X線成像基本原理72118

1、整理課件X線成像基本原理線成像基本原理整理課件一、概述一、概述 1895年年11月月8日，德國(guó)物理學(xué)家倫琴在進(jìn)日，德國(guó)物理學(xué)家倫琴在進(jìn)行陰極管放電實(shí)驗(yàn)時(shí)偶爾發(fā)現(xiàn)了具有很高能行陰極管放電實(shí)驗(yàn)時(shí)偶爾發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見(jiàn)，但能穿透不同物質(zhì)，能使量，肉眼看不見(jiàn)，但能穿透不同物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。 因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這種射線的性質(zhì)不了解，因因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這種射線的性質(zhì)不了解，因此稱之為此稱之為X射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來(lái)也稱射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來(lái)也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線。線。整理課件 倫倫 琴琴 世界上第一張世界上第一張X線片線片整理課件二、二、X線的產(chǎn)生線

2、的產(chǎn)生1.產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件電子源：電子源：X線管陰極燈絲通過(guò)電流加熱后釋放線管陰極燈絲通過(guò)電流加熱后釋放 出電子。出電子。高速電子流：高速電子流：X線管陰極、陽(yáng)極之間施加加速線管陰極、陽(yáng)極之間施加加速高電壓；高電壓；X線管保持高真空。線管保持高真空。陽(yáng)極靶面：高原子序數(shù)金屬物質(zhì)（鎢、鉬）。陽(yáng)極靶面：高原子序數(shù)金屬物質(zhì)（鎢、鉬）。整理課件 X 線線 管管 X 線線 管管 套套整理課件X線陰極：燈絲、聚焦罩、陰極套等線陰極：燈絲、聚焦罩、陰極套等整理課件X線管陽(yáng)極：陽(yáng)極頭、陽(yáng)極帽、陽(yáng)極靶面等線管陽(yáng)極：陽(yáng)極頭、陽(yáng)極帽、陽(yáng)極靶面等整理課件2.產(chǎn)生過(guò)程產(chǎn)生過(guò)程 X線管燈絲通過(guò)電流加熱后，釋放出電子。線管

3、燈絲通過(guò)電流加熱后，釋放出電子。施加在施加在X線管陰極、陽(yáng)極兩端的高電壓，對(duì)電線管陰極、陽(yáng)極兩端的高電壓，對(duì)電子加速，形成高速電子流。然后撞擊到陽(yáng)極子加速，形成高速電子流。然后撞擊到陽(yáng)極靶面，釋放出靶面，釋放出X線。線。 X線的產(chǎn)生是能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，線的產(chǎn)生是能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，99%的動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量，能轉(zhuǎn)化為熱量，1%動(dòng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能轉(zhuǎn)化為X線。線。整理課件三、三、X線的性質(zhì)線的性質(zhì)1.X線的本質(zhì)線的本質(zhì) X線的本質(zhì)是一種波長(zhǎng)很短的電磁波（近線的本質(zhì)是一種波長(zhǎng)很短的電磁波（近似于可見(jiàn)光），具有波粒二象性。似于可見(jiàn)光），具有波粒二象性。 X線與物質(zhì)作用時(shí)表現(xiàn)為粒子性。線與物質(zhì)作用時(shí)表現(xiàn)為粒子性。

4、 X線傳播過(guò)程中表現(xiàn)為波動(dòng)性。線傳播過(guò)程中表現(xiàn)為波動(dòng)性。 X線波長(zhǎng)：線波長(zhǎng)：0.000650nm 診斷用診斷用X線波長(zhǎng)：線波長(zhǎng)：0.0080.031nm整理課件2.X線的性質(zhì)線的性質(zhì) 物理效應(yīng)：穿透作用、熒光作用、電離作用物理效應(yīng)：穿透作用、熒光作用、電離作用及干涉、衍射、反射與折射作用及干涉、衍射、反射與折射作用 化學(xué)效應(yīng)：感光作用、著色作用化學(xué)效應(yīng)：感光作用、著色作用 生物效應(yīng)生物效應(yīng)整理課件（1）穿透作用）穿透作用 X線穿透一般可見(jiàn)光不能穿透的各種不線穿透一般可見(jiàn)光不能穿透的各種不同密度的物質(zhì)，并在穿透過(guò)程中受到一定同密度的物質(zhì)，并在穿透過(guò)程中受到一定程度的吸收即衰減。程度的吸收即衰減。

