醫(yī)學影像技術學

醫(yī)學影像技術學

醫(yī)學影像技術學

-、醫(yī)學影像技術學概念：

醫(yī)學影像技術學：是研究借助于某種介質（X線、電磁場、超聲波）與人體相互作用，

把人體內(nèi)部組織器官結構、密度以影像方式表現(xiàn)出來，供診斷醫(yī)師根據(jù)影像提供的信息進

行判斷，從而對人體健康狀況進行評價的一門科學。二、內(nèi)容：

1.普通X線成像技術（X線攝影學）和數(shù)字X線成像技術.2.DSA（數(shù)字減影血管造影）技術.

3.CT成像技術.

4.MRI（磁共振）成像技術.5.超聲成像技術.6.核醫(yī)學成像技術.

第一篇普通X線成像技術?.普通X線成像技術概念

它是一門研究如何利用特殊的X線介質與人體相互作用，獲取一幅富含人體內(nèi)部組織結

構信息的優(yōu)質X線影像，為診斷醫(yī)師提供清晰可辨的影像信息，從而對人體內(nèi)部組織器官

健康狀況作出正確判斷的一門學問。

學習普通X線成像技術的重要性

1.獲取優(yōu)質X線影像是準確診斷的前提。2.診斷醫(yī)師可指導、評價技術人員工作。

3.新世紀數(shù)字影像時代來臨，診斷醫(yī)師、技術、工程人員工作有交叉、融合趨勢，應

建立技術、診斷、工程三融合觀點。三.發(fā)展與展望：（三個階段）

1.傳統(tǒng)X線診斷階段（1895年——1976年）

（1）成像設備：小容量單功能機一大容量多功能機；中頻機一高頻機發(fā)展。透視：老

式熒光屏、暗室操作。小容量中頻機無增感屏階段：成像時間長，輸出不穩(wěn)定，圖像質量

差，機器壽命短，不利于防護，限制了X線檢查范圍。多功能高頻機、增感屏、造影劑應

用，使成像時間縮短,造影劑增加了人體天然對比度,擴大了X線檢查范圍。

（2）影像加工技術：手工操作，環(huán)境差、功效低、沖洗條件不恒定，難以保證圖像質

量。

（3）影像資料保存：X光照片為主。體積大、占用空間多、保存

時間有限（5——10年），查閱不便。

2.現(xiàn)代醫(yī)學影像學建立階段（80年代——90年代中期）

（1）、成像設備：計算機科學和微電子技術向醫(yī)學領域廣泛滲透，新技術不斷涌

現(xiàn)（2—3年）。

A：影像增強器：喑室透視變明室操作，X線劑量減小，圖像質量明顯提高。

B：CT>MRI、DSA、ECT等，極大地拓展了影像診斷、治療應用范圍。（天然對比

度小的實質器官）診斷從解剖形態(tài)變化向功能代謝變化轉變；出現(xiàn)了診斷和治療相結合的

介入治療；成像板及平板探測器的研發(fā)，為數(shù)字影像時代的來臨奠定了堅實基礎。

（2）、影像加工技術：自動洗片機取代手工沖洗。條件恒定、速度快、工效高、環(huán)境舒

適、圖像質量顯著提高。CT、MRI等配備多幅相機或激光相機與自動洗片機相連，實現(xiàn)了

明室操作。

（3）、影像資料保存：磁盤、光盤存儲，體積小、容量大、可永

久保存，便于隨時拷貝和檢索。

3.21世紀未來醫(yī)學影像數(shù)字化階段（21世紀展望）

21世紀初葉：醫(yī)院信息一體化格局：病人信息系統(tǒng)（PIS）+醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）+

放射科信息系統(tǒng)（RIS）+圖像存儲傳輸系統(tǒng)（PACS）形成；傳統(tǒng)模擬影像被數(shù)字影像

全面取代，無膠片化和網(wǎng)絡信息資源共享，綜合信息使診斷更加客觀準確。環(huán)境舒適，工

作更加得心應手。

第一章X線成像基本理論

第一節(jié)：優(yōu)質X線影像條件、影像評價方法、相關概念

（X線產(chǎn)生及特性自學）

優(yōu)質X線照片影像條件：

1、盡量少的斑點。2、無劃痕或系統(tǒng)偽影。

3、密度適當、對比度良好、銳利度（清晰度）鮮明。4、正確的幾何投影。

5、體位標準。

6、標記整齊無誤。

影像質量評價方法：

（一）、主觀評價法：通過視覺觀察對影像質量作出評判。（三種）

LBureger評價法：又稱對比度——清晰度曲線法。金屬網(wǎng)測定

法及解像力法亦屬此法。

特點：視覺感受影像細節(jié)評價像質。優(yōu)點；簡單易行。

缺點：因人而異，不全面。

2.ROC曲線：以通訊工程學中的信號檢出理論為基礎，以受信者操作特性曲線的解析和

數(shù)理統(tǒng)計為手段的評價方法。

特點：既可對某一檢查方法效果作出評價，亦可對幾種檢查方法作出比較。還可對醫(yī)師

診斷的準確性作出評判。3.模糊數(shù)學評價法：用模糊集合代替經(jīng)典集合的新型數(shù)學方

法評價影像質量。國內(nèi)尚處于起步階段。（二）客觀評價法：用構成影像中的一些物

理屬性的特性量來進行測定的評價方法。

1.MTF（調制傳遞函數(shù)）：評價影像銳利度（清晰度）。是評價像質的主要方法。

2.威納頻譜：評價影像粒狀度。

（三）、綜合評價法：把主觀和客觀兩種評價法有機結合，根

據(jù)診斷要求及受檢者的必須劑量要求綜合評價影像質量的方法。80年代WHO倡導的QA

（放射診斷質量保證）和QC（質量控制）要求敘述為：以診斷要求為依據(jù)，用物理參量作

客觀評價手段，以成像技術條件作保證。三者有機結合，且注意盡量減少病人受檢劑量的

綜合評價像質的方法。

（四）、實際工作中評價圖像質量的等級標準（根據(jù)優(yōu)質X線影像的六個條件）

甲級：符合全部六個條件。

乙級：其中一項不符合，但無礙診斷。

丙級：其中兩項或兩項以上不符合。但仍可作出診斷。丁級：無論幾項不符

合，圖像信息無法滿足診斷要求，需重

新獲取圖像。俗稱廢止圖像。三.相關概念:

