大型醫(yī)用設(shè)備上崗證CT技師考點(diǎn)及解析

【考點(diǎn)1】

X線的發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)生1．X線的發(fā)現(xiàn)：時(shí)間：1895年11月8日；發(fā)現(xiàn)者：德國物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴；背景：用高真空玻璃管做陰極射線放電試驗(yàn)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)；獲獎(jiǎng)：1901年倫琴被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；世上第一張X線照片：1895年11月22日，倫琴夫人手的照片；倫琴逝世時(shí)間：1023年2月10日。2．X線的產(chǎn)生：

X線的產(chǎn)生是能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果：電能轉(zhuǎn)換為陰極電子的動(dòng)能；在陽極的阻止下，陰極電子的動(dòng)能99%以上轉(zhuǎn)換為熱能，不到1%的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為X線。

X線產(chǎn)生必須具備的3個(gè)條件：

（1）電子源：通過X線管燈絲通電加熱而獲得在燈絲周圍形成的空間電荷。

（2）電子高速運(yùn)動(dòng)：必須使電子高速運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能。通過球管兩端施以定向直流高壓和維持X線管內(nèi)高真空來滿足。

（3）高速電子驟然減速：是陽極阻止的結(jié)果；陽極的作用：一是阻止高速電子產(chǎn)生X線，二是形成高壓電路的回路。陽極上接受電子撞擊的范圍稱為靶面；陽極靶一般用高原子序數(shù)、高熔點(diǎn)的鎢制成。自測(cè)題-1X線的發(fā)現(xiàn)者是（

）A．德國物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴B．英國工程師豪斯菲爾德C．美國醫(yī)生達(dá)曼迪恩D．波蘭裔法國放射學(xué)家居里夫人E．美國物理學(xué)家愛因斯坦答：A自測(cè)題-2關(guān)于X線的發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)誤的是（

）

A．X線是1895年11月8日被發(fā)現(xiàn)的

B．第一張X線照片是1895年11月22日拍攝的倫琴夫人手的照片

C．1901年倫琴被授予諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)

D．倫琴提議將自己發(fā)現(xiàn)的射線命名為X線

E．倫琴用一個(gè)高真空玻璃管和一臺(tái)能產(chǎn)生高壓的小型機(jī)器做實(shí)驗(yàn)

答：C自測(cè)題-3與在X線產(chǎn)生應(yīng)具備的條件無關(guān)的是（

）A．電子源B．高真空C．旋轉(zhuǎn)陽極D．高速電子的產(chǎn)生E．電子的驟然減速答：C自測(cè)題-4X線產(chǎn)生中，電子從陰極射向陽極所獲得的能量，決定于（

）A．X線管燈絲加熱電壓B．兩極間的管電壓

C．靶物質(zhì)的原子序數(shù)D．管電流E.陰極燈絲焦點(diǎn)大小答：B【考點(diǎn)2】X線產(chǎn)生的原理X線的產(chǎn)生是高速電子和陽極靶物質(zhì)的原子相互作用中能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，利用了靶物質(zhì)的3個(gè)特性：核電場(chǎng)、軌道電子結(jié)合能、原子存在有處于最低能級(jí)的需要。（自然法則—能量最小法則：一切物質(zhì)總是趨向于保持能量最低的狀態(tài)。）陰極電子從靜止到產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)具備強(qiáng)大的動(dòng)能，需要電場(chǎng)力對(duì)電子做功。帶電粒子在電場(chǎng)中產(chǎn)生的電勢(shì)能等于：eV。這個(gè)電勢(shì)能做功全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮拥膭?dòng)能：1/2mv2。電子的能量大小等于它的電荷量乘以X線管兩端的電壓。靶物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)：處于原子中心的集中了原子絕大部分質(zhì)量的體積很小的帶正電荷原子核；分布在原子核周圍很大半徑范圍里不同軌道上的質(zhì)量忽略不計(jì)的帶負(fù)電荷的電子。X線管陽極靶物質(zhì)是鎢，其原子序數(shù)為74，就是說，鎢的原子結(jié)構(gòu)為：原子核內(nèi)有74個(gè)質(zhì)子，核外軌道上一共有74個(gè)電子。原子核與軌道電子之間存在結(jié)合能，半徑小的內(nèi)層電子結(jié)合能大，外層軌道電子的結(jié)合能比較??；電子在內(nèi)層軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子的能量狀態(tài)低，處于穩(wěn)定狀態(tài)；電子在外層軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子的能量狀態(tài)高，處于不穩(wěn)定的受激發(fā)狀態(tài)。當(dāng)陰極電子高速撞擊陽極靶面與靶物質(zhì)的原子相互作用時(shí)，將會(huì)以兩種方式把動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閄線能量。一種方式是高速電子受到靶物質(zhì)原子核正電場(chǎng)的作用做急劇的減速運(yùn)動(dòng)輻射出能量；另一種方式是靶物質(zhì)的原子發(fā)光機(jī)制，即高速電子擊脫靶物質(zhì)的原子核外內(nèi)層軌道電子而激發(fā)原子發(fā)光。前者叫做連續(xù)放射，后者叫做特征放射。

1．連續(xù)放射連續(xù)放射又稱為韌致放射，是高速電子與靶物質(zhì)原子核相互作用的結(jié)果。陰極電子受原子核正電場(chǎng)的影響而失去能量急劇減速，失去的能量直接以光子的形式放射出來；連續(xù)放射產(chǎn)生出來的X線是一束波長不等的混合射線，其能量（波長）取決于：電子接近原子核的情況、電子的能量、原子核的電荷。（1）陰極電子正撞到原子核，速度急劇減為零，電子的全部動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閄線能放射出來，這時(shí)的X線光子能量最大，波長最短。λmin=hc/kVp=1.24/kVp(nm)當(dāng)施與X線管兩端管電壓為l00kVp時(shí)，電子所獲得的最大能量就是l00keV，它所產(chǎn)生的X線光子的最短波長就是0.0124nm。（2）陰極電子沒有正撞到原子核而是從原子核旁經(jīng)過時(shí)，離核越近受到的影響就越大，放射出來的光子的波長就越短；離核越遠(yuǎn)受到的影響就越小，放射出來的光子能量就越小，波長越長。（3）陰極電子的能量大小因?yàn)檎鞣绞讲煌膊灰粯?。?）連續(xù)射線的最強(qiáng)波長是最短波長的1.3~1.5倍。（5）連續(xù)射線的波譜隨管電壓升高而變化：管電壓升高時(shí)：最短波長向短波一側(cè)移動(dòng)；強(qiáng)度曲線向短波一側(cè)移動(dòng)；最強(qiáng)波長向短波一側(cè)移動(dòng)；產(chǎn)生的X線總能量將以管電壓二次方比例增大。（6）陽極靶物質(zhì)的原子序數(shù)大時(shí)，X線總能量增大。（7）X線的總能量將隨管電流的增大而提高。2．特征放射這是高速電子擊脫靶物質(zhì)原子的內(nèi)層軌道電子，而產(chǎn)生的一種放射方式。一個(gè)常態(tài)的原子經(jīng)常處于最低能級(jí)狀態(tài)，它永遠(yuǎn)保持其內(nèi)層軌道電子是滿員的。當(dāng)靶物質(zhì)原子的K層電子被高速電子擊脫時(shí)，K層電子的空缺將要由外層電子補(bǔ)充，此時(shí)外層電子將把多余的能量作為X線光子釋放出來，此即K系特征放射；若L層電子的空缺，則由其外層電子補(bǔ)充，即產(chǎn)生L系特征放射。

特征放射是在靶物質(zhì)原子殼層電子的躍遷中產(chǎn)生的。特征放射的X線光子能量與沖擊靶物質(zhì)的高速電子能量無關(guān)。它只服從于靶物質(zhì)的原子特性。X線管鎢靶的K層電子結(jié)合能為69.5keV，具有70keV以上能量的沖擊電子都可以擊脫K層電子，產(chǎn)生特征X線。70kVp以下，不產(chǎn)生K特征X線；80~150kVp，K特征X線占10%~28%；150kVp以上，特征X線減少?？傊?，從X線管發(fā)出的X線是一束由連續(xù)X線和特征X線組成的混合射線，特征X線是疊加在連續(xù)X線能譜內(nèi)的。自測(cè)題-5有關(guān)連續(xù)X線的解釋，正確的是（

）A．連續(xù)X線是高速電子與靶物質(zhì)的軌道電子相互作用的結(jié)果B．連續(xù)X線與高速電子的能量無關(guān)C.連續(xù)X線的質(zhì)取決于管電流D．連續(xù)X線是高速電子與靶物質(zhì)的原子核相互作用的結(jié)果E．連續(xù)X線的放射中，高速電子的能量沒有丟失答：D自測(cè)題-6關(guān)于連續(xù)X線的波譜特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（

）A．管電壓升高時(shí)，最短波長向短波一側(cè)移動(dòng)B．管電壓升高時(shí)，強(qiáng)度曲線向長波一側(cè)移動(dòng)C．管電壓升高時(shí)，最強(qiáng)波長向短波一側(cè)移動(dòng)D．管電壓升高時(shí)，X線能量以管電壓二次方比例增大E.陽極靶物質(zhì)的原子序數(shù)大時(shí)，X線能量增大答：B自測(cè)題-7有關(guān)特征X線的解釋，錯(cuò)誤的是（

）A．特征X線是高速電子與靶物質(zhì)原子的軌道電子相互作用的結(jié)果B．特征X線產(chǎn)生的X線的質(zhì)與高速電子的能量有關(guān)C．特征X線的波長，由躍遷的電子能量差所決定D．靶物質(zhì)原子序數(shù)較高時(shí)，特征X線的能量就大E．管電壓70kVp以下，不產(chǎn)生K系特征X線答：B自測(cè)題-8與連續(xù)X線波長無關(guān)的是（

