1、最全的医学成像原理课件-第3章-模拟X线成像第一节 模拟X 线信息影像模拟模拟X线图像形成的三个基本条件：线图像形成的三个基本条件：第一，第一，X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；第二，被穿透的组织结构，存在着密度、原子序数和厚度的差异，第二，被穿透的组织结构，存在着密度、原子序数和厚度的差异，X线线在穿透过程中被吸收的线量不同，透过的线量有差别；在穿透过程中被吸收的线量不同，透过的线量有差别；第三，透过的有差别第三，透过的有差别X线是不可见的，经过成像介质的显像，在线是不可见的，经过成像介质的显像，在X线片线片上（或荧屏上）显出具有黑白（或明
2、暗）对比、层次差异的上（或荧屏上）显出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的X线图像。线图像。一、X 线透视及其特点X 线透视分为荧光屏透视和影像增强器透视等。线透视分为荧光屏透视和影像增强器透视等。早期使用的荧光屏透视，因为荧光强度低，需要在全黑的环境下直接早期使用的荧光屏透视，因为荧光强度低，需要在全黑的环境下直接观察由观察由X 线激发的荧光屏的亮度所显示的影像，由于荧光屏亮度太低线激发的荧光屏的亮度所显示的影像，由于荧光屏亮度太低，图像质量差，检查时患者及医生接受的辐射剂量大，防护条件差。，图像质量差，检查时患者及医生接受的辐射剂量大，防护条件差。影像增强器透视：此方式影像亮度高，便于观察，
3、可以实现医生的明影像增强器透视：此方式影像亮度高，便于观察，可以实现医生的明室操作环境，提高了诊断的正确率和工作效率，监视器可以放在任意室操作环境，提高了诊断的正确率和工作效率，监视器可以放在任意位置，方便观察并且为隔室透视提供了技术基础。位置，方便观察并且为隔室透视提供了技术基础。透视的优点：可以动态、多角度、适时的观察组织器官的形态，并可透视的优点：可以动态、多角度、适时的观察组织器官的形态，并可以立即得到检查结果。以立即得到检查结果。缺点：其影像细节的显示与屏缺点：其影像细节的显示与屏-片系统摄影相比还不够清晰，非数字片系统摄影相比还不够清晰，非数字化透视装置不能留下动态的永久记录。另外
4、，透视对于患者的辐射剂化透视装置不能留下动态的永久记录。另外，透视对于患者的辐射剂量比较大，所以选择透视检查手段时要慎重考虑其必要性。量比较大，所以选择透视检查手段时要慎重考虑其必要性。二、X 线摄影及其特点X 线摄影主要优点是照片影像空间分辨力较高，可长期保存记录，便线摄影主要优点是照片影像空间分辨力较高，可长期保存记录，便于复查对比，被检者接受的于复查对比，被检者接受的X 线量少，缺点是照片仅是瞬间的固定影线量少，缺点是照片仅是瞬间的固定影像，难以了解脏器的动态变化。像，难以了解脏器的动态变化。其他还有软其他还有软X 线摄影、眼异物定位以及线摄影、眼异物定位以及X 线造影等检查方法。线造影
5、等检查方法。第二节 模拟X 线成像信息接收器 一、医用一、医用X 线胶片线胶片 二、增感屏二、增感屏 三、扁平颗粒技术三、扁平颗粒技术 四、荧光屏及四、荧光屏及X 线电视系统线电视系统一、医用X 线胶片（一）种类（一）种类1直接摄影用直接摄影用X 线胶片线胶片（1）感绿胶片：这是一种配合发绿色荧光增感屏使用的胶片，吸收）感绿胶片：这是一种配合发绿色荧光增感屏使用的胶片，吸收光谱的峰值约为光谱的峰值约为550nm。特点是在与发绿色荧光的稀土增感屏组合下。特点是在与发绿色荧光的稀土增感屏组合下感度可高达感度可高达1200，被照体，被照体X 线的接受剂量大幅度减少。线的接受剂量大幅度减少。（2）感蓝
6、胶片（色盲片）：是配合发蓝色荧光增感屏使用的胶片，）感蓝胶片（色盲片）：是配合发蓝色荧光增感屏使用的胶片，感光乳剂的固有感色是以蓝色为主，不添加色素。其吸收光谱的峰值感光乳剂的固有感色是以蓝色为主，不添加色素。其吸收光谱的峰值约为约为420 nm。2激光打印及热敏成像胶片激光打印及热敏成像胶片（1）激光胶片：激光胶片用于记录激光扫描图像。按激光种类分为红外线激）激光胶片：激光胶片用于记录激光扫描图像。按激光种类分为红外线激光胶片和氦氖激光胶片两种，按后处理形式分为干式和湿式两类。光胶片和氦氖激光胶片两种，按后处理形式分为干式和湿式两类。湿式激光胶片主要特点是具有极微细的乳剂颗粒，片基背底涂有防
