《X线的基础知识》PPT课件.ppt

X光机的基础知识 市场部：韩爽 内容简介 o预备知识 oX线机(影像发生装置）的组成 X线球管 高压发生装置 X线机附属装置 o影像接收装置 o影像后处理系统 预备知识 X线发现：德国物理学家 (1845- 1923) 伦琴教授发现 Wilhelm Conrad Roentgen 1895年11 月8日 预备知识 nX射线产生的必要条件 n自由活动电子群。 n电子群以高速运行。 n电子群在高速运行时受阻 TOP 预备知识 oX射线的基本特性 n物理效应 o穿透作用、荧光作用、电离作用、光学作用、热 作用 n化学效应 o感光作用、着色作用 n生物效应 o X线是波长很短的电磁波。 o X-Ray 是一种不可见光。 o X-Ray 可以穿透物体。 o X-Ray 可以使化学物质发生反应;产生荧光。 o X-Ray 可以产生生物效应,破坏细胞,改变基因 。 TOP X线影像形成基础 o射线具有一定穿透力，这样才能穿透被照 射组织。 o被照射的组织结构必须存在密度差异，这 样在穿透过程中被吸收后剩余的射线才会 有差异。 不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系 不同厚度组织（密度相同）与X线成像的关系 预备知识 oX射线的质和量 nX射线的三个参量： o管电压(kV)决定X线的质。电压越高质 越好。质决定穿透力。 o管电流(mA)决定X线的量，产生多少射 线。 o曝光时间(s)：曝光时间越短，产生伪影 的机会越少，图像越清晰 TOP X线机的组成 大体分三部分： o影像发生装置：主要为X线机部分（高压 发生器、球管、辅助装置）。 o影像接收装置：胶片、IP板、FPD等。 o影像后处理装置 X线机的类型虽不同，但基本构造则不外X线 管、变压器和控制器三部分。 发生装置X线机的组成 主要组成： 球管 高压发生器 其他:悬吊架、胸片架、床等 TOP X线球管 o原理及参量 n电子流以高速撞击金属 靶面会产生X-Ray。 n电子流 - 球管阴极 灯丝提供。 n高速 - 高压发生器 提供加载至球管。 n金属靶面 (主要成分为 钨 ) - 球管阳极。 X射线 阳极 阴极 灯丝 变压器 高压 变压器 管电压 高速电子流 阳极靶 阴极灯丝真空玻璃管 焦点 TOP X线球管 焦点 物体 图像 源相距 焦 物 距 物像距 X-Ray焦点 - 有效焦点尺寸愈小, 影像清晰度越高，图像锐利度越好。 半影产生图像模糊 TOP 在透视时使用小焦点 在摄影时使用大焦点 高 压 正KV负KV 大焦 灯丝 小焦 灯丝 大焦灯丝 变压器 小焦灯丝 变压器 CL C CS 阳极 双焦点技术双焦点技术 TOP 高压发生装置 高压发生装置：供应球管能量，控制曝光条件 工频发生器：结构简单、输出波纹大、频 率低 高频发生器：体积小、输出均匀、电路复 杂 高频逆变高压发生器：计算机控制，输出 高质量、大量稳定射线。 TOP 几种品牌的频率 oPHILIPS: 30KHz oSIEMENS:50KHz oHITACHI: 100KHz o岛津： 50KHz oGE: 100KHz oSEDECAL:100KHz 辅助装置 o悬吊架：运用灵活，投照无死角。 o浮动床：可以四面浮动，利于不方便患者 的定位。 o胸片架：是否带翻转 接收装置影像载体 o影像载体有下面几种 n胶片 n荧光屏 n影像增强器 n影像板(IP板) n平板数字探测器 TOP 影像载体 o胶片 n主要感光材料：溴化银 n分辨率：分辨率的大小主要由溴化银颗粒的大小所决定。溴化 银颗 粒的大小一般为 12m。 一般用多少线对每毫米来表示，国产胶片的分辨率为65 85线对/毫米。 n胶片规格：5 7，8 10，10 12，11 14，12 15 ，14 14，14 17。单位英寸。 n曝光后的胶片质量参数 ： o照片密度 o对比度及层次 o明锐度 o失真度 TOP 影像载体 荧光屏 材料：硫化锌镉，产生黄绿色光 特点：发光效率低，仅有十分之一的X 光光子，所以必须在暗室条件 下观察。 TOP 影像增强器 影像载体 TOP 影像载体影像板(IP板) 材料：氟卤化钡(Barium Fluorohalide) 原理：IP板经X射线照射后，其内的电子获得能量，跃迁到高能态，由 此形成了模拟影像。 受照射后的 IP板，经激光扫描后，受激电子以荧光的形势释放 出来，将 IP板上的每一点荧光值用光电倍增管转化成电信号， 并记录下来，就形成了X光数字图像。这就是CR(Computed Radiography，计算机摄影)技术。 特点：可以在传统的 X线机上，利用IP板可实现数字化X线图像。 