第4章 X射線的攝影與透視

1、第第4章章 X射線的攝影與透視射線的攝影與透視4.1 X 射線射線攝影攝影一、膠片一、膠片膠片的作用：記錄，顯示，存儲(chǔ)。膠片的作用：記錄，顯示，存儲(chǔ)。感光層感光層 1 1）明膠乳劑）明膠乳劑 2 2）鹵化銀（）鹵化銀（AgX）顆粒顆粒 氟化銀（氟化銀（AgF）、氯化銀（、氯化銀（AgCl） 、溴化銀（溴化銀（AgBr）、碘化銀（、碘化銀（AgI）等等 膠片的曝光膠片的曝光 曝光潛影顯影定影曝光潛影顯影定影 2XAg22光子hAgX膠片的幾個(gè)概念膠片的幾個(gè)概念 1）光密度：物體對(duì)光的吸收程度）光密度：物體對(duì)光的吸收程度 2）曝光度：投照光強(qiáng)度對(duì)投照時(shí)間的積曝光度：投照光強(qiáng)度對(duì)投照時(shí)間的積 分。用

2、分。用 H 表示。表示。H=I t 注意：注意：膠片光密度隨曝光度增大而加大膠片光密度隨曝光度增大而加大 3）感光度：感光的速度。影響曝光量。）感光度：感光的速度。影響曝光量。 4）黑度：膠片變黑的程度。黑度就是膠片的）黑度：膠片變黑的程度。黑度就是膠片的光密度。用光密度。用 D 表示。表示。)/lg(0IID膠片的光密度膠片的光密度膠片變黑的程度，膠片變黑的程度，也稱黑度。也稱黑度。 （1）有一個(gè)線性部分，最佳工作部分）有一個(gè)線性部分，最佳工作部分（2）H=0時(shí)，時(shí)，D=D00 ， 底片黑霧，底片黑霧，D0 越小越好越小越好 X X射線攝影射線攝影 涂有化學(xué)物質(zhì)的膠片，感光發(fā)生化涂有化學(xué)物質(zhì)

3、的膠片，感光發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在膠片上形成普通學(xué)反應(yīng)，在膠片上形成普通X射線攝影；射線攝影； 化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)：X線照射膠片，使膠片線照射膠片，使膠片中鹵化銀還原為銀，殘留在膠片上，形中鹵化銀還原為銀，殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成的黑色影像。成由金屬銀顆粒組成的黑色影像。X射線攝影的優(yōu)勢(shì)射線攝影的優(yōu)勢(shì) a. 分辨率高分辨率高，X線攝影的空間分辨力，決定于膠線攝影的空間分辨力，決定于膠片感光顆粒的大小，約片感光顆粒的大小，約0.1-0.2mm，這個(gè)分辨力，這個(gè)分辨力在目前所有的醫(yī)學(xué)影象中是最高的。在目前所有的醫(yī)學(xué)影象中是最高的。 b. X 線劑量比線劑量比X線透視小的多線透視小的多。 c.

4、光越強(qiáng)，銀還原越多，照片越黑。光越強(qiáng)，銀還原越多，照片越黑。 骨頭在骨頭在X透視中為黑透視中為黑 X 攝影中為白（曝光率?。z影中為白（曝光率小）膠膠 片片直接成像用膠片直接成像用膠片配合增感屏用膠片配合增感屏用膠片（屏片成像）（屏片成像）二、增二、增 感感 屏屏X射線增感屏熒光膠片感光射線增感屏熒光膠片感光熒光現(xiàn)象熒光現(xiàn)象熒光物質(zhì)熒光物質(zhì)躍遷躍遷不改變物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)不改變物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏1）熒光材料的使用是）熒光材料的使用是X線照相術(shù)的一大進(jìn)展。線照相術(shù)的一大進(jìn)展。2）熒光材料對(duì)）熒光材料對(duì)X線的吸收系數(shù)大于膠片的感光乳膠，線的吸收系數(shù)大于膠片的感光乳膠

5、， 而且感光乳膠對(duì)熒光材料吸收而且感光乳膠對(duì)熒光材料吸收X線后所發(fā)出的熒光線后所發(fā)出的熒光 即可見光的敏感度大于對(duì)即可見光的敏感度大于對(duì)X線的敏感度，所以，使線的敏感度，所以，使 用熒光材料進(jìn)行一次光子能量轉(zhuǎn)換后膠片曝光得到用熒光材料進(jìn)行一次光子能量轉(zhuǎn)換后膠片曝光得到 的光密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膠片直接對(duì)的光密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膠片直接對(duì)X線曝光的光密度。線曝光的光密度。3）可顯著提高）可顯著提高X線照相的靈敏度，縮短曝光時(shí)間，降線照相的靈敏度，縮短曝光時(shí)間，降 低低X線劑量。線劑量。熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏X線熒光材料通常制成很細(xì)的粉末，與粘線熒光材料通常制成很細(xì)的粉末，與粘結(jié)劑混合后均勻涂敷在硬紙板

