醫(yī)學(xué)影像成像理論第三章 模擬X線成像第三節(jié) X線照片影像的基本要素

1、第三節(jié) X線照片影像的基本要素1醫(yī)學(xué)影像基本因素： 密度、對比度、銳利度、顆粒度及失真度基本要素：密度、對比度細(xì)節(jié)因素：銳利度、顆粒度、失真度2優(yōu)質(zhì)X線照片影像必須具備的基本條件適當(dāng)?shù)恼掌跋衩芏冗m中；良好的照片影像對比度良好；照片影像層次豐富； 照片影像銳利度好；照片影像失真度??；3照片影像顆粒度好； 照片標(biāo)記正確、清晰、整齊；照片無任何偽影、刮痕、污染；照片影像顯示部位符合診斷要求。 一、密度（D，density）（一）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)過感光后，通過顯影等處理在照片上形成的黑化程度，用D（density）表示。 4562. 光學(xué)密度的求值7（1）透光

2、率：指照片上某處的透光程度， 等于透過光線強(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。 等于透光率的倒數(shù)。 （3）光學(xué)密度值：照片阻光率的對數(shù)值。 是一個(gè)對數(shù)值，無量綱。決定于入射光線強(qiáng)度（I0）與透過光線強(qiáng)度（I）的比值。8思考： X線照片某處對入射光線吸收率為90%，此處的光學(xué)密度值為？X線照片影像的密度可用光密度計(jì)直接測出。照片密度必須處于人眼觀察的可視范圍。一般地說，適合人眼觀察的X線照片密度范圍在0.252.0之間。 （表3-8）9（二）照片密度與感光效應(yīng)的關(guān)系10kVp：管電壓mAs：曝光量S：增感屏的增感率f：X線膠片的感光度Z：靶物質(zhì)的原子序數(shù)r：焦片距

3、d ：被檢體厚度B：濾線器的曝光量因子：線性衰減系數(shù)光對膠片產(chǎn)生的感光作用通常用感光效應(yīng)（E）表示。感光現(xiàn)象（1）互易律失效：攝影過程中光強(qiáng)度與曝光時(shí)間不匹配而造成的密度不一致。 （2）間歇曝光效應(yīng)：同一光強(qiáng)度在連續(xù)曝光與間歇曝光時(shí)，雖然曝光量相同但產(chǎn)生不相同的密度的效應(yīng) 。 11（3）反轉(zhuǎn)現(xiàn)象：膠片在特殊條件下曝光，所獲得的密度反而下降現(xiàn)象。（4）靜電效應(yīng)：感光材料由于靜電摩擦帶電產(chǎn)生潛影，顯影后出現(xiàn)偽影的效應(yīng)。（5）壓力效應(yīng)：感光材料在曝光前（曝光后）局部受壓產(chǎn)生壓力效應(yīng)，顯影后局部呈現(xiàn)密度增加形成偽影；或在曝光后局部受壓，顯影后局部呈現(xiàn)密度降低而形成偽影12（三）影響照片密度的因素1.

4、曝光量（mAs） 13符合膠片特性曲線（P48）2. 管電壓（kV） 密度與管電壓的n次方成正比在30150 kVp 范圍內(nèi)，管電壓指數(shù)n值介于2.04.5之間，且n值隨管電壓的升高而降低。低電壓技術(shù)時(shí)，管電壓對照片密度的影響大于高電壓技術(shù)增加kV比增加mAs影響密度的效率要高，只是kV的改變還會(huì)改變圖像對比度。14百分之十五法則即采用變化kV值15%的方法來維持密度。增加15%的kV可使影像密度加倍。減少15%的kV可使影像密度減半 。注意：15%法則在60100kV范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的，但不適用于整個(gè)診斷攝影的范圍。 X線機(jī)高壓發(fā)生器的工作特性是影響圖像密度的另一個(gè)重要因素。153. 攝影距離（

5、焦片距FFD，focus film distance）X線強(qiáng)度與距離的平方成反比關(guān)系。隨距離的增大，X線的強(qiáng)度下降，照片的密度會(huì)減低。距離改變，圖像密度保持不變，解決的方法是用平方反比定律。164. 屏-片組合增感屏對照片密度的作用取決于增感屏的增感率（P53）。增感率越高，所獲得的照片密度越大。膠片的感光度（P49）越大，形成的照片密度越大。 175. 濾過（濾過板） 濾過厚度和原子序數(shù)6. 陽極效應(yīng)（P29） 調(diào)整照片的密度差7. X線限束（遮線器/限束器） 減少了影像的總密度。188. 解剖部位及病理情況（1）衰減：厚度、原子序數(shù)、密度（2）人體基本組織結(jié)構(gòu)：氣體、脂肪、肌肉、骨骼（3）

