第二章第三節(jié)X線檢查技術(shù)

第二章X線檢查技術(shù)X線檢查技術(shù)是醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)中最基本的檢查方法，屬于傳統(tǒng)放射學(xué)的范疇。主要內(nèi)容：X線攝影條件X線檢查體位及攝影基本概念X線常規(guī)及特殊檢查技術(shù)X線造影檢查技術(shù)數(shù)字X線檢查技術(shù)數(shù)字成像及膠片處理技術(shù)放射診斷質(zhì)量評(píng)價(jià)及影像質(zhì)量管理學(xué)習(xí)目的：①掌握x線攝影基礎(chǔ)知識(shí)，普通x線檢查技術(shù)，、參數(shù)選擇及影像效果，常規(guī)造影檢查方法等；②熟悉x線成像質(zhì)量影響因素，、操作流程及臨床應(yīng)用。X線攝影條件X線成像質(zhì)量影響因素影響X線照片影像質(zhì)量因素：X線管焦點(diǎn)、X線攝影條件、影像信息探測(cè)系統(tǒng)、被照體及圖像處理等。一、影像的光學(xué)密度與灰度（一）概念：照片的密度（黑化度）：透明性照片的暗度或不透明程度。影像灰度：若所獲得的被檢體影像不打印成X線照片，而是直接在影像顯示器上顯示，則顯示器上顯示的人體不同組織結(jié)構(gòu)的黑化(亮暗)程度密度與灰度是組成醫(yī)學(xué)影像的基本要素之一，在影像上能夠分辨出不同組織結(jié)構(gòu)的原因是影像具有足夠的密度(灰度)和對(duì)比度。醫(yī)學(xué)影像的記錄方式：干式打印包括：激光打印和非激光打印激光打印：①光一熱式成像②激光誘導(dǎo)成像非激光打?。孩僦苯訜岽蛴〖夹g(shù)②干式噴墨成像醫(yī)用X線照片：X線膠片的觀察：光線透光率的大小由照片的阻光能力決定。透光量的變化由照片透光率和阻光率表示。照片適宜的可視范圍：一般適合人眼觀察的x線照片密度范圍在0.25～2.0，適于人眼讀片的觀片燈的照度為5000。最適于人眼觀片的照片密度值是1.0左右.一般照片的影像密度值在0.7～1.5最宜于醫(yī)生識(shí)別。（二）影像照片密度的因素影響照片密度的因素主要有管電流量()、管電壓()、攝影距離、屏一片組合、膠片的沖洗條件。數(shù)字影像打印照片的密度與膠片打印、影像后處理參數(shù)、膠片的沖洗條件等相關(guān)。（1）管電壓值屏-片組合進(jìn)行普通平片攝影時(shí)，管電壓值和管電流量是影響密度的主要因素?？刂芚線光子的平均能量。（2）管電流量在正常的x線攝影曝光范圍內(nèi)，密度與X線曝光量成比例。管電流量決定著探測(cè)器所探測(cè)的信息量，影響著影像的。管電流量是保證影像質(zhì)量的基礎(chǔ)。（3）攝影距離X線強(qiáng)度與距離的平方成反比，隨攝影距離增大，X線的強(qiáng)度下降，照片密度減低。（4）探測(cè)器屏-片組合：增感屏的增感率越高，x線光子轉(zhuǎn)換成熒光的能力越強(qiáng)，所獲得的照片密度越大；X線膠片的感光度越高，獲得的照片密度越大。數(shù)字成像系統(tǒng)中，的探測(cè)器是，的探測(cè)器為，影響影像的顯示信息量，與照片密度無(wú)關(guān)。成像板結(jié)構(gòu)示意圖：從能量轉(zhuǎn)換方式分直接型平板探測(cè)器（非晶硒平板探測(cè)器）主要由非晶硒層構(gòu)成。入射的X射線使硒層產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在外加偏壓電場(chǎng)作用下，電子和空穴對(duì)向相反的方向移動(dòng)形成電流，電流在薄膜晶體管中形成儲(chǔ)存電荷。每一個(gè)晶體管的儲(chǔ)存電荷量對(duì)應(yīng)于入射X射線的劑量，通過(guò)讀出電路可以知道每一點(diǎn)的電荷量，進(jìn)而知道每點(diǎn)的X線劑量。優(yōu)點(diǎn)：非晶硒不產(chǎn)生可見(jiàn)光，沒(méi)有散射線的影響，可以獲得比較高的空間分辨率。