6、或合成纖維結(jié)劑混合后均勻涂敷在硬紙板或合成纖維板上，制成板上，制成X線熒光屏。線熒光屏。熒光屏的功能在于：熒光屏的功能在于： 1）吸收）吸收X線光子能量線光子能量 2）將吸收的能量轉(zhuǎn)換成熒光（可見光）將吸收的能量轉(zhuǎn)換成熒光（可見光）輻射。輻射。熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏熒光屏的吸收效率：熒光屏的吸收效率： 2070% 影響因素：影響因素： 熒光材料熒光材料 （密度、等效原子序數(shù)）（密度、等效原子序數(shù)） 厚度厚度 X 線能譜線能譜 熒光屏的轉(zhuǎn)換效率：熒光屏的轉(zhuǎn)換效率： 5 20%決定于熒光材料決定于熒光材料 （等效原子序數(shù)）（等效原子序數(shù)） 當(dāng)轉(zhuǎn)換效率為當(dāng)轉(zhuǎn)換效率為5%時(shí)，一個(gè)時(shí)，一個(gè)50

7、keV的的X線光線光子平均能夠產(chǎn)生子平均能夠產(chǎn)生1000個(gè)藍(lán)綠光光子個(gè)藍(lán)綠光光子（2.5eV）。）。熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏熒光材料與熒光屏熒光屏對(duì)成像的影響熒光屏對(duì)成像的影響大幅降低曝光劑量大幅降低曝光劑量kVp 和和 mAS造成圖像質(zhì)量一定的退化造成圖像質(zhì)量一定的退化吸收效率和轉(zhuǎn)換效率吸收效率和轉(zhuǎn)換效率X線熒光屏的分類線熒光屏的分類增感屏增感屏 增感屏與膠片配合，用于增感屏與膠片配合，用于X線照相，側(cè)重于圖線照相，側(cè)重于圖像質(zhì)量的提高。像質(zhì)量的提高。透視屏透視屏 透視屏用于透視屏用于X線熒光透視，側(cè)重于靈敏度。線熒光透視，側(cè)重于靈敏度。X線熒光屏線熒光屏增感屏增感屏

8、 X線照相線照相 熒光輻射光譜與膠片感光光譜熒光輻射光譜與膠片感光光譜 前屏和后屏前屏和后屏乳膠基底增感屏乳膠膠片前屏后屏圖5-1 增感屏用于X線膠片成像散射與濾線器散射與濾線器散射與濾線器康普頓散射，影像灰霧4.1.4、 X射線造影與造影劑射線造影與造影劑X射線造影與造影劑射線造影與造影劑常規(guī)常規(guī)X X線攝影的特點(diǎn)：線攝影的特點(diǎn)：1 1）人體中肺，腸，胃中空氣吸收）人體中肺，腸，胃中空氣吸收X X線最少，線最少，密度最低，鈣鹽密度最高，吸收密度最低，鈣鹽密度最高，吸收X X線最多。線最多。2 2）脂肪，軟組織物質(zhì)密度差異小，很好的曝）脂肪，軟組織物質(zhì)密度差異小，很好的曝光率條件才能顯一點(diǎn)差別

9、。光率條件才能顯一點(diǎn)差別。3 3）各種軟組織和體液，密度接近，導(dǎo)致影象）各種軟組織和體液，密度接近，導(dǎo)致影象差別極小，使差別極小，使X X線影象診斷受影響。線影象診斷受影響。造影劑的引入造影劑的引入注入待檢器官，引入注入待檢器官，引入密度差密度差分類：陽性造影劑分類：陽性造影劑 陰性造影劑陰性造影劑陽性：陽性：原子序數(shù)大，物質(zhì)密度高原子序數(shù)大，物質(zhì)密度高，對(duì)，對(duì)X X線線 吸收強(qiáng)。鋇劑，碘劑吸收強(qiáng)。鋇劑，碘劑陰性：陰性：原子序數(shù)小，密度小原子序數(shù)小，密度小，吸收少。，吸收少。 如空氣，氧氣，二氧化碳，笑氣等。如空氣，氧氣，二氧化碳，笑氣等。造影劑的要求造影劑的要求1 1）無毒，無刺激性，副作用

10、小。）無毒，無刺激性，副作用小。2 2）容易吸收，排泄，不久存體內(nèi)。）容易吸收，排泄，不久存體內(nèi)。3 3）理化性能穩(wěn)定，便于存儲(chǔ)。）理化性能穩(wěn)定，便于存儲(chǔ)。4 4）Z Z大（或小），密度大（或?。么螅ɑ蛐。?，密度大（或?。?，用于于Z Z?。ɑ虼螅芏刃。ɑ虼螅┑慕M?。ɑ虼螅?，密度小（或大）的組織器官中，形成影像差別織器官中，形成影像差別。血管造影血管造影鋇餐透視鋇餐透視鋇餐透視鋇餐透視碘比鉛是更好的造影劑碘比鉛是更好的造影劑4.2 X4.2 X線透視線透視1 1、普通、普通X X射線透視射線透視原理：人體各組織，器官在密度，厚度方面存在原理：人體各組織，器官在密度，厚度方面存在差異，對(duì)差

