第十六章：x射线.ppt

第十六章第十六章 X X射线射线1 1、掌握、掌握X X射线强度和硬度的概念、射线强度和硬度的概念、X X射线谱及射线谱及X X射线产生的微观机制、射线产生的微观机制、X X射线的衰减规律及射线的衰减规律及应用。应用。2 2、理解、理解X X射线的基本性质、射线的基本性质、X X射线的衍射射线的衍射3 3、了解、了解X X射线机的基本组成及射线机的基本组成及X X射线在医学上射线在医学上的应用。的应用。X X射线的发现射线的发现:1895年年11月月8日，日，伦琴正在研究阴极射线伦琴正在研究阴极射线，他发现在离阴极射线管一米以外的荧光屏，他发现在离阴极射线管一米以外的荧光屏上发出了荧光，并且证明了这种荧光是由阴上发出了荧光，并且证明了这种荧光是由阴极射线管所发出的一种看不见的射线所引起极射线管所发出的一种看不见的射线所引起的。伦琴将这种未知射线命名为的。伦琴将这种未知射线命名为X射线。射线。伦琴发现这种射线有很强的穿透本领：几千页的书，厚厚伦琴发现这种射线有很强的穿透本领：几千页的书，厚厚的玻璃板，二三厘米厚的木板，几厘米厚的硬橡胶的玻璃板，二三厘米厚的木板，几厘米厚的硬橡胶，这种，这种新射线都能穿透新射线都能穿透。但它对不同物质的穿透本领有很大差异，如：但它对不同物质的穿透本领有很大差异，如：1.5mm厚的铅片就可以把厚的铅片就可以把X射线完全挡住。射线完全挡住。当伦琴进一步研究当伦琴进一步研究X射线对铅片的穿透本领时，又意外地射线对铅片的穿透本领时，又意外地在荧光屏上发现了自己拿铅片的手的骨骼轮廓。在荧光屏上发现了自己拿铅片的手的骨骼轮廓。12月月22日，伦琴用日，伦琴用X射线拍下射线拍下了伦琴夫人的手骨照片，了伦琴夫人的手骨照片，这是世这是世界上第一张人类活体骨骼照片。界上第一张人类活体骨骼照片。世界上第一张人类活世界上第一张人类活体骨胳照片，伦琴夫体骨胳照片，伦琴夫人手的人手的X射线照片，摄射线照片，摄于于1895年年12月月22日日1895年年12月月28日，伦琴用日，伦琴用一种一种新的射线新的射线-初步报告初步报告这个题目，这个题目，向维尔茨堡物理学医学协会作了向维尔茨堡物理学医学协会作了报告，宣布他发现了报告，宣布他发现了X射线，阐述射线，阐述这种射线具有直线传播、穿透力这种射线具有直线传播、穿透力强、不随磁场偏转等性质。这一强、不随磁场偏转等性质。这一发现立即引起了强烈的反响发现立即引起了强烈的反响。伦琴的发现轰动了欧美，美国伦琴的发现轰动了欧美，美国生活生活杂志于杂志于1896年发表的一幅漫画，着实渲染了一番年发表的一幅漫画，着实渲染了一番X射线穿透一切射线穿透一切的威力的威力。X射线的发现，射线的发现，打破了打破了物理学发展到顶，物理学家物理学发展到顶，物理学家无事可做的自满情绪，展示无事可做的自满情绪，展示了物理学家还有亟待探索的了物理学家还有亟待探索的未知领域，未知领域，重新激起了人们重新激起了人们进行新发现的兴趣，促使人进行新发现的兴趣，促使人们去研究新现象，寻求对新们去研究新现象，寻求对新现象的科学解释。现象的科学解释。伦琴于伦琴于1901年获得了第年获得了第一个诺贝尔物理学奖一个诺贝尔物理学奖.X射线发现以后，很快射线发现以后，很快就被应用于医学，成为现代就被应用于医学，成为现代医学诊断、治疗和研究的重医学诊断、治疗和研究的重要手段。要手段。X X射线的性质射线的性质1 1）X X射线能使照相底片感光；射线能使照相底片感光；2 2）X X射线有很大的贯穿本领；射线有很大的贯穿本领；3 3）X X射线能使某些物质的原子、分子电离；射线能使某些物质的原子、分子电离；4 4）X X射线是不可见光，它能使某些物质发出可见光的荧光；射线是不可见光，它能使某些物质发出可见光的荧光；5 5）X X射线本质上是一种电磁波，同此它具有反射、折射、射线本质上是一种电磁波，同此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。衍射、偏振等性质。第一节第一节X射线的产生射线的产生1 1、高速运动的电子受障碍物阻止，由于它们的相互作用产生、高速运动的电子受障碍物阻止，由于它们的相互作用产生X射线。射线。（主流方法）（主流方法）产生条件是：产生条件是：有高速运动的电子流有高速运动的电子流有适当的障碍物有适当的障碍物金属靶（钨或钼），阻止电子的金属靶（钨或钼），阻止电子的运动，将电子动能转为运动，将电子动能转为X射线的能量射线的能量.