（一）、照片斑點

1.概念：帶增感屏的膠片經(jīng)均勻X線照射，暗室加工后照片

上發(fā)現(xiàn)其密度并不均勻，有不規(guī)則斑點出現(xiàn)。又稱照片顆粒性或粒狀度。

2.對圖像質量的影響：觀閱圖像有一粗糙II的視覺感受，嚴重

時湮沒微小信息，造成診斷困難。它是影響圖像質量的初始因素。斑點越嚴重，圖像質

量越差。

3.構成：由量子斑點、膠片斑點、屏斑點三部分構成。量子

斑點通過增感屏放大更加突出，所占比重最大。

（1）量子斑點：

是X線量子一統(tǒng)計漲落II的照片記錄。

X線量子的產(chǎn)生以及穿透人體到達屏-片系統(tǒng)的空間分

布具有隨機性和不均勻性，遵循統(tǒng)計學幾率定律的一統(tǒng)計漲落II法則。人體對X線衰減

亦遵循該法則。

A：X線量子的統(tǒng)計漲落：假定X量子無限多，可認為到達像面上單位面積內(nèi)的量子數(shù)處

處相等。實際工作中用mAs表示的X線量子數(shù)總是有限的，因而像面上單位面積內(nèi)的量子

數(shù)則因位置不同而不同，這種量子密度的變動稱X線量子的統(tǒng)計漲落。

B：結論：單位面積內(nèi)的平均量子數(shù)（mAs）越大，量子斑點

越少，圖像質量越好。反之，量子斑點增多，圖像質量變差。C：形成X線影像必

要的、最低限度的X線量子數(shù)：照片為：10~5

個/mm2透視為40個/mm2

D：克服或減少量子斑點的措施：a）所用mAs不宜過小。b）

使用增感屏的增感因素不宜過大。c）管電壓（Kv）不宜過高。

（2）膠片斑點：由膠片乳劑層中鹵化銀顆粒大小、活性、涂

布是否均勻弓I起。

克服措施：改進膠片生產(chǎn)工藝，選擇使用感光特性良好的膠片。（3）屏斑

點：由增感屏結構（熒光物質純度、發(fā)光率、量子

吸收率、顆粒大小、涂布是否均勻等）引起。

克服措施：改進增感屏生產(chǎn)工藝。選擇與機器容量匹配的增感

屏。

（二）、密度（D）概念：指X光照片的黑化程度。又稱黑化度。D是形成X

線照片影像的先決條件。是膠片是否接受X線照射的證據(jù)。

未經(jīng)X線照射的X線膠片：暗室加工后除木底灰霧

密度外，幾乎透明，無形成影像的基本密度。不含任何信息。

曝光不足的X線照片：暗室加工后呈白霧色，無法顯

示病變細節(jié)和內(nèi)部結構。

曝光過度的X線照片：暗室加工后呈灰黑色，無法觀

察軟組織及微細病變。

2.適合診斷的密度值范圍：人眼對密度分辨的限度，最低為0.15最高為2.0。因

而0.15-2.0就是適合診斷的密度值范圍。3.良好X線照片密度值范圍：0.3-1.