TOP 影像载体影像板(IP板) n灵敏度高，使曝光剂量降低 n分辨率一般可达33LP/CM n动态范围宽 n速度慢 n分辨率不如常规X线胶片 TOP IP板读片机 TOP REGIUS model 370/570 REGIUS model 110 影像载体 o平板数字探测器 (FPD,Flat Pannel Detector) n材料种类： o非晶硒探测 器 o碘化铯（非 晶硅）探测器 Thin Film Transistor array 薄膜晶体管 阵列 TOP 影像载体 o平板数字探测器的作用原理 (FPD,Flat Pannel Detector) X-ray TFT a-Sea-Se V TFT X-ray CsICsI 直接转换FPD X-ray 电信号 间接转换FPD X-ray 光信号 (CsI) 电子 (光电二极管) 电信号 光电二极管 TOP 非晶态硒 CR感光板 传统胶片碘化铯 DQE比较较 TOP 影像载体 10 mAs 5 mAs 2 mAs 1 mAs 0.5 mAs 0.15 mAs TOP 图像后处理系统- 硬件及软件处理系统 图像数字化的四种方式及处理过程 图像数字化产生的数字减影技术 数字图像的后处理软件 计算机辅助诊断(CAD，Computer- Assisted Diagnosis) TOP 图像数字化的优势 取代了常规的X线胶片，采用了电子数据处理，提高了工作效 率。 - 如图像在医院全天候可获得，不同地点可同时观看同 一幅图像，远程会诊可以轻松实现；便利的读片等） 有形的好处:节省胶片使用、冲洗、储存和处理胶片的费用。 无形的好处：提高了工作效率和改善了患者的服务。 数字化图像可按照年代的顺序归档，且容易检查，有利于既 往记录的比较。 用显示器观看软件，可充分发挥计算机的作用并后处理图像 和可任意调节窗宽和窗位等，更易显示病变。 TOP 数字化影像存储 存储方式的巨大改变 在线存储 离线存储 TOP 阅片方式的巨大改变 灯箱+胶片医用高精度显示器 TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 n图像数字化方式之一：胶片扫描系统 扫描仪 计算机 X线胶片 TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 n图像数字化方式之二：影像增强器+CCD+图像 板 X线 X线 影像增强器 计算机处理系统 电视摄 像管 CCD或真空 摄像管 电视 信号处理 A/D 转换 (图像板) 数字信号 球管 人体 TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 o图像数字化方式之三：计算机摄影(CR, Computed Radiography) TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 o图像数字化方式之四：直接数字化摄影(DR, Digital Radiography) X线 X线 计算机处理系统 数字信号 球管 人体 FPD TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 n数字图像后处理软件 n窗宽窗位 n边缘增强 n图像平滑 n对比度增强 n图像放大缩小 n图像裁减 n感兴趣区分析 n图像压缩 n连续图像回放 TOP X-ray 图像数字化处理系统 - 硬件及软件处理系统 n计算机辅助诊断 (CAD，Computer-Assisted Diagnosis) 用数字化仪来采集诊断信息，比起医生肉眼观察图像已有 了很大的进步，但是也还存在一定的缺点，就是其结果会受照片 质量的影响，特别是胶片处理过程中的影响。因此要达到人们的 初衷，即达到诊断的目的还是有一定的距离，因此更多的是把 CAD中的D-Diagnosis诊断改写为Detection检测， Computer Aided Detection(计算机辅助检测)。也就是代替人 眼发现某些由于人眼的疲劳、疏忽等原因而遗漏的诊断信息。 TOP X线机分类 n不同功能X线机的机械装置 n胃肠专用机 n多功能机 n胸片机（普通拍片机） n心血管造影机 n断层摄影机 n牙科专用机 n儿科专用机 n乳腺摄影机 n手术用X线机 n床旁X线摄片机 TOP X线机分类 TOP X线机附属装置 n 摄片过程中的辅助装置 n 防护装置 TOP X线机附属装置 n摄片过程中的辅助装置 滤线器滤线器 散射线使得胶片 图像模，利用滤线器， 可减小散射线的影响。 TOP 材料： 薄铅条与可透X射线的物质( 树脂等)相互间隔粘合而成 分类： 静止栅和活动栅 栅比值： 铅条高度与铅条间距之比值 一般为：4 16。 栅密度： 一般为40LP/CM。即每厘米 有80条铅条。 X线机附属装置 TOP X线机附属装置 n摄片过程中的辅助装置 束光器束光器 用于限制X射线照射野的范围，减少病人 其它部位的受照射剂量。利用铅对球管的 X射线 出射处的范围进行限定。 TOP X线机附属装置 n摄片过程中的辅助装置 增感屏增感屏 为了增加胶片的感光能力，缩短曝光时间，在胶片前面放 置增 感屏。 增感屏的材料是能在X射线照射下发出荧光的物质，如钨 酸钙、 硫酸钡等。 增感屏相当于移波剂，由于X光对胶片的感光能力差，所 以它 将X光转化为荧光，荧光的光谱正好与胶片的感光光