第四次课 第四章诊断X线机-2012

第四章 诊断用X线机
主要内容
1、X线成像基本原理 2、kV、mAs同图像质量的关系 3、（诊断）X线机的分类 4、X线常用的检查方法及其优缺点 5、X线机辅助装置
一、X线成像基本原理
1、X线成像基础
(1)基于X线的特性 穿透作用、感光作用、荧光作用 (2)基于人体组织有密度和厚度的差别
2、X线成像原理
（1）小型：最大管电流在100mA 以下 （2）中型：最大管电流在200～500mA （3）大型：最大管电流在500mA 以上 目前一般采用kW（功率）划分。
3．按使用范围分类 （1）综合性X线机 具有透视和摄影等各种功能
适合做多种疾病和部位检查
（2）专用X线机
满足不同的临床需要，如： 心血管造影X线机 消化道造影X线视 神经外科X线机 妇科X线机 泌尿外科X线机 牙科X线机 骨密度测定X线机 全身血管造影X线机 胸科X线机 骨科X线机 乳腺X线机 床旁X线机 五官科X线机 介入放射学X线机
(2)长波X-ray (low kV)
能量较低，穿透率低，组织厚度差异反映 明显，在Film上对比度较高，部分穿透，胶 片层次清晰，对比度高
高KV，全部穿透，胶 片层次模糊，对比度低
X-Ray波长与Film上contrast之关系 （密度相同）
5、影响Radiographic Quality的因素 mAs － Density （黑化度/曝光度）
临床上对于各部位kVp、mAs的选择均有经验值
二、诊断用X线机的发展史
（一）诊断X线机的各个时期 1、气体X线管、感应圈时期(1895 ~ 1916)
2、热电子X线管、变压器式高压发生器时 期(1916~1925)
3、防电击、防散射X线装置的实用化时期 (1925~1945)
4、高条件、大容量、控制技术现代化时 期(1945年以后)
（2）特点：mA大，s短，图像分辨率高
（3）摄影的优点：
①影像清晰，对比度较好； ②适于细微病变和厚密部位观察； ③永久纪录，供复查对比、会诊讨论之用。
（4）摄影的缺点：
①不便于观察活动器官的运动功能； ②技术较繁，费用较高； ③出片时间较长。

透视与摄影的优缺点互补
（二）特殊摄影
1．间接摄影（Photofluorography） 于暗箱装置内，用快速照相机将荧 光屏上的影像摄成70mm或100mm的缩 小照片。
7、体层摄影X线机
用于拍摄人体内部某一层面组织的X线照片
使人体内部某一厚度层面的组织成像清晰、 而使其它厚度层面的组织成像模糊
8、增感屏
增感屏荧光和原发X射线一起使胶片感光， 感光作用的90%是由增感屏所引起的。 感应速度：低速、中速、高速 荧光波长：感绿、感蓝
总结
1、X线成像基本原理
穿透作用、感光作用、荧光作用
2、kV、mAs、波长同图像质量的关系
对比度、黑化度
3、X线常用的检查方法及其优缺点
透视、摄影、点片摄影、滤线器摄影、断层摄影
4、遮线器和滤线器的作用
限束、指示照射野/投照中心、控制散射线
5、断层摄影的原理
反向同步、距离成比例
在球管出射窗或滤线器上添加滤过；铜 滤片能减少皮肤剂量的70％。
新的设备可根据病人的体重和机架角度自动 设置不同的铜滤片（0.2-0.9mm)
体重小，滤过厚，组织吸收剂量小
体重大，滤过薄，组织吸收剂量大 －－保证成像剂量，减少不必要的组织吸收
3、点片摄影装置
（1）作用：胃肠透视时，发现具诊断价值或需记录 的病症后，一有合适方位或时刻即行快速摄影。 （2）透视对点片起定位和病灶观察作用； 点片是透视的记录手段； 点片架是透视与点片摄影的功能结合体。 （3）组成： a、主框架 c、送片系统 e、分割系统
对于低密度/薄层组织：
吸收少，穿透多； 出射X线多； （胶片）感光作用强，显影黑； （荧光屏）荧光作用强，屏亮。
4、X-Ray波长与胶片（Film）上对比度 （contrast）的关系 (1)短波X-ray (high kV)
能量较高，穿透率高，组织厚度差异反映不 明显，在Film上对比度较低（Low contrast）。
三、（诊断）X线机分类
1．按结构形式分类
（1）便携式 结构简单，重量轻，装卸方便。 整机机件可分别装于手提箱或背包内携带。
适合院外/野外做流动性临时检查。
（2）移动式 结构紧凑，体积小。
X 线发生装置和应用设备紧凑组装在机座上。
机座带有滚轮，人力或电力驱动，移动方便。 可做流动性床边透视和摄影检查。 如配有影像增强器和X 线电视，可行介入治疗。
工作效率比透视高、费用低，还可 减少接受放射线的剂量。
主要用作胸部体检（胸透）。
2、断层摄影（Tomography） 使X线管焦点到被摄体层和胶片成等比距 离，以被摄体层平面为转轴，让球管和胶片作 反向同步运动，称断层影像。
