X线成像基础理论完整版本
合集下载
X线成像总论
基本条件
– X线具有穿透性
– 存在密度(density)与厚度(thick or thin)的差异
– 显像过程
第二节 X线图像特点
• X线图像不同灰度的影像反映了人体解剖 结构和病理状态的不同密度和厚度
• X线图像是重叠的，有一定程度的放大，
并可产生伪影
第三节 X线检查技术 Radiographic Techniques
第四节 X线分析与诊断 Film Analysis and Diagnosis
• 结合临床(clinical material)，综合分析
– “异病同影”、“同病异影” – different diseases with same appearance, same diseases with different appearance
– 造影方式
• 直接引入：口服、灌注、穿刺注入 • 间接引入：经静脉注入对比剂，生理性排泄
– 检查前准备及造影反应的处理
第三节 X线检查技术 Radiographic Techniques
• X线检查方法的选择原则(principle)
安全(safe)、 准确(accurate)、 简便(convenient)、 经济(economic)
The x-ray beam is produced by bombarding a tungsten target with an electron beam within an x-ray tube.
X线的特性
• 穿透性：与物体的密度与厚度相关 • 荧光效应：透视的基础 • 感光效应：摄影的基础 • 电离效应：放射治疗的基础、X线防护
总
论
Diagnostic Radiology
X线摄影基础理论
数字X线摄影技术
数字化成像
将传统的胶片影像转化为数字格式，便于存储、传输 和处理。
图像后处理
通过软件对数字影像进行增强、滤波、测量等操作， 提高影像质量。
远程诊断
通过网络将数字影像传输至远程专家，实现远程会诊 和诊断。
03
X线摄影的应用
骨骼系统
骨折诊断
骨密度评估
X线摄影可以清晰地显示出骨骼的形 态和结构，对于骨折等骨骼损伤的诊 断具有重要意义。
04
X线摄影的安全与防护
X线辐射的生物效应
确定性效应
X线辐射暴露可能导致皮肤灼伤、白内障、生育障碍等确定性效应，这些效应 的发生概率与辐射剂量呈正比。
随机性效应
长期低剂量X线辐射暴露可能增加癌症、遗传性疾病等随机性效应的风险，这些 效应的发生概率与辐射剂量呈正比。
X线辐射的防护措施
减少曝光时间
胸腔积液诊断
通过X线摄影，可以观察到胸腔积液 的情况，对于胸腔积液的诊断和治 疗具有重要意义。
消化系统
食管异物诊断
X线摄影可以观察食管内的异物情况，如误吞的物品等，有助于异 物的取出和预防并发症的发生。
胃肠穿孔诊断
X线摄影可以观察胃肠穿孔的情况，为临床诊断和治疗提供依据。
腹部肿块定位
通过X线摄影，可以定位腹部肿块的部位和大小，有助于肿块的诊 断和治疗。
X线摄影基础理论
contents
目录
• X线摄影的基本原理 • X线摄影设备与技术 • X线摄影的应用 • X线摄影的安全与防护 • X线摄影的未来发展
01
X线摄影的基本原理
X线的产生
高速电子撞击阳极
当高速电子撞击X线管的阳极时，电 子的动能转换为X线管的热能和X线 能量，从而产生X线。
第七章X线成像理论
第七章X线成像理论第七章 X线成像理论第⼀节 X线成像原理⼀、X线影像信息的传递（⼀）摄影的基本概念摄影：是应⽤光或其他能量来表现被照体的信息状态，并以可见光学影像加以记录的⼀种技术。
影像：⽤能量或物性量把被照体的信息表现出来的图像，这⾥把能量或物性量称作信息载体。
信息信号：由载体表现出来的单位信息量。
成像系统：将载体表现出来的信息信号加以配制，就形成了表现信息的影像，此配制称为成像系统。
（⼆）X线影像信息的形成与传递1.X线影像信息的形成由X线管焦点辐射出的X线穿过被照体时，受到被检体各组织的吸收和散射⽽衰减，使透过后X线强度的分布呈现差异；随之到达屏/⽚系统或影像增强管的受光⾯等，转换成可见光强度的分布，并传递给胶⽚，形成银颗粒的空间分布，再经显影处理成为⼆维光学密度分布，形成光密度X线照⽚影像。
2.X线影像信息的传递如果把被照体作为信息源，X线作为信息载体，那么X线诊断的过程就是⼀个信息传递与转换的过程。
此过程分为五个阶段：（1）第⼀阶段：X线对三维空间的被照体进⾏照射，取得载有被照体信息成分的强度不均匀分布。
此阶段信息形成的质与量，取决于被照体因素（原⼦序数、密度、厚度）和射线因素（线质、线量、散射线）等。
（2）第⼆阶段：将不均匀的X线强度分布，通过接受介质（增感屏-胶⽚系统、荧光屏或影像增强系统等）转换为⼆维的光强度分布。
若以增感屏-胶⽚体系作为接受介质，那么这个荧光强度分布传递给胶⽚形成银颗粒的分布（潜影形成），再经显影加⼯处理成为⼆维光学密度的分布。
此阶段的信息传递转换功能取决于荧光体特性、胶⽚特性及显影加⼯条件。
此阶段是把不可见的X线信息影像转换成可见密度影像的中⼼环节。