5。此范圍人眼有最佳反

差（對比度）感覺。

（三）對比度（K,光學對比度）

L概念：指同一X線照片上，相鄰影像之間的密度差。也稱黑白反

差。是Kx轉化為可見影像的照片記錄。是辨別物體影像存在的基礎。沒有對比度（密

度差），將無法形成供診斷的畫面。

2.自然對比度、人工對比度：

（1）自然對比度：因人體組織結構及肢體厚薄本身存在明顯差

異，對X線吸收、衰減程度不同，產(chǎn)生明顯的X線對比度，照片記錄后形成明顯的光學

對比度，這種對比度稱自然對比度。

（2）人工對比度：某些器官（腦、肝、腎、心血管）因自身結構差異小，不能產(chǎn)生明顯的

X線對比度，照片記錄后的自然對比度也小，需采用人為的方法提高其對比度，這種對比

度稱人工對比度。

提高人工對比度常用方法：

A：注入陽性或陰性造影劑。（造影檢查）B：高Kv攝影。C：軟X線攝影。

（四）、銳利度

1.概念：指相鄰組織器官影像邊緣的清晰程度。又稱清晰度。

（相反稱模糊度）

2.影響銳利度的因素：凡導致影像模糊度增加的因素就是影

響銳利度的因素。

（1）X線管焦點尺寸大小。

（2）焦一肢距（a）及肢一片距（b）

（3）被檢體有無運動，機械設備有無不良振動。（4）增感屏的選擇與裝配是否正確。

（5）暗室處理是否恰當。

第二節(jié)：X線照片影像的形成

一、X線對比度（Kx）

（-）概念：X線照射人體時，由于被檢體厚度、內(nèi)部組織結

構密度不同，對X線衰減程度不同，導致透過X線的強度也不相同，這種不同強度的透

射X線稱X線對比度。（Kx是形成K的基礎，K是Kx的照片記錄）

一種組織包含在另一種組織中是最常見的成像形式。1.上下兩部分不產(chǎn)生對比

2.中間有密度差部分

3.Kx=ed（u2-ul）

4.如：肌肉中的骨，肺內(nèi)病灶，顱骨等

5.周圍組織的ux對對比度有影響

周圍組織的UX對對比度的影響

1,起濾過板的作用，使線質變硬，U變小。2,產(chǎn)生散射線使線質損失

如：被肌肉包裹的肋骨與薄肌肉包裹的手等，其系數(shù)小，故后

者圖像對比度好于前者。

結論：產(chǎn)生X線對比度的原因是吸收系數(shù)u和肢體厚度d。其中

吸收系數(shù)u是最主要的原因

（二）、影響X線對比度的因素：根據(jù)公式Kx=I2/Il=e-u2x2-（-ulxl）

1.某組織的平均原子序數(shù)Z：構成差異越大，Kx越大。如骨與

軟組織。

2.某組織密度p：密度差異越大，吸收系數(shù)差異越大，Kx越大。

如正常肺組織與鈣化灶。

3.X線波長：Kv越高，波長越小，Kx越小。4.肢體厚度d。5.散射線效應：

不直接影響Kx,間接影響Kx轉換的K。（三）X線對比度的觀察方法

X線看不見，摸不著，無法直接觀察。必須通過某種媒介

轉化才能觀察。常用方法有：

1、透視法：（老式熒光屏、影像增強器）

2、攝影法：直接攝影法（有、無增感屏）間接攝影法。

X線對比度的觀察法

光學對比度表達式：通常將光學對比度定義為照片上相鄰兩

處的密度差：

光密度D取入射光與投射光強度比值的對數(shù)值.光學對比度

K=D1-D2光學密度=阻光率的對數(shù)值（入射光強度/透過光強度）結論：X光照片

的光學對比度是由被檢體產(chǎn)生的X線對比度

轉化而來，特性曲線斜率為1,的膠片對Kx有放大作用。

三.影響光學對比度的因素：1、膠片「值的影響（圖2-6）

結論：「值高的膠片所獲影像光學對比度K越大；相反r

值越

小，K也越小。

2、線質（Kv）的影響：（圖2-7）

結論：用同一「值膠片采用不同線質（Kv）的X線攝影，高Kv

時，各組織X線的吸收差異不大，所獲影像對比度（K）低。而低Kv攝影時，各組織對

X線吸收差異大，所獲影像對比度（K）高。即調整Kv可改變X光照片影像對比度。

3、線量的影響（圖2-10）

X線量是指X光子的數(shù)量，一般用管電流（mA）與曝光時間（s）

的乘積來表示。又稱管電流量（mAs）.結論：通常情況下mAs不直接影響對比度，

但在一定范圍內(nèi)mAs

增加I,照片密度也增加，可使照片上低密度部分影像對比度明顯好轉，一般不單獨采用

它來獲取高對比度照片。

4。灰霧度對照片對比度的影響。

（1）灰霧度:指X光照片上正常組織影像密度之外的異常密度

影，又稱背景密度。

（2）對K的影響：灰霧密度可大幅降低照片對比度，工作中應

當盡量避免。

（3）常見灰霧來源及預防措施：

A、射線產(chǎn)生的灰霧：焦點外X線，方向紊亂，不攜帶人體信息

一遮線筒或縮光器；高Kv條件下的散射線（主要來源），濾線柵或空氣間隙效應；射

線源污染，遠離射線源或屏蔽。

B、來自X光膠片的灰霧：本底灰霧：未經(jīng)曝光暗室加工后出現(xiàn)

