X線攝影檢查技術(shù)X線攝影原理的認(rèn)知講解

X線攝影檢查技術(shù)X線攝影原理的認(rèn)知永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院〖教學(xué)目標(biāo)〗1.掌握X線焦點(diǎn)的概念及相關(guān)知識(shí)。2.掌握X線影像的形成及影響因素。X線束與X線管焦點(diǎn)一、X線束1.X線束的形狀由于陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的自身吸收以及X線管套和窗口的限制，X線管發(fā)出的X線是以陽(yáng)極靶面的實(shí)際焦點(diǎn)為錐尖的錐形射線束。一般中心線應(yīng)通過(guò)被檢部位的中心并與膠片垂直。X線束中除中心線外的射線稱為斜射線。2.X線束的量與質(zhì)（1）X線的量∶管電流量決定X線的量，即曝光所用的管電流值與曝光時(shí)間的乘積，記做mAs。（2）X線的質(zhì)∶是用來(lái)描述單個(gè)X線光子能量大小的。X線的質(zhì)是由管電壓所決定的。臨床上常用"X線的硬度"來(lái)描述X線的質(zhì)。射線束中單個(gè)光子的最大能量從理論上應(yīng)等于所用管電壓值的電子伏特?cái)?shù)kV。（3）X線束的能量分布：X線束在照射野內(nèi)的線量分布是不均勻的。二、X線管焦點(diǎn)1.X線管焦點(diǎn)的概念（1）實(shí)際焦點(diǎn)：是指燈絲發(fā)射的電子經(jīng)聚焦后在X線管陽(yáng)極靶面上的撞擊面積。（2）有效焦點(diǎn)和有效焦點(diǎn)標(biāo)稱值1）有效焦點(diǎn)∶陽(yáng)極靶面與X線管長(zhǎng)軸的垂直面構(gòu)成的夾角稱為陽(yáng)極傾角用α表示，為17～20°角。實(shí)際焦點(diǎn)在像面不同方位上的投影,統(tǒng)稱為X線管的有效焦點(diǎn)。2）有效焦點(diǎn)標(biāo)稱值∶通常我們把實(shí)際焦點(diǎn)在X線管長(zhǎng)軸垂直方向上的投影稱為X線管標(biāo)稱的有效焦點(diǎn)（等效焦點(diǎn)）。1982年國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）336號(hào)出版物上闡述了用無(wú)量綱的數(shù)字（如1.0、0.3、0.1等）來(lái)表示有效焦點(diǎn)的大小，此數(shù)字稱為有效焦點(diǎn)標(biāo)稱值。（3）主焦點(diǎn)與副焦點(diǎn)∶1）從燈絲正面發(fā)射出的電子撞擊陽(yáng)極靶面形成主焦點(diǎn)；2）從燈絲側(cè)方發(fā)射的電子撞擊陽(yáng)極靶面形成副焦點(diǎn)；主焦點(diǎn)與副焦點(diǎn)共同形成實(shí)際焦點(diǎn)。理想的副焦點(diǎn)是處于主焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)，此時(shí)熱量容易被分散，焦點(diǎn)大小變化不大。2.X線管焦點(diǎn)的特性（1）焦點(diǎn)的方位特性：在平行于X線管長(zhǎng)軸方向的照射野內(nèi)，近陽(yáng)極側(cè)有效焦點(diǎn)小，近陰極側(cè)有效焦點(diǎn)大，這一現(xiàn)象被稱為焦點(diǎn)的方位特性。在短軸方向上觀察，有效焦點(diǎn)的大小對(duì)稱相等。（2）焦點(diǎn)的陽(yáng)極效應(yīng)：當(dāng)陽(yáng)極傾角約為20°時(shí)，進(jìn)行X線量的測(cè)定，其結(jié)果是在平行于X線管的長(zhǎng)軸方向上，近陽(yáng)極端X線量少，近陰極端的X線量多，最大值在110°處，分布是非對(duì)稱性的。這種現(xiàn)象被稱為X線管的陽(yáng)極效應(yīng)。在X線管的短軸方向上，X線量的分布大致上對(duì)稱相等。（3）焦點(diǎn)面上的線量分布：焦點(diǎn)寬方向上的線量分布是中間密度少、兩邊高的雙峰形分布曲線。（X線管短軸方向）焦點(diǎn)長(zhǎng)方向上的線量分布是兩邊密度低、中間高的單峰形分布曲線。（X線管長(zhǎng)軸方向）3.焦點(diǎn)的測(cè)試（1）針孔照相設(shè)備成像法∶是國(guó)際放射委員會(huì)及測(cè)定委員會(huì)（ICRU）于1962年規(guī)定的方法，適用于尺寸在0.3以上的焦點(diǎn)測(cè)試（2）狹縫照相設(shè)備成像法∶是根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）336號(hào)出版物要求所規(guī)定的測(cè)試焦點(diǎn)大小的方法。4.焦點(diǎn)主要成像性能參量