）A．陰極電子是否正撞到靶物質(zhì)的原子核B．陰極電子從靶物質(zhì)原子核旁經(jīng)過時(shí)離原子核的距離C．陰極電子本身的能量大小D．原子核的核電場(chǎng)強(qiáng)度大小E．靶物質(zhì)原子核外電子的結(jié)合能大小答：E【考點(diǎn)3】X線的本質(zhì)與特性

1．X線的本質(zhì)

X線本質(zhì)是一種電磁波，與無線電波、可見光、γ射線一樣都具有一定的波長和頻率。由于X線光子能量大，可使物質(zhì)產(chǎn)生電離，故又屬于電磁波中的電離輻射。X線與其他電磁波一樣具有波粒二象性，這就是X線的本質(zhì)。

電磁波譜：無線電等

3×105～1cm紅外線

0.01～0.0008cm可見光

750～390nm紫外線

390～2nm診斷用X線

0.01～0.008nm

注：

1m＝109nm

（1）X線的微粒性把X線看成是一個(gè)個(gè)的微粒—光子組成的，光子具有一定的能量和一定的動(dòng)質(zhì)量，但無靜止質(zhì)量。X線與物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)出微粒性：每個(gè)光子具有一定能量，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，能激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光等現(xiàn)象。（2）X線的波動(dòng)性X線具有波動(dòng)特有的現(xiàn)象—波的干涉和衍射等。它以波動(dòng)方式傳播，是一種橫波。X線在傳播時(shí)表現(xiàn)了它的波動(dòng)性，具有頻率和波長，具有干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象。2．X線的特性X線特性指的是X線本身的性能，它具有以下特性：（1）物理效應(yīng)穿透作用：由于X線波長很短，光子能量大，故具有很強(qiáng)的穿透力。X線的穿透作用除與X線波長（能量）有關(guān)外，還與被穿透物質(zhì)的原子序數(shù)、密度和厚度等因素有關(guān)。熒光作用：熒光物質(zhì)（如鎢酸鈣、氰化鉑鋇等）的原子，在X線照射下被激發(fā)或電離，當(dāng)恢復(fù)原有基態(tài)時(shí)，便釋放出可見的熒光。電離作用：具有足夠能量的X線光子，不僅能擊脫原子軌道的電子，產(chǎn)生一次電離，擊脫的電子又與其它原子撞擊，產(chǎn)生二次電離。電離作用是X線劑量測(cè)量、X線治療、X線損傷的基礎(chǔ)。干涉、衍射、反射與折射作用：X線與可見光一樣具有這些重要的光學(xué)特性。它可在X線顯微鏡、波長測(cè)定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中得到應(yīng)用。（2）化學(xué)效應(yīng)

感光作用：X線具有光化學(xué)作用，可使攝影膠片感光。著色作用：某些物質(zhì)經(jīng)X線長期照射后，其結(jié)晶脫水變色。如鉛玻璃經(jīng)X線長期照射后著色。

（3）生物效應(yīng)X線是電離輻射，它對(duì)生物細(xì)胞特別是增殖性強(qiáng)的細(xì)胞有抑制、損傷，甚至使其壞死的作用。它是X線治療的基礎(chǔ)；是放射衛(wèi)生防護(hù)的根據(jù)。3．X線產(chǎn)生的效率在X線管中產(chǎn)生X線能量與加速電子所消耗電能的比值叫X線的產(chǎn)生效率，用符號(hào)η表示。η=產(chǎn)生的X線總能量/陰極高速電子流的總能量=k·（V2ZI/VI）=kVZ（%）式中，V：管電壓，Z：靶物質(zhì)原子序數(shù)，I：管電流，k：系數(shù)在X線診斷范圍內(nèi)：k=1.1×10-9。例題：管電壓為100kV，靶物質(zhì)為鎢（W），原子序數(shù)74時(shí)，X線的產(chǎn)生效率為：η=1.1×10-9×74×105≈0.0081≈0.81%從上例可見，加速陰極電子所消耗的電能只有0.81%作為X線能量被利用，其余都轉(zhuǎn)換為熱能。X線的產(chǎn)生效率是很低的。自測(cè)題-9關(guān)于X線性質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．X線與紅外線和紫外線一樣，均為電磁波B．X線具有波動(dòng)和微粒的二象性C．康普頓效應(yīng)可證明它的微粒性D．光電效應(yīng)可證明它的波動(dòng)性E．X線不具有靜止質(zhì)量和電荷答：D自測(cè)題-10不屬于X線物理效應(yīng)的作用是（

）A．穿透作用B．電離作用C．熒光作用D．著色作用E．干射與衍射作用答：D自測(cè)題-11關(guān)于X線的本質(zhì)，正確的敘述是（

）

A．X線屬于電磁波中的電離輻射，具有波粒二象性

B．X線的微粒性表明X光子具有一定的能量和靜止質(zhì)量

C．X線在傳播時(shí)表現(xiàn)出微粒性

D．X線的波動(dòng)性表明X線能激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光

E．X線在與物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)出波動(dòng)性

答：A自測(cè)題-12對(duì)X線產(chǎn)生效率的說法，正確的是（

）A．X線管產(chǎn)生X線的效率很高B．X線管產(chǎn)生X線的效率很低C．X線管產(chǎn)生X線的效率可能很高也可能很低D．X線管產(chǎn)生X線的效率一般E．X線管產(chǎn)生X線的效率為100%答：B自測(cè)題-13關(guān)于X線的穿透作用，下述說法錯(cuò)誤的是（

）

A．X線具有一定的穿透能力

B．X線的穿透力與X線的頻率成反比

C．X線的穿透力與被穿透物質(zhì)的原子序數(shù)成反比

D．X線的穿透力與被穿透物質(zhì)的密度成反比

E．X線的穿透力與被穿透物質(zhì)的厚度成反比

答：B自測(cè)題-14X線的熒光作用不能用于（

）

A．X線透視熒光屏

B．X線攝影增感屏

C．CT機(jī)的晶體探測(cè)器

D．X線治療

E．影像增強(qiáng)管

答：D自測(cè)題-15X線在醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)中被應(yīng)用的最基本的特性是（

）

A．穿透作用

B．熒光作用

C．電離作用

D．感光作用

E．生物效應(yīng)

答：A自測(cè)題-16X線的哪項(xiàng)特性是X線劑量、X線治療、X線損傷的基礎(chǔ)（

）

A．穿透作用

B．熒光作用

C．電離作用

D．感光作用

E．生物效應(yīng)

答：C【考點(diǎn)4】X線強(qiáng)度

1．X線強(qiáng)度的定義

X線強(qiáng)度是垂直于X線束的單位面積上，在單位時(shí)間內(nèi)通過的X線光子數(shù)量與能量之總和，即X線束中的光子數(shù)量乘以每個(gè)光子的能量。在實(shí)際應(yīng)用中，常以X線量與質(zhì)的乘積表示X線強(qiáng)度。量是指線束中的光子數(shù)，質(zhì)則是光子的能量（也稱穿透力）。連續(xù)X線波譜中每條曲線下的面積表示連續(xù)X線的總強(qiáng)度。

2．影響X線強(qiáng)度的因素

（1）靶物質(zhì)在一定的管電壓和管電流下，X線量的多少?zèng)Q定于靶物質(zhì)：靶物質(zhì)的原子序數(shù)越高，產(chǎn)生的X線效率就越高。對(duì)于連續(xù)X線而言，靶物質(zhì)的原子序數(shù)決定X線量的產(chǎn)生；而對(duì)于特征X線而言，靶物質(zhì)的原子序數(shù)決定所產(chǎn)生的特征X線波長的性質(zhì)。（2）管電壓管電壓決定產(chǎn)生X線最大能量的性質(zhì)；另外增加管電壓也將增加產(chǎn)生X線的量。所以X線強(qiáng)度與管電壓的平方成正比。（3）管電流管電流的大小并不決定X線的質(zhì)。但是在管電壓一定的前提下，X線強(qiáng)度決定于管電流。管電流越大，撞擊陽極靶面的電子數(shù)就越多，產(chǎn)生的X線光子數(shù)就越多。（4）高壓波形X線發(fā)生器產(chǎn)生的高壓都是脈動(dòng)式的，由于不同的整流方式，所產(chǎn)生的高壓波形的脈動(dòng)率有很大區(qū)別。X線光子能量取決于X線的最短波長，即決定于管電壓的峰值，整流后的脈動(dòng)電壓越接近峰值，其X線強(qiáng)度越大。3．X線質(zhì)的表示方法（1）半值層（HVL）：X線強(qiáng)度衰減到初始值的一半時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)吸收物質(zhì)的厚度。（2）電子的加速電壓（管電壓）。（3）有效能量：在連續(xù)X線情況下使用這一概念。（4）硬度：低能量X線稱為軟射線，高能量X線稱為硬射線。（5）X線波譜分布：它表示X線的波長分布或能量分布。4．X線的不均等性診斷用X線為連續(xù)X線與特征X線的混合，主要為連續(xù)X線。連續(xù)X線的波長由最短波長(λmin)到長波長領(lǐng)域有一個(gè)很廣的范圍。這種X線稱為不均等X線。不均等X線由于濾過板的使用，長波長領(lǐng)域的X線被吸收，成為近似均等X線。這種均等度以不均等度h或ω表示。

h=H2／H1

(H1：第1半值層，H2：第2半值層)

或ω=λeff

/λ0(λ0：最短波長，λeff：有效波長)

