影像学 第一章X线成像-总论学习课件

医学影像学总论Medicalimaging中山大学附属第一医院影像科罗柏宁E-mail:luobn@X光下的奇异世界腹主动脉瘤——CT逼真的解剖图常规超声检查多舒服啊！脐带绕颈MRI健美运动医学影像学总论医学影像学的概念X线、CT、MR的基本知识医学影像学技术的临床应用影像诊断的原则和步骤讲授内容总论----学科构成(时间发展)计算机体层成像

X线成像1895年

超声诊断

核素扫描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’数字减影血管造影放射诊断学DiagnosticradiologyX-rayCTMRI超声ECT医学影像学科构成DSA普通X线医学影像学影像诊断学介入影像学放射诊断学超声诊断学X线诊断学CTMRIDSA介导CT介导MRI介导USG介导MedicalimagingDiagnosticimaging

DiagnosticradiologyDiagnosticultrasonograghyInterventionalimaging

X线的基本知识

X线的产生与性质

X线的特性本课重点！

X线技术的应用第一节X线的产生与性质X-RAY？特性？人类第一张X线照片1895年德国伦琴（Röentgen）发现X线1896年X线始用于临床医学1901年获首届诺贝尔物理学奖一、X线的产生

（阴极）真空管自由活动电子群

高电压

（阳极）钨靶

热量X线（99.8%（0.2%）自由运动的电子群两极之间的电压差电子群高速撞击—+一、X线(X-ray)的产生在X线管内，高速行进的电子流被物质阻挡即可产生X线

三个条件：1：自由活动的电子群， 6~12V，灯丝

2：电子群以高速运行， 40~150KV-高压

3：电子群在高速运行时突然受阻-钨靶、钼靶二、X线的性质

1、X线的本质

X线是波长很短的电磁波，以光速度

(3×108m/s)直线前进 *波长范围0.0006nm~50nm *X线诊断用0.031nm~0.008nm （40~150KV）

(纳米nm=毫微米mμ=10－9m)(眼睛可见光的电磁波的波长在400到700纳米间)X线是什么？X线特性detector组织间密度差异穿透性荧光屏screen片盒、胶片film检测器detector

2、X线的特性：穿透性(penetrability)

能穿过可见光不能穿过的物体。电压高、波长短穿透力强，穿过时会衰减。穿透力也与物质的厚度、密度相关—成像基础荧光效应(fluorescenceeffect)

能激发荧光物质发出可见光。X线→荧光物质（钨酸钙）→荧光——透视基础

感光效应(photosensitivity)⑴.可使溴化银感光形成潜影。溴化银（Ag+）→

Ag（黑色）。⑵.使影像板（IP板）感光形成带电荷的潜影。激光扫描IP板经模/数转换成数字图像——数字化摄影基础 以上特性可用于成像电离效应(ionizingeffect)

X线通过物质时电离分子-分解为正负离子。X线通过空气，空气的电离程度与X线量成正比——放射剂量学（检测）生物效应（biologicaleffect)X线通过人体电离生物效应,破坏生物分子结构——生物学效应是辐射防护与放射治疗的基础第二节、X线成像原理一、

X线成像的基本条件①X线特性：穿透性、荧光效应、摄影 效应②人体组织的密度、厚度差别致X线衰减 差别③照片、IP板感光或荧光屏显像使人体的器官和组织形成黑白对比、有层次的荧光显像、照片或电子影像X线成像原理detector组织间密度差异穿透性荧光屏screen片盒、胶片film检测器detector12说明：

1为没有经X线照射的胶片

2为经过空气后X线照射的胶片

二、

物质（或人体）的密度与厚度这两个因素经常综合影响X线成像

1.物质密度

物质比重

吸收X线量

1/照片黑白度加试管图不同密度物质的实物与实物相对应的X线摄影BaSO4粉笔76%的泛影葡氨16%的泛影葡氨水空气实物X线照片密度的概念自然对比2.物体厚的部分，吸收X线多，透过X线少； 薄的部分则相反，如图示：此片中的金属丝虽细但因其密度高而显示的阴影比纵隔还白此为一不合格的胸片!透视荧屏(screen)上的影像X线照片(X-rayphotograph)上的影像荧光屏（激发荧光物）X线（波长短不可见）可见光X线片（溴化银）银＋还原的银原子（黑色）显影定影穿透力不足的胸片补穿透正常的胸片穿透力正常的胸片肺内实变病灶的密度比周围含气肺组织高，因此病灶相对较白而被显示（↑）3.人体组织有密度(density)与厚度的差别:自然存在的差别——自然对比(naturalcontrast)组织比重(水的比重为1)吸收比密度照片影像密度骨骼1.95.0高白软组织（包括体液）1.01~1.061.01~1.10中灰白脂肪0.920.5低灰黑气体0.00130.001最低黑正常腹部平片肾结石密度的概念影像密度自然对比膀胱结石X线图像的特点X线图像是由黑白不同灰度组成重叠——因X线透过人体的前后所有 的组织和器官（正侧位）③放大由于点光源的近距离投影④歪曲失真如阳光下的人影第三节X线成像设备及检查技术灯丝变压器