5、X線的穿透力與線的穿透力與X線管線管電壓密切相關(guān)，電壓越高，所產(chǎn)生的電壓密切相關(guān)，電壓越高，所產(chǎn)生的X線的線的波長(zhǎng)越短，穿透力也越強(qiáng)。波長(zhǎng)越短，穿透力也越強(qiáng)。另一方面，另一方面，X線線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關(guān)。的穿透力還與被照體的密度和厚度相關(guān)。X線穿透性是線穿透性是X線成像的基礎(chǔ)。線成像的基礎(chǔ)。整理課件（2）熒光作用）熒光作用 X線能激發(fā)熒光物質(zhì)（如鉑氰化鋇、線能激發(fā)熒光物質(zhì)（如鉑氰化鋇、鎢酸鈣等），使產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的熒光，稱鎢酸鈣等），使產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的熒光，稱為熒光作用，是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。為熒光作用，是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。整理課件（3）感光作用）感光作用 涂有溴化銀的膠片，經(jīng)涂

6、有溴化銀的膠片，經(jīng)X線照射后，可線照射后，可以感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯影、定影處理，以感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯影、定影處理，被感光溴化銀中的銀離子（被感光溴化銀中的銀離子（Ag+）被還原成）被還原成金屬銀（金屬銀（Ag），沉淀于膠片的片基上。金），沉淀于膠片的片基上。金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過(guò)程中，從的溴化銀，在定影及沖洗過(guò)程中，從X線膠線膠片上被洗掉，在膠片上呈白色。根據(jù)金屬片上被洗掉，在膠片上呈白色。根據(jù)金屬銀沉淀的多少，便產(chǎn)生黑白影像。是銀沉淀的多少，便產(chǎn)生黑白影像。是X線攝線攝影圖像獲取與保存的基礎(chǔ)。影圖像獲取與保存的基礎(chǔ)

7、。整理課件（4）電離作用）電離作用 X線穿過(guò)機(jī)體被吸收時(shí)，將產(chǎn)生電離作線穿過(guò)機(jī)體被吸收時(shí)，將產(chǎn)生電離作用，使組成物質(zhì)的分子分解成正、負(fù)離子。用，使組成物質(zhì)的分子分解成正、負(fù)離子。測(cè)量被照組織的電離過(guò)程可計(jì)算測(cè)量被照組織的電離過(guò)程可計(jì)算X線的照射線的照射量，通常以此作為放射劑量學(xué)的基礎(chǔ)。量，通常以此作為放射劑量學(xué)的基礎(chǔ)。整理課件（5）生物效應(yīng)）生物效應(yīng) X線穿透機(jī)體被吸收時(shí)，可使組織細(xì)線穿透機(jī)體被吸收時(shí)，可使組織細(xì)胞產(chǎn)生抑制、損害甚至壞死，稱為胞產(chǎn)生抑制、損害甚至壞死，稱為X線的生線的生物效應(yīng)。物效應(yīng)。X線對(duì)機(jī)體的損害程度與吸收的線對(duì)機(jī)體的損害程度與吸收的X線的量的大小有關(guān)。線的量的大小有關(guān)。X

8、線的生物效應(yīng)是放射線的生物效應(yīng)是放射治療和放射防護(hù)的基礎(chǔ)。治療和放射防護(hù)的基礎(chǔ)。整理課件四、四、X線的成像線的成像 當(dāng)當(dāng)X線穿透人體不同的組織結(jié)構(gòu)時(shí)，被吸線穿透人體不同的組織結(jié)構(gòu)時(shí)，被吸收的程度就不同，所以到達(dá)熒屏或膠片的收的程度就不同，所以到達(dá)熒屏或膠片的X線量有差異，從而在熒屏或膠片上形成明暗線量有差異，從而在熒屏或膠片上形成明暗或黑白對(duì)比不同的影像?；蚝诎讓?duì)比不同的影像。X線線人人體體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換介介質(zhì)質(zhì)X線線影影像像帶有人體信息的帶有人體信息的X線線整理課件1.形成形成X線影像的三個(gè)基本條件線影像的三個(gè)基本條件（1）X線具有一定的穿透力線具有一定的穿透力（2）被照體存在著密度和厚度的差異）

9、被照體存在著密度和厚度的差異（3）通過(guò)顯像介質(zhì)獲得）通過(guò)顯像介質(zhì)獲得X線影像線影像 組織結(jié)構(gòu)和器官的密度及厚度的差組織結(jié)構(gòu)和器官的密度及厚度的差 異，是異，是產(chǎn)生影像對(duì)比的基礎(chǔ)，是產(chǎn)生影像對(duì)比的基礎(chǔ)，是X線成像的基本條線成像的基本條件。件。整理課件整理課件整理課件負(fù)負(fù) 像像整理課件2.X線的采集和顯示線的采集和顯示整理課件醫(yī)用醫(yī)用X線膠片的分類：線膠片的分類：a.普通普通X線攝影膠片線攝影膠片感藍(lán)膠片感藍(lán)膠片（盲色片）：吸收光譜峰值為盲色片）：吸收光譜峰值為420nm（包括：標(biāo)準(zhǔn)感度膠片、大寬容度膠片）（包括：標(biāo)準(zhǔn)感度膠片、大寬容度膠片）感綠膠片感綠膠片（正色片）：（正色片）： 吸收光譜峰值為