6、病理因素： 如：肺炎、肺氣腫199. 濾線柵：明顯減小照片的密度。10. 暗室處理沖洗環(huán)境的安全性、顯影液特性、顯影溫度及時(shí)間等因素，對照片密度的大小有較大的影響。 20二、對比度照片對比度：指照片上相鄰組織影像的密度差。（一）概念21X線對比度（射線對比度）（ Kx）膠片對比度（膠片對比度系數(shù)）（） X線照片對比度（光學(xué)對比度）（K） 物體對比度（對比度指數(shù)）（）人工對比度 1. 物體對比度（對比度指數(shù)）（）源于物體固有的差異稱為物體對比度。（Z、d、）人體主要用四種物質(zhì)表示：氣體、脂肪、肌肉、骨骼。22= 2-12. X線對比度（射線對比度）（ Kx）透過人體組織后形成的X線強(qiáng)度分布上的差

7、異稱為X線對比度Kx。成因：23人體組織的結(jié)構(gòu)特性（ Z、d、 ）X線束的穿透特性（ kV ）Kx產(chǎn)生的根本原因決定Kx的大小Kx是人體組織對X線不同吸收所產(chǎn)生的強(qiáng)度差異：一種吸收系數(shù)和厚度的組織包圍另一種吸收系數(shù)和厚度的組織，是人體結(jié)構(gòu)的基本特征：24對比度指數(shù)（物體對比度）25表現(xiàn)結(jié)果：以肌肉作為背景表現(xiàn)出骨的形態(tài)。對比度指數(shù)越大，影像反差越大。263. 膠片對比度（）X線膠片對Kx的放大能力稱為膠片對比度。由于Kx所代表X線強(qiáng)度差異較小，遠(yuǎn)不能滿足人眼分辨人體組織間差異的要求。因此需X線接收器屏片系統(tǒng)大幅度提升X線對比度。膠片對比度放大能力主要取決于膠片特性曲線的斜率()或平均斜率( )

8、 。274.照片對比度（光學(xué)對比度）（K） X線照片上相鄰組織間的影像密度差稱為X線照片對比度K。K依存于被照體產(chǎn)生的X線對比度Kx，以及對Kx的放大結(jié)果。28X線對比度、膠片對比度與照片對比度之間的關(guān)系：29低對比度影像和高對比度影像305. 人工對比度心、肝、脾、腎等組織器官的平均原子序數(shù)幾乎相等，X線攝影時(shí)，X線吸收能力幾乎相等，利用其它高Z物質(zhì)（碘、鋇）或低Z物質(zhì)（空氣）作對比劑，作用于被檢體外或被檢體腔內(nèi)，人為制造出一種反差，以獲得照片對比度，這種對比度稱為人工對比度。31（二）影響照片對比度的因素32發(fā)射源被照體接收器沖洗加工觀片燈2.被照體因素（吸收、散射）1.射線因素（質(zhì)與量）

9、3.接收器（屏片系統(tǒng)）因素4.照片沖洗處理的因素 5.照片觀察的因素 1. 射線因素（質(zhì)與量）kV決定X線的穿透能力，又控制著影像對比度。其原因是，X線與人體組織作用時(shí)，主要發(fā)生兩種物理現(xiàn)象，即光電吸收和康普頓效應(yīng)。這兩種作用對影像對比度的形成都產(chǎn)生影響。33X線質(zhì)：X線的穿透力X線量：與對比度無直接關(guān)系，可使其好轉(zhuǎn)34臨床上，一般通過調(diào)節(jié)kV的方法控制對比度。為了得到對比度良好的照片，可采用不同管電壓進(jìn)行攝影，大致分類如下：35軟X線攝影（軟組織攝影）：2540Kv普通攝影：40100Kv高千伏攝影（高電壓攝影）：100150Kv特點(diǎn)：照片對比度加大特點(diǎn)：照片層次豐富2.被照體因素（吸收、散

10、射）（1）人體吸收人體組織對X線吸收的差異表現(xiàn)了影像對比度，這種差異取決于物質(zhì)對X線吸收能力：36（2）人體散射X線管發(fā)射出的原發(fā)射線穿過人體及其他物體時(shí)，產(chǎn)生光電效應(yīng)和康普頓散射，而產(chǎn)生方向不定、能量較低的二次射線。 散射線不能用于成像，只能使照片發(fā)生灰霧，照片對比度下降。 37 對比度下降的解釋例如，X線管原發(fā)射線為1000，透過A、B物質(zhì)后剩余X線強(qiáng)度分別為100、70，不發(fā)生散射時(shí)：假如加上透過物體后平均疊加的散射線強(qiáng)度為50，則：38 評價(jià)散射線的指標(biāo)散射線含有率：散射線占膠片全部射線的比率39散射線含有率=散射線全部射線散射線含有率的影響因素：40管電壓：管電壓增加，散射線增加照射野：照射野面積增加，散射線增加受檢體的厚度當(dāng)管電壓在8090Kv以上，散射線含有率趨于平穩(wěn)當(dāng)d15cm，散射線含有率不再增加當(dāng)照射野達(dá)30cm30cm時(shí)，散射線含有率達(dá)飽和3.接收器（屏片系統(tǒng)）因素使用屏-片組合所獲得的照片對比度，將明顯高于無屏?xí)r的照片對比度。值得注意的是，不同類型的屏-片組合特性能產(chǎn)生不同對比度影像。414.照片沖洗處理的因素 適當(dāng)提高顯影液的PH值，溫