（3）第三阶段：借助观⽚灯，将密度分布转换成可见光的空间分布，然后投影到⼈的视⽹膜。
此阶段信息的质量取决于观⽚灯的亮度、⾊光、观察环境以及视⼒。
（4）第四阶段：通过视⽹膜上明暗相间的图案，形成视觉的影像。
（5）第五阶段：最后通过识别、判断作出评价或诊断。
第二章 X线成像基础理论3
4、照片影像对比度
照片对比度依存于被检体不同组织吸收所 产生的射线对比度，以及胶片对射线对比 度的放大结果。
（1）、概念：X线照片上相邻组织影像的 密度差，称为照片对比度，又称光学对比 度。
照片上的密度差异是辨别物体影像存在的 基础。
（2）、照片对比度与X线对比度的关系：
光学对比度是依存于被检体产生的X线对比 度的。
2、X线对比度
又称射线对比度，当X线作用于被检体时， 由于被检体对X线的吸收、散射而减弱，透 过被检体的射线则形成了强度的不均匀分 布，即形成了X线信息影像。
3、胶片对比度
射线对比度所表示的X线信息影像不能为肉 眼所识别，只有通过某种介质的转换才能 形成可见的影像，如X线照片影像。那么， X线胶片对射线对比度的放大能力，即称为 胶片对比度。
第二章 X线成像基础理论
第四节 X线照片影像对比度
第四节 X线影像的对比度
一、对比度的概念 对比度：是指x线照片相邻影像的密度差， 亦称为光学对比度。 对比度是形成X线照片影像的基础，在X线 摄影学中的对比度涉及四个基本概念，即 肢体对比度、射线对比度、胶片对比度和 照片对比度。
1、肢体对比度
又称对比度指数，即肢体对X线吸收系数的 差值。吸收系数之差是形成射线对比度的 原因。
（一）散射线的抑制 1、X线束限制器 2、滤过板
（二）散射线的消除 1、滤线栅 （1）滤线栅的构造 （2）滤线栅的分类 ①聚焦式滤线栅；②平行式滤线栅；③交 叉式滤线栅；④运动式滤线栅。
（3）滤线栅的特性 （4）滤线栅的工作原理 （5）滤线栅的切割效应 （6）使用滤线栅的注意事项
2、空气间隙效应
利用空气可吸收能量较低的X线以及X线减 弱与距离平方成反比的规律，在增加了肢 体-胶片距后，一部分与原发射线成角较大 的散射线可偏出胶片以外，减少到达胶片 散射线量的方法，称之为空气间隙效应。
X线成像基础理论1
X线成像基础理论一
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第一节 X线焦点及线量分布
一、X线焦点 二、线量分布 三、X线束
04:32:58
医学影像技术
一、X线管焦点
在X线成像系统中，对X线成像质量影响最 大的是X线管焦点，焦点的大小除与X线机本 身的设计有关外，还与焦点的的投影方位及使 用的曝光条件有关。焦点的的大小是X线管成 像性能的主要表征之一。
04:32:58
医学影像技术
对
星
卡
实
大于
验
25cm
要
求
星卡
04:32:58
星卡位置示意图
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
3）计算方法： 可采用下式：
FL＝ 28.65（M-1）
星卡 模糊
ZL
带测
FW＝ 28.65（M-1）
试示 意图
ZW
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
ω值大时成像性能好。
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
（2）测试方法 1）测试设备：主要
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。 星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
04:32:58
3、焦点的调制传递函数（MTF） （1）定义：是描述X线管焦点这个面光源使肢体成像
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第一节 X线焦点及线量分布
一、X线焦点 二、线量分布 三、X线束
04:32:58
医学影像技术
一、X线管焦点
在X线成像系统中，对X线成像质量影响最 大的是X线管焦点，焦点的大小除与X线机本 身的设计有关外，还与焦点的的投影方位及使 用的曝光条件有关。焦点的的大小是X线管成 像性能的主要表征之一。
04:32:58
医学影像技术
对
星
卡
实
大于
验
25cm
要
求
星卡
04:32:58
星卡位置示意图
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
3）计算方法： 可采用下式：
FL＝ 28.65（M-1）
星卡 模糊
ZL
带测
FW＝ 28.65（M-1）
试示 意图
ZW
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
ω值大时成像性能好。
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
（2）测试方法 1）测试设备：主要