均等X線場(chǎng)合下，h=1，ω=1，不均等X線h>1，ω>1?！び行РㄩL：單一能量波長的半值層等于連續(xù)x線的半值層時(shí)，此波長稱作有效波長(λeff)。

·有效電壓：產(chǎn)生有效波長的最短波長的管電壓，稱作有效電壓。

λeff=1.24／Veff(kV)(nm)·有效能量：將有效電壓用能量單位(keV)表示時(shí)，此能量為有效能量（或等效能量）。自測(cè)題-17關(guān)于X線強(qiáng)度的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．X線強(qiáng)度指的是管電壓的高低B．kVp代表X線的質(zhì)，mAs代表X線的量C．陽極靶物質(zhì)的原子序數(shù)越高，X線強(qiáng)度越大D．X線強(qiáng)度與管電壓平方成正比E．整流后的脈動(dòng)電壓越接近峰值，其X線強(qiáng)度越大答：A自測(cè)題-18關(guān)于X線質(zhì)的表示，正確的是（

）A．X線管的濾過B．X線管電壓和半值層C．X線管電流D．高速電子的數(shù)量E．陽極靶物質(zhì)的原子序數(shù)答：B

自測(cè)題-19影響X線強(qiáng)度的因素不包括（

）

A．X線管電壓

B．X線管電流

C．靶物質(zhì)的原子序數(shù)

D．陽極柄的材料

E．高壓的脈動(dòng)率

答：D自測(cè)題-20不能表示X線質(zhì)的概念是（

）

A．半值層

B．X線管電壓

C．有效能量

D．X線波長

E．X線的不均等度

答：E自測(cè)題-21關(guān)于X線強(qiáng)度的定義，錯(cuò)誤的說法是（

）

A．是指垂直于X線束的單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)和能量的總和

B．也即是X線束中的光子數(shù)乘以每個(gè)光子的能量

C．在實(shí)際應(yīng)用中常用管電壓的高低來表示

D．量是指X線束中的光子數(shù)，質(zhì)則是光子的能量

E．連續(xù)X線波譜中每條曲線下的面積表示連續(xù)X線的總強(qiáng)度

答：C自測(cè)題-22下列與X線的質(zhì)和量有關(guān)的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）

A．X線強(qiáng)度受管電壓、管電流、靶物質(zhì)及高壓波形的影響

B．X線強(qiáng)度與管電壓的平方成正比

C．管電流越大，產(chǎn)生的X線光子數(shù)就越多

D．對(duì)特征X線來說，靶物質(zhì)的原子序數(shù)決定產(chǎn)生特征X線的量

E．整流后的脈動(dòng)電壓越接近峰值，其X線強(qiáng)度越大【考點(diǎn)5】X線與物質(zhì)的相互作用

相互作用形式：相干散射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)和光核反應(yīng)五種。

1．相干散射

它是一個(gè)低能量的光子沖擊到物質(zhì)的原子上，形成原子的激發(fā)狀態(tài)。原子在恢復(fù)其常態(tài)時(shí)，放出一個(gè)與原入射光子同樣波長、方向不同的光子，此即相干散射。相干散射在X線與物質(zhì)相互作用時(shí)所占幾率很小，不超過5％，實(shí)際作用不大。2．光電效應(yīng)（1）光電效應(yīng)的定義

X線與物質(zhì)相互作用時(shí)，X線光子能量(hυ)全部給予了物質(zhì)原子的殼層電子，獲得能量的電子擺脫原子核的束縛成為自由電子(即光電子)。而X線光子本身則被物質(zhì)的原子吸收，這一過程稱為光電效應(yīng)。（2）光電效應(yīng)的產(chǎn)物

光電效應(yīng)，在攝影用X線能量范圍內(nèi)是和物質(zhì)相互作用的主要形式之一。它是以光子擊脫原子的內(nèi)層軌道電子而發(fā)生。有如特征放射的發(fā)生過程。但又不完全一樣，其主要差別是擊脫電子的方式不同。光電效應(yīng)可產(chǎn)生三種東西：特征放射、光電子(也叫負(fù)離子)和正離子(即缺少電子的原子)。

在產(chǎn)生光電效應(yīng)的過程中，當(dāng)一個(gè)光子在擊脫電子時(shí)，其大部分能量是用于克服電子的結(jié)合能，多余能量作為被擊脫電子(光電子、負(fù)離子)的動(dòng)能。由于帶電粒子穿透力很小，當(dāng)這個(gè)電子進(jìn)入空間后，很快就被吸收掉。失掉電子的原子軌道上的電子空位，很快就有電子來補(bǔ)充。這個(gè)電子經(jīng)常是來自同原子的L層或M層軌道上的電子，有時(shí)也可來自其他原子的自由電子。在電子落入K層時(shí)放出能量，產(chǎn)生特性放射。但因其能量很低，在很近的距離內(nèi)則又被吸收掉。例如，鈣是人體內(nèi)最高原子序數(shù)的元素，它的最大能量的特性光子也只有4kev。這樣小的光子能量，從它的發(fā)生點(diǎn)幾個(gè)毫米內(nèi)即可被吸收。但必須注意，常用造影劑碘和鋇，所產(chǎn)生的特性放射，會(huì)有足夠的能量離開人體，而使膠片產(chǎn)生灰霧。

（3）光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件①光子能量與電子結(jié)合能，必須“接近相等”才容易產(chǎn)生光電效應(yīng)。就是說，光子的能量要稍大于電子的結(jié)合能或等于電子的結(jié)合能。例如，碘的K層電子結(jié)合能為33.2kev，若光子能量為33.0kev，就不能擊脫該層電子。另一方面，一個(gè)有34kev能量的光子，又比一個(gè)具有100kev能量的光子更容易和碘K層電子發(fā)生作用。這就是說，光子能量的增加，反而會(huì)使光電作用的幾率下降。實(shí)際上，光電效應(yīng)大約和能量的三次方成反比。

在實(shí)際攝影中，我們通過調(diào)整管電壓的數(shù)值就可以達(dá)到調(diào)制影像的目的。

②軌道電子結(jié)合得越緊越容易產(chǎn)生光電效應(yīng)。高原子序數(shù)元素比低原子序數(shù)元素的軌道電子結(jié)合的緊。在低原子序數(shù)元素中，光電效應(yīng)都產(chǎn)生在K層，因?yàn)檫@一類元素只有K層電子結(jié)合的比較緊。對(duì)高原子序數(shù)的元素，光子能量不足以擊脫它的K層電子，光電效應(yīng)常發(fā)生在L層、M層，因?yàn)檫@兩層軌道電子結(jié)合的都比較緊，容易產(chǎn)生光電效應(yīng)。所以說，光電效應(yīng)的幾率，隨原子序數(shù)的增高而很快增加。其發(fā)生幾率和原子序數(shù)的三次方成正比。光電效應(yīng)≈(原子序數(shù))3。它說明攝影中的3個(gè)實(shí)際問題：不同密度物質(zhì)的影像，所以能產(chǎn)生明顯對(duì)比影像的原因；密度的變化可明顯影響到攝影條件；要根據(jù)不同密度的物質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)纳渚€能量。（4）光電效應(yīng)在X線攝影中的實(shí)際意義①光電效應(yīng)不產(chǎn)生有效的散射，對(duì)膠片不產(chǎn)生灰霧。

②光電效應(yīng)可增加射線對(duì)比度。X線影像的對(duì)比，產(chǎn)生于不同組織的吸收差異，這種吸收差別愈大，則對(duì)比度愈高。因?yàn)?，光電效?yīng)的幾率和原子序數(shù)的三次方成正比。所以，光電效應(yīng)可擴(kuò)大不同元素所構(gòu)成的組織的影像對(duì)比。例如，肌肉和脂肪間的對(duì)比度很小，如果選用低kVp攝影，就可以利用肌肉和脂肪在光電效應(yīng)中所產(chǎn)生的較大吸收差別來獲得影像。

③光電效應(yīng)中，因光子的能量全部被吸收，這就使患者接受的照射量比任何其他作用都多。為了減少對(duì)患者的照射，在適當(dāng)?shù)那闆r下，要采用高能量的射線。3．康普頓效應(yīng)

康普頓效應(yīng)也稱散射效應(yīng)或康普頓散射。它是X線診斷能量范圍內(nèi)，X線與物質(zhì)相互作用的另一種主要形式。當(dāng)一個(gè)光子在擊脫原子外層軌道上的電子時(shí)，入射光子就被偏轉(zhuǎn)以新的方向散射出去，成為散射光子。而被擊脫的電子從原子中以與入射光子方向呈φ角方向射出，成為反沖電子。其間X線光子的能量一部分作為反跳電子的動(dòng)能，而絕大部分是作為光子散射。

一個(gè)光子被偏轉(zhuǎn)以后，能保留多大能量，由它的原始能量和偏轉(zhuǎn)的角度來決定。偏轉(zhuǎn)的角度愈大，能量的損失就愈多。

散射光子的方向是任意的，光子的能量愈大，它的偏轉(zhuǎn)角度就愈小。但是，低能量的光子，在散射效應(yīng)中，向后散射的多。在X線攝影所用能量(40~150kVp)范圍內(nèi)，散射光子仍保留大部分能量，而只有很少的能量傳給電子。

在攝影中所遇到的散射線，幾乎都是來自這種散射。因?yàn)椋⑸湮帐枪庾雍臀镔|(zhì)相互作用中的主要形式之一。所以，在實(shí)際工作中無法避免散射線的產(chǎn)生，而只能想辦法消除或減少它的影響。4．電子對(duì)效應(yīng)與光核反應(yīng)