就象子弹打在坦克上会发出声音和火花一样就象子弹打在坦克上会发出声音和火花一样.2、加速的高能带电粒子直接辐射、加速的高能带电粒子直接辐射X射线射线3、受激辐射产生激光的方法也可产生、受激辐射产生激光的方法也可产生X射线射线一、一、X X射线产生的方法：射线产生的方法：二、X射线产生装置X X射线产生装置主要为：射线产生装置主要为：1.X1.X射线管射线管 2.2.低压电源低压电源 3.3.高压电源高压电源 4.4.整流电路整流电路管电压：管电压：阴极和阳极之间的直流电压称为管电压。阴极和阳极之间的直流电压称为管电压。管电压使电子具有较大的动能。管电压使电子具有较大的动能。管电流：管电流：阴极发射的热电子在电场作用下高速奔向阳极阴极发射的热电子在电场作用下高速奔向阳极形成电流，此电流称为管电流。形成电流，此电流称为管电流。管电流大，产生管电流大，产生X光子的数目多。光子的数目多。靶：靶：阳极上直接受到电子轰击的区域。应选用熔点高的物质阳极上直接受到电子轰击的区域。应选用熔点高的物质钨和它的合金适合当靶的材料。钨和它的合金适合当靶的材料。X射线管：射线管：借助于阳极和阴极之间电位差的作用加速电子束借助于阳极和阴极之间电位差的作用加速电子束轰击阳极而产生轰击阳极而产生X射线的真空管。射线的真空管。乳腺钼靶乳腺钼靶X线机线机:X线钼靶摄影检查乳腺，作为一种无创性的检查手段，痛苦线钼靶摄影检查乳腺，作为一种无创性的检查手段，痛苦相对较小，简便易行，且分辨率高，重复性好，留取的图像可供相对较小，简便易行，且分辨率高，重复性好，留取的图像可供前后对比，不受年龄、体形的限制，目前已作为常规的检查，对前后对比，不受年龄、体形的限制，目前已作为常规的检查，对乳腺癌的诊断敏感性为乳腺癌的诊断敏感性为82%89%，特异性为，特异性为87%94%。钼靶钼靶X线的独特价值线的独特价值它可作为一种相对无创性的检查方法，能比较全面准确地反应出整个乳房的结构。它可作为一种相对无创性的检查方法，能比较全面准确地反应出整个乳房的结构。利用利用X线检查可以观察各种生理因素（如月经周期、妊娠、哺乳、经产情况及内分泌线检查可以观察各种生理因素（如月经周期、妊娠、哺乳、经产情况及内分泌改变等）对乳腺结构的影响，并可以作动态观察。改变等）对乳腺结构的影响，并可以作动态观察。比较可靠地鉴别出乳腺的良性病变和恶性肿瘤。比较可靠地鉴别出乳腺的良性病变和恶性肿瘤。可以早期发现乳腺癌，甚至能够检查出临床上未能触到的隐匿性乳癌。可以早期发现乳腺癌，甚至能够检查出临床上未能触到的隐匿性乳癌。根据根据X线检查，可发现某些癌前期病变，并可以进行随访摄片观察。线检查，可发现某些癌前期病变，并可以进行随访摄片观察。对于乳腺癌患者进行放疗、化疗后的病变情况进行随访检查，观察疗效，并对健对于乳腺癌患者进行放疗、化疗后的病变情况进行随访检查，观察疗效，并对健侧乳房进行定期监测。侧乳房进行定期监测。乳腺钼靶乳腺钼靶X线的优劣势线的优劣势乳腺钼靶乳腺钼靶X线摄影具有简单、方便、费用低及无创伤性等特点，是传统的乳腺癌线摄影具有简单、方便、费用低及无创伤性等特点，是传统的乳腺癌检查方法之一，现已成为乳腺癌普查的首选影像方法。检查方法之一，现已成为乳腺癌普查的首选影像方法。乳腺钼靶乳腺钼靶X线摄影的一个重要作用是能够发现无症状患者或临床触诊阴性的肿瘤，线摄影的一个重要作用是能够发现无症状患者或临床触诊阴性的肿瘤，尤其对后者，乳腺尤其对后者，乳腺X线摄影可在它发展成为触诊阳性的肿块之前两年显示病变。对乳线摄影可在它发展成为触诊阳性的肿块之前两年显示病变。对乳腺内钙化的显示较其他检查方法敏感。资料显示在无症状患者，乳腺钼靶腺内钙化的显示较其他检查方法敏感。资料显示在无症状患者，乳腺钼靶X线摄影发线摄影发现的乳腺癌是体检发现乳腺癌的两倍。对临床上可触及肿块的病例，乳腺钼靶现的乳腺癌是体检发现乳腺癌的两倍。对临床上可触及肿块的病例，乳腺钼靶X线摄线摄影通过显示肿块的大小、数目、位置、密度、边缘、形态、有无钙化及钙化的形态、影通过显示肿块的大小、数目、位置、密度、边缘、形态、有无钙化及钙化的形态、大小、数目、分布以及周边晕环、皮肤改变等提供定位及定性征象，来帮助判断病变大小、数目、分布以及周边晕环、皮肤改变等提供定位及定性征象，来帮助判断病变的性质。的性质。