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。 星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
04:32:58
3、焦点的调制传递函数（MTF） （1）定义：是描述X线管焦点这个面光源使肢体成像
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
X线成像基础理论完整版本
形式较为方便。当b为5cm 时，相当于手和足的投照 参量；当b为10cm时，相 当于其他较大器官投照时 的参量；当b为15cm时， 相当于用滤线器投照脊椎 侧位影像时的投照参量。 b值越大影像放大越明显。
5
在各种条件下的放大率
一、照片影像的放大
1、照片影像的放大率 放大原理-点光源 实际焦点有一定面积，半影随着影像放大
X线成像基础理论五
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第七节 X线照片影像的失真度
一、照片影像的放大 二、照片影像变形 三、照片影像重叠及切线投影
2
X线几何投影或焦点、肢体和胶片之间的投影 关系
在X线摄影过程中，照片影像较被照体的大小 和形态的改变称之为影像失真。其变化的程度 则称为失真度。
分析上式可知，当H＝0.2mm时，所求出的M 值为焦点的允许放大率，上式变换后：
允许放大率
M 1 H F
1 0 .2 F
12
一、照片影像的放大
2、模糊阈值及允许放大率
根据上式可计算出不同大小焦点的允许放大率。 焦点愈小，允许放大率愈大。
焦点允许放大率M决定于焦点本身的大小。 在不同焦点摄影时，可根据允许放大率的M值，
照体不在焦点的正下方。
22
影
像
的
形
状
2
变
形
2
23
影像形状变形 （歪斜失变形 位置失真，由于被照体内部各部位距X线管焦
点和胶片的距离不同，而使其内部各部位影像 的放大率不同引起的变形失真。
25
影像 位置 变形 失真
26
影像 位置 变形 失真
27
28
二、照片影像变形
17
解：根据题意，影像放大率为：
5
在各种条件下的放大率
一、照片影像的放大
1、照片影像的放大率 放大原理-点光源 实际焦点有一定面积，半影随着影像放大
X线成像基础理论五
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第七节 X线照片影像的失真度
一、照片影像的放大 二、照片影像变形 三、照片影像重叠及切线投影
2
X线几何投影或焦点、肢体和胶片之间的投影 关系
在X线摄影过程中，照片影像较被照体的大小 和形态的改变称之为影像失真。其变化的程度 则称为失真度。
分析上式可知，当H＝0.2mm时，所求出的M 值为焦点的允许放大率，上式变换后：
允许放大率
M 1 H F
1 0 .2 F
12
一、照片影像的放大
2、模糊阈值及允许放大率
根据上式可计算出不同大小焦点的允许放大率。 焦点愈小，允许放大率愈大。
焦点允许放大率M决定于焦点本身的大小。 在不同焦点摄影时，可根据允许放大率的M值，
照体不在焦点的正下方。
22
影
像
的
形
状
2
变
形
2
23
影像形状变形 （歪斜失变形 位置失真，由于被照体内部各部位距X线管焦
点和胶片的距离不同，而使其内部各部位影像 的放大率不同引起的变形失真。
25
影像 位置 变形 失真
26
影像 位置 变形 失真
27
28
二、照片影像变形
17
解：根据题意，影像放大率为：
X线成像基础理论完整版
3、焦点的调制传递函数（MTF） （1）定义：是描述X线管焦点这个面光源使肢体成像
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
30.03.2020
对准直要求
医学影像技术
（二）焦点的测试
2）狭缝照相设 备的位置 焦点与狭缝入 射面的距离要 求必须大于 10cm，影像放 大率在规定放 大倍数不超过 5%。
30.03.2020
大于 10cm
设备 位置
医学影像技术
（二）焦点的测试
3）狭缝的方位
在测量焦点的长度时，狭缝的方向必须与X线 管长轴方向垂直；测量焦点的宽度时，狭缝的 方向必须与X线管的长轴方向平行。
30.03.2020
医学影像技术
（二）焦点的测试
1、针孔照相设备成像法 1962年国际放射委员会及测定委员会（ICRU） 规定的方法。只适用于测试大于0.3mm焦点。
2、狭缝照相设备成像法 根据IEC-336呈出版物的要求，确定用狭缝照 相成像方法测试焦点的大小。
30.032 M≥1
30.03.2020
医学影像技术
（二）焦点的测试
（3）曝光条件
按下表中规定选取曝光条件，分别摄取焦点在长度方向和宽度方向的照 片影像，规定照片的最大密度值在1.0~1.4之间。
X线管标称 电压（KV）
≤75 75~150 150~200
曝光条件
管电压
管电流
标称电压
标称电流的
能够反应焦点成像性能的主要 参量有：焦点的尺寸（F）、 焦点的极限分辨率（ω）、 焦点的调制传递函数 （MTF）、和焦点的增涨值 （B）。