的密度。膠片過期造成；（先入先出原則）乳劑灰霧：乳劑配方及涂布工藝不良，膠片

保管不善。

C、暗室加工產(chǎn)生的灰霧：顯影灰霧：顯影液溫度過高或定影

液混入顯影液。氧化灰霧：手工沖洗時空氣中暴露過久。漏光灰霧，暗室漏光或一安全

燈II下暴露時間長。壓力及摩擦灰霧；指甲痕、折痕。靜電灰霧：閃電狀或樹枝狀，干燥

環(huán)境產(chǎn)生。

第三節(jié)：影像模糊分析

一.模糊度概念：指影像邊緣不清晰程度。（與清晰度相對應）。二.導致影像模

糊的原因：

1.幾何學模糊：焦點尺寸引起的半影模糊，幾何投照原理引起

的放大和失真。

2.運動模糊：被檢體的運動、機械裝置的振動。

3.屏/片組合產(chǎn)生的模糊：增感屏和膠片自身結構所致；屏-片接

觸不良。

（-）幾何學模糊：焦點尺寸所致的半影和幾何投影原理所致

的影像變形失真稱幾何學模糊。LX線管焦點

（1）焦點的基本概念：

A.實際焦點：指陽極靶面接受電子束撞擊的實際面積。（矩

形）

B.有效焦點：（圖3-1；3-2）由于陽極靶面的傾斜，實際焦點

在X線管窗口下方不同方位上的投影大小不同。把像面不同方位上觀察到的焦點稱有效

焦點。

C.有效焦點的尺寸：指球管靶面在窗口下垂直方向上水平投

影的大小。尺寸=a.b.sina

D.有效焦點的標稱值：用無量綱的數(shù)字（如L0；0.3等）表

示有效焦點的大小。（指有效焦點或實際焦點寬的尺寸，產(chǎn)品說明書常采用此值）

有效焦點及其隨方位的變化近陰極端射線量

大；近陽極端射線量小，稱陽極效應。

（跟端效應）

（2）球管焦點成像性能的主要參數(shù)：焦點尺寸、焦點一維調制

傳遞函數(shù)（MTF）、焦點極限分辨率（R）、焦點散焦值（B）oA.焦點尺寸：

半影：

1）概念：指具有一定尺寸大小的球管焦點（并非點光源）進

行X線攝影時，被檢體除形成適度放大率的本影影像外，由于幾何投影原理，其周邊還

形成一定尺寸的模糊陰影，這種模糊陰影稱半影。是影像產(chǎn)生模糊的主要原因。

半影

2）計算公式：用F表示焦點尺寸（標稱值）；a代表焦一肢距；b

代表肢一片距；H代表半影尺寸，則H=F*a/b

3）減小半影的方法:：（根據(jù)半影公式）

（a）縮小焦點尺寸（F）:（在球管熱容量允許前提下，盡量選

用小焦點）

（b）縮小肢-片距（b）:（使被檢體或病灶盡量貼近膠片）

（c）適當增大焦-肢距（a）:（受球管熱容量限制及防護要求，并

不常規(guī)采用此法）

（d）選擇適宜的管電流：（有效焦點隨管電流增大而變大，且

沿寬的方向線量成雙峰分布都可使影像模糊，實際工作中并非處處選擇大的管電流。小

焦點管電流限制在150mA以下）

4）半影對照片質量的影響：半影是導致影像模糊的主要原因，

使影像清晰度降低，嚴重者可出現(xiàn)影像消失。

B.焦點一維調制傳遞函數(shù)（MTF）：是描述焦點作為面光源

使肢體成像時，肢體影像再現(xiàn)率的函數(shù)關系。最大值為1,最小值為0。

意義：焦點MTF值越大，成像性能越好。

C.焦點的極限分辨率（R）：

分辨率：是指識別和辨認影像細節(jié)的能力。

極限分辨率（R）：是指在規(guī)定條件下用星形測試卡測試，于

星形卡像面上出現(xiàn)不能成像的第一個模糊帶所對應的空間頻率值。R=l/2d（2d為焦點線

擴散函數(shù)的半值寬度）。焦點小，線量成單峰分布，R值就大；焦點大，線量成多峰分

布，R值就小。意義：R值大，成像性能好；反之，成像性能則差。

D.焦點的散焦值（B）：是描述球管焦點的極限分辨率R隨

負荷條件變化而變化的量。B21。

意義：只有當B接近1時，其成像性能受負荷條件影

響最小。（主要與制作工藝及靶物質純度有關）（3）中心X線束

（a）概念：指圓錐形X線束中心部位的X線。（b）意義：

1）中心X線束代表著攝影方向。

2）通常情況下要求一三心一線II,且與膠片垂直，減少影像變形

失真。（三心一線：是指球管焦點中心、被檢肢體中心、膠片中心都位于中心X線束

上）

3）特殊情況下，為避免組織器官相互重疊，需使中心X線束

傾斜與膠片成一定角度進行攝影。

（c）模擬X線束的可見光照射野：X線看不見，摸不著，中心

X線束也一樣。實際工作中常用準直儀發(fā)出的可見光來模擬X線束，十字中心代表中心

X線束的入射點，并可調節(jié)照射野大小。

2.影像的失真：（圖3-29；3-30）

（1）概念：當斜射線（中心X線傾斜或中心X線入射點偏移）

攝影時、由于被檢體兩側的縱向放大率不同，致影像歪斜變形，甚至相鄰影像相互重

疊，這種現(xiàn)象稱影像的失真。

（2）減少影像失真的措施：

1）焦點位于被檢體正上方，盡量利用中心X線束垂直攝影。2）縮短肢一片距

b,被檢體或病灶盡量貼近膠片。

3）增大焦-片距a+b。（即攝影距離）。減小肢體兩側縱向放大率

差異。

4）被檢體盡量與膠片平行。

（3）減少影像相互重疊的方法：人體結構復雜，投影相互重

疊，三維立體物投影成二維平面影像，僅單一方向攝影，不能正確顯示其形態(tài)和部位。

（圖3-31）減少影像相互重疊的方法有：

1）改變中心X線入射方向，進行多方向攝影。（病人體位固定，

改變中心X線入射方向；固定中心X線入射方向，變動病人體位。）

2）中心X線傾斜（打角度）或改變中心X線入射點利用斜射線

攝影。斜射線可致影像失真，但在某些特殊情況下，為減少重疊帶來的診斷困難，需要

利用斜射線進行攝影。如頭顱許多體位的設計。

3）切線位攝影：為使某些邊緣凸出、凹陷或人體表面病灶顯示

清楚，可將中心X線束從這些部位的基底面平行通過，避免病灶本身和其它部位的重

疊。這種攝影技術稱切線位攝影。主要用于兒童顱骨凹陷性骨折；頭顱及其它部位表面包

塊等檢查。（二）、運動產(chǎn)生的模糊（圖3-48）

1、概念：曝光過程中，球管、被檢體、膠片三者無論哪一個發(fā)