高压变压器

X线开关

千伏电压表

X线管

靶

灯丝

X线机主要部件示意图

Kv

mA

交流电源

灯丝调节器

mA电流表

自耦变压器

一、X线发生装置-X线机 三个部分：如图示①X线球管；②变压器；③控制台X线球管变压器操作台操作台二、X线接收装置及检查技术

接收装置：

X线胶片---X线摄影（平片）

X线使银盐感光，感光的银盐离子还原为银原子，经显影、定影后留在胶片上，未感光的银盐被定影液溶去，从而形成黑白图像

IP板、DR平板——数字化X线成像荧光屏(影像增强器+CCD)—X线透视

X线成像原理----接收装置detector组织间密度差异穿透性荧光屏screen-（透视）片盒（胶片）film检测器detector（数字化X线成像CR、DR）X线检查技术（一）普通检查荧光透视

Fluoroscopy

摄影（照片）Radiography(PlainFilm，平片)（二）特殊检查体层摄影Tomography

软X线摄影SoftX-rayRadiography

放大摄影MagnificationRadiography

荧光摄影Fluorography（三）造影检查高密度造影剂(Ba剂、碘剂）造影方法直接引入法低密度造影剂(空气、CO2

）

间接引入法人工对比自然对比胸部平片补（管电压40-100KV）（1）X线平片1、普通检查腹部平片骨骼（2）X线透视(X-rayfluoroscopy)

了解器官的动态变化普通检查（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

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了解器官的动态变化（2）X线透视

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了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

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了解器官的动态变化（2）X线透视

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了解器官的动态变化（2）X线透视

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了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线透视

了解器官的动态变化（2）X线 透视

了解器官的动态变化

X线特殊检查----体层摄影

X线球管与胶片同步反向运动2、特殊检查体层摄影术(tomography)特点∶不观察的层面模糊观察的层面清楚胶片运动方向球管运动方向观察的层面体层摄影显示钙化的淋巴结更清楚软射线摄影图示：右侧乳腺癌左侧乳腺增生RL特殊检查放大摄影放大摄影骨小梁结构显示更清常规摄影3.造影检查(contrastexamination)

将某些高密度或低密度的物质引至缺乏天然对比的某些器官的腔内或周围，以改变器官间的对比，达到更好显示的目的。这些物质称为对比剂(contrastmedia)，这种方法称为造影或人工对比

高密度造影剂（Ba剂、碘剂）低密度造影剂（空气、CO2）

造影方法：直接引入法、间接引入法高密度造影剂上消化道钡餐检查（口服BaSO4、直接引入法）造影剂的使用直接引入灌注法钡剂灌肠密度的概念高密度造影剂上消化道钡餐检查（口服BaSO4、直接引入法）造影剂种类－高密度碘水溶液

图示为静脉肾盂造影高密度造影剂静脉肾盂造影(IVP)

静脉注射有机碘水（间接引入法）腹部平片对照补造影片腹膜后气体造影（注射空气、间接引入法）低密度造影剂腹部平片对照（三）数字化X线成像1.计算机X线摄影（computedradiography，CR）2.数字X线摄影(digitalradiography,DR)

（平板探测器）3.数字化动态X线成像（动态胃肠检查）4.数字减影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)

CR1、计算机X线摄影（computedradiography）CR原理

CR系统的基本结构和工作原理组成示意图如下：读出图像处理CRT显示数据存储PACS系统胶片打印其他终端X线管IP激光读出CR成像板IP的结构示意保护层荧光（成像）层支持层背衬层标记编码柄光电倍增管、模/数转换器CR系统的优点及其应用价值（1）

X线剂量：降低X线剂量胸部投照：常规X线摄影的1/20~1/7

胃肠道造影：为常规X线摄影的1/20

泌尿与盆腔：为1/8~1/2（2）可与原有的X线摄影设备匹配工作（3）

具有多种图像后处理功能（测量、放大、对比度等）（4）

可数字化存储（图像存储与传输；省去胶片费用及存储胶片空间）CR系统当前的不足及缺点（1）

时间分辨力较差，不能满足动态器官 和结构的显示（2）空间分辨力还稍嫌不足2.数字X线摄影（digitalradiography,DR)DR设备平板探测器DR设备-探测器（平板）模\数转换器Computer数\模转换器显示器照像机对比增强器X线平板探查器与CR图像相比，除有CR的优点外DR图像具有更高的分辨率更大的曝光宽容度更好的时间分辨率缺点：更多的投入，尚无理想的小型化床旁设备3.数字化动态X线成像数字化动态X线成像的流程图4.数字减影血管造影

（digitalsubtrac