間接型平板探測(cè)器（非晶硅平板探測(cè)器）由碘化銫等閃爍晶體涂層與薄膜晶體管或電荷耦合器件或互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成它的工作過(guò)程一般分為兩步，首先閃爍晶體涂層將X線的能量轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光；其次或者，或?qū)⒖梢?jiàn)光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。缺點(diǎn)：在這過(guò)程中可見(jiàn)光會(huì)發(fā)生散射，對(duì)空間分辨率產(chǎn)生一定的影響。改進(jìn)：將閃爍體加工成柱狀以提高對(duì)X線的利用及降低散射，但散射光對(duì)空間分辨率的影響不能完全消除。(5)圖像處理參數(shù)圖像后處理參數(shù)、打印機(jī)及膠片處理因素；處理技術(shù)，X線機(jī)及解剖、病理的因素。二、影像對(duì)比度（一）物體對(duì)比度1）定義：為使一個(gè)物體的組織結(jié)構(gòu)在x線影像中可見(jiàn)，此物體與其相鄰物體在物理特性(密度、厚度)或化學(xué)特性(組織的原子序數(shù))等方面必須存在一定差異，這種源于物體固有的差異稱為物體對(duì)比度。2）意義：形成醫(yī)學(xué)影像的基礎(chǔ)。3）人體主要物質(zhì)：氣體、脂肪、肌肉、骨骼等。（二）X線對(duì)比度X線本身是一束無(wú)信息的能源，當(dāng)它透過(guò)人體時(shí)，X線被部分吸收和散射，高吸收區(qū)域透過(guò)的X線與低吸收區(qū)域透過(guò)的X線形成強(qiáng)度分布的差別，這種透過(guò)人體組織后形成的x線強(qiáng)度的差異稱為X線對(duì)比度。x線對(duì)比度的產(chǎn)生有四種情況：①相鄰兩物體的吸收系數(shù)和厚度均不相同，透過(guò)的線量強(qiáng)度產(chǎn)生的差異；②相鄰兩物體的厚度相等，吸收系數(shù)不同而產(chǎn)生的x線對(duì)比度；③相鄰兩物體的衰減系數(shù)相等而厚度不同的兩部分物體所產(chǎn)生的對(duì)比度；④一種或多種吸收系數(shù)和厚度不同的物體包埋在另一物體中，醫(yī)用x線攝影常是這種情況。如位于肌肉之中的骨，位于肺內(nèi)空氣中的血管和病灶，由此產(chǎn)生x線對(duì)比度。產(chǎn)生x線對(duì)比度的原因：①x線吸收系數(shù)；②物體厚度、密度。醫(yī)用X線攝影主要利用的是產(chǎn)生光電吸收波長(zhǎng)范圍的X線。X線吸收系數(shù)×人體組織的原子序數(shù)4×X線波長(zhǎng)3。式中b為系數(shù)。人體組織的原子序數(shù)、X線的波長(zhǎng)、人體組織密度、厚度四個(gè)因素影響x線對(duì)比度。此外，還有散射效應(yīng)也影響x線對(duì)比度。（三）膠片對(duì)比度X線膠片對(duì)X線對(duì)比度的放大能力稱為膠片對(duì)比度。膠片對(duì)比度具有對(duì)x線對(duì)比度的放大能力，主要取決于膠片特性曲線的斜率(γ)或平均斜率。（四）光學(xué)（照片）對(duì)比度1、概念一般把照片上相鄰兩處的密度之差(D1一D2)稱作光學(xué)對(duì)比度。照片上的密度值差異是辨別物體影像存在的基礎(chǔ)。照片影像就是由無(wú)數(shù)的對(duì)比度構(gòu)成的。對(duì)比度符合加法法則。照片對(duì)比度是以黑化度差異的形式表現(xiàn)出體的結(jié)構(gòu)特性。照片對(duì)比度取決于物體對(duì)比度、x線對(duì)比度、膠片對(duì)比度、數(shù)字處理參數(shù)和膠片處理過(guò)程。照片在可視密度范圍內(nèi)，人眼可分辨的密度級(jí)數(shù)或灰階數(shù)稱對(duì)比度的影像特征。x線照片密度范圍一般是0.25～2.0。特征形式：①高對(duì)比度影像：當(dāng)影像上相鄰兩點(diǎn)的密度差大時(shí)稱為高對(duì)比度影像。