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
30.03.2020
对准直要求
医学影像技术
（二）焦点的测试
2）狭缝照相设 备的位置 焦点与狭缝入 射面的距离要 求必须大于 10cm，影像放 大率在规定放 大倍数不超过 5%。
30.03.2020
大于 10cm
设备 位置
医学影像技术
（二）焦点的测试
3）狭缝的方位
在测量焦点的长度时，狭缝的方向必须与X线 管长轴方向垂直；测量焦点的宽度时，狭缝的 方向必须与X线管的长轴方向平行。
30.03.2020
医学影像技术
（二）焦点的测试
1、针孔照相设备成像法 1962年国际放射委员会及测定委员会（ICRU） 规定的方法。只适用于测试大于0.3mm焦点。
2、狭缝照相设备成像法 根据IEC-336呈出版物的要求，确定用狭缝照 相成像方法测试焦点的大小。
30.032 M≥1
30.03.2020
医学影像技术
（二）焦点的测试
（3）曝光条件
按下表中规定选取曝光条件，分别摄取焦点在长度方向和宽度方向的照 片影像，规定照片的最大密度值在1.0~1.4之间。
X线管标称 电压（KV）
≤75 75~150 150~200
曝光条件
管电压
管电流
标称电压
标称电流的
能够反应焦点成像性能的主要 参量有：焦点的尺寸（F）、 焦点的极限分辨率（ω）、 焦点的调制传递函数 （MTF）、和焦点的增涨值 （B）。
X线成像基础理论
26
02.07.2020
（三）X线管焦点成像性能主要参量
管电流200~1200mA
管电压（KV） 40 80 120
焦点增涨 70% 30% 15%
A随管电流情况
管电压40KV~120KV
管电流（mA） 焦点增涨
200
13%
600
55%
1200
67%
B随管电压情况
某X线管1.0焦点随管电流、管电压的变化情况
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。
星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
20
02.07.2020
星形测试卡
（三）X线管焦点成像性能主要参量
2）测试方法：拍摄星卡时，先做好准直，要 求基准线与测试卡所成角度必须≤ 10-3rad。调 节焦点至星卡（距离大于25cm）和星卡至胶 片的距离,使星卡照片的两个方向上测得的最 外模糊区尺寸ZW和ZL，应大于和接近影像直 径1/3，但不得小于25mm.曝光负载应使显影 最大密度值在1.0~1.4之间。
副焦点：由灯丝 侧面发射出的电 子形成 的焦点， 其电子密度较小。
5
02.07.2020
主副焦点形成电 子轨迹
X 线 辐 射 强 度 分 布
6
02.07.2020
（一）概念
2、有效焦点及标称值 （1）有效焦点：
有效焦点的大小
7
02.07.2020
（一）概念
阳极倾角用α表示，有效焦点与实际焦点的关 系是： 有效焦点 ＝a×bsinα
33
02.07.2020
二、线量分布
（二）照射野的线量 分布
X线成像基本理论2
子能量的关系是
coh Z (hv)2
光核反应
光核反应就是光子与原子核作用而发生的核反 应。它是一个光子从原子核内击出数量不等的中 子、质子和 光子的作用过程。对不同物质只有 当光子能量大于该物质发生核反应的阈能时，光 核反应才会发生。
各种相互作用的相对重要性
1、总衰减系数 一般来说，当单个光子与物质相互作用时，
的衰减厚度定义为半价层(half-value layer, 0.693
HVL是X射线光子能量和衰减物质材料的函数， 当指明衰减材料后，HVL表示该种物质对X射线光子 的衰减能力。
宽束X射线的衰减规律：
I BI0ex 积累因子B表示在物质中所考虑的那一点的光
质量衰减系数和靶粒子截面之间的关系为：
n
该式表明，质量衰减系数是靶粒子截面与单位质量 物质中的靶粒子数的乘积。
2、质能转移系数和质能吸收系数
为了方便描述X射线与物质相互作用过程中能量的转移 和吸收，引入能量转移系数和能量吸收系数。
线性能量转移系数定义为X射线光子在物质中穿行单位 距离时，其总能量由于各种相互作用而转移给带电粒子动 能的份额，用符号tr 表示，单位为m-1。
2、作用系数
若X射线光子通过单位距离的吸收物质时，因 康普顿效应而导致的衰减称为康普顿线性衰减系 数，用符号“ ”表示；而康普顿质量衰减系数， 用“ ”表示。
康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的 关系可表示为 1
hv
康普顿效应发生的概率与原子序数无关， 仅与物质的每克电子数相关。由于所有物质 的每克电子数均十分接近（氢除外），故所 有物质康普顿质量衰减系数几乎相同。
I I1 I2 In I01e1x I02e2x I0nenx （1-37）
第十章成像理论 第一节X线成像基本理论