11、異，對(duì)X X線的衰減不同，線的衰減不同，X X線可在線可在熒光屏熒光屏上形上形成明暗不同的點(diǎn)形成的影像。成明暗不同的點(diǎn)形成的影像。應(yīng)用：應(yīng)用：1 1）對(duì)這個(gè)影象的分析，可判斷組織器官）對(duì)這個(gè)影象的分析，可判斷組織器官 的形態(tài)功能。的形態(tài)功能。2 2）可觀察器官的活動(dòng)情況，如心臟搏動(dòng)，膈肌可觀察器官的活動(dòng)情況，如心臟搏動(dòng)，膈肌運(yùn)動(dòng)，腸胃蠕動(dòng)，有功能成像的意義。運(yùn)動(dòng)，腸胃蠕動(dòng)，有功能成像的意義。X 線透視的優(yōu)缺點(diǎn)線透視的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：方便，簡(jiǎn)單，便宜優(yōu)點(diǎn)：方便，簡(jiǎn)單，便宜缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）輻射劑量大得多，被檢者與醫(yī)生）輻射劑量大得多，被檢者與醫(yī)生 不可避免地受到輻射影響不可避免地受到輻射影響 2）普通

12、）普通X透視不能留下客觀記錄透視不能留下客觀記錄 3）熒光屏亮度有限，人視覺靈敏）熒光屏亮度有限，人視覺靈敏度低，熒光物質(zhì)顆粒較大，在影像的轉(zhuǎn)度低，熒光物質(zhì)顆粒較大，在影像的轉(zhuǎn)換過程中，細(xì)微結(jié)構(gòu)變的模糊不清。換過程中，細(xì)微結(jié)構(gòu)變的模糊不清。2. X線影像增強(qiáng)器線影像增強(qiáng)器可提高透視亮度可提高透視亮度1000-10000倍倍 X線影像增強(qiáng)器 （XII X-ray Image Intensifier）圖5-9 XII結(jié)構(gòu)輸 入熒光屏光電陰極電子透鏡輸 出熒光屏可見光陽極光電子玻璃外殼X線可見光輸入屏：輸入屏：涂有原子序數(shù)較高的涂有原子序數(shù)較高的碘化銫熒光粉碘化銫熒光粉， 從人身過來的從人身過來的X

13、射線轉(zhuǎn)化為熒屏影像，產(chǎn)生熒光，射線轉(zhuǎn)化為熒屏影像，產(chǎn)生熒光，與光電陰極偶合，直徑與光電陰極偶合，直徑1040cm。光電陰極：光電陰極：半透明銫化銻，半透明銫化銻，在光子照射下，發(fā)射在光子照射下，發(fā)射低能電子，光電子數(shù)量與輸入屏上亮度是線性關(guān)系，低能電子，光電子數(shù)量與輸入屏上亮度是線性關(guān)系，形成電子影象。形成電子影象。聚焦電極：聚焦電極：防止電子發(fā)散。防止電子發(fā)散。陽極：陽極：加加2530KV電壓，電壓，加速光電子，使之打在加速光電子，使之打在輸出屏上，電子影像再次轉(zhuǎn)化為熒光影像。輸出屏上，電子影像再次轉(zhuǎn)化為熒光影像。輸出屏：輸出屏：涂有硫化鋅鎘的熒光屏。電子流打擊輸出涂有硫化鋅鎘的熒光屏。電子

14、流打擊輸出 屏，會(huì)發(fā)出熒光。直徑屏，會(huì)發(fā)出熒光。直徑1.32.6cmXII的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)X 線影像增強(qiáng)器線影像增強(qiáng)器優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1）用增強(qiáng)器后，）用增強(qiáng)器后，X線劑量減少為線劑量減少為1/10；2）圖像亮度大大增加，不要暗室；）圖像亮度大大增加，不要暗室；3）新熒光物質(zhì)和工藝，使影像分辨率大大增）新熒光物質(zhì)和工藝，使影像分辨率大大增 加，分辨細(xì)微的病變；加，分辨細(xì)微的病變；4）成像速度快，適合實(shí)時(shí)成像為成像速度快，適合實(shí)時(shí)成像為X線電視線電視，錄，錄 像、電影打下基礎(chǔ)。像、電影打下基礎(chǔ)。5）劑量減小，使）劑量減小，使X線管負(fù)荷也降低，便于減小焦線管負(fù)荷也降低，便于減小焦 點(diǎn)，提高影像質(zhì)量。點(diǎn)，提高影