7、光晕层；湿式激光胶片主要特点是具有极微细的乳剂颗粒，片基背底涂有防光晕层；可体现高对比度、高锐利度图像特点；可感受红色激光、红外线激光或记录可体现高对比度、高锐利度图像特点；可感受红色激光、红外线激光或记录氦氖激光图像。属超微粒单层乳剂胶片。氦氖激光图像。属超微粒单层乳剂胶片。（2）热敏胶片：用于干式打印方式，常使用碳黑材料，不对可见光感光，多）热敏胶片：用于干式打印方式，常使用碳黑材料，不对可见光感光，多属非银盐材料。直接热成像方式使用的胶片，在可见光下曝露后仍可使用，属非银盐材料。直接热成像方式使用的胶片，在可见光下曝露后仍可使用，不影响成像效果。激光打印及热敏成像一般习惯上称其为不影响成
8、像效果。激光打印及热敏成像一般习惯上称其为干式激光打印干式激光打印；而采用非激光、直接热成像技术的打印成像，一般称其为；而采用非激光、直接热成像技术的打印成像，一般称其为干式打印干式打印。3多幅相机胶片多幅相机胶片 亦称亦称CRT 记录图像。适用于记录图像。适用于CT、MRI、DSA、ECT、超声等图像的记录。超声等图像的记录。特点是能摄取显示器屏幕影像，单面涂布感光乳剂，背面涂有防光晕特点是能摄取显示器屏幕影像，单面涂布感光乳剂，背面涂有防光晕层以减小荧光物质造成的模糊，成像清晰、细腻。在核医学的动态研层以减小荧光物质造成的模糊，成像清晰、细腻。在核医学的动态研究中，能以低剂量而显示出高清晰
9、的图像效果。究中，能以低剂量而显示出高清晰的图像效果。4影像增强器记录胶片影像增强器记录胶片（1）荧光电影胶片：用于摄取动态荧光电影图像。胶片既有很高的）荧光电影胶片：用于摄取动态荧光电影图像。胶片既有很高的感光度，又要有颗粒细腻的特点。感光度，又要有颗粒细腻的特点。（2）荧光屏图像及荧光缩影胶片：用于荧光屏下的（点片）摄影或）荧光屏图像及荧光缩影胶片：用于荧光屏下的（点片）摄影或体检荧光缩影。体检荧光缩影。影像增强器记录胶片随着数字化影像的普及和开发，逐渐被淘汰。影像增强器记录胶片随着数字化影像的普及和开发，逐渐被淘汰。此外，还有一些特殊片种，包括直接复制用反转片、直接反转型幻灯此外，还有一
10、些特殊片种，包括直接复制用反转片、直接反转型幻灯片、手术摄影专用胶片、自动冲洗机辊轮清洁片等。片、手术摄影专用胶片、自动冲洗机辊轮清洁片等。（二）医用银盐感光胶片的结构及成像原理（二）医用银盐感光胶片的结构及成像原理1结构结构 主要由感光乳剂层、片基、附加层构成。主要由感光乳剂层、片基、附加层构成。（1）感光乳剂层：感光乳剂层主要由卤化银（）感光乳剂层：感光乳剂层主要由卤化银（AgX）和明胶组成。）和明胶组成。1）卤化银：是一种具有感光性能的物质，起着记录影像的作用。其）卤化银：是一种具有感光性能的物质，起着记录影像的作用。其中氯化银（中氯化银（AgCl）、溴化银（）、溴化银（AgBr）、碘化
11、银（）、碘化银（AgI）分别为白色、乳）分别为白色、乳白色和淡黄色的固体，都应用于感光材料。只有氟化银因极易溶于水白色和淡黄色的固体，都应用于感光材料。只有氟化银因极易溶于水，不能应用。，不能应用。晶体颗粒大，感光度高；晶体颗粒小，分辨力高；晶体颗粒分布均匀晶体颗粒大，感光度高；晶体颗粒小，分辨力高；晶体颗粒分布均匀，颗粒性好；晶体颗粒大小不一，宽容度大。，颗粒性好；晶体颗粒大小不一，宽容度大。2）明胶：用于感光材料的各种卤化银均不溶于水，不能直接涂布于）明胶：用于感光材料的各种卤化银均不溶于水，不能直接涂布于片基上。因此，需要明胶使卤化银晶体处于永久性的悬浮状态，互不片基上。因此，需要明胶使
12、卤化银晶体处于永久性的悬浮状态，互不接触，并能均匀涂布在片基上。接触，并能均匀涂布在片基上。明胶的作用：明胶的作用：提高感光乳剂的感光度；提高感光乳剂的感光度；起保护性胶体作用；起保护性胶体作用；吸吸水膨胀后具有多孔性；水膨胀后具有多孔性；具有热熔冷凝性；具有热熔冷凝性；具有很强的粘性；具有很强的粘性；参参与坚膜作用，加入坚膜剂后明胶熔点可从与坚膜作用，加入坚膜剂后明胶熔点可从30oC 提高到提高到70oC。明胶的性能不稳定，随动物生长条件的不同而变化，这常常给胶片的明胶的性能不稳定，随动物生长条件的不同而变化，这常常给胶片的感光特性带来不稳定的因素。感光特性带来不稳定的因素。3）色素：色素为