第十章成像理论第一节X线成像基本理论放射医学技术资格考试辅导教程第三篇专业知识第十章各种影像设备的成像理论第一节X线成像基本理论（上）2017年放射医学技术资格考试辅导培训，仍将延续2016年的基本思路，继续推出多种服务：YY语音直播传道解惑，微信推送温故知新，布置作业加深记忆，试题精讲强化理解，模拟测试查缺补漏等等。
2017年的辅导培训，将不断解决广大同学存在的突出问题，例如：无法用手机看视频，错过YY语音直播等问题。
并且教学内容将更加专业化、系统化，更侧重于应试，全心全意帮助每一位考生通过考试。
一、X线影像的形成（一）摄影的基本概念1.摄影：用光或其它能量表现被照体信息状态，并以可见光影像显示的技术。
2.影像：反映被检体信息的不同灰度及色彩的二维分布形式。
3.信息信号：由载体表现出的单位信息量。
4.成像过程：能量→信号→检测→图像形成。
5.成像系统：将载体表现的信息信号加以配列，就形成了表现信息的影像。
（二）X线影像信息的形成X线穿过被检体，因被检体的吸收、散射，产生X线强度上的差异；到达屏片系统或影像增强器，转换成可见光的分布差异，传递给胶片，形成银颗粒的空间分布，再经过显影形成X线照片影像。
形成基础：被照体对X线束的衰减。
转换：将强度不均匀的X线，通过接受介质（屏-片系统、影像增强器电视系统等）转换为二维的光强度分布。
二、X线信息影像的传递被照体：信息源；X 线：信息载体；接收器：接受介质（屏-片、IP、FPD…）；1.第一阶段（X线信息影像的形成）：X线透过被照体形成载有被检体信息成分的强度不均匀的X线；取决于：被照体（ρ、d、Z）和射线因素（KV、mAS）；人体组织存在密度、厚度、原子序数的差异，透过人体的X线多少不同，形成了X线强度上的差异。
（2）第二阶段（X线信息影像的转换）将强度不均匀的X线，通过接受介质（屏-片系统、影像增强器电视系统等）转换二维光强度分布。
以屏-片系统作为接受器，在胶片上形成银颗粒的分布（潜影形成）。
医学影像学：x线成像基本原理
医学影像学：x线成像基本原理X线之所以能使人体组织结构在荧屏上或胶片上形成影像，也就是X线的成像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应;另一方面是基于人体组织结构之间有密度和厚度的差别。
当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。
这样，在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。
因此，X线图像的形成，是基于以下三个基本条件：首先，X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，存在着密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同。
以致剩余下来的X线量有差别;第三，这个有差别的剩余X线，是不可见的，经过显像过程，例如用X线片显示、就能获得具有黑白对LL、层次差异的X线图像。
人体组织结构是由不同元素所组成，依各种组织单位体积内各元素量总和的大小而有不同的密度。
人体组织结构根据密度不同可归纳为三类：属于高密度的有骨组织和钙化灶等;中等密度的有软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体液等;低密度的有脂肪组织以及有气体存在的呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突气房等。
当强度均匀的X线穿透厚度相等、密度不同的组织结构时，由于吸收程度不同。
在X线片上(或荧屏上)显出具有黑白(或明暗)对Lb、层次差异的X线图像。
例如胸部的肋骨密度高，对X线吸收多，照片上呈白影;肺部含气体，密度低，X线吸收少，照片上呈黑影;纵隔为软组织，密度为中等，对X线吸收也中等，照片上呈灰影。
病变可使人体组织密度发生改变。
例如，肺结核病变可在低密度的肺组织内产生中等密度的纤维化改变和高密度的钙化灶，在胸片上，于肺的黑影的背景上出现代表病变的灰影和白影。
因此，组织密度不同的病变可产生相应的病理X线影像。
人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一样。
厚的部分，吸收X线多，透过的X线少，薄的部分则相反，于是在X线片和荧屏上显示出黑白对比和明暗差别的影像。
所以，X线成像与组织结构和器官厚度也有关。
第二章X线成像基础理论
第二章 X线成像基础理论
晋中三院影像科 李海霞
教学内容
第一节 X线管焦点及X线量分布 第二节 X线照片影像 第三节 X线照片影像的密度 第四节 X线照片影像的对比度 第五节 散射线及其消除
教学内容
第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 X线照片影像的模糊 X线照片影像的失真度 X线照片影像的颗粒度 优质X线照片影像的质量标准 X线摄影的条件
X线摄影与透视的优缺点互补。
第三节 X线照片影像的密度
一、X线照片的光学密度
也称摄影密度或黑化度,是指曝光后的胶片经显影加工后照片的黑化程度.