其存在的局限性为：其存在的局限性为：（1）患者乳腺腺体丰富时与病变重叠，不能显示病变全貌，甚至可为假阴性；）患者乳腺腺体丰富时与病变重叠，不能显示病变全貌，甚至可为假阴性；（2）对于接近胸壁和致密型乳腺的小癌灶易于漏诊；）对于接近胸壁和致密型乳腺的小癌灶易于漏诊；（3）有时不能提供明确的定性诊断。）有时不能提供明确的定性诊断。3.实际焦点和有效焦点实际焦点和有效焦点理想的焦点是一个点，实际上它具有一定面积。焦点理想的焦点是一个点，实际上它具有一定面积。焦点从不同角度来讲有实际焦点和有效焦点之分。从不同角度来讲有实际焦点和有效焦点之分。实际焦点实际焦点:实际焦点是阴极灯线发射出的电子高速撞击阳极靶面的实际焦点是阴极灯线发射出的电子高速撞击阳极靶面的面积。电子束越细撞击阳极靶面的面积越小，成像越清晰。面积。电子束越细撞击阳极靶面的面积越小，成像越清晰。有效焦点有效焦点:有效焦点是实际焦点在有效焦点是实际焦点在x线照射方向上的投影。因为阳线照射方向上的投影。因为阳极靶面是具有一定角度的斜面，在极靶面是具有一定角度的斜面，在X线摄影方向上，对成像线摄影方向上，对成像构成影响的是实际焦点的正弦值。构成影响的是实际焦点的正弦值。1、X射线的强度：射线的强度：X X射线的强度：射线的强度：指单位时间内通过与射线方向垂直的单位指单位时间内通过与射线方向垂直的单位 面积的辐射能量。用面积的辐射能量。用I I表示，单位为：表示，单位为：W Wm m-2-2。I=NI=Ni ihhi i=N=N1 1hh1 1+N+N2 2hh2 2+N Nn nhhn n N Ni i表示单位时间通过与射线方向垂直的单位面积的光子数，表示单位时间通过与射线方向垂直的单位面积的光子数，使强度增加的方法有：使强度增加的方法有：增大管电流，增大管电流，增大管电压，增大管电压，管电压一定时，常用管电流管电压一定时，常用管电流mAmA数表示数表示X X射线的强度。射线的强度。X射线的总辐射量：射线的总辐射量：管电流的毫安数（管电流的毫安数（mA）和辐射时间（）和辐射时间（s）的乘积表示）的乘积表示X射线射线的总辐射量，的总辐射量，单位：单位：mAs。二、二、X X射线的强度和硬度射线的强度和硬度2射线的硬度射线的硬度(1)X射线的硬度是指射线的硬度是指X射线的贯穿本领，取决于射线的贯穿本领，取决于X射线的能量射线的能量hh(2)提高提高X射线硬度的方法：射线硬度的方法：增大管电压增大管电压医学上常用管电压的千伏数（医学上常用管电压的千伏数（Kv）表示）表示X射线的硬度。射线的硬度。根据不同的用途把根据不同的用途把X射线按硬度分为极软、软、硬、极硬四类：射线按硬度分为极软、软、硬、极硬四类：表表13-1X射线按硬度的分类射线按硬度的分类名称名称极软极软X射线射线软软X射线射线硬硬X射线射线极硬极硬X射线射线管电压管电压52020100100250250以上以上最短波长（最短波长（nm）0.250.0620.0620.0120.0120.0050.005以下以下主要用途主要用途软组织摄影软组织摄影,表皮治疗表皮治疗透视和透视和摄影摄影较深组织治疗较深组织治疗深部组织治疗深部组织治疗第二节第二节X射线谱射线谱通常通常X射线管中发出射线管中发出的的X射线包含各种不同的射线包含各种不同的波长成分。波长成分。将其强度按照波长的将其强度按照波长的顺序排列开来的图谱顺序排列开来的图谱,称称为为X射线谱射线谱。X射线谱包含两个部分射线谱包含两个部分:连续连续X射线谱或称连续谱射线谱或称连续谱(照片的背景部分照片的背景部分)；标识标识X射线谱或标识谱（射线谱或标识谱（线状构成的部分线状构成的部分）当高速电子流撞击当高速电子流撞击阳极靶上受到制动时，阳极靶上受到制动时，电子在原子核的强电电子在原子核的强电场作用下，速度的量场作用下，速度的量值和方向都发生急剧值和方向都发生急剧变化，一部分动能转变化，一部分动能转化为光子的能量化为光子的能量hh辐辐射出去，此即射出去，此即轫致辐轫致辐射。射。一连续射线谱一连续射线谱.连续射线谱产生的微观机制是连续射线谱产生的微观机制是轫致辐射轫致辐射2连续谱特性连续谱特性(1)管电压减小，各波长对应的管电压减小，各波长对应的强度减小。强度减小。mv2/2=eU=hmax =hc/min(2)每一曲线都有一个强度最大每一曲线都有一个强度最大的波长和相对强度为零的最短的波长和相对强度为零的最短波长波长,最短波长称为短波极限最短波长称为短波极限，用用min表示，管电压增大，表示，管电压增大，min向短波方向位移向短波方向位移二标识二标识X射线谱射线谱任何靶的标识任何靶的标识X射线谱皆是唯射线谱皆是唯一的，可以作为此元素的标识（特一的，可以作为此元素的标识（特征），故称为征），故称为标识标识X射线谱射线谱。