13、一种有机染料，用以调节胶片的吸收光谱范围（感）色素：色素为一种有机染料，用以调节胶片的吸收光谱范围（感色性）。不含有色素的胶片，其吸收光谱范围大都限制在色性）。不含有色素的胶片，其吸收光谱范围大都限制在500 nm 以以下的蓝、紫色光区域，此称为卤化银固有感色波长域。下的蓝、紫色光区域，此称为卤化银固有感色波长域。（2）片基：片基是乳剂层的支持体，承载感光乳剂的涂布。）片基：片基是乳剂层的支持体，承载感光乳剂的涂布。片基应具备条件：片基应具备条件：光学性能，片基本身无色透明；光学性能，片基本身无色透明；物理性能，片物理性能，片基的平面性、均一性良好，无晕残影。坚韧而不脆，具有一定机械强基的平面
14、性、均一性良好，无晕残影。坚韧而不脆，具有一定机械强度和几何尺寸稳定性，导电性好。有耐热性，热变形尺寸很小，软化度和几何尺寸稳定性，导电性好。有耐热性，热变形尺寸很小，软化温度高，不易燃烧；温度高，不易燃烧；化学性能稳定，同乳剂及冲洗药液不起任何化化学性能稳定，同乳剂及冲洗药液不起任何化学反应；学反应；制造适宜性。制造适宜性。（3）附加层：附加层包括保护层、底层及防光晕层（防反射层）。）附加层：附加层包括保护层、底层及防光晕层（防反射层）。1）保护层：为防止质地柔软的乳剂层的机械损伤，在其表面涂有一）保护层：为防止质地柔软的乳剂层的机械损伤，在其表面涂有一层韧性很强的胶体，予以保护。层韧性很强
15、的胶体，予以保护。2）底层（结合层）：为使乳剂层牢固地粘附在片基上，在片基表面）底层（结合层）：为使乳剂层牢固地粘附在片基上，在片基表面涂有一层粘性很强的胶体，以防止乳剂层在加工时脱落。涂有一层粘性很强的胶体，以防止乳剂层在加工时脱落。3）防光晕层（防反射层）：作用是防止光线从片基反射回去，再次）防光晕层（防反射层）：作用是防止光线从片基反射回去，再次使乳剂层感光，造成影像的灰雾。防光晕层中的光吸收物质，主要有使乳剂层感光，造成影像的灰雾。防光晕层中的光吸收物质，主要有胶体银、防光晕染料和炭黑。胶体银、防光晕染料和炭黑。此外，在此外，在X 线胶片中还涂有防静电层，防腐层或在保护层、乳剂层中线胶
16、片中还涂有防静电层，防腐层或在保护层、乳剂层中加入防静电剂、防腐剂、坚膜剂、防灰剂等成分。加入防静电剂、防腐剂、坚膜剂、防灰剂等成分。2感光原理感光原理（1）光化学反应：是指物质）光化学反应：是指物质见光后能引起化学变化的现象见光后能引起化学变化的现象。反应的过程是光量子进入反。反应的过程是光量子进入反应物（应物（AgX）后，光子所具有）后，光子所具有的能量（的能量（Eh），恰好能使），恰好能使反应质点（活化分子、原子、反应质点（活化分子、原子、离子）的某些电子从低能级达离子）的某些电子从低能级达到使质点活化所需的高能级。到使质点活化所需的高能级。（2）潜影的形成：潜影是感光胶片被曝光后，在胶
17、片内部产生的微）潜影的形成：潜影是感光胶片被曝光后，在胶片内部产生的微量的新生银原子团。量的新生银原子团。当当AgX 接受光的照射（曝光）后，接受光的照射（曝光）后，AgX 吸收光量子能量，光量子激发吸收光量子能量，光量子激发了溴离子，使溴离子的电子能量加大，而脱离了溴离子，即：了溴离子，使溴离子的电子能量加大，而脱离了溴离子，即：此电子又去还原此电子又去还原AgX 中的银离子而成为银原子。中的银离子而成为银原子。这种反应的结果，使得胶片上以感光中心为基点的周围产生了更多的这种反应的结果，使得胶片上以感光中心为基点的周围产生了更多的银原子，当银原子的数量增加到一定程度，就会催化显影剂对感光银银
18、原子，当银原子的数量增加到一定程度，就会催化显影剂对感光银盐的化学反应，这种数量增加的银原子集团称为显影中心。无数的显盐的化学反应，这种数量增加的银原子集团称为显影中心。无数的显影中心在胶片上的分布就形成了潜影。影中心在胶片上的分布就形成了潜影。（3）感光现象：银盐感光材料的感光在一定条件下可能出现几种感）感光现象：银盐感光材料的感光在一定条件下可能出现几种感光现象。光现象。1）互易律失效）互易律失效2）间歇曝光效应）间歇曝光效应3）反转现象）反转现象4）静电效应）静电效应5）压力效应）压力效应3感光效应感光效应 使感光系统（屏使感光系统（屏-片系统）产生的感光效果称为感光效应片系统）产生的感
19、光效果称为感光效应（E）。感光效应受诸多摄影因素的影响，可近似地表示为：）。感光效应受诸多摄影因素的影响，可近似地表示为：式中：式中：V 代表管电压（代表管电压（kV）；）；I 代表管电流（代表管电流（mA）；）；t 表示摄影时间表示摄影时间（s）；）；f 代表增感屏的增感率；代表增感屏的增感率；S 表示胶片的感光度；表示胶片的感光度；Z 表示焦点物表示焦点物质的原子序数；质的原子序数；r 表示焦表示焦-片距（片距（cm）；）；B 代表滤线栅曝光倍数；代表滤线栅曝光倍数；Da代代表照射野面积（表照射野面积（cm2）；）；K 表示除上述因素以外所有能影响感光效应表示除上述因素以外所有能影响感光效