X线照片的光学密度值大小由照片的黑色银离子决定：银离子沉积越多，光线 被吸收得越多，照片也就越黑。反之，银离子沉积越少，照片也就越透明。
X线照片：一定灰阶的黑白影像。未被物体遮挡而被X线直接照射的部分最黑； 而被高密度物体遮挡，X线被大量吸收的部分最白，如有高密度对比剂或粗大 骨骼的部位。骨骼、肌肉、脂肪以及肺组织，由于密度的差异而形成了X线照 片影像的灰阶。 照片透光率（透明度）指照片上某处的透光程度； 照片阻光率(不透明度）指照片上某处阻挡光线的程度。
3: 照片后处理技术:显影处理直接影响照片的密 度和对比度，包括显影成分、温度、时间等。
第四节 X线影像的对比
二 、影响照片对比度的因素
（二）射线因素 1：x 线质（ kv）的影响：照片对比度的形成实质是被照体对X线
吸收的差异，而物质的吸收能力与X线波长（受管电压影响）的立方成正比。 为获得良好对比，采用不同的管电压摄影，如： 软X线摄影—25-40KV; 普通摄影—40-100KV（高对比度）； 次（准）高千伏摄影—100-120KV； 高千伏摄影—120-200KV（低对比度、高层次）；
晋中三院影像科 李海霞
教学内容
第一节 X线管焦点及X线量分布 第二节 X线照片影像 第三节 X线照片影像的密度 第四节 X线照片影像的对比度 第五节 散射线及其消除
教学内容
第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 X线照片影像的模糊 X线照片影像的失真度 X线照片影像的颗粒度 优质X线照片影像的质量标准 X线摄影的条件
X线摄影与透视的优缺点互补。
第三节 X线照片影像的密度
一、X线照片的光学密度
也称摄影密度或黑化度,是指曝光后的胶片经显影加工后照片的黑化程度.
X线照片的光学密度值大小由照片的黑色银离子决定：银离子沉积越多，光线 被吸收得越多，照片也就越黑。反之，银离子沉积越少，照片也就越透明。
X线照片：一定灰阶的黑白影像。未被物体遮挡而被X线直接照射的部分最黑； 而被高密度物体遮挡，X线被大量吸收的部分最白，如有高密度对比剂或粗大 骨骼的部位。骨骼、肌肉、脂肪以及肺组织，由于密度的差异而形成了X线照 片影像的灰阶。 照片透光率（透明度）指照片上某处的透光程度； 照片阻光率(不透明度）指照片上某处阻挡光线的程度。
3: 照片后处理技术:显影处理直接影响照片的密 度和对比度，包括显影成分、温度、时间等。
第四节 X线影像的对比
二 、影响照片对比度的因素
（二）射线因素 1：x 线质（ kv）的影响：照片对比度的形成实质是被照体对X线
吸收的差异，而物质的吸收能力与X线波长（受管电压影响）的立方成正比。 为获得良好对比，采用不同的管电压摄影，如： 软X线摄影—25-40KV; 普通摄影—40-100KV（高对比度）； 次（准）高千伏摄影—100-120KV； 高千伏摄影—120-200KV（低对比度、高层次）；
第二章 X线成像基础理论5
2、模糊阈值及允许放大率
X线摄影产生的几何学模糊的程度取决于影 像的半影值，根据人眼的视力一般认为当 半影值达到或超过0.2mm时，就会产生影 像的模糊感。
X线摄影不仅会出现影像放大变形，同时也 会产生几何学模糊。
二、照片影像变形
1、放大变形
X线摄影时，如果被照物体与胶片不平行， 则会出现被照物体各部分的放大率不一致。 造成影像的放大变形。
X线摄影控制。减少影像变形失真的主要方 法有
①被照肢体尽量靠近和平行胶片；②将X线 管焦点置于被照肢体中心的正上方，使X线 中心线对准被照肢体中心并与被照体垂直； ③在X线机允许负荷内尽量增加焦-片距。
三、照片影像重叠及切线投影 1、影像的重叠
冠状缝
额窦 鼻骨 筛窦 上颌窦 上颌骨
下颌骨
位
膝关节 胫骨粗隆
胫骨
腓骨 外上髁
髌骨
胫骨
髌
骨
轴
位
内上髁
髁间窝
第八节 X线照片影像的颗粒度
X线照片的影像是由许多小密度区域（颗粒） 构成的。仔细观察，这些密度并不均匀， 有不规则的斑点（噪声）出现，这种由小 密度差造成的不均匀、不规则的颗粒结构 就称为照片的斑点或颗粒性，其物理测定 值成为颗粒度。
