医学成像技术课件-4X射线摄影
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《x线成像》PPT课件
❖ 直接引入：①口服法②灌注 法③穿刺注入法
❖ 间接引入：先引入某一特定 的组织或器官，再经吸收聚 集于造影器官，如淋巴造影， 静脉胆道，肾盂造影，口服 胆囊造影。
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20
（三）检查前准备与造影反应
❖ 各种造影检查都应作好相应检查前准备和 注意事项
❖ 在对比剂中，钡剂应用较安全；气体造影 应注意防止气栓的发生；碘剂过敏反应较 常见，也较严重
❖ 先实施血管造影使检查部位连续成像
❖ 在系列图像中取血管内尚无造影剂和含造影剂 最多的图像各一帧
❖ 将这同一部位的两帧图像的数字矩阵，用计算 机处理，使两个数矩中代表骨及软组织的数字 抵销，而代表血管的数字保留
❖ 再经数/模转换器变为只有血管造影图像
❖ 这两帧图像叫做减影对，因是在不同时间摄取， 故称时间减影法
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36
能量减影(定义）
利用单次或双次能量曝光法，得到一幅经 加权减影技术处理的特殊图像
该技术能提供三种解剖学视读影像 ①常规X线照片影像（原始影像） ②骨减影影像 ③软组织减影影像
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37
病例1：呼吸困难1年，加重2个月。
病理：
小细胞癌
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38
病例8：胸痛半个月。
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2
2、X线的特性 波长：0.0006~50nm X线诊断常用波长:0.008~0.031nm
与X线成像相关的特性： 穿透性 荧光效应 摄影效应 电离效应 (生物效应)
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3
❖ 与成像相关的特性
❖ 穿 透 性：能穿透可见光不能穿透的各种不同密度 物体，此为X线成像的基础（吸收与衰减，穿透与管 电压，厚度与密度）
医学成像技术PPT课件
设备，90年代中期，推出了一些实用的平板检测器DDR设备。开发线实时高 分辩率数字成像板是数字X线成像设备创新的关键。 4.超声成像
超声（ultrosound,US）成像是接收从人体组织反射或透射的超声波，获得 反映组织信息的声像图的技术。
1942年，A超诞生，1954年B超问世。 1983年，研制出彩色超声多普勒成像仪。 1984年，出现超声CT。
6. 核医学成像
通过测量体内脏器官或组织对放射性核素所形成浓度分布的差异，实现人体 的功能成像。
此类设备可分为单光子检测设备（γ相机、SPECT）、正电子检测设备（PET） 和组合检测设备（双探头符合检测SPECT、超高能准直器SPECT、PET/CT）三 类。
成像特点在于图像反映脏器的功能、血流状况和组织代谢的信息。
压电换能器
闪烁计数器
胎儿生长、检测肿瘤、 心脏病
脑中葡萄代谢图
无造影无侵袭
RI注射
安全 低
辐射危险 高
形态学 X线管 影像强度计 血管狭窄处的测定
有造影有侵袭
辐射危险
4
高
2020/1/2
5
牙颌面数字化X线成像的方式
1.计算机X线摄影（computed radiography,CR）
1983年，日本富士公司首先推出了存储荧光体方式的CR。芬兰Soredex公司 于1994年将其应用于牙颌面X线检查中。工作原理：使用X射线对被照体及成像 板（Imaging Plate,IP）进行曝光，磷荧光体可将X射线激发（一次激发）的信息 记录并储存下来，然后通过激光扫描（二次激发），读出IP储存的信息，经计算 机处理形成数字化影像，成像板亦可称磷储存板（Phosphor Storage Plate,PSP）。
超声（ultrosound,US）成像是接收从人体组织反射或透射的超声波，获得 反映组织信息的声像图的技术。
1942年，A超诞生，1954年B超问世。 1983年，研制出彩色超声多普勒成像仪。 1984年，出现超声CT。
6. 核医学成像
通过测量体内脏器官或组织对放射性核素所形成浓度分布的差异，实现人体 的功能成像。
此类设备可分为单光子检测设备（γ相机、SPECT）、正电子检测设备（PET） 和组合检测设备（双探头符合检测SPECT、超高能准直器SPECT、PET/CT）三 类。
成像特点在于图像反映脏器的功能、血流状况和组织代谢的信息。
压电换能器
闪烁计数器