20、应的因素，如电源质量，整流方式、的因素，如电源质量，整流方式、X 线机性能、显影液性能等。线机性能、显影液性能等。4显影的原理显影的原理 显影是氧化还原反应。是将已感光的卤化银用还原剂（显影剂）还原显影是氧化还原反应。是将已感光的卤化银用还原剂（显影剂）还原成金属银，进而形成影像。成金属银，进而形成影像。曝光胶片的总反应为：曝光胶片的总反应为：显影剂显影剂+卤化银卤化银显影剂氧化物显影剂氧化物+金属银金属银+卤化氢卤化氢随着银原子还原数量不断、快速、大量的增加，照片的光学密度值（随着银原子还原数量不断、快速、大量的增加，照片的光学密度值（黑化度）越来越大，直至达到诊断所需密度值为止。黑化度）越
21、来越大，直至达到诊断所需密度值为止。（三）医用激光胶片结构及成像原理（三）医用激光胶片结构及成像原理1结构结构 激光胶片分干式和湿式两种，其基本结构是一种单面乳剂层激光胶片分干式和湿式两种，其基本结构是一种单面乳剂层胶片。主要由保护层、乳剂层、结合层、片基及防光晕层组成。胶片。主要由保护层、乳剂层、结合层、片基及防光晕层组成。2湿式激光胶片的成像原理湿式激光胶片的成像原理 是把各图像的像素灰阶值输入到存储器是把各图像的像素灰阶值输入到存储器中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单元曝光，如下图所示。元曝光，如下图所
22、示。2湿式激光胶片的成像原理湿式激光胶片的成像原理 是把各图像的像素灰阶值输入到存储器是把各图像的像素灰阶值输入到存储器中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单元曝光，如下图所示。元曝光，如下图所示。2湿式激光胶片的成像原理湿式激光胶片的成像原理 是把各图像的像素灰阶值输入到存储器是把各图像的像素灰阶值输入到存储器中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单元曝光，如下图所示。元曝光，如下图所示。3干式激光胶片成像原理干式激光胶片成像原理
23、成像过程为：成像过程为：利用红外激光光源对干式利用红外激光光源对干式卤化银胶片进行激光扫描，银盐吸收光后，在胶片内形成潜影；曝卤化银胶片进行激光扫描，银盐吸收光后，在胶片内形成潜影；曝光后的胶片，通过热敏鼓加热使热能作用于潜影。光后的胶片，通过热敏鼓加热使热能作用于潜影。3干式激光胶片成像原理干式激光胶片成像原理 成像过程为：成像过程为：利用红外激光光源对干式利用红外激光光源对干式卤化银胶片进行激光扫描，银盐吸收光后，在胶片内形成潜影；曝卤化银胶片进行激光扫描，银盐吸收光后，在胶片内形成潜影；曝光后的胶片，通过热敏鼓加热使热能作用于潜影。光后的胶片，通过热敏鼓加热使热能作用于潜影。（四）热敏干
24、式胶片结构及成像原理（四）热敏干式胶片结构及成像原理热敏干式胶片不含卤化银，其记录层由碳黑替代。不需要暗室及化学热敏干式胶片不含卤化银，其记录层由碳黑替代。不需要暗室及化学处理，一切操作过程可在明室进行。处理，一切操作过程可在明室进行。1结构结构 由热敏记录层、保护层、背层和基层组成。背层又由由热敏记录层、保护层、背层和基层组成。背层又由UV 吸吸收层和无光层组成。收层和无光层组成。2直接热敏成像原理直接热敏成像原理 是利用热力头对热敏胶片打印成像。热力头能是利用热力头对热敏胶片打印成像。热力头能把电力转变成热力，在热敏胶片上进行打印。把电力转变成热力，在热敏胶片上进行打印。感热记录方式有：感
25、热记录方式有：助熔热复制方式；助熔热复制方式；升华热复制式；升华热复制式；直热记录直热记录式。式。（五）医用（五）医用X 线胶片的感光特性及测定线胶片的感光特性及测定1感光材料的照相性能感光材料的照相性能 感光材料的照相性能包括：感光材料的照相性能包括：感光性能。感感光性能。感光材料的感光度、灰雾度、反差系数（平均斜率）、最大密度、宽容光材料的感光度、灰雾度、反差系数（平均斜率）、最大密度、宽容度等参数，可通过感光测定获得；度等参数，可通过感光测定获得；物理性能。感光材料的熔点、厚物理性能。感光材料的熔点、厚度、保存性、感色性、色温性等，可通过物理性测定方法获得；度、保存性、感色性、色温性等，