15、像質(zhì)量。影像增強(qiáng)器的性能參數(shù)影像增強(qiáng)器的性能參數(shù)1、增益、增益在同樣劑量在同樣劑量X射線照射時(shí)：射線照射時(shí)：增益增益=影像增強(qiáng)器輸出屏亮度影像增強(qiáng)器輸出屏亮度/普通透視屏亮度普通透視屏亮度2、圖像縮小增益、圖像縮小增益gm=輸入屏面積輸入屏面積/輸出屏面積輸出屏面積3、能量放大增益、能量放大增益gf=輸出屏光子數(shù)輸出屏光子數(shù)/輸入屏光子輸入屏光子數(shù)數(shù)4、影像增強(qiáng)器的圖像亮度總增益、影像增強(qiáng)器的圖像亮度總增益g=gm gfX線影像增強(qiáng)器線影像增強(qiáng)器缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 視野小，視野小， 幾何畸變；幾何畸變； 基于基于XII的的X線成像攝像系統(tǒng)線成像攝像系統(tǒng) 基于XII的X線成像攝像系統(tǒng)視頻攝像機(jī)（照相機(jī)

16、）分配器點(diǎn)片或電影攝像機(jī)基于基于XII的的X線成像應(yīng)用線成像應(yīng)用明室透視明室透視血管造影和血管減影血管造影和血管減影介入治療介入治療數(shù)字?jǐn)?shù)字X線成像線成像4.3 數(shù)字?jǐn)?shù)字X X射線成像射線成像4.3.14.3.1概述概述傳統(tǒng)屏傳統(tǒng)屏- -片成像片成像優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 空間分辨力高、價(jià)格低廉空間分辨力高、價(jià)格低廉， X線設(shè)備造價(jià)低、維護(hù)費(fèi)用低線設(shè)備造價(jià)低、維護(hù)費(fèi)用低傳統(tǒng)屏傳統(tǒng)屏- -片成像片成像缺點(diǎn)缺點(diǎn) 動(dòng)態(tài)范圍?。粍?dòng)態(tài)范圍?。?需要化學(xué)處理，影響圖像質(zhì)量，污染環(huán)境；需要化學(xué)處理，影響圖像質(zhì)量，污染環(huán)境； 無法進(jìn)行后處理，廢片率較高；無法進(jìn)行后處理，廢片率較高； 圖像獲取、顯示、存儲(chǔ)和傳遞的功能均以膠圖

17、像獲取、顯示、存儲(chǔ)和傳遞的功能均以膠片為載體片為載體 ，無法復(fù)制；，無法復(fù)制； 消耗白銀消耗白銀數(shù)字?jǐn)?shù)字X線成像系統(tǒng)線成像系統(tǒng)基本特征基本特征 用電子探測(cè)器取代膠片；用電子探測(cè)器取代膠片； 用軟拷貝（用軟拷貝（soft copy）顯示取代膠片和燈）顯示取代膠片和燈箱。箱?；緲?gòu)成基本構(gòu)成 X線源線源 圖像獲取及處理子系統(tǒng)圖像獲取及處理子系統(tǒng) 圖像處理及顯示子系統(tǒng)圖像處理及顯示子系統(tǒng) 圖像存儲(chǔ)、歸檔子系統(tǒng)圖像存儲(chǔ)、歸檔子系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)?shù)字X線成像系統(tǒng)線成像系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 動(dòng)態(tài)范圍大；動(dòng)態(tài)范圍大； 不需膠片，直接成像；不需膠片，直接成像； 具有強(qiáng)大的圖像后處理技術(shù)，具有強(qiáng)大的圖像后處理技術(shù)，曝光條件不夠曝

18、光條件不夠理想的圖像經(jīng)處理后可以滿足診斷要求，不理想的圖像經(jīng)處理后可以滿足診斷要求，不必再次曝光必再次曝光 ； 圖像獲取、顯示、存儲(chǔ)和傳遞的功能相互分圖像獲取、顯示、存儲(chǔ)和傳遞的功能相互分離離，顯示、存儲(chǔ)顯示、存儲(chǔ)、復(fù)制、復(fù)制和傳遞非常方便，是和傳遞非常方便，是遠(yuǎn)程放射學(xué)和遠(yuǎn)程醫(yī)療的基礎(chǔ)。遠(yuǎn)程放射學(xué)和遠(yuǎn)程醫(yī)療的基礎(chǔ)。分分 類類1） XII+攝像機(jī)攝像機(jī)2） 接收屏接收屏+鏡頭耦合鏡頭耦合+CCD3） 光纖漸縮管光纖漸縮管+CCD4） Computed Radiography（CR） 1982年日本富士公司開發(fā)，目前應(yīng)用最廣年日本富士公司開發(fā)，目前應(yīng)用最廣5） 平板探測(cè)器平板探測(cè)器（Flat P