胎儿生长、检测肿瘤、 心脏病
脑中葡萄代谢图
无造影无侵袭
RI注射
安全 低
辐射危险 高
形态学 X线管 影像强度计 血管狭窄处的测定
有造影有侵袭
辐射危险
4
高
2020/1/2
5
牙颌面数字化X线成像的方式
1.计算机X线摄影（computed radiography,CR）
1983年，日本富士公司首先推出了存储荧光体方式的CR。芬兰Soredex公司 于1994年将其应用于牙颌面X线检查中。工作原理：使用X射线对被照体及成像 板（Imaging Plate,IP）进行曝光，磷荧光体可将X射线激发（一次激发）的信息 记录并储存下来，然后通过激光扫描（二次激发），读出IP储存的信息，经计算 机处理形成数字化影像，成像板亦可称磷储存板（Phosphor Storage Plate,PSP）。
X线成像PPT课件
=
c
c310 8m/s
正比于管电压 KV p 故 KV p
25
2、X线的强度的空间分布
高速电子
0
A BC
阳极效应---足跟效应
26
三、X-射线与物质的相互作用
X-射线与物质的相互作用的过程: 入射X-射线通过物质时，光子渐渐损失掉，在
入射方向，射线愈来愈弱，衰减。 衰减的过程主要有三种：光电效应，康普顿散
a，阳极特性曲线； b，灯丝发射特性曲线。
49
4）X线管的容量
a，决定因素：焦点面积、转速、倾角等。 B，计算公式：P=U×I/1000。其中U、I分
别为有效管电压和有效管电流。 C，标称功率：将一定整流方式和一定照射
条件下X线管的最大负荷，称为X线管的标 称功率。 D，连续负荷和瞬时负荷容量表示方法。
X线的辐射量用X线在空气中产生电离电荷的多 少来间接测量。
在X线诊断中，可用X线管的管电流与照射时间 的乘积来间接反映X线的量。单位：毫安秒 （mA s）。
24
X线的质(X-ray quality) ：表示X线的硬度。
光子能量/个 = h 单位： ev
h = 6.62610 34JS Planck 常数
35
X线光子
Nucleus
光子
自由电子 慢正电子
光子
电子
36
37
四、X射线与人体的相互作用
不变散射：光子与电子碰撞只改变进行方向而 能量不变。
康普顿散射：光子与自由电子或原子中束缚的 不太紧的电子碰撞，将一部份能量传递给电子， 使之脱出原子成为反冲电子，光子则因损失能 量成为能量更小的光子，且改变运动方向。
Bone Muscle Fat
医学影像技术课件——X线成像基础理论
第五节散射线极其消除 散射线的产生：原发 线经过被照体 后由两部分组成，一部分为反映被 照体信息的有用射线，另一部分为 方向不定的，波长比原发射线长的 散乱线，称之为散射线。 （1）管电压的变化 散射线含有率随管电压的升高而加 大。
（2）被照厚度 被照厚度产生的散射线对照片影 像效果的影响，要比管电压产生 的影响大的多。 （3）照射野大小 当照射野增大时，散射线含有率 大幅度增加。
缺点：不能留下记录，观察细微结 构较差。 （二）、X线摄影与透视的优缺点互 补。
第三节线照片影像的密度
一、X线照片的光学密度也称为2黑 化度,是指曝光后的胶片经显影加工 后照片的黑化程度. 二、影响照片密度的因素
(一)、X线照射量(mAs)照片的密度 与X线照射量成正比. (二)、X线管电压(KV)照片的密度与 X线管电压(KV)的n次方成正比.
（二）放大失真 若X线中心线不与被照物体及胶 片垂直，被照物体不于胶片平行， 由于光学投影的缘故至照片放大 率不一致，形成影像的放大失真。
三、照片影像的重叠及切线投影 影像的重叠
人体器官是一个重叠的立体结构构 成，所以投影是一个重叠的影像。 影像重叠对影响诊断的影响：
1\密度接近的组织器官重叠后，很难分 辨其解剖关系； 2\密度接近的大小物体重叠后，难以分 辨其解剖关系； 3\高于或接近病灶密度的组织器官与病 灶重叠后，病灶被掩盖而不显示。
（三）被照体本身因素
1：原子序数，骨骼比肌肉及脂肪能吸 收更多的x线，它们之间就能有更高的 对比度。 2：密度，组织密度愈大， x线吸收愈多。 肺在具有生命力时是个充气组织。 3：厚度，在被照体密度，原子序数相 同时，照片对比度为厚度所支配。 （四）高千伏摄影的照片对比度分析 使用高千伏摄影技术，照片的层次丰富。
2024版《医学影像技术PPT课件》[1]
![2024版《医学影像技术PPT课件》[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a8979bb00342a8956bec0975f46527d3250ca655.png)
医学影像技术能够提供高分辨率、高 对比度的图像，帮助医生更准确地诊 断疾病。
无创性检查
实时监测与评估
医学影像技术能够实时监测病情变化 和治疗效果，为医生制定治疗方案提 供依据。