電子對(duì)效應(yīng)與光核反應(yīng)，在診斷X線能量范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生。因?yàn)殡娮訉?duì)效應(yīng)產(chǎn)生所需要的光子能量是1.02MeV，而光核反應(yīng)所需光子能量要求在7MeV以上。所以，這兩種作用形式對(duì)X線攝影無實(shí)際意義。5．相互作用效應(yīng)產(chǎn)生的幾率

在診斷X線能量范圍內(nèi)，相干散射占5％，光電效應(yīng)占70％，康普頓效應(yīng)占25％。

①對(duì)低能量射線和高原子序數(shù)的物質(zhì)，光電效應(yīng)是主要的，它不產(chǎn)生有效的散射，對(duì)膠片不產(chǎn)生灰霧，因而可產(chǎn)生高對(duì)比度的X線影像。但會(huì)增加被檢者的X線接收劑量。

②散射效應(yīng)是X線和人體組織之間最常發(fā)生的一種作用，幾乎所有散射線都是由此產(chǎn)生的。它可使影像質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)可使我們看不到影像的存在。但它與光電效應(yīng)相比可減少患者的照射量。

③它們之間的相互比率將隨能量、物質(zhì)原子序數(shù)等因素的改變而變化。就人體而言，脂肪和肌肉的原子序數(shù)要低于骨骼。常用造影劑碘和鋇屬于高原子序數(shù)的元素。脂肪和肌肉除在很低的光子能量而外，散射作用是主要的；造影劑的原子序數(shù)高，以光電效應(yīng)為主；骨骼的作用形式，在低能量的主要是光電作用，而在高能量時(shí)則變?yōu)樯⑸渥饔檬侵饕摹?/p>

總之，X線和物質(zhì)的各種相互作用都有它的重要性，就X線攝影而言，各種作用的結(jié)果，都造成了X線強(qiáng)度的衰減，這是X線影像形成的基本因素。自測(cè)題-23在X線診斷能量范圍內(nèi)，利用了X線與物質(zhì)相互作用的形式是（

）A．相干散射和光電效應(yīng)B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)C．康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)D．電子對(duì)效應(yīng)和光核反應(yīng)E．光核反應(yīng)和相干散射答：B自測(cè)題-24關(guān)于X線與物質(zhì)相互作用幾率的解釋，錯(cuò)誤的是（

）A．X線診斷能量范圍內(nèi)，光電效應(yīng)占30％B．對(duì)低能量射線和高原子序數(shù)物質(zhì)相互作用時(shí)，光電效應(yīng)為主C．X線攝影中的散射線，幾乎都是康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的D．康普頓效應(yīng)與光電效應(yīng)的相互比率，常隨能量而變化E．脂肪、肌肉，除了在很低的光子能量(20～30kev)之外，康普頓散射作用是主要的。

答：A自測(cè)題-25下列有關(guān)光電效應(yīng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．診斷用X線與鉛的相互作用形式，主要是光電效應(yīng)B．光電效應(yīng)的結(jié)果是，入射光子能量的一部分以散射光子釋放C．光電效應(yīng)可產(chǎn)生特征放射、光電子和正離子D．光電效應(yīng)中，X線光子能量全部給予了物質(zhì)原子的殼層電子

E．光電效應(yīng)以光子擊脫原子的內(nèi)層軌道電子而發(fā)生

答：B自測(cè)題-26關(guān)于光電效應(yīng)在X線攝影中的實(shí)際意義，錯(cuò)誤的是（

）A．光電效應(yīng)不產(chǎn)生散射線B．光電效應(yīng)可擴(kuò)大射線對(duì)比度C．光電效應(yīng)下患者接受的照射量小D．光電效應(yīng)下，不同組織密度能產(chǎn)生明顯的影像對(duì)比E．選用低kVp攝影，可以擴(kuò)大脂肪與肌肉的影像對(duì)比。

答：C【考點(diǎn)6】X線的吸收與衰減1．X線的吸收與衰減

X線強(qiáng)度在其傳播過程中，將以與距離平方成反比的規(guī)律衰減。此即X線強(qiáng)度衰減的反平方法則（反平方法則：X線強(qiáng)度與距離的平方成反比）；反平方法則在X線管點(diǎn)焦點(diǎn)及X線在真空傳播的條件下成立。嚴(yán)格地講，X線在空氣中傳播會(huì)出現(xiàn)衰減，但是，這種因空氣衰減的X線強(qiáng)度很微弱，在X線攝影中可以忽略不計(jì)。

X線除距離衰減外，還有物質(zhì)導(dǎo)致的衰減。在診斷X線能量范圍內(nèi)，X線與物質(zhì)相互作用形式主要是光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)。因此，X線強(qiáng)度由于吸收和散射而衰減。在光電效應(yīng)下，X線光子被吸收；在康普頓效應(yīng)下，X線光子被散射。X線與物質(zhì)相互作用中的衰減，反應(yīng)出來的是物質(zhì)吸收X線能量的差異，這也正是X線影像形成的基礎(chǔ)。2．連續(xù)X線在物質(zhì)中的衰減特點(diǎn)

（1）連續(xù)x線波長范圍廣，是一束包含各種能量光子的混合射線。連續(xù)X線最短波長決定于管電壓，即λmin=1.24/kVp(nm)。最強(qiáng)波長等于1.2~1.5λmin。而它的平均能量的波長范圍，則是2.5λmin。一般而言，平均光子能量是最高能量的1／3~1／2。如100kev的射線，平均能量約是40kev。當(dāng)然，由于過濾不同有所改變。

（2）X線通過物質(zhì)之后，在質(zhì)與量上都會(huì)有所改變。這是由于低能量光子比高能量光子更多地被吸收，使透過被照體后的射線平均能量提高。如此繼續(xù)下去，通過物質(zhì)之后的平均能量，將接近于它的最高能量。連續(xù)X線的這一衰減特點(diǎn)，可以用于通過改變X線管窗口過濾來調(diào)節(jié)X線束的線質(zhì)。

（3）X線在通過被照體時(shí)，絕大部分能量被吸收，較少的能量透過。如何把這種衰減信號(hào)利用起來，將取決于有效地使用影像的轉(zhuǎn)換介質(zhì)。

（4）X線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律是進(jìn)行屏蔽防護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。3．X線的濾過

診斷用X線是一束連續(xù)能譜的混合射線。當(dāng)X線透過人體時(shí)，絕大部分的低能射線被組織吸收，增加了皮膚照射量。為此，需要預(yù)先把X線束中的低能成分吸收掉，此即X線濾過。X線濾過包括固有濾過和附加濾過。（1）固有濾過

指X線機(jī)本身的濾過，包括x線管的管壁、絕緣油層、窗口的濾過板。固有濾過一般用鋁當(dāng)量表示。即一定厚度的鋁板和其他物質(zhì)對(duì)X線具有同等量的衰減時(shí)，此鋁板厚度稱為濾過物質(zhì)的鋁當(dāng)量。（2）附加濾過

廣義上講，從X線管窗口至檢查床之間，所通過材料的濾過總和為附加濾過。

在X線攝影中，附加濾過指X線管窗口到被檢體之間，所附加的濾過板。一般對(duì)低能量射線采用鋁濾過板；高能射線采用銅與鋁的復(fù)合濾過板。使用時(shí)銅面朝向X線管。4．X線在物質(zhì)中的指數(shù)衰減規(guī)律

當(dāng)X線強(qiáng)度為I，通過厚度為ΔX的吸收物質(zhì)時(shí)，其衰減ΔI遵循下列公式

ΔI=-μIΔX假設(shè)X=0(厚度)，I=I0(X線強(qiáng)度)，將上式加以積分后，可得公式

I=I0e-μXI0：X線到達(dá)物體表面的強(qiáng)度，I：X線到達(dá)（穿過）厚度為X時(shí)的強(qiáng)度，X：吸收物質(zhì)厚度(m)。此公式即為X線衰減的指數(shù)函數(shù)法則。此一法則成立的條件有兩個(gè)，一是X線為單一能量射線；一是X線為窄束X線。所謂窄束X線是指不包括散射線的射線束，通過物質(zhì)后的X線光子，僅由未經(jīng)相互作用或者是說未經(jīng)碰撞的原射線光子所組成的X線。

單能窄束X線與物質(zhì)相互作用時(shí)，其衰減可由以下兩種坐標(biāo)形式描述：

在半對(duì)數(shù)的坐標(biāo)中，X線強(qiáng)度的改變與吸收層厚度的關(guān)系變?yōu)橹本€，其直線的斜率就是線性衰減系數(shù)的μ值。

在普通坐標(biāo)中，X線強(qiáng)度隨吸收體厚度的增加而衰減的規(guī)律呈指數(shù)曲線。

單能窄束X線在通過物體時(shí)，只有X線光子數(shù)量的減少，而無能量的變化，其指數(shù)衰減規(guī)律是X線強(qiáng)度在物質(zhì)層中都以相同的比率衰減。

然而，在X線診斷能量范圍內(nèi)的X線發(fā)生，不是單能窄束，而是寬束的混合射線。寬束與窄束X線的主要區(qū)別是，寬束考慮了散射的影響，它把散射光子當(dāng)作被物質(zhì)吸收的光子來處理。顯然，若用窄束的衰減規(guī)律來處理寬束的問題是不恰當(dāng)?shù)模貏e是對(duì)屏蔽防護(hù)的設(shè)計(jì)。

寬束的衰減與吸收物質(zhì)種類和厚度、X線能量、X線源與探測(cè)器的幾何學(xué)的配置等因素有關(guān)。

在此情況下，可在窄束的指數(shù)衰減規(guī)律的基礎(chǔ)上，引入積累因子B加以修正。

I=BI0e-μX

不同的輻射有不同的積累因子(也稱積累系數(shù))，如光子數(shù)積累因子、能量積累因子、吸收劑量積累因子及照射量積累因子等。

大體上講，μX≤1時(shí)，按B≈1；μX>1時(shí)，按B≈μX計(jì)算。在射線防護(hù)的情況下，為增加其安全度，一般以B≈μX+1計(jì)算。5．衰減系數(shù)