19、anel Detector, FPD） 19971997年開始出現(xiàn)年開始出現(xiàn) XII+攝像機(jī)攝像機(jī) Vidicon（VIDeo + ICONoscope） CCD接收屏接收屏+ +鏡頭耦合鏡頭耦合+CCD光纖漸縮管光纖漸縮管+CCDCCD光纖熒光屏1 1、數(shù)字透視（、數(shù)字透視（DFDF）主要部件：主要部件：X射線發(fā)生器、影像增強(qiáng)器、電視攝像機(jī)、射線發(fā)生器、影像增強(qiáng)器、電視攝像機(jī)、AD轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)。轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)。用于影像圖象要求不高的場(chǎng)合。用于影像圖象要求不高的場(chǎng)合。2 2、掃描投影放射攝影、掃描投影放射攝影1. 1. 點(diǎn)掃描（飛點(diǎn)掃描）攝影點(diǎn)掃描（飛點(diǎn)掃描）攝影 點(diǎn)掃描（飛點(diǎn)掃描）攝影就是

20、將點(diǎn)掃描（飛點(diǎn)掃描）攝影就是將X X射線管發(fā)出的射線管發(fā)出的X X射線準(zhǔn)直為一很細(xì)（筆形）的射線準(zhǔn)直為一很細(xì)（筆形）的X X射線束，這束很細(xì)射線束，這束很細(xì)的的X X射線通過被檢者的身體進(jìn)入探測(cè)器，在探測(cè)器射線通過被檢者的身體進(jìn)入探測(cè)器，在探測(cè)器內(nèi)由熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可見熒光，被反光材料反射內(nèi)由熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可見熒光，被反光材料反射至光電倍增管變換為電信號(hào)，輸出一個(gè)與入射至光電倍增管變換為電信號(hào)，輸出一個(gè)與入射X X射射線強(qiáng)度成正比的電脈沖。線強(qiáng)度成正比的電脈沖。優(yōu)點(diǎn)：人體受輻射少，圖像清晰。優(yōu)點(diǎn)：人體受輻射少，圖像清晰。缺點(diǎn)：速度慢，有失真。缺點(diǎn)：速度慢，有失真。 2. 2. 線（扇）掃描法線（

21、扇）掃描法 線（扇）掃描法是用一個(gè)與一維探測(cè)器組（線陣線（扇）掃描法是用一個(gè)與一維探測(cè)器組（線陣探測(cè)器）在同一平面內(nèi)的狹縫準(zhǔn)直器將探測(cè)器）在同一平面內(nèi)的狹縫準(zhǔn)直器將X X射線準(zhǔn)直射線準(zhǔn)直成一扇形成一扇形X X射線束（如圖射線束（如圖2-162-16所示），當(dāng)扇形射所示），當(dāng)扇形射線束通過被檢物體到達(dá)探測(cè)器后，由探測(cè)器轉(zhuǎn)換線束通過被檢物體到達(dá)探測(cè)器后，由探測(cè)器轉(zhuǎn)換成具有被檢測(cè)物體上某一行信息的電信號(hào)，這個(gè)成具有被檢測(cè)物體上某一行信息的電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)經(jīng)電信號(hào)經(jīng)A/DA/D轉(zhuǎn)換后，變?yōu)檗D(zhuǎn)換后，變?yōu)閄 X射線數(shù)字影像中的射線數(shù)字影像中的“行行”。掃描時(shí)間較點(diǎn)掃描短。掃描時(shí)間較點(diǎn)掃描短。X X射線源

22、的使用效率低。射線源的使用效率低。 4.3.24.3.2 膠片數(shù)字化膠片數(shù)字化1）CCD數(shù)碼照相機(jī)數(shù)碼照相機(jī)1.動(dòng)態(tài)范圍小動(dòng)態(tài)范圍小2.小范圍拍攝小范圍拍攝 膠片數(shù)字化膠片數(shù)字化2）線陣）線陣CCD掃描儀掃描儀1.CCD噪聲噪聲2.動(dòng)態(tài)范圍小動(dòng)態(tài)范圍小 膠片數(shù)字化膠片數(shù)字化3）激光逐點(diǎn)透射掃描儀）激光逐點(diǎn)透射掃描儀最為常用最為常用 光透射類掃描儀技術(shù)分析1、由于光密度與膠片透射率是對(duì)數(shù)關(guān)系，、由于光密度與膠片透射率是對(duì)數(shù)關(guān)系，D=lg(I0/I)信號(hào)放大電路采用信號(hào)放大電路采用對(duì)數(shù)放大器對(duì)數(shù)放大器。光透射類掃描儀技術(shù)分析2、數(shù)字化光密度動(dòng)態(tài)范圍由計(jì)算機(jī)及、數(shù)字化光密度動(dòng)態(tài)范圍由計(jì)算機(jī)及A/D轉(zhuǎn)