被摄体层影像被清晰显示，而其上下层面 的体层影像被模糊成为背景。
避免各层影像重叠混淆，突出显示感兴趣 体层。
由于供电状况不同，床边X线机需自身解 决或降低对于电源的要求，即对电源要求不高。 为移动方便和适应手术要求，基本采用车 载式；X线管支架基本采用C形臂，能从各个 方位接近患者。
（3）固定式 机件多而重，结构复杂。
需固定在专用机房内使用。
对供电电源、机房、安装、调试等都有严格要求。
2．按输出功率分类
mAs高，胶片黑化强，背景较黑（过量曝光） mAs低，胶片黑化弱，背景较白（曝光不足）
kVp － Contrast （对比度）
kVp低，穿透弱，吸收差异明显，对比度高，
影像层次清晰 kVp高，穿透强，吸收差异不明显，对比度低， 影像层次模糊
6、曝光条件的选择
（1）先确定kVp 目的：决定穿透率，确定影像对比度 原则：X线硬度刚好能穿透最厚最密组织部位 效果：满足穿透的前提下，kVp越低，组织密 度/厚度的差异通过对X线的吸收表现得越明显，影 像对比度越好 （2）再确定mAs 原则：kVp不变，调整mAs，获得合适的黑化 （曝光）度
5、中高频X线机（80年代后 ） 6、数字X线摄影（1983年以后）
7、CR、DR（90年代后）
（二）传统X线机存在的主要问题
（1）X线产生效率过低 （2）胶片对X线敏感度不足 （3）图像的保存、传输和共享困难
（三）现代X 线机围绕以下三方面发展
（1）提高分辨率、改善X线影像质量 （中高频技 术、数字化X线技术） （2）提高防护性能、降低X线剂量（自动曝光控制、 影像增强管） （3）实现操作和诊断自动化（计算机辅助诊断CAD）
强度均匀的X线穿透人体→被各种组织结构
吸收程度不同→出射人体到达荧光屏或胶片上的
X线量强度有差别→在荧光屏或胶片上形成明暗
或黑白对比不同的X线影像→X线成像
3、X线成像过程：
A、X线穿透 （入射－出射） B、组织吸收（携带组织结构信息--写入） C、X线显像 （显示组织结构信息—读取）
等量入射
人体组织密度 经人体吸收 后剩余X线 X线胶片 荧光屏
b、透视系统 d、控制盒
（4）目前数字点片已逐渐普及
4、X线管管头支持装置 要求X线管移动范围大、转动灵活 （1）立柱式
a、天地轨立柱式 b、双地轨立柱式
（2）天轨悬吊式
（3）C型臂式
特别适用于心血管检查
5、滤线器
（1）主要作用 吸收散射线，提高影像质量 （2）应用范围 对于大照射野、厚体层、高密度部位的检查， 管电压大，致散射线多，需加滤线器 （3）主要部件 滤线栅：薄铅条+木条/塑料/纸片（易透射） 平行式、聚焦式、井字式
口腔全景摄影X线机的机架由立柱、升降 滑架、转动横臂及驱动装置组成； 口腔全景摄影X线机的改进主要是在转动 横臂部分； 单轴转动式、三轴转动式、连续可变轴 方式。
D、乳腺摄影X线机 钼靶X线机，或称软组织摄影X线机。
主要用于女性乳腺的X线摄影检查， 也可用于非金属异物和其它软组织如血管 瘤、阴囊等的摄影。
（4）透视的优点：
①可任意转动病人进行多轴透视观察；
②可观察活动器官的运动功能； ③操作简单、费用低廉； ④检查结果即时可得； ⑤透视监护下可行介入性操作。
（5）透视的缺点：
①细微病变和厚密部位难观察；
②不能留下永久性记录。
2、摄影（Radiography） （1）利用暗盒胶片或影像板（IP）等成像
特点：
①kV调节范围低，一般在20～50kV；
②使用钼靶X线管，以产生软射线；
③配有软射线吸收率低的铍窗口；
④焦点小（0.3～0.6mm）；
⑤配用乳腺摄影专用支架。
四、诊断X线机组成
主机系统 + 外围辅助设备
1、X线管：产生X线
2、高压发生装置：供给X线管灯丝电压及管电压 3、控制装置：控制X线的“量”和“质”：kv、mA、 s 4、外围设备：各种机械装置和辅助装置。
高密度组 织(骨)
中等高密 度组织 (肌肉等)
低密度组 穿透/吸收 织(肺等)
差量出射
白 暗
灰 灰
黑 明亮
感光作用 荧光作用
不同密度组织与X线成像的关系图（厚度相同）
等量入射
穿透/吸收
差量出射 荧光作用 感光作用
不同厚度组织与X线成像的关系图（密度相同）
对于高密度/厚层组织：
吸收多，穿透少； 出射X线少； （胶片）感光作用弱，显影白； （荧光屏）荧光作用弱，屏暗。
球管从F′经F匀速移动 到F″；胶片从E′经E 同步移动到E″
断 层 摄 影 原 理 图
上层N点：b′a+ab″ 下层M点：c′a+ac″
O点始终在a点成像
c′
b′
O点所在层面被清 晰显示；M、N点 所在层面影像被重 叠模糊，成为背景