衰減系數(shù)有吸收系數(shù)和散射系數(shù)。它是線衰減系數(shù)、質(zhì)量衰減系數(shù)、原子衰減系數(shù)和電子衰減系數(shù)的簡稱。（1）線衰減系數(shù)

將X線透過物質(zhì)的量以長度(m)為單位時(shí)，X線的衰減系數(shù)，稱作線衰減系數(shù)，也即X線透過單位厚度(m)的物質(zhì)層時(shí)，其強(qiáng)度減少的分?jǐn)?shù)值。單位為m-1。（2）質(zhì)量衰減系數(shù)

將X線透過物質(zhì)的量以質(zhì)量厚度（千克·米-2）為單位時(shí)的x線衰減系數(shù)，稱作質(zhì)量衰減系數(shù)（μ/ρ)，也即X線在透過質(zhì)量厚度為1千克·米-2的物質(zhì)層后，X線強(qiáng)度減少的分?jǐn)?shù)值。單位為（m2／kg）。

質(zhì)量衰減系數(shù)不受吸收物質(zhì)的密度和物理狀態(tài)的影響。它與X線的波長和吸收物質(zhì)的原子序數(shù)有如下的近似關(guān)系：

μm=Kλ3Z4

它說明了波長愈短，X線的衰減愈少，也即穿透力愈強(qiáng)；同時(shí)吸收物質(zhì)的原子序數(shù)愈高，X線的衰減愈大。（3）總衰減系數(shù)

總衰減系數(shù)即是光電衰減系數(shù)τ、相干散射衰減系數(shù)σt、康普頓衰減系數(shù)σc和電子對(duì)效應(yīng)衰減系數(shù)χ的總和。

μ=τ+σt+σc+χ

若用物質(zhì)密度ρ去除以上線衰減系數(shù)，則得到質(zhì)量衰減系數(shù)?？傎|(zhì)量衰減系數(shù)等于各相互作用過程的質(zhì)量衰減系數(shù)之和。

μ/ρ=τ/ρ+σt/ρ+σc/ρ+χ/ρ

至于每一項(xiàng)在總衰減系數(shù)中所占的比例，則隨光子能量和吸收物質(zhì)的原子序數(shù)而變化。（4）能量轉(zhuǎn)移系數(shù)在X線與物質(zhì)的三個(gè)主要作用過程中，X線光子能量都有一部分轉(zhuǎn)化為電子(光電子、反沖電子和正負(fù)電子對(duì))的功能，另一部分則被一些次級(jí)光子(特性X線光子、康普頓散射光子及湮滅輻射光子)帶走。如此總的衰減系數(shù)μ可以表示為上述兩部分的總和，即

μ=μtr+μp

μtr：X線能量的電子轉(zhuǎn)移部分；μp：X線能量的輻射轉(zhuǎn)移部分。

對(duì)于輻射劑量學(xué)而言，重要的是確定X線光子能量的電子轉(zhuǎn)移部分。因?yàn)?，最后在物質(zhì)中被吸收的正是這一部分能量。6．影響X線衰減的因素（1）射線能量和原子序數(shù)對(duì)衰減的影響

在X線診斷能量范圍內(nèi)，當(dāng)X線能量增加時(shí)，光電作用的百分?jǐn)?shù)下降。當(dāng)原子序數(shù)提高時(shí)，則光電作用增加。對(duì)高原子序數(shù)的物質(zhì)(如碘化鈉)在整個(gè)X線診斷能量范圍內(nèi)主要是光電作用。作為水和骨骼，則隨X線能量增加，康普頓散射占了主要地位。隨著X線能量的增加，透過光子的百分?jǐn)?shù)增加。對(duì)低原子序數(shù)的物質(zhì)，當(dāng)X線能量增加時(shí)，透過量增加，而衰減減少；對(duì)高原子序數(shù)物質(zhì)，當(dāng)X線能量增加時(shí)，透過量有可能下降。因?yàn)椋?dāng)X線能量等于或稍大于吸收物質(zhì)K層電子結(jié)合能時(shí)，光電作用的幾率發(fā)生突變(表1-1-2)。

X線檢查中使用的造影劑鋇和碘，因?yàn)橛泻芾硐氲腒結(jié)合能，更多的光電作用發(fā)生在K層。所以，可產(chǎn)生更高的影像對(duì)比度。（2）密度對(duì)衰減的影響在一定厚度中，組織密度決定著電子的數(shù)量，也就決定了組織阻止射線的能力。組織密度對(duì)X線的衰減是直接關(guān)系，如果一種物質(zhì)的密度加倍，則它對(duì)X線的衰減也加倍。（3）每克電子數(shù)對(duì)衰減的影響

電子數(shù)多的物質(zhì)比電子數(shù)少的更容易衰減射線。一定厚度的電子數(shù)決定于密度，也就是決定于cm3的電子數(shù)。這是臨床放射學(xué)中影響X線衰減的主要因素。7．X線診斷能量中的X線衰減

人體各組織對(duì)X線的衰減按骨、肌肉、脂肪、空氣的順序由大變小。這一差別即形成了X線影像的對(duì)比度。為了增加組織間的對(duì)比度，還可借用造影劑擴(kuò)大X線的診斷范圍。

在X線診斷能量范圍內(nèi)，如果把X線的總衰減作為100，在42kVp下，對(duì)肌肉來說光電作用的康普頓散射作用所占比例相同；在90kVp下，散射作用占90％；由于骨的原子序數(shù)高，其光電作用是肌肉的2倍，骨對(duì)X線的衰減，在73kVp下光電作用與散射作用相同。對(duì)于密度差很小的軟組織攝影，必須采用低電壓技術(shù)，用以擴(kuò)大光電作用所產(chǎn)生的對(duì)比度。自測(cè)題-27下列概念與單位的組合，錯(cuò)誤的是（

）A．X線能量—kevB．半值層—mmC．直線減弱系數(shù)—mD．質(zhì)量減弱系數(shù)—m2/kgE．波長—nm

答：C自測(cè)題-28與影響X線減弱的因素?zé)o關(guān)的是（

）A．X線能量B．原子序數(shù)C．密度D．每克電子數(shù)E．X線管燈絲溫度

答：E自測(cè)題-29吸收X射線能力最強(qiáng)的組織結(jié)構(gòu)是A．肌肉

B．脂肪

C．骨骼

D．肺組織

E．肝臟

答：C自測(cè)題-30對(duì)X線在物質(zhì)中的衰減，下面描述錯(cuò)誤的是（

）A．當(dāng)X線穿過物體時(shí)，高原子序數(shù)的物質(zhì)對(duì)X線有較強(qiáng)的衰減

B．當(dāng)X線穿過物體時(shí)，密度大的物質(zhì)對(duì)X線的衰減能力強(qiáng)

C．當(dāng)X線穿過物體時(shí)，電子數(shù)目越多的物質(zhì)更易使X線衰減D．當(dāng)X線穿過物體時(shí)，厚度大的物質(zhì)對(duì)X線的衰減能力強(qiáng)

E．當(dāng)X線穿過物體時(shí)，低原子序數(shù)的物質(zhì)對(duì)X射線有較強(qiáng)的衰減

答：E自測(cè)題-31X線衰減的反平方法則是指（

）

A．X線強(qiáng)度與管電壓的平方成反比

B．X線強(qiáng)度與距離的平方成反比

C．X線強(qiáng)度與管電流的平方成反比

D．X線強(qiáng)度與原子序數(shù)的平方成反比

E．X線強(qiáng)度與每克電子數(shù)的平方成反比

答：B自測(cè)題-32關(guān)于距離所致的X線衰減，錯(cuò)誤的說法是（

）

A．X線在其傳播時(shí)將按照反平方法則衰減

B．X線強(qiáng)度衰減的反平方法則是指X線強(qiáng)度與距離的平方成反比

C．反平方法則是在X線管點(diǎn)焦點(diǎn)、X線在真空中傳播的條件下嚴(yán)格成立

D．X線在空氣中傳播時(shí)會(huì)出現(xiàn)因空氣吸收所致的衰減

E．考慮到空氣吸收所致的衰減，反平方法則在X線攝影中沒有應(yīng)用價(jià)值

答：E自測(cè)題-33下列不屬于連續(xù)X線衰減特點(diǎn)的是（

）

A．通過物質(zhì)以后，在質(zhì)和量上都會(huì)有所改變

B．低能光子比高能光子更多地被吸收

C．透過被照體后的平均能量降低

D．通過物質(zhì)之后的平均能量將接近于它的最高能量

E．改變X線管窗口的過濾可以調(diào)節(jié)X線束的線質(zhì)

