影像學(xué) 第一章X線成像-總論學(xué)習(xí)課件

醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論Medicalimaging中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科羅柏寧E-mail:luobn@X光下的奇異世界腹主動脈瘤——CT逼真的解剖圖常規(guī)超聲檢查多舒服??！臍帶繞頸MRI健美運(yùn)動醫(yī)學(xué)影像學(xué)總論醫(yī)學(xué)影像學(xué)的概念X線、CT、MR的基本知識醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的臨床應(yīng)用影像診斷的原則和步驟講授內(nèi)容總論----學(xué)科構(gòu)成(時間發(fā)展)計算機(jī)體層成像

X線成像1895年

超聲診斷

核素掃描磁共振成像1950’1972年1973年1977年1950’數(shù)字減影血管造影放射診斷學(xué)DiagnosticradiologyX-rayCTMRI超聲ECT醫(yī)學(xué)影像學(xué)科構(gòu)成DSA普通X線醫(yī)學(xué)影像學(xué)影像診斷學(xué)介入影像學(xué)放射診斷學(xué)超聲診斷學(xué)X線診斷學(xué)CTMRIDSA介導(dǎo)CT介導(dǎo)MRI介導(dǎo)USG介導(dǎo)MedicalimagingDiagnosticimaging

DiagnosticradiologyDiagnosticultrasonograghyInterventionalimaging

X線的基本知識

X線的產(chǎn)生與性質(zhì)

X線的特性本課重點！

X線技術(shù)的應(yīng)用第一節(jié)X線的產(chǎn)生與性質(zhì)X-RAY？特性？人類第一張X線照片1895年德國倫琴（R?entgen）發(fā)現(xiàn)X線1896年X線始用于臨床醫(yī)學(xué)1901年獲首屆諾貝爾物理學(xué)獎一、X線的產(chǎn)生

（陰極）真空管自由活動電子群

高電壓

（陽極）鎢靶

熱量X線（99.8%（0.2%）自由運(yùn)動的電子群兩極之間的電壓差電子群高速撞擊—+一、X線(X-ray)的產(chǎn)生在X線管內(nèi)，高速行進(jìn)的電子流被物質(zhì)阻擋即可產(chǎn)生X線

三個條件：1：自由活動的電子群， 6~12V，燈絲

2：電子群以高速運(yùn)行， 40~150KV-高壓

3：電子群在高速運(yùn)行時突然受阻-鎢靶、鉬靶二、X線的性質(zhì)

1、X線的本質(zhì)

X線是波長很短的電磁波，以光速度

(3×108m/s)直線前進(jìn) *波長范圍0.0006nm~50nm *X線診斷用0.031nm~0.008nm （40~150KV）

(納米nm=毫微米mμ=10－9m)(眼睛可見光的電磁波的波長在400到700納米間)X線是什么？X線特性detector組織間密度差異穿透性熒光屏screen片盒、膠片film檢測器detector

2、X線的特性：穿透性(penetrability)

能穿過可見光不能穿過的物體。電壓高、波長短穿透力強(qiáng)，穿過時會衰減。穿透力也與物質(zhì)的厚度、密度相關(guān)—成像基礎(chǔ)熒光效應(yīng)(fluorescenceeffect)

能激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出可見光。X線→熒光物質(zhì)（鎢酸鈣）→熒光——透視基礎(chǔ)

感光效應(yīng)(photosensitivity)⑴.可使溴化銀感光形成潛影。溴化銀（Ag+）→

Ag（黑色）。⑵.使影像板（IP板）感光形成帶電荷的潛影。激光掃描IP板經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像——數(shù)字化攝影基礎(chǔ) 以上特性可用于成像電離效應(yīng)(ionizingeffect)