26、可通过物理性测定方法获得；成成像性能。感光材料的清晰度、分辨力、颗粒度、调制传递函数等参数像性能。感光材料的清晰度、分辨力、颗粒度、调制传递函数等参数，可通过成像质量测定方法获得。，可通过成像质量测定方法获得。2胶片特性曲线胶片特性曲线（1）胶片特性曲线：）胶片特性曲线：1）光学密度与曝光量：）光学密度与曝光量：光学密度：是指胶片乳剂层在感光及显影作用下黑化程度的物理量。光学密度：是指胶片乳剂层在感光及显影作用下黑化程度的物理量。数值上等于阻光率的常用对数值，记作：数值上等于阻光率的常用对数值，记作：式中：式中：D 为光学密度；为光学密度；I0为入射光强度；为入射光强度；I 为透过光强度。为透
27、过光强度。曝光量：表示光强度与曝光时间的乘积。记作：曝光量：表示光强度与曝光时间的乘积。记作：式中：式中：E 为曝光量，为曝光量，I 为光强度，为光强度，t 为曝光时间。为曝光时间。2）胶片特性曲线定义：是指）胶片特性曲线定义：是指曝光量与曝光量所产生的密曝光量与曝光量所产生的密度之间关系的一条曲线，由度之间关系的一条曲线，由于这条曲线可以表示出感光于这条曲线可以表示出感光材料的感光特性，所以称之材料的感光特性，所以称之为特性曲线。为特性曲线。3）胶片特性曲线组成：由足）胶片特性曲线组成：由足部、直线部、肩部和反转部部、直线部、肩部和反转部组成。组成。4）感光特性值：本底灰雾（）感光特性值：本
28、底灰雾（Dmin）、感光度（）、感光度（S）、反差系数（）、反差系数（值值或或G 值）、最大密度（值）、最大密度（max D）、宽容度（）、宽容度（L）等感光材料的感光性）等感光材料的感光性能参数。能参数。本底灰雾（最小密度本底灰雾（最小密度Dmin）：感光材料未经曝光，而在显影加工后部）：感光材料未经曝光，而在显影加工后部分被还原的银所产生的密度，称为本底灰雾或最小密度。分被还原的银所产生的密度，称为本底灰雾或最小密度。感光度（感光度（S）：是指感光材料对光作用的响应程度，也即感光材料达）：是指感光材料对光作用的响应程度，也即感光材料达到一定密度值所需曝光量的倒数。医用到一定密度值所需曝光量
29、的倒数。医用X 线胶片感光度定义为产生密线胶片感光度定义为产生密度度1.0 所需曝光量的倒数。所需曝光量的倒数。最大密度（最大密度（Dmax）：对某种感光材料来说，密度上升到一定程度时，）：对某种感光材料来说，密度上升到一定程度时，不再因曝光量的增加而上升，此时的密度值称为最大密度（不再因曝光量的增加而上升，此时的密度值称为最大密度（Dmax）。）。宽容度（宽容度（L）：是指特性曲线上直线部分在横坐标上的投影，表示的是）：是指特性曲线上直线部分在横坐标上的投影，表示的是正确曝光量的范围。从正确曝光量的范围。从X线摄影角度讲，有效宽容度是指产生诊断密度线摄影角度讲，有效宽容度是指产生诊断密度（0
30、.252.0）所对应的曝光量范围。反差系数）所对应的曝光量范围。反差系数越大，宽容度越大，宽容度L 越小，越小，而不同组织间的影像锐利度越高；而不同组织间的影像锐利度越高；越小，越小，L 越大，信息增多，影像层越大，信息增多，影像层次丰富，摄影条件的通融性也增大。次丰富，摄影条件的通融性也增大。3感光测定简介感光测定简介（1）定义：感光测定是一种表示感光材料所接受的曝光量，同由此）定义：感光测定是一种表示感光材料所接受的曝光量，同由此而产生的密度之间关系的定量测定方法。而产生的密度之间关系的定量测定方法。（2）应用：感光测定除对感光材料的相关胶片特性进行测定外，还）应用：感光测定除对感光材料的
31、相关胶片特性进行测定外，还可以利用其进行显影液性能的测定、冲洗机因素的测定、增感屏感度可以利用其进行显影液性能的测定、冲洗机因素的测定、增感屏感度的测定、的测定、X 线物理特性对影像影响的测定以及其它一些有关测定。线物理特性对影像影响的测定以及其它一些有关测定。遵循原则：一是必须使测试条件具有充分代表性，确实符合摄影的实遵循原则：一是必须使测试条件具有充分代表性，确实符合摄影的实际情况；二是必须遵循测试条件固定不变的原则。际情况；二是必须遵循测试条件固定不变的原则。（3）方法：因曝光源不同而分为可见光源和）方法：因曝光源不同而分为可见光源和X 线光源两类。线光源两类。二、增感屏在在X 线摄影中
