘化银(AgI)等等 胶片的曝光胶片的曝光 曝光潜影显影定影曝光潜影显影定影 胶片的几个概念胶片的几个概念 1)光密度:物体对光的吸收程度)光密度:物体对光的吸收程度 2)曝光度:投照光强度对投照时间的积)曝光度:投照光强度对投照时间的积 分。用分。用 H 表示。表示。H=It 注意:胶片光密度随曝光度增大而加大注意:胶片光
2、密度随曝光度增大而加大 3)感光度:感光的速度。影响曝光量。)感光度:感光的速度。影响曝光量。4)黑黑度度:胶胶片片变变黑黑的的程程度度。黑黑度度就就是是胶胶片片的的光密度。用光密度。用 D 表示。表示。胶片的光密度胶片的光密度胶片变黑的程度,胶片变黑的程度,也称黑度。也称黑度。(1)有一个线性部分,最佳工作部分)有一个线性部分,最佳工作部分(2)H=0时,时,D=D00,底片黑雾,底片黑雾,D0越小越好越小越好 X X射线摄影射线摄影 涂涂有有化化学学物物质质的的胶胶片片,感感光光发发生生化化学反应,在胶片上形成普通学反应,在胶片上形成普通X射线摄影;射线摄影;化化学学反反应应:X线线照照射
3、射胶胶片片,使使胶胶片片中中卤卤化化银银还还原原为为银银,残残留留在在胶胶片片上上,形形成由金属银颗粒组成的黑色影像。成由金属银颗粒组成的黑色影像。X射线摄影的优势射线摄影的优势 a.分分辨辨率率高高,X线线摄摄影影的的空空间间分分辨辨力力,决决定定于于胶胶片片感感光光颗颗粒粒的的大大小小,约约0.1-0.2mm,这这个个分分辨辨力力在在目前所有的医学影象中是最高的。目前所有的医学影象中是最高的。b.X 线剂量比线剂量比X线透视小的多线透视小的多。c.光越强,银还原越多,照片越黑。光越强,银还原越多,照片越黑。骨头在骨头在X透视中为黑透视中为黑 X 摄影中为白(曝光率小)摄影中为白(曝光率小)
4、胶胶 片片直接成像用胶片直接成像用胶片配合增感屏用胶片配合增感屏用胶片(屏片成像)(屏片成像)二、增二、增 感感 屏屏X射线增感屏荧光胶片感光射线增感屏荧光胶片感光荧光现象荧光现象荧光物质荧光物质跃迁跃迁不改变物质的物理化学性不改变物质的物理化学性质质荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏1)荧光材料的使用是)荧光材料的使用是X线照相术的一大进展。线照相术的一大进展。2)荧光材料对)荧光材料对X线的吸收系数大于胶片的感光乳胶,线的吸收系数大于胶片的感光乳胶,而且感光乳胶对荧光材料吸收而且感光乳胶对荧光材料吸收X线后所发出的荧光线后所发出的荧光 即可见光的敏感度大于对即可见光的敏感度大于对X线的敏感度
5、,所以,使线的敏感度,所以,使 用荧光材料进行一次光子能量转换后胶片曝光得到用荧光材料进行一次光子能量转换后胶片曝光得到 的光密度远远大于胶片直接对的光密度远远大于胶片直接对X线曝光的光密度。线曝光的光密度。3)可显著提高)可显著提高X线照相的灵敏度,缩短曝光时间,降线照相的灵敏度,缩短曝光时间,降 低低X线剂量。线剂量。荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏X线荧光材料通常制成很细的粉末,与粘线荧光材料通常制成很细的粉末,与粘结剂混合后均匀涂敷在硬纸板或合成纤维结剂混合后均匀涂敷在硬纸板或合成纤维板上,制成板上,制成X线荧光屏。线荧光屏。荧光屏的功能在于:荧光屏的功能在于:1)吸收)吸收X线光子能
6、量线光子能量 2)将吸收的能量转换成荧光(可见光)将吸收的能量转换成荧光(可见光)辐射。辐射。荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏荧光屏的吸收效率:荧光屏的吸收效率:2070%影响因素:影响因素:荧光材料荧光材料(密度、等效原子序数)(密度、等效原子序数)厚度厚度 X 线能谱线能谱 荧光屏的转换效率:荧光屏的转换效率:5 20%决定于荧光材料决定于荧光材料(等效原子序数)(等效原子序数)当转换效率为当转换效率为5%时,一个时,一个50keV的的X线光线光子平均能够产生子平均能够产生1000个蓝绿光光子个蓝绿光光子(2.5eV)。)。荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏荧光材料与荧光屏荧