存在的問(wèn)題在可視密度范圍內(nèi)可分辨的灰階數(shù)較少，不易顯示出人體組織密度的細(xì)微改變。②低對(duì)比度影像：當(dāng)影像上相鄰兩點(diǎn)的密度差異較小時(shí)稱為低對(duì)比度影像。低對(duì)比度影像在照片的可視密度范圍內(nèi)能顯示出更多的灰階級(jí)數(shù)。存在的問(wèn)題，在可視密度范圍內(nèi)可分辨的灰階數(shù)較多，影像上表現(xiàn)的組織密度間差異很小，人體組織密度差別不大的結(jié)構(gòu)不易被人眼區(qū)分。2、影響光學(xué)（照片）對(duì)比度的因素X線質(zhì)(管電壓)、X線量、膠片γ值和灰度（1）X線質(zhì)：決定X線的質(zhì)，即穿透能力，控制著影像對(duì)比度。①軟組織攝影：用25～40；②普通攝影：用40～100；③高千伏攝影：大于120。（2）X線量：X線量與對(duì)比度沒(méi)有直接的影響，但隨著X線量增加，探測(cè)器接受的能量(信息量)增加，照片的對(duì)比度會(huì)降低。（3）膠片γ值：應(yīng)用γ值不同的膠片記錄影像時(shí)，所得的照片對(duì)比度是不同的。（4）灰度：灰霧來(lái)自散射線、膠片與膠片處理過(guò)程。①管電壓越高，被照體產(chǎn)生的散射線越多；②膠片保存時(shí)問(wèn)太長(zhǎng)，或保管不妥，會(huì)使膠片灰霧增加；③傳統(tǒng)膠片沖洗技術(shù)直接影響照片對(duì)比度，若顯影不當(dāng)，暗室照明不安全，也可在膠片上產(chǎn)生灰霧。這些異常的灰霧，可使照片對(duì)比度降低，導(dǎo)致本來(lái)對(duì)比度較小的病灶難以辨認(rèn)，甚至被漏掉。（五）人工對(duì)比度采用人工注入對(duì)比劑的方法而獲得人體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)間的影像對(duì)比度稱為人工對(duì)比度。三、照射野與散射線（一）照射野通過(guò)X線管窗口的X線束入射于被檢體的曝光面。照射野的大小與X線照片影像的密度、對(duì)比度有很重要的關(guān)系。準(zhǔn)直器：（二）散射線（二次射線）它主要由康普頓效應(yīng)產(chǎn)生。散射線形成無(wú)用影像，使照片發(fā)生灰霧，影響照片對(duì)比度。散射線多少相關(guān)因素：x線波長(zhǎng)、被照體的厚度、面積、被照體組織的原子序數(shù)等。散射線能量相關(guān)因素：原發(fā)射線的能量及散射角度。散射線產(chǎn)生示意圖1．散射線對(duì)影像質(zhì)量的影響散射線少灰霧對(duì)比度散射線多對(duì)比度模糊效果2、散射線的擬制(1)準(zhǔn)直器：抑制散射線產(chǎn)生的主要方法是用準(zhǔn)直器控制照射野大小，減少不必要的照射面積，并將與X線束方向不同的焦點(diǎn)外X線吸收掉。(2)濾過(guò)板：將適當(dāng)厚度的金屬薄板，如鋁板、銅板等，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，從而減少散射線。3．散射線的排除空氣間隙法和濾線柵法(1)空氣間隙法：(2)濾線柵法：濾線柵是直接吸收散射線最有效的設(shè)備，與準(zhǔn)直器并用效果更好。濾線柵的分型：根據(jù)鉛條的排列方式可將濾線柵分為三種類型：平行式、聚焦式和交叉式。根據(jù)在攝影中其是否運(yùn)動(dòng)分為靜止式和活動(dòng)式。使用濾線柵注意事項(xiàng)：①使用平行式濾線柵時(shí)，攝影距離要大，一般用于胸部攝影，安裝在胸片架內(nèi)；②使用聚焦式濾線柵時(shí)，x線管焦點(diǎn)至濾線柵的距離應(yīng)在濾線柵柵焦距允許的范圍之內(nèi)；③使用交叉式濾線柵時(shí)，X線管焦點(diǎn)在濾線柵的垂直中心上，并且x線管焦點(diǎn)至濾線柵的距離應(yīng)在濾線柵柵焦距允許的范圍之內(nèi)。④濾線柵有正反兩個(gè)面，聚焦式和交叉式濾線柵不能反面應(yīng)用。四、X線攝影條件的選擇與自動(dòng)曝光控制系統(tǒng)（一）X線攝影條件的選擇攝影條件的選擇（一）感光效應(yīng)（二）X線攝影條件的基本因素（三）X線攝影條件的應(yīng)用1、感光效應(yīng)指X線通過(guò)人體被檢部位后，使感光系統(tǒng)感應(yīng)有效X線，并由此產(chǎn)生診斷所需的影像效果。即X線攝影后的影像效果均稱之為“感光效應(yīng)”或：X線對(duì)膠片的感光作用影響感光效應(yīng)的因素：管電壓、管電流、曝光時(shí)間、焦-片距等感光效應(yīng)公式：.I.T