（1）焦點(diǎn)的大?。航裹c(diǎn)是一個(gè)具有一定面積的發(fā)光源，X線影像是物體吸收了X線后，產(chǎn)生的本影和幾何原因形成的半影共同組成的。焦點(diǎn)尺寸越大，半影越大，影像越模糊。（2）焦點(diǎn)的極限分辨力：是在規(guī)定測(cè)量條件下不能成像的最小空間頻率值，以每毫米中能夠分辨出的線對(duì)數(shù)（LP/mm）來(lái)表示。（3）X線管焦點(diǎn)的散焦值：是描述X線管焦點(diǎn)的極限分辨力隨著負(fù)荷條件的改變而相對(duì)變化的量，又稱增漲值或暈值。1)焦點(diǎn)增漲的原因分析：管電流增高時(shí)，燈絲附近的電子密度較大，由于電子間的庫(kù)侖斥力的作用，造成有效焦點(diǎn)增大的傾向，當(dāng)管電流低時(shí)此傾向變小。管電壓升高時(shí)，電子束向陽(yáng)極靶面撞擊的速度加快，該方向矢量增大，電子束向外擴(kuò)散的時(shí)間較短，因此擴(kuò)散的程度也較??；反之，則有足夠的擴(kuò)散時(shí)間，因而引起較大的焦點(diǎn)增漲。2)焦點(diǎn)增漲的觀察：當(dāng)管電流不變時(shí)，管電壓增加，焦點(diǎn)的尺寸變?。划?dāng)管電壓不變時(shí)，管電流增加，焦點(diǎn)的尺寸變大。3)計(jì)算：X線焦點(diǎn)的增漲值B≥1，焦點(diǎn)的增漲值B接近1時(shí)，成像性能受負(fù)荷條件的影響小。X線影像的形成及影響因素優(yōu)質(zhì)X線照片影像必須具備的基本條件是∶①適當(dāng)?shù)挠跋衩芏?②良好的照片影像對(duì)比度;③照片影像層次豐富;④照片影像銳利度好;⑤照片影像失真度小;⑥照片影像顆粒度好;⑦照片標(biāo)記正確、清晰、整齊;⑧照片無(wú)任何偽影、刮痕、污染;⑨照片影像顯示部位符合診斷要求一、照片影像密度1.概念（1）照片密度∶又稱光學(xué)密度或黑化度，是指X線膠片經(jīng)過(guò)感光后通過(guò)顯影等處理在照片上形成的黑化程度，用D（density）表示。（2）光學(xué)密度的求值∶光學(xué)密度值是一個(gè)對(duì)數(shù)值，無(wú)量綱。其大小決定于入射光線強(qiáng)度與透過(guò)光線強(qiáng)度的比值。1）透光率：照片上某處的透光程度，透過(guò)光線強(qiáng)度與入射光線強(qiáng)度之比。2）阻光率：指照片上阻擋光線能力的大小。在數(shù)值上等于透光率的倒數(shù)。3）光學(xué)密度值：照片阻光率的對(duì)數(shù)值。密度為零的照片并不存在，因此片基的密度值為0.2，色澤為淡蘭色，目的是降低觀片燈的光強(qiáng)，減少視覺(jué)的疲勞。照片密度密度值在0.25—2.0之間，標(biāo)準(zhǔn)值為1.0，另外照片的密度值是膠片兩側(cè)的密度之和。肉眼閱片識(shí)別能力與觀片燈光的亮度有很大關(guān)系，所以只要燈光不刺眼，光強(qiáng)時(shí)觀看較清楚。空氣3.0肺1.2～1.6肋骨0.5～0.7心臟0.2～0.3腹部軟組織0.7～1.2骨骼0.5～0.62.影響照片密度的因素（1）照射量（mAs）∶當(dāng)管電壓一定時(shí)，決定X線照片影像密度的因素是照射量。在正確的曝光范圍內(nèi)，照射量與照片密度成正比。（2）管電壓（kV）∶管電壓決定X線的硬度。管電壓增加，使X線穿透物體到達(dá)膠片的量增多，照片密度增加。照片密度的變化與管電壓的n次方成正比例。攝影中應(yīng)當(dāng)利用照射量調(diào)節(jié)照片密度，利用管電壓控制照片對(duì)比度。（3）攝影距離（FFD）∶X線強(qiáng)度的衰減與攝影距離的平方成反比。確定攝影距離的原則：1）考慮X線機(jī)容量允許的條件下，盡量增長(zhǎng)攝影距離，確保影像的清晰;2）根據(jù)診斷的要求，選擇合適的攝影距離。（4）增感屏∶增感率越高，所獲得的照片密度越大。（5）膠片的感光度∶在曝光量一定時(shí)，膠片的感光度越大，形成的照片密度越大。（6）被照體厚度及密度：照片密度隨著被照體的厚度和密度的增加而降低。（7）照片沖洗因素：沖洗環(huán)境的安全性、顯影液特性、顯影溫度及時(shí)間。3.照片密度與感光效應(yīng)的關(guān)系感光效應(yīng)是X線對(duì)膠片的感光作用，而密度是膠片對(duì)感光效應(yīng)的記錄。感光效應(yīng)公式可簡(jiǎn)寫(xiě)成：E=k·（Vn·I·t/r2）E:感光效應(yīng)