7、光屏对成像的影响荧光屏对成像的影响大幅降低曝光剂量大幅降低曝光剂量kVp 和和 mAS造成图像质量一定的退化造成图像质量一定的退化吸收效率和转换效率吸收效率和转换效率X线荧光屏的分类线荧光屏的分类增感屏增感屏 增感屏与胶片配合,用于增感屏与胶片配合,用于X线照相,侧重于图线照相,侧重于图像质量的提高。像质量的提高。透视屏透视屏 透视屏用于透视屏用于X线荧光透视,侧重于灵敏度。线荧光透视,侧重于灵敏度。X线荧光屏线荧光屏增感屏增感屏 X线照相线照相 荧光辐射光谱与胶片感光光谱荧光辐射光谱与胶片感光光谱 前屏和后屏前屏和后屏图5-1 增感屏用于X线胶片成像散射与滤线器散射与滤线器散射与滤线器康普顿
8、散射,影像灰雾4.1.4、X射线造影与造影剂射线造影与造影剂X射线造影与造影剂射线造影与造影剂常规常规X X线摄影的特点:线摄影的特点:1 1)人体中肺,肠,胃中空气吸收)人体中肺,肠,胃中空气吸收X X线最少,线最少,密度最低,钙盐密度最高,吸收密度最低,钙盐密度最高,吸收X X线最多。线最多。2 2)脂肪,软组织物质密度差异小,很好的曝)脂肪,软组织物质密度差异小,很好的曝光率条件才能显一点差别。光率条件才能显一点差别。3 3)各种软组织和体液,密度接近,导致影象)各种软组织和体液,密度接近,导致影象差别极小,使差别极小,使X X线影象诊断受影响。线影象诊断受影响。造影剂的引入造影剂的引入
9、注入待检器官,引入注入待检器官,引入密度差密度差分类:阳性造影剂分类:阳性造影剂 阴性造影剂阴性造影剂阳性:阳性:原子序数大,物质密度高原子序数大,物质密度高,对,对X X线线 吸收强。钡剂,碘剂吸收强。钡剂,碘剂阴性:阴性:原子序数小,密度小原子序数小,密度小,吸收少。,吸收少。如空气,氧气,二氧化碳,笑气等。如空气,氧气,二氧化碳,笑气等。造影剂的要求造影剂的要求1 1)无毒,无刺激性,副作用小。)无毒,无刺激性,副作用小。2 2)容易吸收,排泄,不久存体内。)容易吸收,排泄,不久存体内。3 3)理化性能稳定,便于存储。)理化性能稳定,便于存储。4 4)Z Z大大(或或小小),密密度度大大
10、(或或小小),用用于于Z Z小小(或或大大),密密度度小小(或或大大)的的组组织器官中,形成影像差别织器官中,形成影像差别。血管造影血管造影钡餐透视钡餐透视钡餐透视钡餐透视碘比铅是更好的造影剂碘比铅是更好的造影剂4.2 X4.2 X线透视线透视1 1、普通、普通X X射线透视射线透视原理:人体各组织,器官在密度,厚度方面存在原理:人体各组织,器官在密度,厚度方面存在差异,对差异,对X X线的衰减不同,线的衰减不同,X X线可在线可在荧光屏荧光屏上形上形成明暗不同的点形成的影像。成明暗不同的点形成的影像。应用:应用:1 1)对对 这这 个个 影影 象象 的的 分分 析析,可可 判判 断断 组组
11、织织 器器 官官 的形态功能。的形态功能。2 2)可观察器官的活动情况,如心脏搏动,膈肌)可观察器官的活动情况,如心脏搏动,膈肌运动,肠胃蠕动,有功能成像的意义。运动,肠胃蠕动,有功能成像的意义。X线透视的优缺点线透视的优缺点优点:方便,简单,便宜优点:方便,简单,便宜缺点:缺点:1)辐射剂量大得多,被检者与医生)辐射剂量大得多,被检者与医生 不可避免地受到辐射影响不可避免地受到辐射影响 2)普通)普通X透视不能留下客观记录透视不能留下客观记录 3)荧荧光光屏屏亮亮度度有有限限,人人视视觉觉灵灵敏敏度度低低,荧荧光光物物质质颗颗粒粒较较大大,在在影影像像的的转转换换过程中,细微结构变的模糊不清
12、。过程中,细微结构变的模糊不清。2.X线影像增强器线影像增强器可提高透视亮度可提高透视亮度1000-10000倍倍 X线影像增强器 (XII X-ray Image Intensifier)图5-9 XII结构输输 入入 屏屏:涂涂 有有 原原 子子 序序 数数 较较 高高 的的 碘碘 化化 铯铯 荧荧 光光 粉粉,从从人人身身过过来来的的X射射线线转转化化为为荧荧屏屏影影像像,产产生生荧荧光光,与光电阴极偶合,直径与光电阴极偶合,直径1040cm。光光电电阴阴极极:半半透透明明铯铯化化锑锑,在在光光子子照照射射下下,发发射射低低能能电电子子,光光电电子子数数量量与与输输入入屏屏上上亮亮度度是