R
2、形状变形
摄影时X线中心线与被照物体的投影关心不 正确，被照物体不在焦点正下方。
胸 部 后 前 位
胸部前弓位
3、位置变形
由于被照体内部各部分距X线管焦点和胶片 的距离不同，使其内部各部分影像的放大 率不同而引起的失真。
头 颅 后 前 位
副 鼻 窦 正 位
4、照片影像变形失真的控制
第二章 X线成像基础理论
第七节 X线照片影像的失真度
X线成像基础理论4
二、影响照片影像模糊度的因素 （二）技术性模糊
包括： 1、焦点的几何性模糊 2、运动性模糊 3、屏-片系统产生的模糊 4、散射线性模糊。
24
二、影响照片影像模糊度的因素
（二）技术性模糊 1、焦点的几何性模糊（Hf） 模糊程度为：
H F b a
焦点大小有关：阳极倾角、管电流 焦点方位特性有关 焦点面上的线量分布
11
图40，d=0.1mm矩形波测试卡进行摄影，照片 分辨率为：
R1 1 5(LP/m m) 2d 20.1
视力为1.0的眼睛，在500cm处能分辨出 1.5mm的缝隙，所以在明视距30cm处，能分 辨的缝隙为：
1.5 30 0.09mm 500
根据分辨率公式，人眼的分辨率为：
R1 1 5.5(LP/m m ) 2d 20.09
对比度往往较小。
37
对比度较好
38
对比度很差
密度过低的照片
39
密度过高的照片
对比度好的照片
40
差
41
很好 数字影像对比度
三、密度、对比度及模糊度的相互关系 照片密度值在0.7~1.5时，分辨率最大，模糊值最小。 而密度值在0.5以下或2.5以上时，分辨率减小约1/2. 照片对比度大时，则感觉影像边缘的锐利度提高。反之，则感到影像模糊，对病灶和细微结
12
一、模糊度、锐利度、分辨率 3、分辨率 此时的模糊值为：
H2d110.18m m R 5.5
一般认为，照片上的模糊值H在0.2mm以下时，不会影响读片。
13
一、模糊度、锐利度、分辨率
3、分辨率 X线照片上的分辨率，是焦点、增感屏、胶片、透镜、被检体的运动等各单元系统
的分辨率合成的。即：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
转换介质
诊断 输出
识别形成诊断 大脑
意识影像
视觉影像 视网膜
密度
分布
观 察 器
转换 为光 的空 间分
布
医学影像技术
二、X线影像观察方法
X线影像最常用的观察方法两种，即： X线透视 X线摄影
医学影像技术
1、X线透视
是各类X线机上都具 有的一项基本功能。
所谓透视，旨是利用 X线具有穿透作用和 荧光作用两大特性， 借助于荧光屏而实现 的一种诊断方法。
医学影像技术
一、X线照片影像的传递与形成
（三）X线照片影像的形成 X线通过被肢体时，由于肢体对X线的吸收、
散射而减弱，减弱后的射线作用于屏-片系统 （或经其他成像介质转换后作用于胶片），经 后处理形成不同密度的X线照片影像。
医学影像技术
图：X线的传递及影像形成
X线
被检肢体
X线信息影像
载有信息成分的X线强 度不均匀分布（输入 信息）
的能力（教育程度、学习、记忆和经验等）， 以及其他检查信息的质量。
医学影像技术
以上为X线信息影像形成、传递和最后诊断 的全过程。
总之，X线影像形成的质量，主要取决于两个 方面。 1）X线透过被检肢体时，能以多大程度把客 观、有用的信息准确地传递出来。 2）从接受介质来说，怎样把这些信息充分、 真实地再显示为可见光学密度影像。
X线成像基础理论
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第二节 X线照片影像
X线对比度 X线照片影像 X线照片影像的形成是一种影像信息传递、转
换的过程。
医学影像技术
一、X线照片影像的传递与形成
（一）X线影像信息的形成 X线→被检体（三维空间分布），吸收和散射 而衰减→X线对比度（X线强度分布差异）， →作用于成像介质→可见光强度分布。X线信
T I I0
医学影像技术
一、X线照片影像密度的概念
1、透光率 T值的定义域为：0≤T≤1，T值大表示照片接