答：C自測(cè)題-34關(guān)于X線的濾過，錯(cuò)誤的敘述是（

）

A．X線濾過是指預(yù)先把X線束中的低能成分吸收掉

B．X線濾過是為了減少高能射線對(duì)皮膚的照射量

C．X線濾過包括固有濾過和附加濾過

D．固有濾過包括X線管壁、絕緣油層、窗口

E．附加濾過是指從窗口到檢查床之間X線通過的所有材料的濾過總和

答：B【考點(diǎn)7】X線信息影像的形成與傳遞

1．?dāng)z影的基本概念

攝影：是應(yīng)用光或其他能量來表現(xiàn)被照體信息狀態(tài)，并以可見光學(xué)影像加以記錄的一種技術(shù)。

像：是用能量或物性量，把被照體信息表現(xiàn)出來的圖案。在此把能量或物性量，稱作信息載體。

信息信號(hào)：由載體表現(xiàn)出來的單位信息量。

成像系統(tǒng)：將載體表現(xiàn)出來的信息、信號(hào)加以配列，就形成了表現(xiàn)信息的影像。此配列稱為成像系統(tǒng)。

攝影程序：光或能量→信號(hào)→檢測(cè)→圖像形成。2．X線信息影像的形成與傳遞

X線在到達(dá)被照體之前不具有任何的醫(yī)學(xué)信號(hào)，只有當(dāng)X線透過被照體(三維空間分布)時(shí)，受到被照體各組織的吸收和散射而衰減，使透過后的X線強(qiáng)度分布呈現(xiàn)差異，從而形成X線的信息影像。X線隨之到達(dá)影像接收器(如屏／片系統(tǒng))的受光面，轉(zhuǎn)換成可見光強(qiáng)度的分布，并傳遞給膠片，形成銀顆粒的空間分布，再經(jīng)顯影處理成為二維光學(xué)密度分布，形成光密度X線照片影像。

如果把被照體作為信息源，X線作為信息載體，那么X線診斷的過程就是一個(gè)信息傳遞與轉(zhuǎn)換的過程。此過程分為五個(gè)階段(圖1-2-1)。

第一階段：X線對(duì)三維空間的被照體進(jìn)行照射，取得載有被照體信息成分的強(qiáng)度不均勻分布。此階段信息形成的質(zhì)與量，取決于被照體因素(原子序數(shù)、密度、厚度)和射線因素(線質(zhì)、線量、散射線)等。

第二階段：將不均勻的X線強(qiáng)度分布，通過接受介質(zhì)(屏／片系統(tǒng)Ⅱ、CR、DR系統(tǒng)等)轉(zhuǎn)換為二維的光強(qiáng)度分布。若以屏／片系統(tǒng)作為接受介質(zhì)，那么這個(gè)熒光強(qiáng)度分布傳遞給膠片形成銀顆粒的分布(潛影形成)，再經(jīng)顯影加工處理成為二維光學(xué)密度的分布。此階段的信息傳遞轉(zhuǎn)換功能取決于熒光體特性、膠片特性及顯影加工條件。此階段是把不可見的X線信息影像轉(zhuǎn)換成可見密度影像的中心環(huán)節(jié)。

第三階段：借助看片燈(或顯示器)，將密度分布轉(zhuǎn)換成可見光的空間分布，然后投影到人的視網(wǎng)膜。此階段信息的質(zhì)量取決于看片燈(或顯示器)亮度、色光、觀察環(huán)境以及視力。

第四階段：通過視網(wǎng)膜上明暗相間的圖案，形成視覺的影像。

第五階段：最后通過識(shí)別、判斷做出評(píng)價(jià)或診斷。此階段信息傳遞取決于醫(yī)師的學(xué)歷、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、記憶和鑒別能力。

我們之所以介紹“X線影像信息的形成與傳遞”的目的，是要了解X線影像形成中每一個(gè)階段的要素以及建立一個(gè)“影像鏈”的概念。

X線攝影目的，就是掌握和控制X線影像形成的條件，準(zhǔn)確大量地從被照體中取得有用的信息。并真實(shí)地轉(zhuǎn)換成可見影像?；蛘哒f，在允許的輻射劑量內(nèi)，獲得最有效的影像信息，其中有兩個(gè)關(guān)鍵，一是當(dāng)X線通過被照體時(shí)，究竟以多大程度把客觀的信息準(zhǔn)確地傳遞出來；二是從信息接受介質(zhì)來講，又以何種程度把信息真實(shí)地再現(xiàn)成可見影像。前者取決于X線機(jī)的性能、X線的特性及攝影條件的選擇；后者取決于接受介質(zhì)的轉(zhuǎn)換功能及顯影加工技術(shù)。這些也正是推行影像質(zhì)量保證(QA)與質(zhì)量控制(QC)的目的。3．X線照片影像的形成

作為放射診斷影像的主體——X線照片影像，仍占影像檢查總數(shù)的70％。1995年美國放射學(xué)院(ACR)一項(xiàng)調(diào)研表明，120家被調(diào)研的臨床機(jī)構(gòu)中，有48％認(rèn)為常規(guī)X線攝影是最適宜首選的診斷方法。

所謂X線照片影像，就是以增感屏／膠片體系作為信息的接受介質(zhì)，而形成的X線影像。X線透過被照體時(shí)，由于被照體的吸收、散射而衰減，透射線仍按原方向直地(散射線不形成影像)，作用于屏／片系統(tǒng)，經(jīng)顯影加工后，則形成了密度不等的X線照片影像(圖1-2-2)。X線照片影像的形成，一是利用了X線具有的穿透、熒光、感光等特性，以及被照體對(duì)X線吸收差異的存在。所以，X線照片影像可以看作是X線通過被照體內(nèi)部所產(chǎn)生的吸收現(xiàn)象的記錄。

X線照片影像是X線診斷的依據(jù)，醫(yī)生通過對(duì)照片的觀察，對(duì)構(gòu)成這幅影像的點(diǎn)、線賦予一定的內(nèi)容，并理解其中的含義，這就是診斷。對(duì)此重要的是，什么樣的點(diǎn)和線可以在X線照片上顯示出來，并能為人眼所識(shí)別，這也就是醫(yī)生最關(guān)心的影像細(xì)節(jié)的微小變化。因?yàn)椋羌膊≡缙谠\斷的征象。X線照片影像的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上指的就是微小細(xì)節(jié)的信息傳遞問題，即影像的清晰度。

概括地講，影像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)主要取決于構(gòu)成照片影像的五大要素：密度、對(duì)比度、銳利度、顆粒度及失真度。前四者為構(gòu)成照片影像的物理因素，后者為構(gòu)成照片影像的幾何因素。自測(cè)題-35X線信息影像形成的階段是（

）A．X線透過被照體之后B．X線照片沖洗之后C．X線到達(dá)被照體之前D．視覺影像就是X線信息影像E．在大腦判斷之后

答：A自測(cè)題-36關(guān)于X線信息影像的形成與傳遞過程的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．自X線管發(fā)射出來的X線強(qiáng)度分布是不均勻的B．X線透過被照體之后就已形成了X線信息影像C．被照體是信息源，X線是信息載體D．不均勻分布的X線強(qiáng)度照射到屏／片體系，經(jīng)顯影加工后形成光學(xué)密度影像E．照片密度影像通過看片燈，在視網(wǎng)膜形成視覺影像，再經(jīng)大腦判斷，最后形成診斷

答：A自測(cè)題-37X線透過被照體之后形成的X線強(qiáng)度的差異稱為（

）A．人工對(duì)比B．天然對(duì)比C．射線對(duì)比度D．膠片對(duì)比度E．照片對(duì)比度

答：C自測(cè)題-38關(guān)于X線照片影像形成的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．X線透過被照體之后的透射線和散射線，照射到膠片上形成照片影像B．X線照片影像是X線被被照體吸收與散射后形成的C．X線照片影像是利用了X線透射線的直進(jìn)性D．照片接受的散射線不形成影像E．常規(guī)X線照片與CT片的影像均利用了X線的穿透性

答：A自測(cè)題-39X線照片影像的形成要素，不包括（

）A．照片密度B．照片的感度C．照片的對(duì)比度D．照片的銳利度E．照片的放大與變形

答：B自測(cè)題-40X線照片影像的質(zhì)量實(shí)質(zhì)上指的是（

）

A．影像密度

B．影像對(duì)比度

C．影像清晰度

D．影像失真度

E．膠片感光度

答：C自測(cè)題-41X線照片上微小細(xì)節(jié)的信息傳遞問題，就是（

）

A．影像密度

B．天然對(duì)比度

C．影像失真度

D．影像清晰度

E．膠片感光度

答：D自測(cè)題-42下列哪項(xiàng)是構(gòu)成X線照片影像的幾何因素（

）

A．影像密度B．影像對(duì)比度C．影像銳利度D．影像顆粒度E．影像失真度

答：E【考點(diǎn)8】X線照片影像質(zhì)量的分析基礎(chǔ)1．影響影像質(zhì)量的基本因素（1）X線影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)

X線影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)經(jīng)歷了一個(gè)逐漸完善的過程，從主觀評(píng)價(jià)到客觀評(píng)價(jià)，目前又進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域——綜合評(píng)價(jià)階段。

①主觀評(píng)價(jià)：通過人的視覺在檢出識(shí)別過程中根據(jù)心理學(xué)規(guī)律，以心理學(xué)水平進(jìn)行的評(píng)價(jià)，稱為主觀評(píng)價(jià)或視覺評(píng)價(jià)。以往，主觀評(píng)價(jià)方法主要有金屬網(wǎng)法、Burger法、并列細(xì)線法等。目前，主要應(yīng)用ROC(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲線，它是一種以信號(hào)檢出概率方式，對(duì)成像系統(tǒng)在背景噪聲中微小信號(hào)的檢出能力進(jìn)行解析與評(píng)價(jià)的方法，也稱觀測(cè)者操作特性曲線。這一概念是對(duì)主觀評(píng)價(jià)的最新發(fā)展。

②客觀評(píng)價(jià)：對(duì)導(dǎo)致x線照片影像形成的密度、模糊度、對(duì)比度、顆粒度以及信息傳遞功能，以物理量水平進(jìn)行的評(píng)價(jià)，稱為客觀評(píng)價(jià)。主要通過特性曲線、響應(yīng)函數(shù)等方法予以測(cè)定、評(píng)價(jià)。