23、換器位數(shù)決定。如光密度信號(hào)轉(zhuǎn)換器位數(shù)決定。如光密度信號(hào)04V，12位位A/D，每位數(shù)，每位數(shù)0.001個(gè)單位光密度。個(gè)單位光密度。3、空間分辨率：、空間分辨率：取樣光窗大小取樣光窗大小電子學(xué)系統(tǒng)帶寬（取樣率）電子學(xué)系統(tǒng)帶寬（取樣率）膠片傳送速度膠片傳送速度機(jī)械傳送精度機(jī)械傳送精度4、掃描速度、掃描速度4.3.3 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)X X射線攝影術(shù)（射線攝影術(shù)（CRCR）計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)X射線攝影術(shù)射線攝影術(shù)Computed Radiography（CR）核心技術(shù)是核心技術(shù)是IPIP板板1 1）IPIP的構(gòu)成的構(gòu)成2 2）IPIP信息的數(shù)字讀取信息的數(shù)字讀取將膠片用將膠片用IP板代替板代替IP板的結(jié)構(gòu)IP

24、板的技術(shù)核心是熒光層核心是成像板核心是成像板IP成像板的結(jié)構(gòu)（成像板的結(jié)構(gòu)（IP: Imaging Plate）：）： 光光可激發(fā)磷光體，可激發(fā)磷光體，光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象（PSP: PSP: Photostimulable Phosphor） 氟鹵化鋇氟鹵化鋇BaFX:EuBaFX:Eu+ PSPPSP受受X線照射后電離形成電子線照射后電離形成電子- -空穴對(duì)，這空穴對(duì)，這些帶電粒子在些帶電粒子在PSPPSP晶格中累積并能保持一段晶格中累積并能保持一段時(shí)間，在成像板中形成潛像。時(shí)間，在成像板中形成潛像。典型材料：氟鹵化鋇晶體最常用典型材料：氟鹵化鋇晶體最常用核心是成像板核心是成像板I

25、P成像板的結(jié)構(gòu)（成像板的結(jié)構(gòu)（IP: Imaging Plate）：）： 帶有潛像的帶有潛像的IP板在一定波長(zhǎng)的激光進(jìn)行板在一定波長(zhǎng)的激光進(jìn)行二次二次激發(fā)激發(fā)會(huì)發(fā)出可見熒光，這就是光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)會(huì)發(fā)出可見熒光，這就是光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象。象。氟鹵化鋇存在光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象的機(jī)理尚不氟鹵化鋇存在光激勵(lì)發(fā)光現(xiàn)象的機(jī)理尚不明了。明了。IPIP的讀出的讀出CR的特點(diǎn)數(shù)字化成像數(shù)字化成像動(dòng)態(tài)范圍比傳統(tǒng)攝影大幾個(gè)數(shù)量級(jí)動(dòng)態(tài)范圍比傳統(tǒng)攝影大幾個(gè)數(shù)量級(jí) 需要的射線劑量比傳統(tǒng)攝影小需要的射線劑量比傳統(tǒng)攝影小可重復(fù)使用可重復(fù)使用缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力差，空間分辨力比缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力差，空間分辨力比X攝影攝影稍差稍差4.3.4 直接

26、直接數(shù)字?jǐn)z影術(shù)數(shù)字?jǐn)z影術(shù)-DR-DR直接數(shù)字?jǐn)z影術(shù)直接數(shù)字?jǐn)z影術(shù)Direct Digitized Radiography（DDR）核心技術(shù)是平板探測(cè)器核心技術(shù)是平板探測(cè)器1 1）直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器2 2）間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器X射線強(qiáng)度直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)射線強(qiáng)度直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器間接平板探測(cè)器的多層結(jié)構(gòu)間接平板探測(cè)器的多層結(jié)構(gòu) 細(xì)針狀或柱狀的碘化銫細(xì)針狀或柱狀的碘化銫CsI:Tl鉈晶體鉈晶體 X射線強(qiáng)度先轉(zhuǎn)換為熒光，再轉(zhuǎn)為電信號(hào)射線強(qiáng)度先轉(zhuǎn)換為熒光，再轉(zhuǎn)為電信號(hào)間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)

27、器X射線強(qiáng)度先轉(zhuǎn)換為熒光，再轉(zhuǎn)為電信號(hào)。讀取電路射線強(qiáng)度先轉(zhuǎn)換為熒光，再轉(zhuǎn)為電信號(hào)。讀取電路DRDR胸片的一個(gè)例子胸片的一個(gè)例子DR的特點(diǎn)射線射線利用率高，利用率高，DR：65，CR：35 X攝影：攝影：25，進(jìn)一步，進(jìn)一步降低劑量有潛力降低劑量有潛力 空間分辨力高，非常接近空間分辨力高，非常接近X攝影攝影 缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力稍差，讀取數(shù)據(jù)缺點(diǎn)：時(shí)間分辨力稍差，讀取數(shù)據(jù)5757秒，秒，恢復(fù)過程需恢復(fù)過程需13s13s技術(shù)研發(fā)焦點(diǎn)：提高動(dòng)態(tài)顯示能力。技術(shù)研發(fā)焦點(diǎn)：提高動(dòng)態(tài)顯示能力。4.3.5多絲正比法多絲正比法多絲正比電離室由兩塊作負(fù)電極的平行金屬網(wǎng)中間夾有作正電極由兩塊作負(fù)電極的平行金屬網(wǎng)中間夾