大部分医学影像技术都是无创或微创 的，能够减少患者的痛苦和不适。
2024/1/26
5
医学影像技术分类及应用领域
X射线成像
磁共振成像（MRI）
2024/1/26
6
2024/1/26
02
CATALOGUE
X线检查技术
7
X线成像原理及特点
2024/1/26
X线成像原理
利用X射线的穿透性、荧光效应和 感光效应，使人体内部结构在荧光 屏或胶片上形成影像。
X线成像特点
具有较高的空间分辨率和对比度分 辨率，能够清晰显示骨骼、钙化灶 等硬组织结构。
定义
医学影像技术是利用各种物理学原理， 通过特定的成像设备获取人体内部组 织、器官的结构和功能信息，以图像 形式表达出来的技术。
发展历程
从早期的X射线成像到现代的CT、MRI、 超声、核医学等多种成像技术，医学影 像技术经历了不断的发展和创新。
2024/1/26
4
医学影像技术重要性
提高疾病诊断准确性
2024/1/26
27
核医学诊断优缺点分析
要点一
高灵敏度
能够检测到极低浓度的放射性核素，从而实现对疾病的早期 诊断。
要点二
无创伤性
无需开刀或穿刺等创伤性操作，减轻了患者的痛苦和不适。
2024/1/26
28
核医学诊断优缺点分析
2024/1/26
• 可定量分析：通过对放射性核素的定量测量，可以 对疾病进行准确的诊断和评估。 29
无创性检查
实时监测与评估
医学影像技术能够实时监测病情变化 和治疗效果，为医生制定治疗方案提 供依据。
大部分医学影像技术都是无创或微创 的，能够减少患者的痛苦和不适。
2024/1/26
5
医学影像技术分类及应用领域
X射线成像
磁共振成像（MRI）
2024/1/26
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CATALOGUE
X线检查技术
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X线成像原理及特点
2024/1/26
X线成像原理
利用X射线的穿透性、荧光效应和 感光效应，使人体内部结构在荧光 屏或胶片上形成影像。
X线成像特点
具有较高的空间分辨率和对比度分 辨率，能够清晰显示骨骼、钙化灶 等硬组织结构。
定义
医学影像技术是利用各种物理学原理， 通过特定的成像设备获取人体内部组 织、器官的结构和功能信息，以图像 形式表达出来的技术。
发展历程
从早期的X射线成像到现代的CT、MRI、 超声、核医学等多种成像技术，医学影 像技术经历了不断的发展和创新。
2024/1/26
4
医学影像技术重要性
提高疾病诊断准确性
2024/1/26
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核医学诊断优缺点分析
要点一
高灵敏度
能够检测到极低浓度的放射性核素，从而实现对疾病的早期 诊断。
要点二
无创伤性
无需开刀或穿刺等创伤性操作，减轻了患者的痛苦和不适。
2024/1/26
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核医学诊断优缺点分析
2024/1/26
• 可定量分析：通过对放射性核素的定量测量，可以 对疾病进行准确的诊断和评估。 29
[课件]X射线的医学成像PPT
![[课件]X射线的医学成像PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/8ceeb0f349649b6648d7478b.png)
CR、DR
CR:(计算机X线摄影)是使用可记录并由激光 读出X线成像信息的成像板（imaging plate； IP）作为载体，以X线曝光及信息读出处理， 形成数字或平片影像。 DR:直接数字化X射线摄影系统 ,透射过人体 后的X线信号被探测获取，直接形成数字影 像，数字影像数据传到计算机，在显示器 上显示，也可以进行后期处理。
CT重建的图像是衰减系数μ的分布。人体内 部大部分软组织的衰减系数与水的衰减系数相近,因此 不能用计算得到的μ值直接成像。在实际应用中, 通常 将μ值转换为一个相对值 — CT值。 定义如下:
其中m 与m w 分别为组织和水的衰减系数。CT值用HU表示 。例如水的HU值是零, 空气的HU值为-1000, 骨骼的HU值 为+1000。人体组织的HU值可以跨越从几百到数千的范 围。由于常规显示图像灰度范围是(0— 255), 所有的X射 线图像装置都配有窗宽、窗位调节功能, 可以将感兴趣的 HU值区间映射到(0— 255)全灰度范围, 便于观察病灶细 节。
X-CT是运用扫描并采集投影的物理技术，以测定 X
射线在人体内的衰减系数为基础，采用一定算法，经计算
机运算处理，求解出人体组织的衰减系数值在某剖面上的