③綜合評(píng)價(jià)：它是以診斷學(xué)要求為依據(jù)，以物理參數(shù)為客觀手段，再以能滿足診斷要求的技術(shù)條件為保證，同時(shí)充分考慮減少輻射量的評(píng)價(jià)方法。

無論是主觀評(píng)價(jià)、客觀評(píng)價(jià)還是綜合評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)的前提是必須了解影響影像質(zhì)量的基本因素。（2）影響X線影像質(zhì)量的基本因素

從醫(yī)療角度講，評(píng)價(jià)影像質(zhì)量的第一要素，是看影像質(zhì)量是否符合診斷學(xué)要求。在這里我們僅從技術(shù)角度對(duì)影像質(zhì)量加以分析。

X線照片影像，從X線的發(fā)生到在膠片上形成一幅固定的影像，其間要發(fā)生許多改變，這是一個(gè)復(fù)雜的信息形成與傳遞的過程。因此，一幅照片影像的質(zhì)量的評(píng)價(jià)、分析與控制應(yīng)當(dāng)是全過程的、全面的、全員的，即全面質(zhì)量管理(totalqualitymanagement，TQM)的模式，也就是說，要提高一幅照片影像的質(zhì)量，必須對(duì)所包含的每個(gè)步驟、過程加以測(cè)試、評(píng)估方可得到改善。

在上述影響影像質(zhì)量的諸多因素中，最重要的影響因素是對(duì)比度、清晰度和顆粒度三大因素。這三大因素存在著相關(guān)性，相互之間又存在著許多方式的影響。但是，從總體來看也存在著隨機(jī)的相關(guān)性。據(jù)此，這些因素也可以認(rèn)為具有一定的獨(dú)立性。（3）X線影像質(zhì)量的視覺評(píng)價(jià)

當(dāng)人們用肉眼對(duì)X線照片影像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，很難對(duì)上述三大因素做出十分清楚的區(qū)分，所看到的影像是三個(gè)因素相互作用的結(jié)果。因此，人們要對(duì)照片影像進(jìn)行更加科學(xué)的分析、評(píng)價(jià)，這就需要有使用物理參量的對(duì)“總體影像質(zhì)量”或“診斷價(jià)值”進(jìn)行表達(dá)的一些方式。目前對(duì)此評(píng)價(jià)的最新視覺評(píng)價(jià)方法是借助統(tǒng)計(jì)學(xué)的ROC曲線。

當(dāng)所有三大因素完全滿意、完全不滿意、一種因素相對(duì)于另外兩種因素具有懸殊很大的影響時(shí)，對(duì)總體的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)會(huì)十分容易。但是，實(shí)際上有些照片顯示出高清晰度，而顆粒性差的影像；也可以是低清晰度，而有良好的顆粒性影像。此外，照片影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)還受其他因素的影響，如醫(yī)生的“偏愛”和所檢查器官、組織的類型等?？傊?，有一條基本的結(jié)論，目前還沒有制定出一個(gè)具有概括性的結(jié)論和方法。結(jié)果，對(duì)肉眼觀察與物理參量之間還沒有建立一個(gè)完全的統(tǒng)一。這也是為什么“綜合評(píng)價(jià)”觀點(diǎn)出現(xiàn)的原因。然而，在當(dāng)前以數(shù)學(xué)方式表達(dá)影像質(zhì)量的應(yīng)用方法，即客觀評(píng)價(jià)方法，毫無疑問地說它可以提供影像質(zhì)量提高的有價(jià)值數(shù)據(jù)。2．對(duì)比度（1）對(duì)比度的概念

X線攝影學(xué)中對(duì)比度的概念十分重要，它是形成X線照片影像的基礎(chǔ)。這中間涉及了三個(gè)基本概念，即射線對(duì)比度、膠片對(duì)比度、X線照片對(duì)比度。

①射線對(duì)比度：X線到達(dá)被照體之前不具有任何的醫(yī)學(xué)信號(hào)，它是強(qiáng)度分布均勻的一束射線。當(dāng)X線透過被照體時(shí)，由于被照體對(duì)X線的吸收、散射而衰減，透射線則形成了強(qiáng)度的不均勻分布，這種強(qiáng)度的差異稱為射線對(duì)比度。此時(shí)即形成了X線信息影像。

②膠片對(duì)比度：射線對(duì)比度所表示的X線信息影像不能為肉眼所識(shí)別，只有通過某種介質(zhì)的轉(zhuǎn)換才能形成可見的影像，如X線照片影像。那么，X線膠片對(duì)射線對(duì)比度的放大能力，即稱為膠片對(duì)比度。它取決于膠片的最大斜率(γ值)或平均斜率(C)。

③X線照片對(duì)比度：X線照片上相鄰組織影像的密度差，稱為照片對(duì)比度。照片對(duì)比度依存于被照體不同組織吸收所產(chǎn)生的射線對(duì)比度，以及膠片對(duì)射線對(duì)比度的放大結(jié)果。（2）影響影像對(duì)比度的因素X線影像形成的實(shí)質(zhì)，是被照體對(duì)X線的吸收差異。而X線照片影像形成的物理因素為密度、對(duì)比度、銳利度、顆粒度。其幾何因素為失真度(影像的放大與變形)。所有這些因素的基礎(chǔ)是密度的存在，而對(duì)比度是密度影像形成的根本。

圖1-2-3表示了在X線照片影像形成過程中，其對(duì)比度的影響因素。膠片對(duì)比度在更大范圍內(nèi)影響著影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)，同時(shí)膠片對(duì)比度也與影像銳利度和寬容度(信息量)有關(guān)。當(dāng)膠片對(duì)比度大時(shí)，組織影像之間的密度分辨就容易，邊緣也就趨向銳利；當(dāng)膠片對(duì)比度小時(shí)，密度的區(qū)分范圍就大，涵蓋的信息量也就越大。圖1-2-4表明，密度的差別在高對(duì)比度膠片A中容易識(shí)別到。但是，在可分辨密度范圍上與膠片B相比，則比較窄。據(jù)此，影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)會(huì)隨特性曲線密度范圍的選擇變化而變化。3．清晰度

從攝影學(xué)意義上講，清晰度是在不同密度區(qū)域內(nèi)線對(duì)的分辨能力，以及膠片重建組織影像細(xì)節(jié)的能力。（1）影響影像清晰度的因素

圖1-2-5反映出了影像分辨能力的高低，涉及了從X線設(shè)備、X線膠片的成像到觀片者的心理等諸多因素。在這些因素中，對(duì)照片影像清晰度產(chǎn)生較大影響的是增感屏清晰度和膠片對(duì)比度。

圖1-2-5所涉及的因素中任何一個(gè)的變化都會(huì)使清晰度受損。例如，當(dāng)光線進(jìn)入膠片乳劑層時(shí)會(huì)受到鹵化銀晶體顆粒的散射，此稱散射(irradiation)，見圖1-2-6。當(dāng)光線穿過片基反射，而又一次進(jìn)入到乳劑層時(shí)，此稱光暈(halation)，又如熒光交迭效應(yīng)等。所有這些因素都會(huì)使影像清晰度下降。因此，入射光的信息形態(tài)與透射光影像形態(tài)有很大的差異。如果X線信息影像(輸入信息)與照片影像在形態(tài)、大小上完全相同，分辨力沒有損失的話，那么信息記錄與傳遞就是100％。然而，這在實(shí)際上是不可能的，任何一種成像系統(tǒng)必然在信息的轉(zhuǎn)換、傳遞中損失一部分，而信息損失的多少就涉及到了影像的清晰度。（2）分辨力與清晰度的關(guān)系

分辨力與清晰度是兩個(gè)不同的概念。分辨力也稱解像力，雖然能表示某一個(gè)介質(zhì)還原被照體細(xì)部的能力。但是，它是一個(gè)極限值，不能反映全部情況。事實(shí)上分辨力主要在高空間頻率(高頻部分)與清晰度有相應(yīng)的關(guān)系，而在低頻部分分辨力與清晰度不一定統(tǒng)一。在正常的觀察條件下，肉眼一般能看到對(duì)應(yīng)于2~4LP／mm之間的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于一般X線攝影來說，要求低頻部分有更高的信息傳遞能力，以此對(duì)診斷有更大的價(jià)值。當(dāng)我們需要采用放大攝影把高頻信息變?yōu)榈皖l來加以記錄時(shí)，我們希望在高頻部分有更高的信息傳遞能力。（3）信息量在增感屏傳遞中的損失

從圖1-2-7熒光照射(使用增感屏)與X線直接照射(無屏)下的MTF測(cè)定中看到，盡管空間頻率在加大，不使用增感屏的膠片的信息傳遞幾乎沒有損失。然而，一旦使用了增感屏，MTF曲線有大幅度地跌落。乳腺X線攝影的屏／片組合與常規(guī)X線攝影屏／片組合的MTF曲線相比，在同一個(gè)空間頻率下，乳腺攝影屏／片組合的MTF遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)攝影。且乳腺攝影屏／片組合的極限分辨力可達(dá)15～20Lp／mm。

從中我們得到了一個(gè)重要的啟示，屏／片系統(tǒng)信息傳遞的損失，在于增感屏的使用對(duì)影像清晰度的影響，信息是損失在增感屏的散射與交迭效應(yīng)上。因此，提高屏／片系統(tǒng)信息傳遞功能的關(guān)鍵是增感屏MTF的提高，這一結(jié)論對(duì)生產(chǎn)廠家有指導(dǎo)意義。