32、利用线摄影中利用X 线激发增感屏的荧光体获得的荧光，对胶片产生线激发增感屏的荧光体获得的荧光，对胶片产生增加感光的作用，大大减少增加感光的作用，大大减少X 线曝光条件。进行线曝光条件。进行X 线摄影时，对胶片线摄影时，对胶片的感光作用主要来自于增感屏发出的荧光，可占到的感光作用主要来自于增感屏发出的荧光，可占到95%以上，而直接以上，而直接依靠依靠X 线形成的感光作用不到线形成的感光作用不到5%。（一）荧光现象（一）荧光现象某些物质在紫外线、某些物质在紫外线、X 线、电子射线等激发下，可将其吸收的能量以线、电子射线等激发下，可将其吸收的能量以可见光形式释放出来，这种现象叫荧光现象。这种能发荧光
33、的物质叫可见光形式释放出来，这种现象叫荧光现象。这种能发荧光的物质叫荧光体。荧光体。（二）增感屏的种类（二）增感屏的种类1钨酸钙屏钨酸钙屏 从从1897 年始使用的标准通用型增感屏。荧光体为钨酸钙年始使用的标准通用型增感屏。荧光体为钨酸钙（CaWO4），发射光谱在），发射光谱在350560nm 之间，峰值在之间，峰值在420nm 左右，与左右，与感蓝片组合使用。根据钨酸钙晶体颗粒的大小，分为低速屏、中速屏感蓝片组合使用。根据钨酸钙晶体颗粒的大小，分为低速屏、中速屏和高速屏。主要缺点是它的和高速屏。主要缺点是它的X 线光子的吸收效率和荧光转换效率较低线光子的吸收效率和荧光转换效率较低。2稀土增感
34、屏稀土增感屏 1972 年始，从传统的年始，从传统的CaWO4屏跨入了稀土屏的时代。屏跨入了稀土屏的时代。稀土屏最大特点是在稀土屏最大特点是在X线激发下发光效率高于线激发下发光效率高于CaWO4 屏。屏。稀土增感屏稀土增感屏分两类，一类是发光光谱在蓝紫色光区（峰值分两类，一类是发光光谱在蓝紫色光区（峰值420nm），需与感蓝片），需与感蓝片组合使用的增感屏；另一类是发光光谱在黄绿色光区（峰值组合使用的增感屏；另一类是发光光谱在黄绿色光区（峰值550nm），需与感绿片匹配的增感屏。现在最常用的稀土屏为氟氯化钡，需与感绿片匹配的增感屏。现在最常用的稀土屏为氟氯化钡/铕（蓝铕（蓝光）屏和硫氧化钆光）
35、屏和硫氧化钆/铽（绿光）屏。铽（绿光）屏。3特殊增感屏特殊增感屏（1）超清晰屏）超清晰屏（2）高电压摄影用屏）高电压摄影用屏（3）同时多层屏）同时多层屏（4）感度补偿型屏）感度补偿型屏（5）乳腺摄影专用屏）乳腺摄影专用屏（6）连续摄影用屏）连续摄影用屏（三）增感屏的结构（三）增感屏的结构增感屏主要由四层结构组成。增感屏主要由四层结构组成。（四）增感屏的性能（四）增感屏的性能1增感率增感率 增感屏的增感作用常以增感率表示。在照片上产生同等密增感屏的增感作用常以增感率表示。在照片上产生同等密度为度为1.0 时，无屏与有屏所需照射量之比称为增感率（增感倍数或增时，无屏与有屏所需照射量之比称为增感率（
36、增感倍数或增感因数），记作：感因数），记作：式中：式中：f 为增感率；为增感率；0 t 为无屏照射量；为无屏照射量；t 为有屏照射量。为有屏照射量。增感率的大小主要受增感率的大小主要受荧光体发光效率荧光体发光效率和和屏结构屏结构两因素影响。两因素影响。X 线吸收效率；荧光转换效率；荧光传递效率；屏线吸收效率；荧光转换效率；荧光传递效率；屏-片匹配效率。片匹配效率。1.荧光体的颗粒大，增感率高；结合剂使用量大，对荧光吸收小，荧光体的颗粒大，增感率高；结合剂使用量大，对荧光吸收小，增感率高；支持体的荧光反射率高，增感率高；荧光体涂布厚度增感率高；支持体的荧光反射率高，增感率高；荧光体涂布厚度的增加
37、，在适当数值下可提高增感率。的增加，在适当数值下可提高增感率。2增感屏的影像效果增感屏的影像效果（1）影像对比度增加）影像对比度增加（2）影像清晰度降低）影像清晰度降低（3）影像颗粒性变差）影像颗粒性变差三、扁平颗粒技术20 世纪世纪80 年代初，年代初，Kodak 公司率公司率先将扁平颗粒（先将扁平颗粒（T 颗粒）乳剂技颗粒）乳剂技术应用于医用术应用于医用X 线胶片上，配合线胶片上，配合使用硫氧化钆（使用硫氧化钆（ga）稀土增感屏）稀土增感屏，形成，形成T 颗粒技术的一种新型屏颗粒技术的一种新型屏-片体系。片体系。1扁平颗粒胶片扁平颗粒胶片 其结构特点是其结构特点是将卤化银晶体颗粒切割成二维
38、的将卤化银晶体颗粒切割成二维的扁平状并与片基平行排列。扁平状并与片基平行排列。2LANEX 稀土增感屏稀土增感屏 具有很高的具有很高的X 线吸收效率及荧光转换线吸收效率及荧光转换效率，可以把极少的效率，可以把极少的X 线光子转换成线光子转换成大量荧光，使照射到胶片单位面积上大量荧光，使照射到胶片单位面积上的荧光光子数并未减少，但更加均匀的荧光光子数并未减少，但更加均匀，从而减少了量子斑点的产生。，从而减少了量子斑点的产生。扁平颗粒胶片应与相对应的硫氧化钆扁平颗粒胶片应与相对应的硫氧化钆增感屏匹配，才能真正发挥出独特的增感屏匹配，才能真正发挥出独特的扁平颗粒技术所具有的高质量影像效扁平颗粒技术所