V:管電壓

n:管電壓指數(shù)

I:管電流

t:曝光時(shí)間

r:攝影距離

k:其余相對(duì)固定不變的感光因素常數(shù)密度隨著感光效應(yīng)的增加而增加，但是超過(guò)一定限度，感光效應(yīng)與密度之間不成線性關(guān)系，這是由于膠片特性所決定的。二、照片影像對(duì)比度1.概念（1）肢體對(duì)比度（△u）∶又稱對(duì)比度指數(shù)，是肢體對(duì)X線吸收系數(shù)的差（

2-

1）。肢體對(duì)比度是受檢體所固有的，是形成射線對(duì)比度的基礎(chǔ)。（2）X線對(duì)比度（Kx）∶又稱射線對(duì)比度。到達(dá)被照體之前，X線是強(qiáng)度分布均勻的一束射線。當(dāng)X線透過(guò)被照體時(shí)，由于被照體對(duì)X線的吸收、散射而減弱，透過(guò)被照體的透射線形成了強(qiáng)度分布不均的對(duì)比度。（3）膠片對(duì)比度∶又稱膠片對(duì)比度系數(shù)，是X線膠片對(duì)射線對(duì)比度的放大能力。通常采用膠片的最大斜率（y值）或平均斜率（G）來(lái)表示。（4）X線照片對(duì)比度∶又稱為光學(xué)對(duì)比度（K），是X線照片上相鄰組織影像的密度差。2.影響照片對(duì)比度的因素（1）被照體因素：1）組織的原子序數(shù)：X線診斷領(lǐng)域內(nèi)，人體吸收X線的形式，主要是光電吸收和康普頓散射效應(yīng)。原子序數(shù)越高，光電吸收越多，X線減弱系數(shù)越大，X線對(duì)比度增高。2）組織的密度與厚度：被照體組織的密度與X線的吸收成正比。組織的密度愈大，X線吸收愈多。當(dāng)被照體的密度、原子序數(shù)相同時(shí)，照片的對(duì)比度由體厚所決定，肢體厚度越大，吸收的X線越多，產(chǎn)生的照片密度越小。體厚接近，原子序數(shù)有差別原子序數(shù)相同，體厚不同（2）射線的因素1）X線的質(zhì)∶管電壓越高，X線波長(zhǎng)越短，X線的穿透能力越強(qiáng)，被檢組織對(duì)X線的衰減越少，對(duì)比度減小。乳房影（KV60～70）（KV25～35）2）X線的量∶一般認(rèn)為X線量對(duì)X線對(duì)比度沒(méi)有直接影響，隨X線量增加到照片密度值增多時(shí)，低密度部分的影象對(duì)比度有好轉(zhuǎn)。因此X線量主要影響的是密度。3）散射線∶原發(fā)射線穿過(guò)人體，發(fā)生光電效應(yīng)和康普頓散射，產(chǎn)生方向不定、能量較低的二次射線。使照片發(fā)生灰霧，照片對(duì)比度下降，同時(shí)對(duì)工作人員和被檢者都產(chǎn)生輻射。散射線含有率是作用于膠片上的散射線與全部射線的比率。散射線含有率與原發(fā)射線和受檢體有關(guān)。①管電壓∶散射線含有率隨著管電壓的升高而加大。當(dāng)管電壓超過(guò)80~90kV，散射線含有率趨于平穩(wěn)。②受檢體的厚度∶當(dāng)被檢體厚度超過(guò)15cm時(shí)，散射線含有率不再增加。③照射野∶照射野增加時(shí)，散射線含有率大幅上升。散射線含有率的增加在30cmx30cm的照射野時(shí)達(dá)到了飽和，照射野小于2cmx2cm時(shí)，散射線很少。抑制散射線的方法：①遮線器∶主要是通過(guò)控制照射野的大小來(lái)減少散射線。通常以鉛板的機(jī)械裝置組成，使相互垂直的兩對(duì)鉛板并攏或張開(kāi)，以控制照射野大小。②濾過(guò)板∶通過(guò)使用適當(dāng)厚度的金屬薄板，置于X線管窗口處，吸收原發(fā)射線中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)用射線，減少低能射線對(duì)被檢者的輻射。