13、是线线性性关关系系,形成电子影象。形成电子影象。聚焦电极:聚焦电极:防止电子发散。防止电子发散。阳阳极极:加加2530KV电电压压,加加速速光光电电子子,使使之之打打在在输输出屏上,电子影像再次转化为荧光影像。出屏上,电子影像再次转化为荧光影像。输输 出出 屏屏:涂涂 有有 硫硫 化化 锌锌 镉镉 的的 荧荧 光光 屏屏。电电 子子 流流 打打 击击 输输 出出 屏,会发出荧光。直径屏,会发出荧光。直径1.32.6cmXII的结构的结构X线影像增强器线影像增强器优点优点1)用增强器后,)用增强器后,X线剂量减少为线剂量减少为1/10;2)图像亮度大大增加,不要暗室;)图像亮度大大增加,不要暗室
14、;3)新荧光物质和工艺,使影像分辨率大大增)新荧光物质和工艺,使影像分辨率大大增 加,分辨细微的病变;加,分辨细微的病变;4)成像速度快,适合实时成像为成像速度快,适合实时成像为X线电视线电视,录,录 像、电影打下基础。像、电影打下基础。5)剂量减小,使)剂量减小,使X线管负荷也降低,便于减小焦线管负荷也降低,便于减小焦 点,提高影像质量。点,提高影像质量。影像增强器的性能参数影像增强器的性能参数1、增益、增益在同样剂量在同样剂量X射线照射时:射线照射时:增益增益=影像增强器输出屏亮度影像增强器输出屏亮度/普通透视屏亮度普通透视屏亮度2、图像缩小增益、图像缩小增益gm=输入屏面积输入屏面积/输
15、出屏面积输出屏面积3、能量放大增益、能量放大增益gf=输出屏光子数输出屏光子数/输入屏光子输入屏光子数数4、影像增强器的图像亮度总增益、影像增强器的图像亮度总增益g=gm gfX线影像增强器线影像增强器缺点:缺点:视野小,视野小,几何畸变;几何畸变;基于基于XII的的X线成像摄像系统线成像摄像系统 基于XII的X线成像摄像系统基于基于XII的的X线成像应用线成像应用明室透视明室透视血管造影和血管减影血管造影和血管减影介入治疗介入治疗数字数字X线成像线成像4.3数字数字X X射线成像射线成像4.3.1概述概述传统屏传统屏-片成像片成像优点优点空间分辨力高、价格低廉空间分辨力高、价格低廉,X线设备
16、造价低、维护费用低线设备造价低、维护费用低传统屏传统屏-片成像片成像缺点缺点动态范围小;动态范围小;需要化学处理,影响图像质量,污染环境;需要化学处理,影响图像质量,污染环境;无法进行后处理,废片率较高;无法进行后处理,废片率较高;图像获取、显示、存储和传递的功能均以胶图像获取、显示、存储和传递的功能均以胶片为载体片为载体,无法复制;,无法复制;消耗白银消耗白银数字数字X线成像系统线成像系统基本特征基本特征用电子探测器取代胶片;用电子探测器取代胶片;用软拷贝(用软拷贝(soft copy)显示取代胶片和灯显示取代胶片和灯箱。箱。基本构成基本构成X线源线源图像获取及处理子系统图像获取及处理子系统
17、图像处理及显示子系统图像处理及显示子系统图像存储、归档子系统图像存储、归档子系统数字数字X线成像系统线成像系统优点优点动态范围大;动态范围大;不需胶片,直接成像;不需胶片,直接成像;具有强大的图像后处理技术,具有强大的图像后处理技术,曝光条件不够曝光条件不够理想的图像经处理后可以满足诊断要求,不理想的图像经处理后可以满足诊断要求,不必再次曝光必再次曝光;图像获取、显示、存储和传递的功能相互分图像获取、显示、存储和传递的功能相互分离离,显示、存储显示、存储、复制、复制和传递非常方便,是和传递非常方便,是远程放射学和远程医疗的基础。远程放射学和远程医疗的基础。分分 类类1)XII+摄像机摄像机2)
18、接收屏接收屏+镜头耦合镜头耦合+CCD3)光纤渐缩管光纤渐缩管+CCD4)Computed Radiography(CR)1982年日本富士公司开发,目前应用最广年日本富士公司开发,目前应用最广5)平板探测器平板探测器(FlatPanelDetector,FPD)1997 1997年开始出现年开始出现 XII+摄像机摄像机Vidicon(VIDeo+ICONoscope)CCD接收屏接收屏+镜头耦合镜头耦合+CCD光纤渐缩管光纤渐缩管+CCD1 1、数字透视(、数字透视(DFDF)主要部件:主要部件:X射线发生器、影像增强器、电视摄像机、射线发生器、影像增强器、电视摄像机、AD转换器、计算机。
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