醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座

醫(yī)學(xué)影像檢測器：熒光屏，影像增強(qiáng)器，增感屏1、利用監(jiān)視器觀察影像透視fluroscopy：X射線電視系統(tǒng),主要包含X射線影像增強(qiáng)器、光學(xué)圖像分配系統(tǒng)、含有攝像機(jī)與監(jiān)視器閉路視頻系統(tǒng)與輔助電子設(shè)備。其中X射線影像增強(qiáng)管是影像增強(qiáng)器關(guān)鍵部件。

1895年，倫琴正是經(jīng)過熒光屏才發(fā)覺X線，今后應(yīng)用熒光材料檢測X線方式已經(jīng)有了很大改變。臨床應(yīng)用最早是將熒光屏置于被檢驗(yàn)病人之后，X線激發(fā)熒光屏，不到15%被吸收，其中30%轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，形成一個含糊光影，僅能在暗室中適應(yīng)一段時間后于暗室進(jìn)行觀察2、利用膠片采集影像攝影Roentgengram醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第1頁

攜帶人體信息X射線與影像增強(qiáng)管輸入熒光屏（如碘化銫材料）作用，將X射線影像信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姛晒庥跋?。熒光光子作用到與輸入屏密接光電陰極上產(chǎn)生低能電子，光電陰極上各點(diǎn)發(fā)出光電子數(shù)量與輸入屏上各點(diǎn)亮度有對應(yīng)線性關(guān)系，形成電子影像。這些電子經(jīng)過一個透鏡系統(tǒng)加速并聚焦到輸出熒光屏上，低能電子在加速過程中取得了能量，電子取得能量越大，在輸出熒光屏上激發(fā)出光子數(shù)量越多，可使輸出屏可見光亮度比輸入屏增加幾千倍影像增強(qiáng)管聚焦電極輸出熒光屏輸入熒光屏閉路視頻系統(tǒng)監(jiān)視器光學(xué)圖像分配系統(tǒng)攝像機(jī)攝像機(jī)錄像機(jī)分光器X射線管醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第2頁與攝影相比

1、簡便、經(jīng)濟(jì)、快速、多角度轉(zhuǎn)動觀察、動態(tài)；

2、影像空間分辨率差；

3、增強(qiáng)管空間分辨率↑（明室），管KV↑、管mA↓、劑量↓，但設(shè)備較貴；

4、影像細(xì)節(jié)顯示欠清，無永久統(tǒng)計。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第3頁X射線影像增強(qiáng)器（I.I）作用：①將不可見X線圖像轉(zhuǎn)換成為可見光圖像；②把普通x透視熒光屏亮點(diǎn)亮度提升了103-104，提升x射線透視影像亮度，再經(jīng)過光電導(dǎo)攝像管把圖像分解成含有一定電平亮度信息，進(jìn)行電視攝像。結(jié)構(gòu)及原理：影像增強(qiáng)管（關(guān)鍵），高壓發(fā)生器，光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①影像分辨力提升，對細(xì)微病變檢驗(yàn)效果提升②提升影像亮度，實(shí)現(xiàn)x射線電影、電視、錄像。③大大降低被檢者受照劑量，改進(jìn)了射線診療防護(hù)條件④射線管負(fù)荷降低，延長了射線管使用壽命，便于使用小焦點(diǎn)射線管，深入提升影像質(zhì)量

返回醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第4頁普通x射線攝影

定義：用膠片代替熒光屏，X射線透過人體后作用在膠片上，因?yàn)楦髌鞴俳M織密度厚度不一樣，對X射線衰減不一樣，使透過X射線強(qiáng)度不一樣，膠片感光程度不一樣，形成X射線投影像特點(diǎn)：膠片感光度高，劑量比傳統(tǒng)透視少；感光顆粒小，比透視更能顯示細(xì)微病變；能夠長久保留膠片；膠片上影像黑白與熒光屏上影像黑暗恰好相反（為何？）組成：1膠片+2增感屏+膠片處理系統(tǒng)

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第5頁1.X射線膠片作用：統(tǒng)計顯示儲存影像結(jié)構(gòu)：1.片基：醋酸纖維或聚酯材料壓制成2.粘接劑：粘結(jié)1，33.感光層：乳膠體薄層內(nèi)均勻分布鹵化銀顆粒（實(shí)際表現(xiàn)感光顆粒大小=銀粒子大小+粒子圖像邊緣不清楚部分）4.保護(hù)膜過程：膠片感光（接收光投照并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)）→潛影Latentimage形成→處理膠片（顯影，定影）→潛影變?yōu)榭梢姴灰粯庸饷芏冉M成灰度Gray分布像下一頁顯影定影沖洗烘干曝光底片粘結(jié)層片基保護(hù)膜感光層醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第6頁光密度：光對物體透射率負(fù)對數(shù)，反應(yīng)物體對光吸收程度，曝光量增加，光密度增加。通慣用膠片變黑程度表示光密度。膠片黑度（膠片光密度，膠片密度，影像密度）：膠片經(jīng)射線照射后，經(jīng)顯影定影，膠片感光層中鹵化銀被還原成金屬銀殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成黑色影像，膠片變黑程度稱為膠片黑度。