消除散射線的方法：①空氣間隙法∶是利用空氣可吸收能量較低的X線及X線衰減與距離的平方成反比的規(guī)律，增加肢-片距，使部分與原發(fā)射線成角較大的散射線射出膠片以外。②濾線柵∶直接吸收散射線最有效的設(shè)備。濾線柵的分類靜止式（固定）濾線柵：1、平行式濾線柵2、聚焦式濾線柵3、交叉式濾線柵運(yùn)動(dòng)式（活動(dòng)）濾線柵：1、2濾線柵運(yùn)動(dòng)使鉛條陰影產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，避免鉛條陰影對(duì)被檢體影像的干擾。濾線柵的特性：a.柵比（R）∶指鉛條高度h與相鄰兩鉛條間距D的比值，柵比值越高，其消除散射線作用越好。b.柵密度（n）：指的是1㎝寬度范圍內(nèi)，鉛條與其間距形成的線對(duì)數(shù)，柵密度值越大，吸收散射線能力越強(qiáng)。c.鉛容積（P）：指的是1㎝2柵表面上，所含鉛的體積。柵比越高，柵密度越大；鉛容積越大。鉛容積越大，吸收散射線能力越強(qiáng)。d.濾線柵的焦距和焦柵距：聚焦式濾線柵是一定斜率排列的鉛條，沿鉛條方向傾斜延長(zhǎng)線可聚在一條直線上。此直線上的任何一點(diǎn)到濾線柵的垂直距離都相等，這個(gè)距離稱濾線柵的焦距。焦柵距離（f1～f2）是X線攝影時(shí)，焦點(diǎn)到濾線柵的距離。聚焦式濾線柵有效攝影距離（最低距離f1和最大距離f2），一般要求只要能達(dá)到原發(fā)射線有效透過(guò)值的60%，即可滿足臨床需要，常規(guī)情況下該距離為90～100cm。e.一次X線透過(guò)率∶是指使用濾線柵時(shí)原發(fā)X線強(qiáng)度與不使用濾線柵時(shí)原發(fā)X線強(qiáng)度之比。f.對(duì)比度改善系數(shù)（K）∶又稱對(duì)比度因子，是使用和不使用濾線柵的對(duì)比度之比。K值越大，消除散射線效果越好。g.曝光倍數(shù)（B）∶又稱濾線柵因子，是指不使用濾線柵時(shí)測(cè)得的全X線強(qiáng)度和使用濾線柵時(shí)測(cè)得的全X線強(qiáng)度的比值。B值越小，所需曝光量越小。其中，a、b、c、d項(xiàng)為濾線柵的幾何特性；e、f、g項(xiàng)為濾線柵的物理特性使用濾線柵的注意事項(xiàng)：①使用聚焦式濾線柵時(shí)，注意不得將濾線柵倒置；②使用濾線柵時(shí)，焦柵距一般在允許的范圍之內(nèi)。③中心線對(duì)準(zhǔn)濾線柵中線，左右不要偏移3cm。④傾斜球管時(shí)，傾斜方向只能與鉛條排列方向平行。⑤使用運(yùn)動(dòng)式濾線柵時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間比曝光時(shí)間長(zhǎng)。⑥使用交叉式濾線柵時(shí)，X線不得做任何方向傾斜。（3）接收器（屏-片系統(tǒng)）的因素1）膠片對(duì)比度系數(shù)∶照片對(duì)比度是射線對(duì)比度通過(guò)膠片對(duì)比度放大而顯示出來(lái)的。膠片對(duì)比度越高，對(duì)X線對(duì)比度的放大能力越大。醫(yī)用膠片對(duì)X線對(duì)比度的放大能力在1.5～3.5之間。2）增感屏∶使膠片的感光能力增加20~100倍，可以明顯提高照片對(duì)比度。同時(shí)增感屏的使用減少了X線的量，縮短了曝光時(shí)間。（4）照片沖洗處理的因素∶顯影液的pH、溫度，加入適量的抑制劑，采取動(dòng)態(tài)顯影，可以提高照片對(duì)比度。（5）照片觀察的因素∶感光不足的照片用低亮度黃色觀片燈可提高生理對(duì)比度，感光過(guò)度的照片可借助強(qiáng)光燈來(lái)提高生理對(duì)比度。影響X線照片密度的因素有哪些。管電流量越大，照片密度