39、具有的高质量影像效果，两者必须相辅相成。果，两者必须相辅相成。四、荧光屏及X 线电视系统（一）荧光屏（一）荧光屏荧光屏式透视是早期应用的一种透视检查方法。荧光屏式透视一般采荧光屏式透视是早期应用的一种透视检查方法。荧光屏式透视一般采用防护隔墙式透视，用防护隔墙式透视，X 线管与荧光屏靠机械装置同步联动，荧光屏的线管与荧光屏靠机械装置同步联动，荧光屏的观察面朝向暗室，供医生观察，观察面朝向暗室，供医生观察，X 线管和被检者可在明室。荧光屏透线管和被检者可在明室。荧光屏透视由于荧光亮度太小，必须进行暗室操作。影像效果不可调且操作不视由于荧光亮度太小，必须进行暗室操作。影像效果不可调且操作不便。便。
40、（二）（二）X 线电视系统线电视系统X 线电视系统主要由线电视系统主要由X 线影像增强器、光分配器和闭路电视组成。线影像增强器、光分配器和闭路电视组成。第三节 X 线影像信息载体一、一、X 线束线束（一）（一）X 线束的形状线束的形状（二）（二）X 线束的量与质线束的量与质1X 线量线量 决定决定X 线量多少的是管电流量（线量多少的是管电流量（mAs）。）。X 线的量越大，感线的量越大，感光系统的感光效应就越大。光系统的感光效应就越大。2X 线质线质 是用来描述单个是用来描述单个X 线光子能量大小的。线光子能量大小的。X 线质是由管电压线质是由管电压kV 所决定的。管电压值越大单个所决定的。管
41、电压值越大单个X 线光子的能量就越大，线光子的能量就越大，X 线束的总能线束的总能量也就越大。临床上常用量也就越大。临床上常用X 线的硬度线的硬度来描述来描述X线质。线质。（三）（三）X 线束的能量分布线束的能量分布照射野：指通过照射野：指通过X 线管窗口的线管窗口的X 线束入射于成像介质的曝光面大小。线束入射于成像介质的曝光面大小。X 线束在照射野内的能量分布是不均匀的。线束在照射野内的能量分布是不均匀的。阳极倾角约为阳极倾角约为20时，在平行于时，在平行于X线管的长轴方向上，近阳极侧线管的长轴方向上，近阳极侧X线量少线量少，近阴极侧的，近阴极侧的X 线量多，最大值在线量多，最大值在110处
42、，分布是非对称性的现象。处，分布是非对称性的现象。摄影时应注意将肢体厚度大的组织放在阴极侧，而需重点观察的细微摄影时应注意将肢体厚度大的组织放在阴极侧，而需重点观察的细微结构组织及厚度小的部位应置于阳极侧。结构组织及厚度小的部位应置于阳极侧。二、X 线管焦点及其成像性能（一）（一）X 线管焦点线管焦点实际焦点实际焦点 灯丝发射的电子束经灯丝发射的电子束经聚焦后在聚焦后在X 线管阳极靶面上的撞线管阳极靶面上的撞击面积称为实际焦点。击面积称为实际焦点。有效焦点：像面不同方位上实际有效焦点：像面不同方位上实际焦点的投影。焦点的投影。3主焦点与副焦点主焦点与副焦点 从灯丝正面发射出的电子撞击从灯丝正面
43、发射出的电子撞击阳极靶面形成主焦点；从灯丝阳极靶面形成主焦点；从灯丝侧方发射的电子撞击阳极靶面侧方发射的电子撞击阳极靶面形成副焦点；主焦点与副焦点形成副焦点；主焦点与副焦点共同形成实际焦点。共同形成实际焦点。（二）焦点面上的线量分布（二）焦点面上的线量分布（三）焦点的测试（三）焦点的测试焦点的测试方法有两种，即针孔照相设备成像法焦点的测试方法有两种，即针孔照相设备成像法和狭缝照相设备成像法。和狭缝照相设备成像法。测试方法：使测试方法：使X 线中心线垂直通过狭缝入射面的线中心线垂直通过狭缝入射面的中心（中心线与狭缝基准线的夹角小于或等于中心（中心线与狭缝基准线的夹角小于或等于10-3弧度）；狭缝
44、照相装置的狭缝入射面与焦点的弧度）；狭缝照相装置的狭缝入射面与焦点的距离距离100mm，按下表要求放大率摄影；测焦点，按下表要求放大率摄影；测焦点的长时，狭缝的方向须与的长时，狭缝的方向须与X 线管的长轴垂直；测量线管的长轴垂直；测量焦点的宽时，狭缝的方向须与焦点的宽时，狭缝的方向须与X 线管的长轴平行；线管的长轴平行；胶片与狭缝的平面平行，与胶片与狭缝的平面平行，与X 线的中心线相垂直线的中心线相垂直；按照下表中的规定选取曝光条件，分别摄取；按照下表中的规定选取曝光条件，分别摄取焦点长、宽方向照片影像，照片的最大密度值在焦点长、宽方向照片影像，照片的最大密度值在1.01.4，Dmin0.2；