只有达到一定的只有达到一定的管电压值标识管电压值标识X射线谱射线谱才出现，如：才出现，如：钨钨(z=74)靶在管电压大于靶在管电压大于70Kv以上时才出现，但以上时才出现，但钼钼(z=42)靶管电压小于靶管电压小于70Kv即可出现。即可出现。管电压减小，同管电压减小，同一种靶的标识一种靶的标识X射线射线谱位置不变谱位置不变。1、标识谱产生机制：、标识谱产生机制：线系线系MLLKKKKMLNK层出现空位形成的层出现空位形成的X射射线称为线称为K线系线系（用（用K、K、KKmin表示），表示），L层层出现空位形成出现空位形成L线系线系（L、L、LLmin），），。.每一线系都有最短的波长每一线系都有最短的波长边界，由自由电子补充空位边界，由自由电子补充空位产生的光波。产生的光波。EL-EK=hKEM-EK=hKE自自-EK=hmax=hc/min.靶元素原子序数愈高，对应线靶元素原子序数愈高，对应线系（系（K、L线系）的波长愈短，线系）的波长愈短，靶的标识谱决定于靶材料各层靶的标识谱决定于靶材料各层的能量差值。的能量差值。第三节第三节X射线的基本性质射线的基本性质一、一、X射线的特性射线的特性电离作用电离作用：X射线可使原子或分子电离、气体导电；射线可使原子或分子电离、气体导电；荧光作用荧光作用：能使荧光物质如磷、硫酸锌等激发，发出荧光或：能使荧光物质如磷、硫酸锌等激发，发出荧光或磷光。磷光。X光透视就是利用荧光显示人体；光透视就是利用荧光显示人体；光化学作用光化学作用：使照相底片感光，进行：使照相底片感光，进行X光摄影；光摄影；生物效应生物效应：使生物体产生电离和激发，破坏体内细胞，是放：使生物体产生电离和激发，破坏体内细胞，是放射治疗的基础，长期接触射治疗的基础，长期接触X射线的人员应予以防护。射线的人员应予以防护。贯穿作用贯穿作用：X射线可穿透物体，波长越小，贯穿本领越大。射线可穿透物体，波长越小，贯穿本领越大。X X射线是波长很短（射线是波长很短（10nm)10nm)的电磁波，是能量很大的的电磁波，是能量很大的光子光子流，流，所以所以X射线除具有电磁波的性质外，还具有以下特性：射线除具有电磁波的性质外，还具有以下特性：二、二、X射线的衍射射线的衍射1912年劳厄年劳厄(M.V.Laue,18791960)用晶体衍射法证明了用晶体衍射法证明了X射线具有波动性，揭示了射线具有波动性，揭示了X射线的本质。射线的本质。d12CBMAX射线射线1、2间的光程差为：间的光程差为：AM+BM=2AM=2dsin叠加加强的条件是：叠加加强的条件是：2dsin=k（k=1、2、）此式称为布）此式称为布拉格定律，拉格定律，晶体对晶体对X射线的折射率为射线的折射率为1。布拉格父子布拉格父子(W.H.Bragg,18621942；W.L.Bragg,18901971)用用X射线晶体分光仪，测定射线晶体分光仪，测定X射线衍射角，并给出衍射射线衍射角，并给出衍射公式，即公式，即X射线摄谱仪原理射线摄谱仪原理12X射线摄谱仪原理射线摄谱仪原理晶体晶体改变改变值，可使不同波长的值，可使不同波长的X射线干涉加强。射线干涉加强。利用布拉格公式可以：利用布拉格公式可以：测量测量X射线的波长射线的波长、测量晶体的晶格常数测量晶体的晶格常数d、获取获取X射线谱射线谱2dsin=k第四节第四节物质对物质对X射线的衰减规律射线的衰减规律 X X射线强度在前进方向上减弱的现象称为射线强度在前进方向上减弱的现象称为X X射线的衰射线的衰减。其原因仍是吸收和发散等。减。其原因仍是吸收和发散等。一、单色一、单色X X射线的衰减规律射线的衰减规律服从指数衰减规律，即：服从指数衰减规律，即：I=II=I0 0 e eXX称为物质的线性衰减系数，单位为：称为物质的线性衰减系数，单位为：cmcm-1-1，与物质的密度与物质的密度有关，水和冰的有关，水和冰的值不同；值不同；但但与与的比值对同一种物质来说是不变的，称为质量衰的比值对同一种物质来说是不变的，称为质量衰减系数，记为减系数，记为m m则：则：I=II=I0 0 e em Xmm Xm I I0 0I Ix x故故X X射线的衰减规律又可写为：射线的衰减规律又可写为：半价层半价层：X X射线在物质中强度被衰减一半时对应的厚度称射线在物质中强度被衰减一半时对应的厚度称为物质的半价层，用为物质的半价层，用X X1/21/2表示表示:I=II=I0 0/2=I/2=I0 0 e e-X1/2-X1/2问题：问题：X X射线经过几个半价层强度减为原来的射线经过几个半价层强度减为原来的1/81/8？