生運動，都可產(chǎn)生影像模糊。這種模糊稱運動模糊。（其中，球管、膠片容易固定，而

被檢體的運動有時無法控制，如小兒、意識障者、外傷劇痛者、哮喘急性發(fā)作者、內(nèi)臟器

官的搏動和蠕動等。運動模糊主要指肢體運動產(chǎn)生的模糊。）

2、運動模糊度表達式：與半影模糊相似，運動模糊度Hm是股

體運動幅度m的幾何放大投影Hm=m*（1+b/a）3、避免或減少肢體運動模糊的措

施：

（1）充分固定被檢體：自然、舒適、持久的體位；吩咐患者保

持不動；用沙袋、棉墊、固定帶或特制固定裝置進行固定。（2）穩(wěn)定機械裝置：

機器安裝規(guī)范，連接牢固，使用中隨時檢

查剎車裝置。

（3）一搶鏡頭II。選擇運動幅度小的機會曝光。主要針對不自主

運動。

（4）盡量縮短曝光時間：采用高mA短時間組合或配備高速增

感屏。

（5）縮短肢-片距b,適當增加焦-肢距a。

4、運動模糊的應用：運動模糊具有兩面性。一方面，運動可致

影像模糊；另一方面，運動模糊還可化腐朽為神奇，適當加以利用，擴大X線檢查范

圍。

（1）X線斷層攝影：（包括平面和曲面斷層攝影）其基本原理

就是對運動模糊的應用。

（2）自體體層攝影：人體某些部位（如胸椎、上部頸椎）因其它結構的重疊，常規(guī)攝

影往往不能清楚顯示。此時，需采用大焦點、小叫、長時間、短距離（a+b）囑病人不停

止呼吸或反復張合下頜骨等技術，使不需要觀察的組織因運動及半影模糊度增加不能清晰

成像，而需要觀察的組織清晰成像。這種攝影技術稱自體體層攝影。

（三）、感光系統(tǒng)產(chǎn)生的模糊（圖3-52）1、感光系統(tǒng)產(chǎn)生模糊的原因：

（1）X光子激發(fā)熒光粒子產(chǎn)生熒光，到達膠片時點光源變面光源，

點感光變而感光，像素顆粒變粗致影像模糊，這是屏-片組合產(chǎn)生模糊的主要原因。尤

其在增感屏裝配不當，屏-片接觸不良時更嚴重。

（2）光暈和光滲引發(fā)的模糊：

光暈：指增感屏發(fā)出的熒光通過各界面時產(chǎn)生反射而引發(fā)的模

糊。

光滲：指增感屏熒光發(fā)生散射所致的影像失真。

（3）膠片本身產(chǎn)生的模糊：原理與增感屏引發(fā)的模糊相似。但

AgX顆粒小，且膠片本身很薄，由它產(chǎn)生的模糊可忽略不計。面光源

2、感光系統(tǒng)產(chǎn)生模糊的表現(xiàn)：照片顆粒性（粒狀度）增粗，即

照片斑點增多、增大。觀片時有砂粒狀感覺。

3、減輕感光系統(tǒng)模糊的措施：

（1）無特殊需要，盡量避免高速屏與高感度膠片的匹配。尤其

在高Kv條件下。

（2）無特殊需要，盡量避免大角度傾斜攝影，防止交迭效應和

斜射線效應。（圖3-54）

第四節(jié)：散射線

一、散射線的來源及危害1、來源：

（1）人體散射：X線照射人體，發(fā)生康-吳效應產(chǎn)生散射線。（2）人體外散

射：X線照射周圍建筑物、空氣、攝影介（架）、

暗盒等產(chǎn)生散射線。

（3）焦點外X線形成散射線。2、危害

（1）影像對比度受損，像質變差。散射線方向紊亂，不攜帶人

體信息，使膠片普遍感光形成背景密度（灰霧度），影像對比度降低。

（2）對病員及工作人員健康危害，不利于防護。

二、散射線與肢體厚度的關系：（圖3-34）

隨被檢體厚度增加，散射線含有率隨之增加。開始階段增

加迅速，當厚度達15cm時，散射線含有率達80%,接近飽和狀態(tài)。這是工作中是否加用

濾線器的依據(jù)。

三、散射線與照射野的關系：

1、照射野概念：是指從X線管窗口發(fā)111的X線束入射被檢體曝

光面積的大小。

2、散射線與照射野的關系：人體是一個巨大的散射體，照射野

越大，散射線越多。相反，散射線越少。這種現(xiàn)象在被檢體較厚、采用高Kv攝影時更

加明顯。實際工作中應嚴格控制照射野，既有利于防護，又可減少散射線，提高照片質

量。

3、實際工作中對照射野的控制要求：將照射野控制在能容納被

檢體部位的最小范圍，一般都比所用膠片尺寸略小，使膠片四周約2nlm不接受X線照

射。這一點實際工作中最易忽略。4、照射野的控制方法

（1）遮線筒法：（圖3-37）重金屬材料（鉛或鐵）制作。老式

機器配備，現(xiàn)已淘汰。

（2）多層縮光器法：（圖3-36）亦采用重金屬材料制作，用可

見光模擬X線束照射野，可遮去焦點外X線。手動或電動馬達控制照射野大小，應用方

便?，F(xiàn)代機器都采用這種裝置。

四、散射線的抑制：

1、概念：指盡量減少散射線的產(chǎn)生。2、方法：

（1）球管窗口安裝鋁質或銅質濾板，吸收焦點外X線，濾掉軟

X線。

（2）利用遮線筒或多層縮光器控制照射野，減少散射線的產(chǎn)生。

五、散射線的排除：指盡量排除已產(chǎn)生的散射線。常用方法有

兩種：格瑞得爾法.濾線柵法.（一）、Groedle法：

1、概念：又稱格瑞得爾空氣間隙效應。指利用X線強度的減弱

與距離的平方成反比的規(guī)律，適當增加肢一片距b,減少到達膠片散射線強度的方法。

2、原理:（圖3-38）

（1）散射線和原發(fā)射線一樣，強度和距離的平方成反比，當b

增大時，到達膠片的散射線強度減弱。

（2）當b增加時，部分與原發(fā)射線成角的散射線不能到達膠片。3、缺點：b增

大，兒何學模糊度也要增加，實際工作中很少采

用。

（二）、應用濾線柵法：濾線柵是直接吸收散射線的最有效設

備，實際工作中最常采用（Bucky-Blende技術，1912年。）

1、濾線柵的結構：（圖3-39）用薄的鉛條（0.05-0.1mm）夾持

在鋁或膠木板之間構成。2、種類

（1）據(jù)構造特點分：

（a）聚焦式：平行聚焦式：（圖3-40）鉛條按特定斜率排列。

延長線匯聚于空中一直線。是最常使用的固定濾線柵。交叉式：分井字交叉式和同心圓

式。鉛條延長線匯聚于空中?點。在中心線不傾斜或小角度傾斜時使用。

（b）平行式：（圖3-39）部分活動濾線柵采用這種結構。（2）據(jù)運動機能

分：

（a）固定式：（靜止式）俗稱一濾線板II,影像有細密鉛條影。（b）活動

式：（運動式）俗稱一濾線器II,鉛條影在運動中模糊。

3、濾線柵的幾何特性（參數(shù)）：柵比、焦距、焦柵距離界限、

柵密度、鉛容量。（1）柵比（R）

A.概念：指鉛條高度與鉛條之間的間隔之比。

B.公式：R=h/D常見比值有：6：1、8：1、10：1、

12：1、16：1等。

C.意義：R值越大，吸收散射線的能力越強。被檢肢體越厚、

所用Kv越高，產(chǎn)生散射線越多，越應選用R值大的濾線柵。

（2）、濾線柵焦距（f0）

A.概念：指聚焦式濾線柵（平行或交叉式）有特定斜率排列