45、用带刻度的放大镜测量焦；用带刻度的放大镜测量焦点像的长和宽。点像的长和宽。（四）焦点主要成像性能参量（四）焦点主要成像性能参量主要参量有：焦点大小、焦点的极限分辨力、焦点的散焦值和焦点的调主要参量有：焦点大小、焦点的极限分辨力、焦点的散焦值和焦点的调制传递函数。制传递函数。1焦点大小焦点大小 2焦点的极限分辨力焦点的极限分辨力（1）定义：焦点的极限分辨力（）定义：焦点的极限分辨力（R）是在规定测量条件下不能成像的最）是在规定测量条件下不能成像的最小空间频率值，用每毫米中能够分辨出的线对数（小空间频率值，用每毫米中能够分辨出的线对数（LP/mm）来表示。）来表示。（2）测试设备：主要采用星形测试
46、卡或矩形波测试卡。）测试设备：主要采用星形测试卡或矩形波测试卡。3焦点的散焦值焦点的散焦值（1）定义：焦点的散焦值（）定义：焦点的散焦值（B）是描述）是描述X 线管焦点的极限分辨力线管焦点的极限分辨力R 随随着负荷条件的改变而相对变化的量（又称晕值）。着负荷条件的改变而相对变化的量（又称晕值）。式中：式中：R50、R100分别为下表规定的负载因素所测得的焦点的极限分辨分别为下表规定的负载因素所测得的焦点的极限分辨力。力。一般一般X 线焦点的散焦值线焦点的散焦值B1，焦点的散焦值越接近，焦点的散焦值越接近1，成像性能受负荷，成像性能受负荷条件的影响就越小。条件的影响就越小。4焦点的调制传递函数焦
47、点的调制传递函数（1）定义：焦点的调制传递函数（）定义：焦点的调制传递函数（modulation transfer function，MTF）是描述）是描述X 线管焦点这个面光源使肢体成像时，肢体组织影像再线管焦点这个面光源使肢体成像时，肢体组织影像再现率的函数关系。现率的函数关系。（2）MTF 域值范围：域值范围：0MTF1。MTF=1 表示成像系统的输入对比度表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等；与输出对比度相等；MTF=0 表示成像系统的输出对比度为表示成像系统的输出对比度为0，即影像，即影像消失。一般说，在同一个空间频率值时，消失。一般说，在同一个空间频率值时，MTF 值大的焦点，
48、成像性能值大的焦点，成像性能好；好；MTF 值小的焦点，成像性能差。焦点尺寸越小，值小的焦点，成像性能差。焦点尺寸越小，MTF 值越大，成值越大，成像性能就越好。像性能就越好。第四节 X 线照片密度一、照片密度一、照片密度（一）概念（一）概念照片密度又称光学密度或黑化度，用照片密度又称光学密度或黑化度，用D 表示。是指表示。是指X 线胶片经过曝光线胶片经过曝光后，通过显影等处理在照片上形成的黑化程度。后，通过显影等处理在照片上形成的黑化程度。（二）光学密度值（二）光学密度值光学密度值是一个对数值，无量纲。其大小决定于入射光线强度（光学密度值是一个对数值，无量纲。其大小决定于入射光线强度（I0）
49、与透过光线强度（）与透过光线强度（I）的比值。光学密度值用照片阻光率的对数值）的比值。光学密度值用照片阻光率的对数值表示：表示：正常（正常（0.25-2.0）二、影响照片密度的因素1管电流量管电流量-照射量（照射量（mAs）2管电压管电压-kV 决定决定X 线的硬度，线的硬度，kV 增加，使增加，使X 线穿透物体到达胶片的射线量增线穿透物体到达胶片的射线量增多，照片密度增加。多，照片密度增加。3摄影距离摄影距离-X 线强度与摄影距离（线强度与摄影距离（FFD）的平方成反比。）的平方成反比。4增感屏增感屏-增感屏对照片密度的提高能力，取决于增感屏的增感率。增感率越增感屏对照片密度的提高能力，取决
50、于增感屏的增感率。增感率越高，所获得的照片密度越大。高，所获得的照片密度越大。5胶片胶片-在曝光量一定时，胶片的感光度越大，形成的照片密度越大。在曝光量一定时，胶片的感光度越大，形成的照片密度越大。6被照体厚度及密度被照体厚度及密度-照片密度随着被照体组织的厚度和密度的增加而降低。照片密度随着被照体组织的厚度和密度的增加而降低。7照片冲洗因素照片冲洗因素-显影液特性、显影温度及时间、冲洗环境等因素对照片密度显影液特性、显影温度及时间、冲洗环境等因素对照片密度的大的大小有较大的影响。小有较大的影响。第五节 X 线照片对比度一、对比度的概念一、对比度的概念对比度是形成影像的基础因素之一，与之有关的