1/161/16？则：则：I=II=I0 0 e em Xmm XmXm=x Xm=x 称为质量厚度，等于单位面积、厚度为称为质量厚度，等于单位面积、厚度为x x的吸收层质的吸收层质量，常用单位为：量，常用单位为：g gcmcm2 2，m m单位为单位为cmcm2 2 g g-1-1。二、质量二、质量衰减系数衰减系数与波长、原子序数的关系与波长、原子序数的关系医学上常用的低能医学上常用的低能X射线（数十数百射线（数十数百keV的软的软X射射线）各元素的质量线）各元素的质量衰减系数近似地适合下式：衰减系数近似地适合下式：m m=K Z=K Z3 31 1、用什么物质作防护材料？、用什么物质作防护材料？用用原子序数大的物质原子序数大的物质作作X X射线的防护材料射线的防护材料，如铅（，如铅（Z=82Z=82），），铅板、铅围裙、铅手套等。铅板、铅围裙、铅手套等。因为因为Z Z越大，越大，m m越大，物质对越大，物质对X X射线的吸收越快。射线的吸收越快。K K是一个常数，是一个常数，Z Z是物质的原子序数，是物质的原子序数，是是X X射线的波长，射线的波长，指数指数通常在通常在3 34 4之间，与吸收物质和射线波长有关。之间，与吸收物质和射线波长有关。由上式可以得出结论：由上式可以得出结论：2 2、X X射线的硬化射线的硬化X射线进入物质后长波成分易被吸收，短波成分不易被射线进入物质后长波成分易被吸收，短波成分不易被吸收，能通过物体，故吸收，能通过物体，故X射线从物体出来后硬度变大，射线从物体出来后硬度变大，X射线穿过物体后硬度变大的现象称为射线穿过物体后硬度变大的现象称为X射线的硬化。射线的硬化。X X3 3（硬）（硬）X X2 2X X1 1X X铜铜X X铝铝X X射线的硬化射线的硬化 滤线板（锡板、铜板和铝板）是专门用于吸收长波滤线板（锡板、铜板和铝板）是专门用于吸收长波X X射射线的装置，线的装置，X X射线穿过后的硬度变高、射线谱范围变窄。射线穿过后的硬度变高、射线谱范围变窄。X X射线的频率越大，贯穿本领越高，即硬度越大。射线的频率越大，贯穿本领越高，即硬度越大。第五节第五节、X射线的应用射线的应用一、治疗一、治疗1、X-刀刀2、放射治疗、放射治疗二、诊断二、诊断1、透射、透射2、摄影、摄影3、XCT增感屏：增感屏：一种特殊制作一种特殊制作(如含稀土化合物等如含稀土化合物等)的膜片，能够吸收射线的膜片，能够吸收射线(X射线、射线、射线等射线等)的的能量，转换成更容易被感光材料接收的光线，从而提高检测的灵敏度、缩短检测能量，转换成更容易被感光材料接收的光线，从而提高检测的灵敏度、缩短检测的时间。的时间。增感屏按用途可分为医用、牙科用和工业用两种，工业用的主要是铅箔增感增感屏按用途可分为医用、牙科用和工业用两种，工业用的主要是铅箔增感屏和不锈钢增感屏，用于工业无损检测。屏和不锈钢增感屏，用于工业无损检测。医用增感屏是临床医用增感屏是临床X线摄影不可缺少的重要器材，它与线摄影不可缺少的重要器材，它与X线胶片匹配使用，能线胶片匹配使用，能使穿透机体的使穿透机体的X线转变成使胶片感光的可见光，提高线转变成使胶片感光的可见光，提高X线对胶片感光的利用效率。线对胶片感光的利用效率。经测定，经测定，X线片上形成的光密度影像中线片上形成的光密度影像中95%以上是由增感屏上的荧光物质将以上是由增感屏上的荧光物质将X线能线能转化为可见的荧光光能后对胶片感光所致，而仅有不足转化为可见的荧光光能后对胶片感光所致，而仅有不足5%的光密度影像是由的光密度影像是由X线线直接感光形成的。因此，增感屏的使用不仅极大减少了直接感光形成的。因此，增感屏的使用不仅极大减少了X线的辐射损害，而且进线的辐射损害，而且进一步拓展了一步拓展了X线摄影的检查手段和应用范围。线摄影的检查手段和应用范围。金属增感屏一般是将薄薄的金属箔粘合在优质纸金属增感屏一般是将薄薄的金属箔粘合在优质纸基或胶片片基上制成。常用的金属箔材质有铅、基或胶片片基上制成。常用的金属箔材质有铅、钨、钽、钼、铜、铁等。综合增感效果、价格、钨、钽、钼、铜、铁等。