二维分布矩阵，再将其转为图像上的灰度分布，从而实现
建立断层解剖图像的现代医学成像技术，X-CT成像的本
质是衰减系数成像。
X-CT的基本原理 设有 n个边长为 l 的小立方体体素，如图所示，每个小立 1.X-CT 的基本原理 方体可视为均匀的，吸收系数依次为 m 1 、m 2 、m 3 、…… m n 设有 n个边长为 入射X 射线强度 I 0 。 l的小立方体体素，如图16-9所示， 每个小立方体可视为均匀的，吸收系数依次为 m 1 、 m2、m3、...... mn ，入射X射线强度I0。
X线CT成像基础ppt演示课件
211.关于X线产生的叙述，错误的是( A.必须有高速电子流由阴极向阳极行进 B.必须向X线管两极提供高电压 C.乳腺X线管的靶面由钨制成 D.由靶面接受高速电子的能量 E.X线管产生的X线仅占总能量的1%左右
)。
12
• • 数字X线成像 •
• 二、数字X线成像检查
计算机X线摄影（CR） 数字X线摄影（DR） 数字减影血管造影（DSA）
18
3、DSA优点：
图像减影或不减影影像；
可存盘（save)或通过同步录像或多幅照相机或 刻录机将影像
永久保留； 可实时将透视像放大1-4倍，也可根据诊断需要 将存盘影像重
19
4、DSA缺点：
碘过敏患者禁止 此项检查；
受检者的呼吸动 作、肢体活动、肠道蠕 动、心脏搏动、肌肉收 缩等均影响效果；
15
直接数字化X线摄影系统（DR）
DR与CR成像技术的比较
16
17
• （三）DSA
DSA是影像增强技术、电视技术 和计算机技术与常规的X线血管造 影相结合的一种新的医学检查方法。 1、工作原理：X线照射人体 → 经影像增强器转变成荧光图像 → 将图像处理成电子信号 → 输入电 子计算机 → 模/数转换、放大 → 数字化图像[造影剂未达欲检部位 前摄取的影像称为蒙片(mask)，造 影剂到达欲检部位时所摄取的影像 称为被减影图像]→ mask与被减影 片数据相减 → 血管影像数据 → 数/模转换 → 数字减影图像(只有 血管的图像)。
影像成像基础知 识
1
第一章 X线成像基础
X线的本质：电磁辐射 伦琴发现X线：1895年 波长范围：0.006-50nm 成像波长范围：0.031～0.008nm
X线的特征 X射线成像原理
医学课件数字X线成像医学影像成像原理ppt
示。
18.密度分辨力(density resolution)：又称低对比分辨力，是指在低对比
情况下分辨物体密度微小差 别的能力。通常用百分数表示。
19.时间分辨力( temporal resolution)：成像系统单位时间可采集的图像数。
20.噪声(noise)：为图像中可见的斑点、细粒、网纹或雪花状的异常结构，
3
4.矩阵（matrix） ： 一个横成行、纵成列的数字方阵。 5.采集矩阵（acquision matrix）：每幅画面观察视野所含像素的数目； 6.显示矩阵（display matrix）：监示器上显示的图像像素数目。 7.视野（field of view，FOV）： 拟进行检查容积的选定区域。 8.位深(bit depth) ： 又称位分辨力( bit resolution)，代表一幅图像中包 含的二进制位的数量。8位深 (28)表示有256种灰度或彩色组合。 9.模/数( analogi data， A/D ) ：指把模拟信号转换为数字形式，即把 连续的模拟信号分解为离散的信息，并分别赋予相应的数字量级，完成 这种转换的元件称模/数转换器(ADC)。
26
2．成像板的原理 X线→PSL物质（BaFXEu 2+晶体），发出荧光，荧光强度与入射 X线量相关，形成潜影→激光扫描→电信号（模拟信号） →A/D转换 （数字信号） 。
27
(1)发射与激发光谱:当X线初次照射掺杂Eu2+的BaFXEu2+晶体时，其 吸收光谱在37keV处有一锐利、锯齿形的不连续吸收，这是晶体中钡原子 的K缘所致。被X线激活的BaFXEu2+晶体在受到二次激发光照射时，作为 发光中心的Eu2+可发出波长峰值约为390~400nm的紫色荧光，荧光的强度 主要取决于作为一次激发光的X线的照射量。
《X射线影像》课件
X射线影像能够监测和评估疾病的发展和治疗 效果，提供重要的临床参考。
X射线影像的安全性
X射线辐射对人体的危害 X射线影像的安全操作措施 X射线长期接触X射线辐射可能引发患者和医务人员的健康问题，应遵循辐射保护原则。
X射线影像的安全操作措施
合理设置辐射防护装置、控制剂量和频次，保障工作人员和患者的安全。
《X射线影像》PPT课件
X射线影像 PPT课件 一、介绍 - X射线影像的定义 - X射线影像的历史 - X射线影像的应用领域
X射线影像的原理
X射线的发现和性质 X射线的产生方式 X射线成像的过程 X射线影像的特点
传统X线影像
CT影像