受的曝光量小，照片上吸收光的黑色银粒子少； 当T值为1时，表明在照片上无吸收光能的银 粒子，入射光全部通过照片；当T值小时，表 示照片接受的曝光量多，照片吸收光的黑色银 粒子多；当T值为零时，表示照片黑色银粒子 几乎将入射光全部吸收。
荧光屏透视和影像增 强器透视
影示被检肢体吸 收X线量少而透过 的X线量多；荧光 暗的部分，表示 被检肢体吸收X线 量多而透过的X线 量少。把这种荧 光图像称为正像。
正像：荧光影像
医学影像技术
1、X线透视
优点： 1）可以观察人体器官动态。 2）可以多方位多角度观察。 3）价格低廉 4）可立即诊断结果 缺点：
实质是被检肢体信息提出的过程，选用提取 信息的条件取决于X线机输出性能（线质、线 量、散射线等）以及被检肢体因素（原子序数、 密度、厚度）。
医学影像技术
2、不均匀X线强度透过成像（接受）介质 转换为二维分布的可见光强度
X线信息影像不能人眼所识别，必须通过接受 介质——荧光屏、影像增强器、屏－胶系统等 转换为二维不均匀分布的可见光强度。
医学影像技术
一、X线照片影像密度的概念
2、阻光率 指照片上阻挡光线能力的大小，在数 值上等于透光率的倒数，用O表示。 O I0 I O的定义域为：1≤O≤∝ 。O值大，表示照片吸收 光能的黑色银离子多；当O值为∝时，表示入射到照片 上的光线全部被吸收；当O值很小时，表示照片对入射 光线的吸收少；当O值为1时，表示入射光线全部通过。
医学影像技术
2、X线摄影
X线摄影是借助X 线机各种摄影装置， 将被检部位或病变 的影像，记录在X 线胶片上然后根据 照片进行诊断的一 种方法。
X线摄影
医学影像技术
2、X线摄影
观片灯观察X线照片 影像时，透过可见光 强的部分表示被检肢 体组织密度高，吸收 X线量多；而透过可 见光少的部分表示被 检肢体组织密度低， 吸收X线量少。把这 种照片影像称为负像。
直接转换，或数字信号处理转换。
息影像形成。
医学影像技术
一、X线照片影像的传递与形成
（二）X线影像信息的传递 被检肢体作为信息源，X线作为传递信息的载
体，X线诊断的过程就是一个X线信息形成、 转换、储存和传递的复杂过程。该过程可分为 五个阶段。
医学影像技术
1、X线照射被检肢体后成为载有信息成分 的x线信息影像
医学影像技术
（二）光学密度
光学密度也称照片密度或黑化度，是 曝光胶片经后处理在照片上形成的黑 化程度，用D（Density)表示。
医学影像技术
密度D在数值上定义为：即是阻光率的常用对数值。
负像：照片影像
医学影像技术
2、X线摄影
优点： 1）被检组织影像清晰，能显示肢体的细微结
构。 2）有利于较精确的分析判断。 3）可记录影像，永久保存，便于复查对比。 4）适用于人体任何部位，特别是较厚部位。 缺点：
医学影像技术
对比两副图像，有何不同
医学影像技术
第三节 X线照片影像密度
传递与转换的精度，取决于荧光体的发光效率、 X线量子斑点及增感屏结构特点。
医学影像技术
3、可见光强度形成潜影分布再经处理成为 光学密度影像
在这一过程主要是接受介质是那一种。 此阶段是把不可见的X线信息影像转换成可见
的光学密度影像。 X线信息影像转换成可见密度影像的主要环
节。
医学影像技术
4、借助观察器，将光学密度分布转换为光 的空间分布
已形成光学密度影像照片，需借助于观察器把 光学密度分布转换为光的空间分布，投身到人 眼的视网膜上，形成视觉可见的影像。
传递的精度取决于观察器的色光种类、亮度、 观片环境以及观察者的视力、心理状态等因素。
医学影像技术
5、通过视网膜明暗相间的图像，形成意识上的 影像，进而加以识别、判断，最后做出诊断或评 价。 这一阶段的传递、识别和判断，取决于观察者
将X线照片置于观片灯上，即可看到黑白相 间的影像。
银粒 子密 度是 形成 照片 影像 的基 础。
医学影像技术
一、X线照片影像密度的概念
照片密度可以根据照片透光率（透明度）或阻光 率（不透明度）来测量计算得出。
（一）透光率与阻光率 1、透光率 指照片上某处的透光程度，在数值
上等于透过光强度（I）与入射光强度（I0）之比， 用T表示。