；管電壓越大，照片密度

（不呈線性關(guān)系）；攝影距離越遠(yuǎn)，照片密度

；增感屏的感率越大，照片密度

；膠片的感光能力越大，照片密度

；被照體的厚度越大，照片密度

；被照體的物質(zhì)密度越大，照片密度

；膠片沖洗的時(shí)間越長(zhǎng)，照片密度

。越大越大越大越大越大越小越小越小影響X線照片對(duì)比度的因素有哪些。組織間的原子序數(shù)差

，對(duì)比度越大；組織間的物質(zhì)密度差

，對(duì)比度越大；組織間的厚度差

，對(duì)比度越大；高千伏攝影中管電壓

，對(duì)比度越小；管電流量

，對(duì)比度越大；膠片的放大能力

，對(duì)比度越大；增感屏的感率

，對(duì)比度越大；散射線

，對(duì)比度越大；觀片燈亮度

，（一定范圍）對(duì)比度越大；照片后處理。越大越大越大越大越大越大越大越少越大三、照片影像銳利度1.概念（1）銳利度（S）∶是指在照片上所形成的影像邊緣的清楚程度。（2）模糊度（H）∶是銳利度的反義詞。表示從一個(gè)組織的影像密度，過(guò)渡到相鄰的另一組織影像密度的幅度。此移行幅度大小，稱為模糊度。當(dāng)移行幅度超過(guò)0.2mm時(shí)，人眼即可識(shí)別出影像的模糊。H值越大，表示兩密度移行幅度越大，其邊緣越模糊。2.照片銳利度與對(duì)比度、模糊度之間的關(guān)系（1）照片對(duì)比度：照片銳利度與照片對(duì)比度呈正比。模糊值一定時(shí)，隨著照片對(duì)比度的增加，銳利度越來(lái)越好。（2）模糊值∶照片銳利度與模糊值成反比。照片對(duì)比度一定時(shí)，模糊值越大，銳利度越差。3.影響照片銳利度的因素（1）幾何學(xué)模糊：在物-片距不等于零的情況下，一個(gè)理想的點(diǎn)光源發(fā)出的光束呈放射狀，對(duì)物體的幾何投影只有放大變化而不產(chǎn)生模糊。但X線管焦點(diǎn)是一個(gè)具有一定面積的發(fā)光源，因此，在X線攝影成像時(shí)，由于幾何學(xué)原因而形成幾何學(xué)模糊，即半影（H）影響半影大小的因素：1）焦點(diǎn)的大小：焦點(diǎn)越大，幾何模糊度即半影越明顯。在X線管負(fù)荷允許的情況下，應(yīng)盡量采用小焦點(diǎn)攝影。2）放大率：將被檢體G置于焦點(diǎn)與膠片之間時(shí)，被檢體離開(kāi)焦點(diǎn)一定的距離a（焦-肢距），膠片離開(kāi)肢體一定距離b（肢-片距），肢體在X線膠片上的影像S比肢體G大，S與G之比即影像的放大率M。3）焦點(diǎn)的允許放大率：0.2mm的半影模糊值就是人眼的模糊閾值。4）減少幾何學(xué)模糊的方法：①在X線管負(fù)荷允許的情況下，應(yīng)盡量采用