D=㏒(I0/I)I0投照在膠片上曝光點(diǎn)光強(qiáng)，I透射曝光點(diǎn)后光強(qiáng)

I0/I越大，表示該曝光點(diǎn)吸收光能力越大，膠片經(jīng)顯影定影后還原出黑色銀顆粒越多，照片越黑，光密度越大。通常物質(zhì)密度越高，吸收射線越多，透射射線越少，還原出銀粒子越少，照片越白。所以X射線攝影中用高中低密度來描述白影、灰影和黑影光學(xué)密度、影像密度、物質(zhì)密度三者關(guān)系:組織物質(zhì)密度高，光密度小，在X射線照片上呈白影，對應(yīng)照片影像密度高；反之，對應(yīng)光密度大，照片影像密度低。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第7頁曝光量：投照光強(qiáng)度對照射時間積分，一幅圖像所需曝光量取決于膠片感光度感光度：感光速度或者速率，決定產(chǎn)生一幅圖像所需曝光量，越高，所需曝光量越少灰度：明暗或者黑白程度，由曝光量H決定。

返回醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第8頁顯影與定影過程

首先，把曝過光膠片浸到顯影液中顯影液受到光照銀離子變成黑色金屬銀，而沒有受光照射鹵化銀就不轉(zhuǎn)變。

再將顯過影膠片放入到定影液中，定影液就將沒有變光照射鹵銀溶解掉，這時膠片上就有可見影像了。

以后，就要將膠片沖冼潔凈和曬干。就得到了能夠印放底片了

返回洗片機(jī)優(yōu)點(diǎn)：①擺脫了傳統(tǒng)繁重手工操作，開辟了明室操作路徑②極大地提升了沖洗效率和影像質(zhì)量穩(wěn)定性③為X射線影像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和自動化醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第9頁?性能指標(biāo)1.膠片特征H-D曲線曝光量H(mA?s)與對應(yīng)黑度（光密度）D關(guān)系曲線，投拍時曝光量應(yīng)選擇曲線直線部分（曝光量與對應(yīng)黑度正比線性關(guān)系）2.底片灰霧D0:未經(jīng)曝光膠片（H=0）在顯影后表現(xiàn)出灰度（D?0）越小越好3.反差系數(shù)contrastcoefficient?:兩曝光點(diǎn)黑度差異?=（D2-D1)/(㏒H2-㏒H1)，3左右，過小則降低圖像反差。4.膠片寬容度filmlatitude（曝光寬容度）:指膠片按線性關(guān)系正確統(tǒng)計被檢體反差范圍（H-D曲線直線部分照射量范圍），寬容度大則可真實(shí)統(tǒng)計下反差較大組織器官，小則拍攝時中間層次丟失過多。光密度D與曝光量H關(guān)系曲線01232.01.0D0D

3.0醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第10頁問題：

為何膠片上影像黑白與熒光屏上影像黑暗恰好相反？

醫(yī)用X射線膠片主要特征是感光，即接收光照并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成潛影（latentimage）。經(jīng)過對有潛影膠片處理（暗室處理：顯影、定影等）。使膠片上潛影轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姴灰粯踊叶龋╣ray）分布像。膠片感光層中鹵化銀還原成金屬銀殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成黑色影像。人體組織物質(zhì)密度高，則吸收X射線多，在X射線照片上呈白影；反之，假如組織物質(zhì)密度低，則吸收X射線少，在X射線照片上呈黑影。透視黑白用透視激發(fā)熒光原理來解釋。

返回醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第11頁2.增感屏

intensifingscreen主要目標(biāo)：在實(shí)際X射線攝影中，僅有不到10%X射線光子能直接被膠片吸收形成潛影，絕大部分X射線光子穿透膠片，得不到有效利用。所以需要利用一個增感方法來增加X射線對膠片曝光，以縮短攝影時間，降低X射線輻射劑量。常采取增感辦法是在暗盒中將膠片夾在兩片增感屏（intensifyingscreen）之間，然后進(jìn)行曝光。片基反射層與吸收層提升增感效率基層支持保護(hù)層保護(hù)熒光體層熒光性能醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第12頁分類及原理：1.金屬（金屬箔+硬紙板）：射線光子輻射到金屬箔上產(chǎn)生次級電子使膠片感光；同時箔還能夠吸收被檢體散射較小能量散射線，圖像質(zhì)量高。2.熒光（熒光物質(zhì)+紙板+保護(hù)層）（醫(yī)用）：射線照射熒光物質(zhì)發(fā)出易被膠片接收熒光，提升膠片感光速度。慣用有鎢酸鈣增感屏，其熒光體受射線照射后發(fā)出藍(lán)紫光，與醫(yī)用感藍(lán)膠片匹配使用。正因?yàn)槿绱似胀ò凳叶际怯眉t燈照明。3.金屬熒光（金屬箔+紙板+熒光物質(zhì)+保護(hù)層）：感光速度大增且圖像質(zhì)量更高。