综合增感效果、价格、压延性、表面光整度、柔韧性等因素，应用得最压延性、表面光整度、柔韧性等因素，应用得最普遍的是铅合金制作的增感屏。普遍的是铅合金制作的增感屏。使用注意事项：使用注意事项：增感屏在使用过程中，其表面应保持光增感屏在使用过程中，其表面应保持光滑、清洁、无污秽、损伤、变形。装片后要滑、清洁、无污秽、损伤、变形。装片后要求增感屏与胶片能紧密帖合，胶片与增感屏求增感屏与胶片能紧密帖合，胶片与增感屏之间不能夹杂异物。增感屏卷曲受折，增感之间不能夹杂异物。增感屏卷曲受折，增感屏表面沾有显定影液油污等要及时更换。铅屏表面沾有显定影液油污等要及时更换。铅箔增感屏在保管时要注意避免受潮，防止有箔增感屏在保管时要注意避免受潮，防止有害气体对增感屏的侵蚀。害气体对增感屏的侵蚀。医用高速稀土双感增感屏医用高速稀土双感增感屏一、结构和特点：一、结构和特点：本屏是用高级白卡纸、绿光萤光粉本屏是用高级白卡纸、绿光萤光粉(发紫色的萤光粉发紫色的萤光粉)和保护膜组成和保护膜组成的高速稀土绿光增感屏，该屏在的高速稀土绿光增感屏，该屏在X射线辐照射线辐照下发绿色萤光。下发绿色萤光。1、它和感绿胶片配合使用，相当于全、它和感绿胶片配合使用，相当于全色感光，与其它增感屏相比：能更多的缩短色感光，与其它增感屏相比：能更多的缩短曝光时间，降低辐照剂量，可以提高清晰度，曝光时间，降低辐照剂量，可以提高清晰度，拍片效果优良；拍片效果优良；2、能扩展小型低毫安、能扩展小型低毫安X光机的使用范围，光机的使用范围，延长延长X光球管的使用寿命；光球管的使用寿命；3、本屏一定要和感绿胶片配套使用；、本屏一定要和感绿胶片配套使用；二、使用方法：二、使用方法：本屏不分前后屏，使用前请将暗盒内清理干净，先将屏背后本屏不分前后屏，使用前请将暗盒内清理干净，先将屏背后的胶粘带的纸条撕掉，粘贴在暗盒的两侧，将感绿胶片夹在增感的胶粘带的纸条撕掉，粘贴在暗盒的两侧，将感绿胶片夹在增感屏两片的中间，关闭暗盒，应确保暗盒内的增感屏和胶片紧密接屏两片的中间，关闭暗盒，应确保暗盒内的增感屏和胶片紧密接触。触。三、使用和保存过程中注意事项：三、使用和保存过程中注意事项：暗盒内勿放入异物。如果增感屏粘上污垢和灰尘，请及时清暗盒内勿放入异物。如果增感屏粘上污垢和灰尘，请及时清除，在清除表面污物时，可用脱脂棉，软细布蘸以除，在清除表面污物时，可用脱脂棉，软细布蘸以70%酒精或蒸酒精或蒸馏水轻轻抹去，最后使其干燥。每付增感屏出厂时都有单独包装，馏水轻轻抹去，最后使其干燥。每付增感屏出厂时都有单独包装，大量库存时应坚立放置为宜，以防重叠受压。大量库存时应坚立放置为宜，以防重叠受压。四、屏的寿命四、屏的寿命荧光体本身的放射效应几乎不随时间而变化，但是屏在长时荧光体本身的放射效应几乎不随时间而变化，但是屏在长时间使用后，因划伤和损坏使粘合剂和溶剂发生变化，由此影响了间使用后，因划伤和损坏使粘合剂和溶剂发生变化，由此影响了增感屏的速度和清晰度。建议：每一个屏的使用期限为一年半。增感屏的速度和清晰度。建议：每一个屏的使用期限为一年半。增感屏的分类增感屏的分类按荧光物质分类，增感屏可分为钨酸钙增感屏和稀土增感屏。钨酸钙按荧光物质分类，增感屏可分为钨酸钙增感屏和稀土增感屏。钨酸钙增感屏受增感屏受X线照射激发出可见的蓝紫色光线，具有发光效率稳定、照片斑线照射激发出可见的蓝紫色光线，具有发光效率稳定、照片斑点少等较好的成像性能，但增感效率和发光效率相对较低。稀土增感屏对点少等较好的成像性能，但增感效率和发光效率相对较低。稀土增感屏对X线吸收率高、发光效率高和增感作用强，能有效降低线吸收率高、发光效率高和增感作用强，能有效降低X线的辐射剂量，线的辐射剂量，但但X线片的斑点（噪声）增多。常用的稀土增感屏按其发出的荧光光谱不线片的斑点（噪声）增多。常用的稀土增感屏按其发出的荧光光谱不同，又分为蓝光系列和绿光系列两部分。同，又分为蓝光系列和绿光系列两部分。按增感效率分类，增感屏可分为低速增感屏、中速增感屏和高速增感按增感效率分类，增感屏可分为低速增感屏、中速增感屏和高速增感屏。增感效率越低，影像清晰度越高。标准屏采用的是中速钨酸钙屏。屏。增感效率越低，影像清晰度越高。标准屏采用的是中速钨酸钙屏。按粘贴位置分类，增感屏可分为前屏和后屏（目前有的增感屏已不分按粘贴位置分类，增感屏可分为前屏和后屏（目前有的增感屏已不分前后屏）。前屏荧光物质涂层薄（以便于前后屏）。前屏荧光物质涂层薄（以便于X线到达胶片和后屏），粘贴于线到达胶片和后屏），粘贴于暗盒前面内侧，荧光体层朝向胶片。