常用的医学成像技术，适用于检 查骨骼、肺部以及胸腹部等部位。
通过多角度的X射线扫描产生高 分辨率的三维影像，用于检查内 脏器官和组织。
数字化X线影像
将X射线影像数字化并存储在电 子设备中，可方便地进行远程传 输和分享。
X射线影像的诊断意义
X射线影像在病理诊断中的重要性 X射线影像在鉴定死亡时间中的应用 X射线影像在医学美容和整形手术中的使用
1 常见疾病的X射线影像表现
2 X射线影像在不同阶段对病情的评估
通过分析X射线影像，可以识别和评估各种疾 病，如骨折、肿瘤等。
X射线影像的应急处理方法
在意外情况下，应迅速采取措施保护受到辐射的人员和其他人员的安全。
总结
X射线影像作为医疗影像的重要组成部分 X射线影像的发展方向和未来应用前景
参考资料
• Smith, J. (2018). Introduction to X-ray Imaging. Medical Imaging Journal, 23(2), 45-60. • Chen, L. & Wang, Y. (2019). Advances in Digital X-ray Imaging Technology. Medical
全的医学成像原理数字X线成像课件
全的医学成像原理数字X线成像
30
• 1．动态范围压缩处理 • 指将原始影像信号的信息范
围按照诊断的需要、用适当 的进行适当的处理函数进行 压缩处理，使不需要的信号 被压缩掉，需要的信号清楚 地显示出来。动态范围压缩 处理在谐调处理与空间频率 处理之前施行。
全的医学成像原理数字X线成像
31
• 4．减影处理 是通过采 用一定的技术来消除无 关结构的背景影像，使 需要观察的结构能更清 楚地显示。CR 系统也可 完成血管造影与非造影 影像的减影功能。CR 系 统中减影方式有：时间 减影和能量减影。
全的医学成像原理数字X线成像
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四、数字图像的特点
• 从应用角度分析，数字图像与模拟图像相比具有其自身的特点： • 1．密度分辨力高 屏-片系统的密度分辨力只能达到26灰阶，数字图像
的密度分辨力可达到210~l2灰阶。 • 2．可进行后图像处理 只要保留原始数据，就可以根据诊断需要，有
针对性的对图像进行处理，以达到改善图像质量，增加诊断信息，提 高诊断准确性的目的。 • 3．可以高保真地存储、调阅、传输或拷贝 数字图像可以存储于磁盘 、磁带、光盘及各种记忆卡中，并可随时进行调阅、传输。
• 8．密度分辩力（density resolution） 图像中可辨认低密度差别的最 小极限，即对细微密度差别的分辨能力（数字图像灰度精度的范围） 。又称为图像的灰度分辨力（或对比度分辨力）。
• 9．时间分辩力（temporal resolution） 成像系统对被检体组织运动 部位的瞬间成像能力。
范围内是线性的，该线性关系使CR 系统具有高的敏感性和宽的动态 范围。
• IP 可以重复使用，在IP 再次使用前，应当用强光照射，消除可能存在 的潜影。在使用中，应注意避免IP 出现擦伤。
辐射成像原理-第4章-X射线散射成像
2.8 1013 cm
ε0—真空介电常数
康普顿散射的总截面
当h >>m0c2
时
c
Z r02
m0c2
h
ln
2h
m0c2
1
2
康普顿散射截面的影响因素
医学诊断用X射线能量约在几百keV~几MeV之 间，此时康普顿效应占优势
反冲电子的能谱
θ >150 时，h ~ 200keV，形成反散射峰。
及测定橡胶压延机轧辊上胶层厚度等。
探测器无准直的康普顿背散射成像
Towe&Jacobs,1981
探测器无准直的康普顿背散射成像
c K1nf (E) K1- 常数，ρ-密度，n-电子密度
背散射光的强度反映 了散射光子出射路径 上物质散射特性的积 分情况，与材料的厚 度直接相关
探测器无准直的康普顿背散射成像
两个探测器的符合 测量能够确定散射 光子路径和散射角， 进而得到入射光线 的方向。
能谱康普顿背散射成像
轮胎是复合材料产品的代表,由胶料、钢丝帘线和有机纤维帘 布组成。普通X射线吸收成像中容易测到钢丝帘线,但几乎测 不到有机纤维帘线，且很难区分不同种类的橡胶。图中a和b 清楚示出了有机纤维帘布和胶层结构,c示出了溴化丁基橡胶 (BIIR)胶层(气密层)状况。
能谱康普顿背散射成像
E ',min
1
h 2h
m0c2
Ee,max
1
h
m0c
2
2h
散射角θ与反冲角φ的一一对应关系
ctg
1
h m0c2
•
tg
2
θ:0~π
φ:π/2~0
康普顿散射的微分截面
微分截面
X线成像技术概述(X线检查技术课件)