的傾斜鉛條，延長線匯聚于空中一條直線（平行式）或一點（交叉式），該直線或點到

濾線柵平面的垂直距離稱濾線柵焦距。

B.意義：只有當球管焦點正好位于濾線柵焦距上，原發(fā)射線

才能最大限度通過傾斜鉛條間隙到達膠片而成像。（3）焦-柵距離界限

A.概念：實際工作中，球管焦點并不是正好位于焦距位置上，

允許有一個特定的變動范圍。規(guī)定：只要在聚焦式濾線柵的有效面積邊緣，原發(fā)射線通

過量能達到焦距位置的60%,球管焦點的這些位置范圍都有效。把球管焦點的這一位置變

動范圍稱濾線柵焦柵距離界限。

B.意義：對每塊濾線柵而言，fl-f2不是一個定值，可因R、f0、

攝影時中心X線有無偏移而不同。廠家都提供了各自的參考值。

（4）柵密度（N）：指濾線柵每厘米長度中的鉛條數(shù)。N值越

大，吸收散射線的能力越強。

（5）鉛容量（P）：表示每平方厘米濾線柵面積內(nèi)鉛的體積。

P值越大，吸收散射線的能力越強。

4、濾線柵的物理性能：對比度改善系數(shù)、曝光量倍數(shù)、一次X

線透過率、全X線透過率、散射線透過率、選擇能。

理想濾線柵的條件：能將散射線完全吸收而原發(fā)射線（一次X

線）又能完全通過，既不增加曝光量，又能使影像對比度K得到最大改善。（實際上這

種濾線柵并不存在，只是廠家追求的最高目標。）

（1）對比度改善系數(shù)（K）：又稱對比度因子。它表示使用濾

線柵和不使用濾線柵影像對比度之比。是評價濾線柵性能優(yōu)劣最重要的指標。也是使用

濾線柵最主要的目的。心使用濾線柵的對比度/不使用濾線柵的對比度。K值越大，濾除

散射線的能力越強，影像對比度改善越好，濾線柵性能越佳。

2）曝光量倍數(shù)（B）：又稱濾線柵因子。表示照片上獲取相同

的密度值，無濾線柵時的曝光量與有濾線柵時的曝光量之比。B值隨R值增加而增大，

Kv值高時B值也大。B值越小，濾線柵質量越好。這是制定攝影條件需綜合考慮的因素之

O

5、濾線柵工作原理：（圖3-45）X線攝影時，將濾線柵正放于

被檢肢體和膠片之間，球管焦點位于f0或fl-f2范圍之內(nèi)，中心X線對準濾線柵中

心。這種情況下，原發(fā)射線與濾線柵鉛條間隙平行，除少部分被鉛條吸收外，大部分平行

通過到達膠片成像。而散射線則因方向紊亂與鉛條成角而被吸收，照片灰霧度降低，影像

對比度得到改善。從而提高圖像質量。

6、濾線柵使用注意事項：

(1)聚焦式濾線柵不能反置，(圖3-46)否則原發(fā)射線被大量

吸收，膠片感光不足或密度不均(中間深兩邊淺)。例：

(2)中心X線要對準濾線柵中心，左右偏差不能超過3cm,否

則原發(fā)射線與鉛條間隙不平行而被吸收。

(3)中心X線傾斜攝影時，傾斜方向只能與鉛條方向平行。交

叉式濾線柵只能作小角度傾斜，否則原發(fā)射線被大量吸收。

(4)使用聚焦式濾線柵，球管焦點要在fl—f2范圍之內(nèi)，否則

邊緣區(qū)原發(fā)X線因柵切割而被吸收。(柵切割：當球管焦點不在fl—f2范圍之內(nèi)時，

由于大量原發(fā)射線不能與鉛條間隙平行而被吸收，這種現(xiàn)象稱柵切割。)

(5)使用活動濾線柵時，曝光時間與濾線柵運動時間應相匹配。

一般濾線柵運動時間比曝光時間長1/5。否則照片影像將留下鉛

條偽影，影響照片質量。

7、加用濾線柵原則：當肢體厚度，12cm或Kv260,應考慮加

用濾線器。(胸部除外)胸部

第五節(jié)：普通X線攝影條件

掌握：X線攝影基礎知識、人體各部X線攝影常規(guī)體位。

了解：X線攝影條件、X線攝影的影響因素、體位設計方法等。重點：基本概

念、X線攝影基礎知識及各部位攝影體位。難點：X線攝影條件及其影響因素、體位

設計方法。方法：多媒體課堂理論講授。

第一節(jié)：X線攝影條件

一、X線攝影條件因素

(-)感光效應:

1、概念：指X線透過被體后使感光系統(tǒng)感光的效果。也可以說

是X光照片上為獲取某一密度值所需的X線能。又稱攝影效果。

2、公式：E=K*Vn*I*T/R2（二）X線攝影條件因素：

1、固定因素：指在一段時間內(nèi)相對不變動的因素。如X線機、

電源情況、濾過板、濾線器、沖洗條件、增感屏及膠片種類等。

2、變換因素：指具體選擇攝影條件時，對管電壓（Kv）、管

電流（mA）、曝光時間（s）、攝影距離（R）四大因素的調節(jié)。

（1）管電壓（Kv）：是影響照片影像密度、對比度及信息量

的重要因素。

1）Kv表示X線的穿透力。又稱X線質。Kv越高，穿透力越強。2）Kv控制照片

影像對比度。X線與物質相互作用形式取決于X

線能量。X線攝影所涉及的能量范圍，主要作用形式是光電效應和康普頓效應。隨著Kv

的升高，X線能量加大，康普頓效應增加，散射線含有率增加，照片對比度下降。低Kv

時，光電效應所占比例較大，影像對比度加大。3）感光效應與管電壓的n次方成正

比。n值隨管電壓升高而下降。

不使用增感屏時，n值在2以下。

（2）管電壓和管電流量的關系：其他因素固定，感光效應與管

電壓和管電流量的關系可表示如下：

E=Vn*Q

例如：假定為獲取某?攝影效果原來的管電壓為VI,管電流量

為Q1,當采用新的管電壓為V2時，獲取相同攝影效果所需新的管電流量Q2可用下列關

系式求出。Q2=Vln/V2n*Ql=Kv*Ql（Kv=Vln/V2n稱管電壓系數(shù)。）

圖5T：管電壓系數(shù)

值得注意的是：整流方式不同，管電壓輸出波形和穩(wěn)定性也不

相同。為獲取基本相同的攝影效果，復雜整流方式比簡單整流方式所需Kv低。胸部攝

影：單相全波整流用60Kv；三相六脈沖為55Kv；三相十二脈沖為52Kv。因此，再次強調

制定攝影條件要一因機制宜IIo

（3）管電流和攝影時間：國產(chǎn)小型X光機（400mA以下中頻）

整流方式簡單，負載曲線及輸出波形不穩(wěn)定，要求把曝光時間選擇在波峰處來獲得最大

量的X線輸出，實際工作中很難掌握。大型X光機（500mA以上）瞬時負載曲線和輸出波

形平滑穩(wěn)定，任一時刻曝光都不會影響攝影效果，大管電流時電壓降也小，這是大型X光

機（高頻）的優(yōu)點。為消除或減少運動模糊，通常采用大mA短時間搭配。對不產(chǎn)生運

動，容易固定的四肢攝影，則主張選用小mA對應的小焦點與長曝光時間搭配，提高圖像

質量。

（4）攝影距離：指球管焦點到膠片的距離。（符號r,單位cm）

假定其它因素固定，原來管電流量為Q1,攝影距離為rl,當把攝影距離改變成r2時，

新的管電流量Q2的換算關系為：

Q2=r22/rl2*Ql=Kr*Ql（Kr=r22/rl2稱距離系數(shù)。）

圖5-2：距離系數(shù)