28、有作正電極的平行金屬絲平面構(gòu)成一個(gè)單元，室中充以氬和的平行金屬絲平面構(gòu)成一個(gè)單元，室中充以氬和甲烷或二氧化碳等混合氣體。電極間加直流高壓，甲烷或二氧化碳等混合氣體。電極間加直流高壓，電壓處在正比區(qū)。電壓處在正比區(qū)。當(dāng)高能帶電粒子穿過多絲正比室，使路徑上的氣當(dāng)高能帶電粒子穿過多絲正比室，使路徑上的氣體原子電離，電離產(chǎn)生的電子在附近某一金屬絲體原子電離，電離產(chǎn)生的電子在附近某一金屬絲的電場(chǎng)中形成雪崩式的電離增殖，其放電的總電的電場(chǎng)中形成雪崩式的電離增殖，其放電的總電量正比于初始電離中的電子數(shù)目。量正比于初始電離中的電子數(shù)目。利用專門的電子線路可確定入射粒子形成的電壓，利用專門的電子線路可確定入射粒

29、子形成的電壓，進(jìn)一步由多個(gè)單元定出一行。進(jìn)一步由多個(gè)單元定出一行。多絲正比電離室多絲正比室獲得廣泛應(yīng)用的原因是多絲正比室獲得廣泛應(yīng)用的原因是: :定位精定位精度高度高( (幾百微米幾百微米) )、時(shí)間分辨好、時(shí)間分辨好 ( (約約2020納秒納秒) )、直流高壓下自觸發(fā)工作、連續(xù)靈敏、能同直流高壓下自觸發(fā)工作、連續(xù)靈敏、能同時(shí)計(jì)數(shù)和定位、易加工成各種形狀和尺寸、時(shí)計(jì)數(shù)和定位、易加工成各種形狀和尺寸、能在高磁場(chǎng)中工作、有較好的能量分辨本能在高磁場(chǎng)中工作、有較好的能量分辨本領(lǐng)，并可從一個(gè)室單元中同時(shí)讀出領(lǐng)，并可從一個(gè)室單元中同時(shí)讀出x x、y y兩兩維坐標(biāo)。維坐標(biāo)。因?yàn)檎仁异`敏度高，可以減少輻射

30、劑量。因?yàn)檎仁异`敏度高，可以減少輻射劑量。 4.3.6 4.3.6 數(shù)字減影血管造影（數(shù)字減影血管造影（DSADSA） (Digital Subtraction (Digital Subtraction Angiography)Angiography) 起源：起源： 1）X線透視和造影包含圖像重疊的問題。線透視和造影包含圖像重疊的問題。 2）1934年開始用膠片做光學(xué)減影，特別適合年開始用膠片做光學(xué)減影，特別適合 做血管系統(tǒng)的檢查。做血管系統(tǒng)的檢查。 3）缺點(diǎn)：浪費(fèi)大量膠片，易于丟失信息，不）缺點(diǎn)：浪費(fèi)大量膠片，易于丟失信息，不 能實(shí)時(shí)顯示，方法復(fù)雜。能實(shí)時(shí)顯示，方法復(fù)雜。 4）因計(jì)算機(jī)技術(shù)

31、發(fā)展，）因計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展， DSA從從80年代開始年代開始 得到發(fā)展。得到發(fā)展。DSA的分類的分類1）時(shí)間減影時(shí)間減影（最常見）（最常見） 一般一般DSA均指時(shí)間減影均指時(shí)間減影2）能量減影能量減影時(shí)間減影時(shí)間減影的的DSADSA原理示意原理示意（時(shí)間減影的）（時(shí)間減影的）DSADSA原理示意原理示意普通數(shù)字造影圖像（普通數(shù)字造影圖像（a）和數(shù)字減影血管造影圖像（）和數(shù)字減影血管造影圖像（b）的對(duì)比）的對(duì)比 DSADSA的原理的原理1. 入射入射 I0 與透射與透射 IT 間間符合指數(shù)衰減規(guī)律符合指數(shù)衰減規(guī)律2. 在未注入造影劑時(shí)在未注入造影劑時(shí)血管也看成軟組織血管也看成軟組織DSADSA的原