• ①优点： • A、应用广泛，可用于人体各个部位； • B、空间分辨力较高，成像清晰； • C、可作客观记录，长期保存。 • D、患者接受的X线剂量少，有利于防护。 • ②缺点： • A、工序繁琐、不能立即得到检查结果； • B、投照一片仅是一个方位和一瞬间的影
像，不能观察脏器动态。
X线摄影
胸 部 正 位 片
• 2．X线图像是影像重叠图像 • X线图像是X线束穿透人体被检部位内的各
种不同密度和厚度的组织结构后的投影总 和，是该部位各种组织结构影像的相互叠 加的图像。
• 3．X线图像具有放大和失真 由于X线束是锥形投射的，当X线检查
时人体与胶片（或荧光屏）之间有一定的 距离，因此，被照射部位的X线成像会出现 一定程度的放大并产生半影，使影像的清 晰度减低。如果照射部位偏离中线，还会 出现该部位影像的变形和失真。
第二节 X线成像技术在临床诊断中的应用评价
一、X线图像的特点 （一）模拟X线检查的图像特点
1．X线图像为直接模拟灰阶图像。通过影像的密度 及其变化来反映人体组织结构的解剖和病理状态。
即密度高的组织结构（如骨骼、钙化），其吸收 X线量多，在X线图像上呈白影；反之，密度低的组 织结构（如气体、脂肪），其吸收X线量少，在X线 图像上呈黑影或灰黑
二、数字X线成像技术
1.DSA 1980年，由美国Wisconsin大学的Mistretta 小组和亚利桑那大学的Nadelman小组首先 研制成功了数字减影血管造影（DSA）。 DSA是影像增强技术、电视技术和计算机技 术与常规X线血管造影相结合的一种X线检查 技术。
• 4．X线图像不可调节 模拟X线图像的影像灰度、对比度与摄
影参数等是密切相关的。X线摄影经显影定 影后得到的X线影像（照片），其灰度和对 比度是不可调节的。
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3. 曝光的减少:由于胶片对光线比对X射线更 敏感，使用增强屏可以用小的辐射对胶片 曝光，从而可以减小对患者的辐射剂量。
增强屏中X射线能量的转换
屏的功能
屏的厚度增加，屏的吸收增大 减少患者的辐射剂量
屏的转换效率增加， 需要更少的射线光子产生同样的图像密度 减少患者的辐射剂量
量子检测效率（QDE）
屏的材料 屏的厚度 光子能谱
屏的功能
2 光线的产生：
将吸收的射线能量的一部分转变为光线， 这是荧光过程。 荧光是一种材料的特性 ，它能吸收光子能谱范围内的一部分辐射 能量，从而以较低能量光子的方式发射能 量。在增强屏中，荧光过程是荧光材料受 高能射线光子照射而产生可见光。即增强 屏实际是能量转换器，它能把吸收的5%20%的射线能量转化为光线。也即转换效 率，取决于使用材料的种类（ CaWO4 – 5%; Gd2O2S :Tb -15%）。
肩部
D ln I C
胶片特性曲线
底部与肩部转移对比 度能力减小 新的未曝光胶片（基底光密度） OD=0.11-0.15 灰雾光密度 ：胶片乳胶的低灰雾产生
屏胶片系统感光速率
屏胶片系统的灵敏度与速率可以通过Hurter&Driffield曲 线表示，速率大的屏胶片系统可以减少患者的辐射剂量
QDE:屏的量子检测效率定义为—入射X射线与屏交互作用的光子 数与总入射光子之间的比率。
增加QDE最简单的方法是增加屏的厚度
屏的厚度
薄屏吸收的射线光子较少 ，厚屏吸收射线光子多。 故只需要少量的辐射就可 以产生同样的胶片曝光量 。
不足：增加屏的厚度将 增大图像的模糊度
可见光在各方向传播的概率 相同（各向同性扩散 ）。 对于较厚的屏幕上，光子传 播更多的横向距离 。
屏胶片系统曝光时限
诊断放射屏胶片系统主要目的是增加对比度
高对比度系统减小曝光时限
对于低曝光时限的屏胶片系统很难获得精确的曝光
屏胶片系统曝光范围
缺点：低曝光范围
优点：高对比度
大曝光范围
不同的对 比度H-D 曲线斜率 不同
散射辐射
散射造成图像对比度减低
准直
减小照射野 ，可以降低 散射。
X射线胶片结构
2、采集、转换、显示系统
乳胶
基底
乳胶
X射线胶片结构示意图
乳胶：是形成图像的活性部分，它由许多悬在凝胶体中的卤化银晶体组成
基底：由厚度约150微米的透明聚酯材料做成，提供物理支架，并不参与图像形成
X射线胶片
医用X射线胶片 光密度: 常用光密度的高低来表述 影像的白黑。 影像密度: 临床上常用影像密度的高低来表述X射线影像的白黑。
投影成像
当X射线投照被检体时 ，由于 不同组织衰减系数不同，使 出射X射线强度分布发生变化 ，形成携带人体信息的X射线 信息影像，用胶片等来采集、 转换X射线信息影像，使之成 为可见的影像，即为X射线投 影成像。
屏-胶片系统
屏-胶片组合：X射线的能量由增强屏材料 吸收，并将其能量的一 部分转化为光线， 然后用此光线使胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曝光。
光学密度、影像密度、物质密度三者关系:
组织的物质密度高，光密度小，在X射线照片上呈白 影，对应的照片影像密度高；反之，对应的光密度 大，照片影像密度低。 胶片处理：显影、漂洗、定影、水洗和干燥
胶片光密度
增加X射线的曝光量，使得成像变暗
曝光量应选择曲线的直线部分，以获得最大对比度
胶片的对比度可以用曲线的斜率表示
医用X射线胶片
荧光屏材料组成
制作增强屏的材料必须具有两大特征：
A. B.
对x射线有高吸收作用 具有荧光性
通常称增强屏材料为磷光体
分类：
钨酸钙（CaWO4）---20世纪增强屏主要使用材料 稀土类 （如：Gd2O2S,LaBr, YTaO4）
屏的功能
屏功能具有以下两方面
1射线的吸收：屏的第一个功能是吸收从患者身上射出的 X射线束。理想的增强屏可以全部吸收进入它的射线能 量（100%吸收率），实际上增强屏一般的厚度不足以 吸收全部的光子（20-70%吸收率）。从而可能影响产 生图像的质量。屏的吸收率取决于：
医学成像
X射线摄影
喻罡 副教授 中南大学生物医学工程研究所
课程简介
一、投射几何原理
二、屏胶片系统
三、散射校正
2
投影成像
投影成像：是指一个病人的三维解剖的二维图像采集
放射成像：使一个X射线影像变为可见光影像的过程 在屏–胶片放射投影成像，由于人体不同的解剖结构组 织对射线的衰减不同，因此穿过人体的射线强度不同也 不相同，通过增强屏这样在胶片上看到各种不同解剖结 构对应的明暗阴影。
格栅条状物与原射线束的
方向对准。
散射辐射一般不对准格栅
格栅使散射辐射选择性吸收
，被格栅吸收。
格栅
格栅厚度
增加格栅比率可以更多的消除散射辐射，但增加吸收原发射线
格栅
改善图像对比度
有格栅
无格栅
格栅
图像对比度与散射系数和格栅比之间的关系
总结
投影成像
增感屏的作用
胶片显像 散射校正
30
准直
视野减小—散射减小
减小散射，提高对比度
射线束覆盖特定的解剖区 域。
空气隙
利用空气隙改善图像对比度
增大空气隙可以使散射辐射减小。
空气隙
利用空气隙改善图像对比度
利用空气隙
未用空气隙
格栅
格栅：是最有效和实用消
除散射的方法。
格栅：位于患者与增强屏
之间
格栅：由吸收射线的物质
（铅）和不吸收射线的中 间空隙物质（纸、木片） 的条状相互交替构成。
分辨率
分辨率：成像系统区分相互靠近的物体的能力。一个成 像系统的分辨能力取决于模糊度 增加屏的厚度增加了检测效率提高了屏的灵敏度 增加屏的厚度造成了空间分辨率的损失 常规诊断应用中要兼顾屏的灵敏度与空间分辨率的问题
分辨率
用于测试X射线成像系统的分辨率的测试模板 测试模板：铅条 通过测试物成像观察看清间隔的最高空间频率来评估一成像系统
产生一个光学密度的曝光量称为灵敏度。曝光量小，灵敏度高。
胶片在50-150mrem，屏胶片系统的灵敏度在0.1-10mrem。
商业系统：定义速率是相对速率. 比如定义为100，200 ，400等。灵敏度=128/速率
屏胶片系统感光速率
取得相同 的光密度 系统A曝 光量小， 速率大 取得相同 的光密度 系统B曝 光量大， 速率小
增强屏中X射线能量的转换
屏的功能
屏的厚度增加，屏的吸收增大 减少患者的辐射剂量
屏的转换效率增加， 需要更少的射线光子产生同样的图像密度 减少患者的辐射剂量
量子检测效率（QDE）
屏的材料 屏的厚度 光子能谱
屏的功能
2 光线的产生：
将吸收的射线能量的一部分转变为光线， 这是荧光过程。 荧光是一种材料的特性 ，它能吸收光子能谱范围内的一部分辐射 能量，从而以较低能量光子的方式发射能 量。在增强屏中，荧光过程是荧光材料受 高能射线光子照射而产生可见光。即增强 屏实际是能量转换器，它能把吸收的5%20%的射线能量转化为光线。也即转换效 率，取决于使用材料的种类（ CaWO4 – 5%; Gd2O2S :Tb -15%）。
肩部
D ln I C
胶片特性曲线
底部与肩部转移对比 度能力减小 新的未曝光胶片（基底光密度） OD=0.11-0.15 灰雾光密度 ：胶片乳胶的低灰雾产生
屏胶片系统感光速率
屏胶片系统的灵敏度与速率可以通过Hurter&Driffield曲 线表示，速率大的屏胶片系统可以减少患者的辐射剂量
QDE:屏的量子检测效率定义为—入射X射线与屏交互作用的光子 数与总入射光子之间的比率。
增加QDE最简单的方法是增加屏的厚度
屏的厚度
薄屏吸收的射线光子较少 ，厚屏吸收射线光子多。 故只需要少量的辐射就可 以产生同样的胶片曝光量 。
不足：增加屏的厚度将 增大图像的模糊度