（5）增感屏和膠片：X線直接攝影，利用率小于1缸沒有增

感屏以前，某些部位攝影需反復曝光達數(shù)分鐘，甚至無法成像。既不利于防護，也不利

于保護機器。增感屏使X線能轉化成熒光能，提高了X線的利用率。（X線攝影作用99%

是增感屏的熒光作用）使用不同增感率的增感屏獲取相同攝影效果所需管電流量之間的換

算關系為：Q2=S1/S2*Q1（成反比關系）同理，使用不同感度的膠片所需管電流量之間的

換算關系為：Q2=fl/f2*Ql（反比關系）

（6）濾線柵和照射野：應用濾線柵可有效排除散射線，提高圖

像質量。但由于要吸收部分原發(fā)射線，在獲取相同攝影效果時，使用濾線柵需增加曝光

量，其增加的多少，由濾線柵曝光量倍數(shù)B決定。B與攝影效果成反比。B值越大，所需

曝光量也大。與此類似，照射野D與攝影效果也成反比關系。照射野小時，可遮去部分原

發(fā)射線、散射線及焦點外X線，圖象質量提高。但為獲取相同攝影效果，則需增加曝光

旦

里一O

二、X線攝影條件制定方法

（-）變動管電壓法：

1、概念：指把攝影條件中其它因素作為常數(shù)，管電壓隨被檢體

厚度變化而變動的方法。（美國法）

2、內(nèi)容：V代表管電壓Kvd表示被檢體厚度（cm）則Kv隨d

變化的關系式為：V=2d+C（C為常數(shù)，不同部位C取值不同，四肢C=30；腰椎骨C=26；

頭顱C=24）

3、特點：一般情況下d增減1cm,管電壓增減2Kv。這是在統(tǒng)計

學標準體厚范圍內(nèi)，若離開標準體厚范圍太大，則會出現(xiàn)偏差，此時可修訂為d每增減

1cm,管電壓增減3-4Kv。（二）固定管電壓法

1、概念：X線攝影時各部位所用管電壓值固定，mAs（Q）作

為照片密度的補償，隨被檢體厚度和組織密度變化而變動的一種制定攝影條件的方法。

2、特點：同一被檢肢體部位，固定Kv法所用Kv值比變動Kv法

所用Kv值高10-20KV；而所需mAs則成倍下降。因所用Kv高，一般需加用濾線柵吸收

散射線，提高圖象質量。3、固定Kv法與變動Kv法的比較：

影像對比度（K）分辨率影像層次變動Kv法：高稍差稍差固定Kv

法：稍差高豐富（三）對數(shù)率點數(shù)法：1、概念：為獲取一幅優(yōu)質X線圖像，

恰當處理和平衡各因素（Kv、

mAs、幾何條件、增感屏、濾線器、膠片、電源整流方式等）需符曝光量中的變動因素

（Kv、mAs、r）作規(guī)范化處理，變換成相應的對數(shù)率點數(shù)，再查表計算或輸入自控曝光系

統(tǒng)，制定出人體各部攝影條件的方法，稱對數(shù)率點數(shù)法。

2、內(nèi)容：將產(chǎn)生攝影效果的X線曝光量記作：E=K*Vn*mAs/r2

兩邊同時取對數(shù)得：

logE=logK+nl°gKv+logmAs-2logr（bgK表示不同X線攝影系統(tǒng)曝

光條件修正系數(shù)的對數(shù)值。查各因素對應的對數(shù)表，可求出各因素對數(shù)率點數(shù)之和，并

求出對應的Kv、mAs及r值。

3、特點：制定攝影條件時需查表計算，繁雜而不實用。多用于

自控曝光系統(tǒng)，通過計算機自動完成攝影條件的制定。三、制定X線攝影條件需綜合

考慮的因素及修訂原則前述三種制定攝影條件的方法所形成的攝影條件，是在標

準統(tǒng)計學處理條件下制定的。但某些因素發(fā)生變化或偏離標準條件太多，則需作出相應

的修訂。

1、被檢體厚度每增減1cm（胸內(nèi)含氣，為1.5cm）曝光量增減

25%左右。

2、根據(jù)年齡特點修訂：

1）兒童：胸部：肺發(fā)育不成熟，間質多，含氣少，和成人

比較，Kv降低3-5Kv；mAs增加10-15mAs.其它部位可按1修訂。

2）老年人：胸部常有生理性肺氣腫；其它部位可有骨質疏

松、或組織器官萎縮。Kv降低3-5Kv,mAs降低lOmAs。3、體型：

1）正力型：是制作標準攝影條件的依據(jù)。2）無力型：曝光量減少15-20虬

3）超力型：曝光量增加20-30%?4、病變性質:

1）炎性滲出、胸水、巨大包塊、廣泛胸膜增厚及纖維化等，

Kv增加5-10Kv；mAs增加10T5mAs。

2）含氣性病變（氣胸、肺氣腫等）Kv降低5-10Kv；mAs降

低10-15mAs。5、固定物：石膏、鋼板、螺釘?shù)?，Kv增加3-5Kv；mAs增加5TomAs。

6、濾線柵：以R為10：1為例：Kv增加5-10Kv；mAs增加20-30%。

R值越大，B越高，調整幅度應更大。

7、增感屏：一般以中速屏為標準制定攝影條件，當使用高速屏時，

曝光量減少50-60%。

8、膠片種類：根據(jù)膠片的感光度或特性曲線適當修訂。主張一個

放射科最好使用感光特性好的某廠家膠片，不要經(jīng)常更換。

第二章：影像加工技術

第一節(jié)：感光材料感光特性曲線增感屏一、醫(yī)用X線膠片種類：

（-）根據(jù)乳劑涂布特點分：單面乳劑涂布型、雙面乳劑涂

布型。

（二）根據(jù)用途分：

1。一般攝影用X線膠片:

（1）普通X線膠片：（雙面，應用最廣泛）普通型：用于手工沖洗。

G-K型：（高溫快顯型）用于自動洗片機。通用型：機洗和手洗均可。

（2）口腔專用X線膠片：（雙面）根尖片（3X4cm）、咬合咬

翼片（5.6X7.5cm）、口矯專用片。（尺寸特殊，價格昂貴。）（3）乳腺片：（單

面，專用配套增感屏）2。多幅相機、激光相機用膠片：（單面）適用于CR、DR、

CT、

MRI、DSA、ECT等的圖像拷貝。

（1）干式膠片：因不具有感光性，一般不包括在感光材料內(nèi)。（2）濕式膠

片：NH型：（氫通激光型）IR型：（紅外激光型）3o特種膠片

（1）熒光電影膠片：（單面）心血管造影檢查用。已被DSA

取代。

（2）熒光縮影片：（單面）大規(guī)模體檢，被DR取代。

（3）直接反轉片：（又稱復制片，單面、感紫外光）復制教學

片。

（4）輻射測定、清潔用膠片；

二、醫(yī)用X線膠片發(fā)展方向：

1。低銀薄層。2。片基薄且抗拉、抗卷曲強度大。3。T顆粒技

術。

三、醫(yī)用X線膠片結構：（圖11-1）

直接攝影用X線膠片：雙面涂布相同，由表及里依次為保護層、

乳劑層、粘合層、片基四層構成。

間接攝影用X線膠片：單面乳劑涂布。一面結構同上。另一面

涂有防光暈層。

（-）乳劑層：主要成分為AgX、明膠添加劑。部分膠片含有

色素。

loAgX（鹵化銀）以微晶體狀態(tài)存在，直徑0.05-1.75um,是

感光材料感光后形成潛影最主要的成分。X光膠片中AgX大多由AgBr+微量Agl組成。

照片影像是無數(shù)AgX晶體感光效果的總和。

AgX品體顆粒大小及分布狀態(tài)對感材成像性能的影響：1）晶體顆粒?。焊泄舛?/p>

低，對比度小，但分辨率高。2）晶體顆粒大：感光度大，對比度高，但分辨率較

差。3）晶體顆粒分布均勻：反差系數(shù)高，對比度大。4）顆粒大小不一：照相寬

容度大。2。明膠：

（1）成分：幼小動物皮制作成不溶性膠原纖維。（選材不同，

性能有差異）（2）作用：

1）作為一種介質，使AgX晶體永久懸浮，便于均勻涂布。2）內(nèi)部物質幫助形

成感光中心，催化潛影形成或吸附Br一離子

提高膠片感光度。

3）明膠膨脹后的多孔性，有利于顯、定影液滲入，加速顯、定

影過程。

4）明膠本身粘性強，有堅膜作用，防止膠片脫膜。

3。色素：其作用是改變感材的感色性，使感光材料對不同波長

范圍的光線敏感程度不同。根據(jù)是否加入色素或加入色素的種類，可把感材分為：

1）盲色片：對藍、紫光敏感而發(fā)生光化學反應的膠片。絕大多

數(shù)X線膠片屬于這一類。安全燈多采用特定波長范圍的紅燈。2）正色片：對黃、

綠光敏感而發(fā)生光化學反應的膠片。一些間

接攝影用膠片屬于該類。

3）全色片:對全部波長范圍的可見光敏感而發(fā)生光化學反應的

膠片。照相膠卷為全色片。

4o添加劑：加入乳劑層或其它附加層，目的是提高感材的照相

性能。如增感劑、穩(wěn)定劑、灰霧抑制劑、堅膜劑、增塑劑、防靜電劑等。

（二）片基：

（1）作用：是其它各層（主要是乳劑層）的支持體。（2）理化特性要求：

1）透明均勻，無色、無光暈。

2）堅韌不脆，有可塑性，抗張強度大，幾何尺寸穩(wěn)定。3）化學性穩(wěn)定，不與

乳劑及藥液發(fā)生反應。（3）種類：

1）硝酸纖維素（賽璐珞）：伸縮及耐水性好，但易燃，（電影

燒片）現(xiàn)已淘汰。

2）醋酸纖維素：不易燃，穩(wěn)定，但強度差，質脆易變形。（電

影斷片）現(xiàn)僅部分特殊膠片使用。

3）聚酯片基：（PET）又名滌綸片基。具有前兩者所有優(yōu)點。

小缺點是較易產(chǎn)生靜電灰霧，與乳劑層粘合稍差。目前應用最廣泛。

（三）附加層：

lo保護層：位于最表面，堅韌性很強的明膠制作，起保護作用。

（防止劃傷及乳劑層變形）

2。底層：由粘合性很強的膠體構成，起粘合片基與乳劑層的作

用，防止脫膜。

3。防光暈層：（防反射層）主要位于單面乳劑涂布型膠片的另

一面，有吸光作用。防止光線反射和散射引發(fā)的光暈和光滲。部分膠片為適應自動傳輸

要求，表面加有毛面劑。

四、扁平顆粒技術（T顆粒技術）

lo概念：是指將AgX球狀顆粒切割成扁平狀，以預期方式系統(tǒng)

排列，同時在乳劑層中加入品紅染料以增加影像清晰度的一種新型感材制作技術。

2,性能特點：（圖11-3）扁平顆粒表面積大，平整，平板長而

薄，體積小，晶體顆粒相應也小，因而感光度相對較低，但影像清晰度高。同時，含Ag

量低，降低了制作成本。

五、膠片特性曲線及特性參數(shù)；

（-）特性曲線（1H）曲線）定義：（圖12-3）是描繪X光膠片

在特定曝光量照射條件下與所產(chǎn)生的密度之間相互關系的一條曲線。橫坐標為愧E表示

的曝光量；縱坐標為相應曝光量所產(chǎn)生的密度.

（二）特性曲線組成及各部意義：1。足部：（AB段）

（1）形態(tài)特征：開始與橫坐標近似平行的部分。曝光量達一定

程度后呈弧形緩慢上升。

（2）意義：密度上升與曝光量不成正比。D增加緩慢，影像表

現(xiàn)為感光不足。（3）提供的參數(shù)：

1）初感點：指感材對曝光量開始產(chǎn)生反應的某一點。又稱A點。

A點位置越低，越靠近縱坐標，表示膠片感光速度越快。2）本底灰霧：又稱最小密

度（Drain）指X光膠片未經(jīng)曝光暗室

加工后出現(xiàn)的密度。加油=片基灰霧+乳劑灰霧。Dm