醫(yī)用X射線增感屏為熒光增感屏，其增感原理為增感屏上熒光物質(zhì)受到X射線激發(fā)后，發(fā)出易被膠片所接收熒光，從而增強(qiáng)對X射線膠片感光作用。放于暗盒中，將膠片夾在中間，可在較短時間內(nèi)捕捉射線，增大膠片感光，縮短曝光時間，提升影像清楚度；受刺激后發(fā)出可見光，使膠片取得總黑度90%以上，降低輻射量。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第13頁2.1.2特殊x射線攝影定義：在普通x射線攝影基礎(chǔ)上，經(jīng)過利用射線某種特殊裝置和方法，使人體某一組織或器官，顯示出普通射線攝影所不能顯示影像分類：

軟x射線攝影

高千伏x射線攝影

體層攝影

X射線造影及造影劑醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第14頁一、軟x射線攝影定義：采取20-40kv管電壓產(chǎn)生低能X射線（軟x射線）進(jìn)行攝影。）原理：利用軟x射線（低能）X射線與人體組織作用以光電效應(yīng)為主，光電吸收吸收物質(zhì)原子序數(shù)3/射線能量3原理，密度相差無幾肌肉等軟組織，有效原子序數(shù)相差不多，但射線被吸收量相差很大，則對比度大大提升，使密度差異不大脂肪、肌肉、腺體等軟組織在感光照片上形成對比良好影像。應(yīng)用：女性乳腺疾病及腫瘤邊緣、腺體、結(jié)締組織、血管都能有清楚顯示。

Benignlesion-Fibroadenoma

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第15頁返回醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第16頁二、高千伏x射線攝影基本原理：＜90kv，人體對射線吸收，以光電效應(yīng)為主，則所得影像密度高低受組織原子序數(shù)和厚度影響較大，骨骼、軟組織、脂肪、氣體有顯著影像密度差異，但如三者重合在同一平面上，則骨骼影像遮蔽其它影像＞120kv，組織對x射線吸收衰減以康普頓散射為主，康普頓效應(yīng)發(fā)生概率與有效原子序數(shù)無關(guān)，此時，骨骼影像密度與軟組織及氣體影像密度相差不大，影像密度高低受組織原子序數(shù)和厚度影響減小，即使相互重合也不至于被骨影遮蓋，慣用于胸部攝影（肺紋理，肺炎，縱隔，氣管，支氣管，胸骨，脊柱）缺點(diǎn)：射線能量大，各組織對射線吸收差異減小，散射線增多；影像反差降低；增加照片灰霧，需要高柵比濾線器.

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第17頁返回

120kV,80mA,

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第18頁

三、體層攝影定義：是攝取人體某一層面組織攝影方法?；驹恚菏峭墩諘rX線球管與X線膠片沿某一支點(diǎn)向相反方向移動，使某一選定層面清楚顯示，而非選定層面含糊不清。返回醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第19頁四、x射線造影及造影劑必要性：平片檢驗(yàn)只能顯示因?yàn)楸旧砦镔|(zhì)密度不一樣而對射線吸收有顯著差異結(jié)構(gòu)（如骨骼和肺），而對一些含腔組織器官（如膽囊、胃腸、心血管、腎）或純軟組織組成器官，密度差異小，不能清楚顯示其結(jié)構(gòu)，即使能夠采取軟X攝影，但軟X攝影對人體輻射傷害不可忽略。定義：將某種造影劑（contrastmedium）引入欲檢驗(yàn)器官內(nèi)或其周圍（心臟，血管，腎，膽囊，胃腸道等軟組織包裹含腔器官），使其形成物質(zhì)密度差異，從而改變器官與周圍組織x射線影像密度差，顯示出器官形態(tài)和功效方法缺點(diǎn)：耗時長，有危險，病人痛苦

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第20頁天然對比度造影后圖像對比度醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第21頁造影劑：有各種分類方法

①陽性：有效原子序數(shù)大，物質(zhì)密度高，對射線吸收強(qiáng)，在透視熒光屏上顯示濃黑影像，在膠片上是淡白造影劑影像，如鋇劑（barium），用于胃腸、血管造影、介入手術(shù)等。

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)節(jié)專家講座第22頁碘劑①有機(jī)碘制劑：用途：血管，膽道，膽囊，泌尿造影及CT增強(qiáng)排泄：經(jīng)肝或腎，從膽道或泌尿道排出類型：離子型：副作用大，過敏反應(yīng)多，價格低

非離子型：低滲，低粘度，低毒性，高費(fèi)用②無機(jī)碘制劑：用于氣管，輸尿管，膀胱造影等如碘化油、碘化鈉等醫(yī)學(xué)成像