可见光在各方向传播的概率 相同（各向同性扩散 ）。 对于较厚的屏幕上，光子传 播更多的横向距离 。
屏胶片系统曝光时限
诊断放射屏胶片系统主要目的是增加对比度
高对比度系统减小曝光时限
对于低曝光时限的屏胶片系统很难获得精确的曝光
屏胶片系统曝光范围
缺点：低曝光范围
优点：高对比度
大曝光范围
不同的对 比度H-D 曲线斜率 不同
散射辐射
散射造成图像对比度减低
准直
减小照射野 ，可以降低 散射。
X射线胶片结构
2、采集、转换、显示系统
乳胶
基底
乳胶
X射线胶片结构示意图
乳胶：是形成图像的活性部分，它由许多悬在凝胶体中的卤化银晶体组成
基底：由厚度约150微米的透明聚酯材料做成，提供物理支架，并不参与图像形成
X射线胶片
医用X射线胶片 光密度: 常用光密度的高低来表述 影像的白黑。 影像密度: 临床上常用影像密度的高低来表述X射线影像的白黑。
投影成像
当X射线投照被检体时 ，由于 不同组织衰减系数不同，使 出射X射线强度分布发生变化 ，形成携带人体信息的X射线 信息影像，用胶片等来采集、 转换X射线信息影像，使之成 为可见的影像，即为X射线投 影成像。
屏-胶片系统
屏-胶片组合：X射线的能量由增强屏材料 吸收，并将其能量的一 部分转化为光线， 然后用此光线使胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曝光。
光学密度、影像密度、物质密度三者关系:
组织的物质密度高，光密度小，在X射线照片上呈白 影，对应的照片影像密度高；反之，对应的光密度 大，照片影像密度低。 胶片处理：显影、漂洗、定影、水洗和干燥
胶片光密度
增加X射线的曝光量，使得成像变暗
曝光量应选择曲线的直线部分，以获得最大对比度
胶片的对比度可以用曲线的斜率表示
医用X射线胶片
荧光屏材料组成
制作增强屏的材料必须具有两大特征：
A. B.
对x射线有高吸收作用 具有荧光性
通常称增强屏材料为磷光体
分类：
钨酸钙（CaWO4）---20世纪增强屏主要使用材料 稀土类 （如：Gd2O2S,LaBr, YTaO4）
屏的功能
屏功能具有以下两方面
1射线的吸收：屏的第一个功能是吸收从患者身上射出的 X射线束。理想的增强屏可以全部吸收进入它的射线能 量（100%吸收率），实际上增强屏一般的厚度不足以 吸收全部的光子（20-70%吸收率）。从而可能影响产 生图像的质量。屏的吸收率取决于：
医学成像
X射线摄影
喻罡 副教授 中南大学生物医学工程研究所
课程简介
一、投射几何原理
二、屏胶片系统
三、散射校正
2
投影成像
投影成像：是指一个病人的三维解剖的二维图像采集
放射成像：使一个X射线影像变为可见光影像的过程 在屏–胶片放射投影成像，由于人体不同的解剖结构组 织对射线的衰减不同，因此穿过人体的射线强度不同也 不相同，通过增强屏这样在胶片上看到各种不同解剖结 构对应的明暗阴影。
格栅条状物与原射线束的
方向对准。
散射辐射一般不对准格栅
格栅使散射辐射选择性吸收
，被格栅吸收。
格栅
格栅厚度
增加格栅比率可以更多的消除散射辐射，但增加吸收原发射线
格栅
改善图像对比度
有格栅
无格栅
格栅
图像对比度与散射系数和格栅比之间的关系
总结
投影成像
增感屏的作用
胶片显像 散射校正
30
准直
视野减小—散射减小
减小散射，提高对比度
射线束覆盖特定的解剖区 域。
空气隙
利用空气隙改善图像对比度
增大空气隙可以使散射辐射减小。
空气隙
利用空气隙改善图像对比度
利用空气隙
未用空气隙
格栅
格栅：是最有效和实用消
除散射的方法。
格栅：位于患者与增强屏
之间
格栅：由吸收射线的物质
（铅）和不吸收射线的中 间空隙物质（纸、木片） 的条状相互交替构成。
分辨率
分辨率：成像系统区分相互靠近的物体的能力。一个成 像系统的分辨能力取决于模糊度 增加屏的厚度增加了检测效率提高了屏的灵敏度 增加屏的厚度造成了空间分辨率的损失 常规诊断应用中要兼顾屏的灵敏度与空间分辨率的问题
分辨率
用于测试X射线成像系统的分辨率的测试模板 测试模板：铅条 通过测试物成像观察看清间隔的最高空间频率来评估一成像系统
产生一个光学密度的曝光量称为灵敏度。曝光量小，灵敏度高。
胶片在50-150mrem，屏胶片系统的灵敏度在0.1-10mrem。
商业系统：定义速率是相对速率. 比如定义为100，200 ，400等。灵敏度=128/速率
屏胶片系统感光速率
取得相同 的光密度 系统A曝 光量小， 速率大 取得相同 的光密度 系统B曝 光量大， 速率小