后屏粘贴于暗盒后面内侧，荧光体层暗盒前面内侧，荧光体层朝向胶片。后屏粘贴于暗盒后面内侧，荧光体层厚，成像清晰度差，而且有些后屏背面衬有一层铅箔，用以吸收反向散射，厚，成像清晰度差，而且有些后屏背面衬有一层铅箔，用以吸收反向散射，提高清晰度。因此，增感屏的前后屏不能颠倒。提高清晰度。因此，增感屏的前后屏不能颠倒。增感屏的余辉现象增感屏的余辉现象增感屏的荧光物质受到增感屏的荧光物质受到X线照射会发出可见荧光，且在线照射会发出可见荧光，且在X线停止后仍线停止后仍可持续一段短暂的发光时间，称余辉现象。若在余辉时间内装入胶片，可可持续一段短暂的发光时间，称余辉现象。若在余辉时间内装入胶片，可使胶片重复感光，即在摄取的照片上残留下上次影像痕迹。随着增感屏的使胶片重复感光，即在摄取的照片上残留下上次影像痕迹。随着增感屏的使用和老化，余辉时间会日益延长。按照使用和老化，余辉时间会日益延长。按照X线增感屏余辉测试及其意义线增感屏余辉测试及其意义文章的讨论，普通钨酸钙增感屏应在一次照射后静置文章的讨论，普通钨酸钙增感屏应在一次照射后静置70S以上；稀土增以上；稀土增感屏在一次照射后静置感屏在一次照射后静置80S以上，方可打开装上第二张胶片。这不仅为了以上，方可打开装上第二张胶片。这不仅为了避免余辉对后一张胶片的影响，同时也是为了使前一张胶片感光充足，尤避免余辉对后一张胶片的影响，同时也是为了使前一张胶片感光充足，尤其是无暗盒自动换片摄影系统，应适当调整自动换片间隙时间，免除前后其是无暗盒自动换片摄影系统，应适当调整自动换片间隙时间，免除前后影像干扰。影像干扰。事实上不同牌号、批次、厂家的增感屏，在不同曝光条件下，其余辉事实上不同牌号、批次、厂家的增感屏，在不同曝光条件下，其余辉持续时间都是不一样的，尤其是稀土增感屏。所以，余辉的测试，应作为持续时间都是不一样的，尤其是稀土增感屏。所以，余辉的测试，应作为放射技术质控内容之一，这对于提高照片质量，具有十分重要的意义。放射技术质控内容之一，这对于提高照片质量，具有十分重要的意义。增感屏对增感屏对X线影像质量的影响线影像质量的影响提高了提高了X线胶片的感光效应，可大幅度降低对人的辐射剂量；为拍线胶片的感光效应，可大幅度降低对人的辐射剂量；为拍摄高密度、后部位的组织提供了条件；缩短了曝光时间，对活动性器官和摄高密度、后部位的组织提供了条件；缩短了曝光时间，对活动性器官和减少了运动性模糊；延长了球管的使用寿命；扩大了小容量减少了运动性模糊；延长了球管的使用寿命；扩大了小容量X线机的使用线机的使用范围。范围。增加了增加了X线片影像的对比度，特别是在低管电压投照时。线片影像的对比度，特别是在低管电压投照时。降低了降低了X线片影像的清晰度，其原因在于荧光扩散效应、线片影像的清晰度，其原因在于荧光扩散效应、X线斜射线斜射效应、屏片密着不良和增感屏斑点（噪声）等方面。效应、屏片密着不良和增感屏斑点（噪声）等方面。（4）增感屏的裱贴）增感屏的裱贴增感屏在裱贴前应先清洁暗盒，除去金属碎屑、杂物和污斑，然后取增感屏在裱贴前应先清洁暗盒，除去金属碎屑、杂物和污斑，然后取出新屏，分清前屏和后屏，揭去屏背面粘合胶上的覆盖纸，分别粘贴在暗出新屏，分清前屏和后屏，揭去屏背面粘合胶上的覆盖纸，分别粘贴在暗盒前、后两面的内侧，使屏面相对，最后扣紧弹簧扣，稍加压即可。盒前、后两面的内侧，使屏面相对，最后扣紧弹簧扣，稍加压即可。三、三、X 射线计算机辅助断层扫描成像射线计算机辅助断层扫描成像 (X-ray computed tomography,X-CT)普通普通X X射线影像的缺点射线影像的缺点XX射线穿透不同密度和厚度组织结构后的总和投影射线穿透不同密度和厚度组织结构后的总和投影 影像重叠影像重叠影像重叠影像重叠:深度方向上的信息重叠在一起，引起混淆深度方向上的信息重叠在一起，引起混淆深度方向上的信息重叠在一起，引起混淆深度方向上的信息重叠在一起，引起混淆 密度分辨率低密度分辨率低密度分辨率低密度分辨率低:对软组织分辨能力低对软组织分辨能力低对软组织分辨能力低对软组织分辨能力低 剂量大剂量大剂量大剂量大Computed tomography X XCTCT是运用物理技术，以测定是运用物理技术，以测定X X射线在人体内的衰减系数为基础，采用射线在人体内的衰减系数为基础，采用数学方法，经计算机处理，求解出数学方法，经计算机处理，求解出衰减系数衰减系数值在人体某剖面上的二维分布矩值在人体某剖面上的二维分布矩阵，转变为图像画面上的灰度分布，从而实现重新建立断面图像的现代医学阵，转变为图像画面上的灰度分布，从而实现重新建立断面图像的现代医学成像技术。