R2n值一般在2-5的范圍2、X線攝影條件的基本因素1）管電壓是影響照片密度、對(duì)比度以及信息量的重要因素。X線的穿透能力取決于的高低。在x線攝影的能量范圍內(nèi)，主要作用形式是光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)。2）管電壓和管電流量：其他因素固定，x線感光量(E)與和的乘積成正比。3）管電流和攝影時(shí)間：對(duì)于和秒(s)的選擇，要充分考慮到被檢體的狀態(tài)，易運(yùn)動(dòng)的攝影部位采用短時(shí)間、大毫安。4）攝影距離：焦-片距（）或焦點(diǎn)-影像距離()焦點(diǎn)至膠片(探測(cè)器)問(wèn)的距離。在攝影的有效范圍內(nèi)，膠片上得到的x線量與的平方成反比。5）變換屏一片系統(tǒng)：屏一片系統(tǒng)影響著照片上形成的影像密度、對(duì)比度、銳利度以及信息傳遞功能。關(guān)注增感屏的增感率（S）Q0／S若用增感率為S1，的增感屏所需管電流量為Q1，那么用增感率S2的增感屏所需的Q2Q2.Q1=S1／S2.Q16）濾線柵和照射野濾線柵在選擇攝影條件時(shí)要考慮到濾線柵的曝光量倍數(shù)(B)。設(shè)不使用濾線柵時(shí)的管電流量為Q0，那么在使用濾線柵時(shí)的為：=曝光量倍數(shù)BX不用濾線柵時(shí)的管電流量Q00照射野必須有效地使用遮線器控制照射野。隨著照射野的縮小，散射線含有率下降，照片對(duì)比度提高，但是需增加毫安秒以保持影像密度不變。3、X線攝影條件的應(yīng)用X線攝影條件的制定，除了攝影條件基本因素外，還必須考慮人體被檢部位的構(gòu)成，被檢部位組織器官運(yùn)動(dòng)狀況、病理、年齡、胖瘦等因素。各地應(yīng)用方法有一些差異，大體可歸納為四類。(1)變動(dòng)管電壓法（變動(dòng)技術(shù)）變動(dòng)法也稱美國(guó)法把攝影中各種因素作為常數(shù)，使管電壓隨著被檢體的厚度而相應(yīng)變化，其數(shù)值關(guān)系可用下式來(lái)表示Ｖ＝2×d＋Ｃ式中：Ｖ（kＶ）代表管電壓，d代表被檢體的厚度（㎝），Ｃ代表常數(shù)。上式中的Ｃ可由實(shí)驗(yàn)求出。由此數(shù)就可用上式求出被檢體的厚度和管電壓的數(shù)值關(guān)系。例如，當(dāng)管電流是100mＡ，靶距離是100㎝時(shí)，四肢骨的常數(shù)Ｃ＝30，腰椎骨的常數(shù)Ｃ＝26，頭部的常數(shù)Ｃ＝24。（2）固定管電壓法在X線攝影中值是固定的，作為照片密度的補(bǔ)償，隨著被攝體的厚度d和密度p而變化。管電壓值一般要高10～20，所用的值成倍下降3、對(duì)數(shù)率法及X線攝影條件規(guī)范化不論是改變的X線攝影方法，還是固定技術(shù)，都未能完全解決如何獲得一張優(yōu)質(zhì)X線照片的攝影條件問(wèn)題，因此有必要恰當(dāng)?shù)亟鉀Q諸因素（、mＡs、幾何條件、感光材料、濾線柵、增感屏性能、電源整流方式、體厚等）的平衡關(guān)系問(wèn)題。西門(mén)子公司的F．Ｃ研究的西門(mén)子條件表，又稱對(duì)數(shù)率法或點(diǎn)數(shù)法解決了平衡諸攝影條件因素的方法問(wèn)題。攝影條件規(guī)范化：指平衡Ｘ線攝影各因素，使在Ｘ線照片上得到恰當(dāng)?shù)拿芏戎挡@得最大信息的方法，對(duì)數(shù)率法是較好的方法。其內(nèi)容是：將影響曝光量的