32、理的原理在未注入造影劑時(shí)在未注入造影劑時(shí) 有：有： 即：即：在注入造影劑后：在注入造影劑后： 有：有： 即：即： )(exp0TTBBTddII)(lnln0TTBBTddII)(exp0IIITTBBTIddddII)(lnln0IIITTBBTIddddIIDSADSA的原理的原理造影前后透過造影前后透過X線強(qiáng)度的對(duì)數(shù)差為：線強(qiáng)度的對(duì)數(shù)差為：使血管分辨清晰使血管分辨清晰ITITITdIIS)(lnln時(shí)間時(shí)間DSA的幾點(diǎn)結(jié)論的幾點(diǎn)結(jié)論1）減影后的圖像信號(hào)與造影劑的厚度成正比；）減影后的圖像信號(hào)與造影劑的厚度成正比；2）圖像也與造影劑與背景軟組織衰減系數(shù)的差）圖像也與造影劑與背景軟組織衰減系

33、數(shù)的差 成正比，差越大越好；成正比，差越大越好；3）減影后的圖像與骨和軟組織的結(jié)構(gòu)（厚度）減影后的圖像與骨和軟組織的結(jié)構(gòu)（厚度） 無關(guān)。無關(guān)。 減影后，可消除骨、軟組織對(duì)圖像的影響。減影后，可消除骨、軟組織對(duì)圖像的影響。與膠片減影相比與膠片減影相比DSA的的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 1）圖像疊加精確，動(dòng)態(tài)范圍大）圖像疊加精確，動(dòng)態(tài)范圍大 2）屏幕顯示，便于分析。）屏幕顯示，便于分析。 3）幾乎實(shí)時(shí)處理，耗時(shí)很少。）幾乎實(shí)時(shí)處理，耗時(shí)很少。 4）數(shù)字圖像存儲(chǔ)方便，）數(shù)字圖像存儲(chǔ)方便， 可隨時(shí)校正圖像偽影?？呻S時(shí)校正圖像偽影。DSA的缺點(diǎn)的缺點(diǎn) 1） 成像質(zhì)量受病人移動(dòng)、心搏、吞咽、成像質(zhì)量受病人移動(dòng)、心搏、吞咽

34、、 腸蠕動(dòng)等影響；腸蠕動(dòng)等影響； 2）不進(jìn)行選擇性注射時(shí)，血管重疊。）不進(jìn)行選擇性注射時(shí)，血管重疊。 3） 影響程度還可忍受，臨床應(yīng)用廣泛。影響程度還可忍受，臨床應(yīng)用廣泛。影響影響DSA圖像質(zhì)量的因素圖像質(zhì)量的因素1）噪聲：）噪聲：X線散射噪聲、電子電路噪聲等，主線散射噪聲、電子電路噪聲等，主 要是散射噪聲，被檢體厚度越大，散射越多。要是散射噪聲，被檢體厚度越大，散射越多。2）運(yùn)動(dòng)偽影，無法配準(zhǔn)。）運(yùn)動(dòng)偽影，無法配準(zhǔn)。3）造影劑濃度）造影劑濃度 要求的濃度與血管直徑成反比，血管粗，要求的濃度與血管直徑成反比，血管粗， 可以濃度低，反之，要求濃度高可以濃度低，反之，要求濃度高4）被試的器官狀態(tài)與

35、精神狀態(tài)。）被試的器官狀態(tài)與精神狀態(tài)。2 2、能量減影、能量減影成像基礎(chǔ)：成像基礎(chǔ)：機(jī)理機(jī)理 1：碘、鎢等的邊緣吸收現(xiàn)象中碘、鎢等的邊緣吸收現(xiàn)象中衰減系數(shù)衰減系數(shù) 的大幅波動(dòng)的大幅波動(dòng)（光子能量小幅變化，其（光子能量小幅變化，其 他組織的衰減吸收變化不大）他組織的衰減吸收變化不大）機(jī)理機(jī)理 2：介質(zhì)衰減系數(shù)不是一個(gè)恒定值，在介質(zhì)衰減系數(shù)不是一個(gè)恒定值，在 X線能量增大時(shí)，會(huì)明顯下降。骨與軟線能量增大時(shí)，會(huì)明顯下降。骨與軟 組織的下降速度不同。組織的下降速度不同?！拔者吘壩者吘墶保ˋbsorption-edge）現(xiàn)象）現(xiàn)象）（回顧）吸收邊緣也稱吸收限吸收邊緣也稱吸收限以鎢靶為例子說明以鎢靶為例子說明鎢原子電子結(jié)合能鎢原子電子結(jié)合能(keV) K：69.525KeV，（碘約為33 keV ） L：10.207 12.100KeV， M：1.8092.820 KeV圖3-2 質(zhì)量衰減系數(shù)與光子能量的關(guān)系（回顧）吸收邊緣（吸收限）（回顧） 隨隨 E 的增加而下降，因的增加而下降，因E增大則光電截面減小增大則光電截面減小 三大突變分別稱為三大突變分別稱為 K、L、M 吸收限吸收限L 吸收限中又有三個(gè)小的起伏，吸收限中又有三個(gè)小的起伏， M 中有五個(gè)小的起伏中有五個(gè)小的起伏K 的一個(gè)吸收限表示光子的能量足以使的一個(gè)吸收限表示光子的