线成像基础理论1ppt课件

单击此处编辑母版副标 题样式 *1 单击此处编辑母版标题样式 X线成像基础理论一 l驻马店市卫生学校 l医学影像教研室 董战军 第一节 X线焦点及线量分布 l一、X线焦点 l二、线量分布 l三、X线束 Date医学影像技术 一、X线管焦点 l 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。 Date医学影像技术 （一）概念 l1、实际焦点及主副焦点 l（1）实际焦点：X线管阳极靶面实际接受电 子轰击的面积称之为实际焦点。 实际焦点的面积与X线管的功率成正比，其 大小取决于聚焦槽的形状、宽度以及灯丝在聚 焦槽的位置。 Date医学影像技术 （一）概念 l（2）主焦点与副 焦点 l主焦点：由灯丝 较前面位置发射 的电子形成的焦 点，其电子密度 较大。 l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 。 主副焦点形成电 子轨迹 Date医学影像技术 X 线 辐 射 强 度 分 布 Date医学影像技术 （一）概念 l（2）有效焦点的标称值： 1982年国际电工委员会（IEC）336号版物上 阐述了用无量纲的数字来表示有效焦点的大小 ，如：2.0、1.0、0.6等，此数字称为有效焦 点标称值。 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l1、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 。 l2、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。 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l（1）设备的要求 材料用钨、铼钨 合金、铂铱合金 或金铂合金等制 成。狭缝尺寸的 基本要求如图： 狭缝尺寸要求 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l（2）测试方法 l1）狭缝照相设备 的准直：必须使X 线的中心狭缝入 射面的中心，中 心线与狭缝基准 线的夹角小于或 等于10-3弧度（ rad）。 对准直要求 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l2）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%。 大于 10cm 设备 位置 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l3）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。 X线管长轴 球管 短轴 球管左 右方向 球管前 后方向 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l4）胶片的位置 胶片必须与狭缝的平面平行，与X线的中心线 相垂直。缝-片距与焦-缝距的比值，为焦点的 放大率（M）。焦点的放大必须符合下表： 焦点的标称 值 放大率（M ） F0.4 0.4F1.0 F1.1 M3 M2 M1 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l（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1.01.4之间。 X线管标称 电压（KV ） 曝光条件 管电压 管电 流 75 75150 150200 标称电压 标称电 流的50% 75KV 曝光时 间为0.1s 50%标称电压 Date医学影像技术 （二）焦点的测试 l（4）焦点的狭缝照片测量 测量出焦点像的长和宽，按下式计算出焦 点的长和宽： Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 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（）、 焦点的调制传递函数（MTF ）、和焦点的增涨值（B）。 l1、焦点的尺寸 式中，F代表焦点尺寸，b代表 物-片距，a代表焦-物距。 H SH a b Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l2、焦点的极限分辨率 （1）定义：在规定条件下，不能成像的最小空间频率 。即在星形测试卡像面上出现第一个模糊带所对应的 空间频率值： 值大时成像性能好。 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l（2）测试方法 l1）测试设备：主要 是星形测试卡、摄 影设备和胶片。 l星形测试卡：厚度 为 0.03mm0.05mm ，顶角必须 0.035rad或10-3rad （约2）,直径至少 为45mm。 星形测试卡 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l2）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1.01.4之间。 Date医学影像技术 对 星 卡 实 验 要 求 星卡 大于 25cm 星卡位置示意图 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l3）计算方法： 可采用下式： 星卡 模糊 带测 试示 意图 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l3、焦点的调制传递函数（MTF） l（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。 l（2）MTF域值范围： MTF最大值为1，最小值为零，即： 0MTF1 MTF1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等 。 MTF0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l4、焦点的增涨值（B） l定义：B值是描述X线管焦点极限分辨率随负 荷条件而相对变化 的量，又称散焦值或晕值 。 l（1）焦点增涨的观察 以管电压、管电流分别作为参量，观察焦点尺 寸的变化。如下表：表2-3 Date医学影像技术 焦点增涨的观察 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 管电流 2001200mA 管电压（KV） 焦点 增涨 40 70% 80 30% 120 15% 管电压 40KV120KV 管电流（mA） 焦点 增涨 200 13% 600 55% 1200 67% 某X线管1.0焦点随管电流、管电压的变化情况 A随管电流情况B随管电压情况 Date医学影像技术 （三）X线管焦点成像性能主要参量 l（2）焦点增涨的原因分析 l电子间库仑斥力 方向矢量 l（3）计算：IEC阐述了这一概念，并用下式 表示与计算：B50/100 l50表示用表2-6规定的负载因素所测得焦点 的极限分辨力；100表示用表2-7规定负载 因素所测得的焦点的极限分辨力。 Date医学影像技术 表2-650负载负载 因素 X线管标称 电压（KV） 曝光条件 管电压 管电流 75 75150 150200 标称电压 50%的额定 管电流 曝光时间 0.1秒 75KV 同上 50%标称电压 同上 Date医学影像技术 表2-7100负载负载 因素 X线管标称 电压 （KV） 曝光条件 管电压 管电流 KV75 75KV150 150KV200 标称电压 在规定管电压 下，曝 光时间为 0.1s的最大 管电流 75KV 同上 50%标称电压 同上 一般X线焦点的增涨值B1，焦点的增涨值B接近1时，成像性能受负荷条 件的影响小。 Date医学影像技术 焦点增涨 用针 孔法 摄取 的焦 点增 涨像 Date医学影像技术 二、线量分布 l（一）焦 点面上的 线量分布 l焦点密度 扫描图 焦点像宽上的线量分布焦点像长上的线量分布 Date医学影像技术 二、线量分布 l（二）照射野的线量分布 l照射野是指通过X线窗口的X线束入射肢体曝 光面的大小。 l在照射野上的线量分布是不一样的，用一块厚 为1mm的铅板，在上面加工几排平行的针孔 ，并将些铅板置于焦点和胶片正中。用适当的 条件进行曝光，可得到一张多个焦点针孔的照 片。如图： Date医学影像技术 二、线量分布 l（二）照射野的线量 分布 l1、焦点的方位性 在平行于X线管长轴 方向上，近阳极端有 效焦点小，近阴极端 有效焦点大。在短轴 方向，有效焦点大小 对称。 焦点方位特性示意图 Date医学影像技术 二、线量分布 l2、焦点的阳极效 应 l平行于X线管长轴 方向上，近阳极 端X线量少，近阴 极端的X线量多， 线量分布是非对 称性的；在X线管 短轴方向上，X线 量的分布基本上 对称相等。 X线量空间分布（长轴） X线量空间分布（短轴） Date医学影像技术 三、X线束 l（一）X线束的形状 l1、照射野：通过X线管窗 口的X线束入射于肢体其 曝光面的大小称照射野。 l在摄影时将X线照射野调 至与被检部位等大，一般 情况下，选用的照射野边 缘在暗盒边缘内1cm。 活动遮线器示意图 Date医学影像技术 三、X线束 l2、中心线、斜射线 l中心线：X线束中心部分垂直于窗口的那一条 射