直接曝光(directexposure)，不使用增感屏的膠片信息傳遞幾乎是100％，它的分辨力最高可達(dá)35LP／mm以上。

Min-R乳腺攝影專用中速單面增感屏與乳腺攝影專用膠片Min-R組合下的一組MTF的信息傳遞功能次之；

Min-RFast乳腺攝影專用高速單面增感屏與乳腺攝影專用膠片Min-RT(T顆粒)一組的信息傳遞功能在上述四組屏／片系統(tǒng)中最低。

以上三組組合的不同，主要因?yàn)槭褂昧瞬煌卸鹊脑龈衅?。增感屏速度越高，信息傳遞損失也越大，如此可見增感屏在信息傳遞中的作用。

Lanexregular稀土標(biāo)準(zhǔn)感度的雙面增感屏與T顆粒TMG膠片的一組，在五組中信息傳遞最低，其原因是使用了前后兩張?jiān)龈衅?，與單面增感屏相比又大有遜色，盡管它使用了T顆粒的膠片。

以上最終說明了一個(gè)結(jié)論，屏／片系統(tǒng)中的MTF高低的決定因素，在于所使用的增感屏。當(dāng)然，在實(shí)際攝影技術(shù)中，要根據(jù)不同的攝影部位和診斷要求來選擇恰當(dāng)?shù)钠粒到y(tǒng)的感度，以取得最大限度的信息傳遞，這也是為什么增感屏與膠片的生產(chǎn)要系列化的原因之一。（4）清晰度的測(cè)定

在X線影像清晰度評(píng)價(jià)的測(cè)定方法中，主要應(yīng)用的是分辨力和響應(yīng)函數(shù)。①分辨力定義：某種成像介質(zhì)(如膠片、增感屏、IP、平板探測(cè)器等)區(qū)分兩個(gè)相鄰組織影像的能力，稱為分辨力。分辨力決定于在感光材料上重建的平行線對(duì)影像變化的分離程度，以每毫米可以分辨出多少線對(duì)表示。確定分辨力的最直接方式是使用特定的屏／片系統(tǒng)來記錄被照體，然后對(duì)其影像進(jìn)行觀察判斷。然而，由于被照體復(fù)雜和經(jīng)常的變化，每次記錄時(shí)需要改變曝光條件，這樣一來就不可能做出有價(jià)值的比較。因此，人們是利用測(cè)試卡來代替被照體，這樣可使測(cè)試條件趨向一致，所得結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。

圖1-2-8為線對(duì)測(cè)試卡的實(shí)例。通常測(cè)試卡由許多黑白相間、且分隔寬度相同的線所組成。例如每毫米4個(gè)線對(duì)時(shí)，黑線和白線分隔的總數(shù)為8條，每一條寬度為1／8mm或125μm。黑白部分的分離程度是建立在所決定的分辨力的極限基礎(chǔ)上。也就是說分辨力指的是X線的接收、轉(zhuǎn)換介質(zhì)(膠片、屏／片系統(tǒng)、影像增強(qiáng)器等)的極限分辨力。從表1-2-1列出的主要轉(zhuǎn)換介質(zhì)的分辨力看到，膠片的分辨力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于增感屏。換句話說，分辨力很高的膠片一旦放到增感屏中使用時(shí)，其分辨力迅速下降。由此可見，影像清晰度在很大程度上受增感屏清晰度的影響。X線照片影像總體的分辨力，是由X線管焦點(diǎn)、屏／片系統(tǒng)、被照體等等各單元系統(tǒng)的分辨力的合成。

②調(diào)制傳遞函數(shù)(modulationtransferfunction，MTF)：目前，作為屏／片系統(tǒng)影像質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，主要是以調(diào)制傳遞函數(shù)為中心。調(diào)制傳遞函數(shù)作為一種表達(dá)數(shù)值的方式，已應(yīng)用于通訊工程領(lǐng)域和光學(xué)領(lǐng)域?？偟貋碇v，特定的能量形式的輸入與相同形式能量輸出之間的關(guān)系，可以由輸入和輸出響應(yīng)位置之間的比較而決定。那么，調(diào)制傳遞函數(shù)就可以表達(dá)獲得影像重建的水平。

如果將“調(diào)制傳遞函數(shù)”的概念應(yīng)用到攝影或光學(xué)系統(tǒng)中的話，就必須制作出正弦波模板。對(duì)光線來說，與通訊工程學(xué)中聲音頻率的等價(jià)物是黑與亮的密度的重復(fù)，這些重復(fù)被指定為空間頻率。亮度或光強(qiáng)度(振幅)僅是通過密度的改變來重復(fù)。這些變化輸入后，此時(shí)隨著空間頻率的增加，輸出值的重復(fù)響應(yīng)受到的限制也在增加，尤其是在高頻信息下限制更大。因此，以橫坐標(biāo)為空間頻率，計(jì)算出光線對(duì)應(yīng)于不同頻率下的振幅，沿縱坐標(biāo)繪制出調(diào)制傳遞函數(shù)曲線?？v坐標(biāo)上的調(diào)制傳遞函數(shù)的數(shù)值表達(dá)了輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的比值。故信息(灰度)從100％完全的重建(記錄)到0％的絕對(duì)不能重建的范圍內(nèi)存在。取代這種百分?jǐn)?shù)的表示方法是指定100％為1.0。

③相位移動(dòng)：相位移動(dòng)是有關(guān)響應(yīng)函數(shù)的另一個(gè)因素，也必須引起重視。在我們用星型測(cè)試卡來測(cè)試X線管焦點(diǎn)的成像質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)X線管焦點(diǎn)面積大于被照體的徑線或被照體放大率超過限定數(shù)值時(shí)，星卡影像就變成了圖1-2-9右側(cè)的交錯(cuò)影像。這在血管造影或放大攝影時(shí)，會(huì)出現(xiàn)引起誤診的偽解像，此即相位移動(dòng)。當(dāng)單獨(dú)測(cè)試感光材料的響應(yīng)函數(shù)時(shí)，常規(guī)的相位移動(dòng)不會(huì)發(fā)生，此時(shí)的響應(yīng)函數(shù)被指為MTF——調(diào)制傳遞函數(shù)。

④正弦波與方波間的關(guān)系：由于任何一種被照體均具有利用正弦波分布所測(cè)到的光強(qiáng)度的分布特性，所以從理論上講，用正弦波測(cè)試模板測(cè)量響應(yīng)函數(shù)是最合適的。然而，用于X線透射成像系統(tǒng)中的正弦波模板制作十分困難。為此，人們改用方波(或矩形波)測(cè)試卡來取代正弦波測(cè)試卡。

無論是來自普通攝影照片，還是X線照片，由產(chǎn)生影像密度的光亮度(強(qiáng)度)的分布波形十分復(fù)雜。然而，這些分布曲線具有多種空間頻率、振幅和相位，它可以分割成多個(gè)單一的正弦波。從另一角度解釋，如果空間頻率、振幅和相位組合在一起，它也可以形成任何一種波形。這種數(shù)學(xué)綜合和分析叫做傅里葉變換。如圖1-2-10所示，多個(gè)正弦波疊加在一起，最后便形成方波。由于它們之間存在著互易的數(shù)學(xué)關(guān)系，利用此法可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。因此，正弦波測(cè)試卡可以由方波測(cè)試卡取代來獲得同樣有效的結(jié)果。

④分辨力與MTF：當(dāng)調(diào)制傳遞函數(shù)曲線繪制出來以后，分辨力與MTF的測(cè)量實(shí)際上十分簡單。圖1-2-11顯示，隨著空間頻率的提高，MTF曲線下降，最終與橫坐標(biāo)相交，則信息輸出為0。此時(shí)的空間頻率即是該成像系統(tǒng)的極限分辨力(如圖所示15Lp／mm)。人眼不能識(shí)別MTF值0.1以下的密度差異(低于10％)。因此，對(duì)于人眼來講，圖1-2-11表示的成像系統(tǒng)的最終分辨力應(yīng)為MTF值0.1下的空間分辨力(如圖所示12Lp／mm)。

分辨力與MTF之間不一定總是統(tǒng)一的。實(shí)際上，影像的清晰度決定于適宜人眼辨別能力(即低空間頻率)的MTF值。如圖1-2-12所示，膠片A可能具有高分辯率，但在低頻部分具有增強(qiáng)特性值的膠片B，會(huì)產(chǎn)生人眼所能識(shí)別的更加清晰的影像。

此外，MTF測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)，還在于可以測(cè)試X線成像系統(tǒng)中每一個(gè)單元對(duì)影像質(zhì)量的影響的比率。如X線管、增感屏、X線膠片、影像增強(qiáng)器等等。同時(shí)，也可以簡化其MTF的分析過程。假定X線管的MTF值為50％，這就意味著輸入到屏／片系統(tǒng)之前信息已損失了50％。假定所用屏／片系統(tǒng)的信息傳遞功能(MTF)值為0.3，這就意味著相對(duì)于原有輸入的信息量來說，當(dāng)通過屏／片系統(tǒng)輸出時(shí)，其MTF值為0.15(15％)，也即僅有15％的信息被屏／片系統(tǒng)記錄和傳遞(圖1-2-13)。4．顆粒度

當(dāng)靠近照片觀看時(shí)，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)整幅圖像是由許許多多的小的密度區(qū)域(顆粒)組成的。由于它們的組合便形成了影像。這種粗糙或砂礫狀效果叫顆粒性。（1）影響顆粒性的因素

影響影像顆粒性的因素如圖1-2-14所示，其中最為重要的有四種因素：X線量子斑點(diǎn)(噪聲)；膠片鹵化銀顆粒的尺寸和分布；膠片對(duì)比度；增感屏熒光體尺寸和分布。（2）斑點(diǎn)(噪聲)

當(dāng)人們用肉眼觀察X線照片時(shí)，會(huì)看到一定量