焦點(diǎn)攝影；②使被照肢體盡量

膠片；③

焦點(diǎn)至膠片之間的距離；④

焦點(diǎn)至肢體之間的距離。小靠近增大增大（2）運(yùn)動(dòng)模糊：X線攝影過(guò)程中，X線管、被檢體及膠片三者均應(yīng)保持靜止或相對(duì)靜止，即三者之間的相互幾何投影關(guān)系保持不變。如果其中一個(gè)因素在X線攝影過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)，所攝影像必然出現(xiàn)模糊，此為運(yùn)動(dòng)性模糊（Hm）產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊的原因：1）X線管及探測(cè)器的移動(dòng)：多系機(jī)械裝置固定不牢所致。2）被檢體的移動(dòng)①組織臟器的生理性運(yùn)動(dòng)，如心臟大血管的搏動(dòng)，胃腸道的蠕動(dòng)等；②病理性運(yùn)動(dòng)，如哮喘、震顫、胃腸道痙攣等；③被檢者不合作，如嬰幼兒哭鬧以及人為的體位移動(dòng)等?？刂坪徒档瓦\(yùn)動(dòng)模糊的方法：1）定期檢測(cè)X線設(shè)備，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)維修。2）屏氣與固定肢體：說(shuō)明并訓(xùn)練屏氣；用沙袋壓迫及固定。3）盡量縮小肢-片距：放大現(xiàn)象增加了運(yùn)動(dòng)性模糊。4）采用短時(shí)間曝光法：這對(duì)活動(dòng)臟器和不合作者，是唯一有效的方法。（3）屏-片系統(tǒng)產(chǎn)生的模糊1）增感屏性模糊：增感屏產(chǎn)生的模糊是因光的擴(kuò)散現(xiàn)象造成的。2）屏-片接觸模糊∶若屏-片組合使用時(shí)兩者接觸不良，對(duì)影像質(zhì)量的影響明顯。3）中心線斜射導(dǎo)致的模糊∶中心線傾斜角度越大，影像也就越模糊。這種現(xiàn)象即為X線對(duì)屏-片體系的斜射效應(yīng)。四、照片影像顆粒度1.概念：均勻的X線束照射膠片后，在照片上觀察光學(xué)密度值大約是1.0處，有時(shí)可