成像技术。X XCTCT像的本质是像的本质是衰减系数衰减系数成像成像指导思想：如何确定衰减系数值在指导思想：如何确定衰减系数值在人体某剖面上的二维分布人体某剖面上的二维分布1.X-CT的基本原理的基本原理体层、体素体层、体素体层、体素、像素体层、体素、像素体层（断层）：体层（断层）：受检体中的一个薄层受检体中的一个薄层像素像素(pixel)(pixel)：构成图像的基本单元构成图像的基本单元,体素的平均密度决定其灰度值。体素的平均密度决定其灰度值。像素越多，像素就越小，画面越细腻像素越多，像素就越小，画面越细腻 ，携带的生物信息量越多，携带的生物信息量越多体素（体素（voxel)voxel)：成像的体层分成按矩阵排列成像的体层分成按矩阵排列的若干个小基本体元的若干个小基本体元体积：长体积：长宽宽高高一般体素的大小：一般体素的大小：长和宽：长和宽：1 12mm2mm高（体层厚）：高（体层厚）：3 310mm10mm体素划分：体素划分：256256256256（=65536=65536个体素）；个体素）；512512512512（=262144=262144）投影采集与图象重建投影采集与图象重建扫描：扫描：用用X X射线束以不同方式、按一定顺序、沿不同方向对体层进行投照，并射线束以不同方式、按一定顺序、沿不同方向对体层进行投照，并用高灵敏度的探测器接受出射用高灵敏度的探测器接受出射X X射线的强度射线的强度 。1 1、扫描与投影、扫描与投影投影：投影：投照受检体后出射投照受检体后出射X X线束的强度；投影值的分布为投影函数线束的强度；投影值的分布为投影函数窄束窄束X X射线的获取射线的获取准直器：允许准直器：允许X X射线通过的细长狭窄通道射线通过的细长狭窄通道图象重建图象重建美国物理学家科马克美国物理学家科马克(A.M Cormack,1963)(A.M Cormack,1963)通过模拟实验，提出用通过模拟实验，提出用X X射线射线投影数据重建人体断层图像的数学方法。投影数据重建人体断层图像的数学方法。像素像素2.图像重建的基本方法图像重建的基本方法（1）联立方程法（联立方程法（代数（迭代）重建法）代数（迭代）重建法）123446461 55 413 1619 220045090033771350减基数减基数10化简化简基数等于所有体素特征的总和基数等于所有体素特征的总和5235369121234（2 2）反投影法反投影法3、卷积反投影法、卷积反投影法也称为也称为滤波反投影法滤波反投影法反投影法得到的图像四周伴有星反投影法得到的图像四周伴有星状伪像；状伪像；滤波反投影在反投影之前，用滤滤波反投影在反投影之前，用滤波函数与反投影信号相加（卷积波函数与反投影信号相加（卷积处理），消灭星状伪影。处理），消灭星状伪影。表示卷积积分表示卷积积分卷积核卷积核卷积核：在卷积核：在CTCT图像重建过程中用于滤波反投影的专用函数，图像重建过程中用于滤波反投影的专用函数，改善像素噪声和几何分辨率。改善像素噪声和几何分辨率。滤波反投影法滤波反投影法滤波反投影法滤波反投影法3.X-CT扫描机扫描机CT扫描机的结构扫描机的结构扫描架扫描架控制台（显示）控制台（显示）高压发生器高压发生器电源控制电源控制 计算机系统计算机系统成像系统的核心成像系统的核心扫描床扫描床扫描装置扫描装置扫描架扫描架 X X线管线管 探测器探测器（1 1）X X线管：线管：功率功率202060kW;60kW;高压高压8080140kVp140kVp 焦点焦点0.50.52.0mm;2.0mm;扫描持续时间扫描持续时间3030 60s 60s高压氙气探测器高压氙气探测器电离室在高压下充入惰性气体氙电离室在高压下充入惰性气体氙优点：结构简单；单个探测器通道的优点：结构简单；单个探测器通道的灵敏度相同。灵敏度相同。缺点：量子效率低；相邻探测器之间缺点：量子效率低；相邻探测器之间存在缝隙。存在缝隙。闪烁晶体探测器闪烁晶体探测器(NaI)(NaI)碘化钠、碘化钠、(CsI)(CsI)碘化铯、碘化铯、(CaF2)(CaF2)氟化钙、氟化钙、(BGO)(BGO)锗酸铋晶体等。锗酸铋晶体等。加入微量增光或减少余辉的物质（铊、加入微量增光或减少余辉的物质（铊、铕）铕）优点：探测效率高优点：探测效率高（2