10、吸收光譜峰值為550nm（包括：扁平顆粒膠片、乳腺攝影用正色膠片、（包括：扁平顆粒膠片、乳腺攝影用正色膠片、高清晰度攝影用膠片）高清晰度攝影用膠片）膠片結(jié)構(gòu)：保護(hù)層、膠片結(jié)構(gòu)：保護(hù)層、感光乳劑層感光乳劑層、底層和片基、底層和片基感光乳劑層主要有鹵化銀和明膠組成，常用鹵感光乳劑層主要有鹵化銀和明膠組成，常用鹵化銀為化銀為溴化銀、碘化銀溴化銀、碘化銀。整理課件b.激光打印膠片激光打印膠片處理方式不同分為干式和濕式處理方式不同分為干式和濕式濕式：紅外線激光膠片：濕式：紅外線激光膠片：820nm； 氦氖激光膠片：氦氖激光膠片：633nm干式：專機(jī)專用，尚不能通用干式：專機(jī)專用，尚不能通用 包括含銀鹽和

11、不含銀鹽的膠片，都是單面包括含銀鹽和不含銀鹽的膠片，都是單面感光或單面影像記錄，對(duì)熱敏感，故統(tǒng)稱為感光或單面影像記錄，對(duì)熱敏感，故統(tǒng)稱為熱敏膠片。熱敏膠片。整理課件膠片的保存：膠片的保存：標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)條件：標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)條件： 溫度溫度1015，濕度，濕度4060%；存放時(shí)；存放時(shí)要將膠片站立放置，嚴(yán)禁平放或重壓；防止要將膠片站立放置，嚴(yán)禁平放或重壓；防止輻射線的照射，避免膠片產(chǎn)生嚴(yán)重灰霧。輻射線的照射，避免膠片產(chǎn)生嚴(yán)重灰霧。 特別強(qiáng)調(diào)，對(duì)于熱敏膠片的保存，除上述特別強(qiáng)調(diào)，對(duì)于熱敏膠片的保存，除上述要求外，保存溫度嚴(yán)格控制在要求外，保存溫度嚴(yán)格控制在24以下。以下。整理課件整理課件整理課件五、五、X線圖

12、像特點(diǎn)線圖像特點(diǎn)v灰階圖像灰階圖像v重疊、放大、失真重疊、放大、失真v放映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)放映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)整理課件（1）密度）密度a.透光率：透過(guò)光線強(qiáng)度透光率：透過(guò)光線強(qiáng)度/入射光線強(qiáng)度入射光線強(qiáng)度 T=I/I0b.阻光率：透光率的倒數(shù)阻光率：透光率的倒數(shù) O=1/T=I0/Ic.密密 度度: 阻光率的對(duì)數(shù)值阻光率的對(duì)數(shù)值 D=LgI0/I 人眼正常能分辨的密度范圍：人眼正常能分辨的密度范圍：0.252.0 X線診斷照片的密度范圍：線診斷照片的密度范圍：0.71.5整理課件（2）對(duì)比度：照片上相鄰組織影像的密度差）對(duì)比度：照片上相鄰組織影像的密度差 K = D2

13、- D1（3）模糊）模糊 a.幾何模糊：幾何模糊： X線束呈圓錐放射狀非點(diǎn)狀源射線，在線束呈圓錐放射狀非點(diǎn)狀源射線，在物物片距不為零時(shí)，存在幾何放大，從而引片距不為零時(shí)，存在幾何放大，從而引起半影模糊。起半影模糊。 整理課件 人眼的模糊閾值：人眼的模糊閾值：當(dāng)半影模糊當(dāng)半影模糊0.2mm時(shí)，沒(méi)有模糊之感。當(dāng)時(shí)，沒(méi)有模糊之感。當(dāng)半影模糊半影模糊=0.2mm時(shí)，時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生模糊之感。開(kāi)始產(chǎn)生模糊之感。整理課件b.運(yùn)動(dòng)模糊：運(yùn)動(dòng)模糊： X線攝影過(guò)程中，線攝影過(guò)程中，X線管、被檢者、膠片線管、被檢者、膠片三者之間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而引起影像模糊。三者之間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而引起影像模糊。 造成運(yùn)動(dòng)模糊的原因：造成運(yùn)動(dòng)模糊的原因： 組織臟器的生理性運(yùn)動(dòng)組織臟器的生理性運(yùn)動(dòng) 病理性運(yùn)動(dòng)病理性運(yùn)