X線通過物質(zhì)時電離分子-分解為正負(fù)離子。X線通過空氣，空氣的電離程度與X線量成正比——放射劑量學(xué)（檢測）生物效應(yīng)（biologicaleffect)X線通過人體電離生物效應(yīng),破壞生物分子結(jié)構(gòu)——生物學(xué)效應(yīng)是輻射防護(hù)與放射治療的基礎(chǔ)第二節(jié)、X線成像原理一、

X線成像的基本條件①X線特性：穿透性、熒光效應(yīng)、攝影 效應(yīng)②人體組織的密度、厚度差別致X線衰減 差別③照片、IP板感光或熒光屏顯像使人體的器官和組織形成黑白對比、有層次的熒光顯像、照片或電子影像X線成像原理detector組織間密度差異穿透性熒光屏screen片盒、膠片film檢測器detector12說明：

1為沒有經(jīng)X線照射的膠片

2為經(jīng)過空氣后X線照射的膠片

二、

物質(zhì)（或人體）的密度與厚度這兩個因素經(jīng)常綜合影響X線成像

1.物質(zhì)密度

物質(zhì)比重

吸收X線量

1/照片黑白度加試管圖不同密度物質(zhì)的實物與實物相對應(yīng)的X線攝影BaSO4粉筆76%的泛影葡氨16%的泛影葡氨水空氣實物X線照片密度的概念自然對比2.物體厚的部分，吸收X線多，透過X線少； 薄的部分則相反，如圖示：此片中的金屬絲雖細(xì)但因其密度高而顯示的陰影比縱隔還白此為一不合格的胸片!透視熒屏(screen)上的影像X線照片(X-rayphotograph)上的影像熒光屏（激發(fā)熒光物）X線（波長短不可見）可見光X線片（溴化銀）銀＋還原的銀原子（黑色）顯影定影穿透力不足的胸片補(bǔ)穿透正常的胸片穿透力正常的胸片肺內(nèi)實變病灶的密度比周圍含氣肺組織高，因此病灶相對較白而被顯示（↑）3.人體組織有密度(density)與厚度的差別:自然存在的差別——自然對比(naturalcontrast)組織比重(水的比重為1)吸收比密度照片影像密度骨骼1.95.0高白軟組織（包括體液）1.01~1.061.01~1.10中灰白脂肪0.920.5低灰黑氣體0.00130.001最低黑正常腹部平片腎結(jié)石密度的概念影像密度自然對比膀胱結(jié)石X線圖像的特點X線圖像是由黑白不同灰度組成重疊——因X線透過人體的前后所有 的組織和器官（正側(cè)位）③放大由于點光源的近距離投影④歪曲失真如陽光下的人影第三節(jié)X線成像設(shè)備及檢查技術(shù)燈絲變壓器

高壓變壓器

X線開關(guān)

千伏電壓表

X線管

靶

燈絲

X線機(jī)主要部件示意圖

Kv

mA

交流電源

燈絲調(diào)節(jié)器

mA電流表

自耦變壓器

一、X線發(fā)生裝置-X線機(jī) 三個部分：如圖示①X線球管；②變壓器；③控制臺X線球管變壓器操作臺操作臺二、X線接收裝置及檢查技術(shù)

接收裝置：

X線膠片---X線攝影（平片）

X線使銀鹽感光，感光的銀鹽離子還原為銀原子，經(jīng)顯影、定影后留在膠片上，未感光的銀鹽被定影液溶去，從而形成黑白圖像

IP板、DR平板——數(shù)字化X線成像熒光屏(影像增強(qiáng)器+CCD)—X線透視

X線成像原理----接收裝置detector組織間密度差異穿透性熒光屏screen-（透視）片盒（膠片）film檢測器detector（數(shù)字化X線成像CR、DR）X線檢查技術(shù)（一）普通檢查熒光透視

Fluoroscopy

攝影（照片）Radiography(PlainFilm，平片)（二）特殊檢查體層攝影Tomography

軟X線攝影SoftX-rayRadiography

放大攝影MagnificationRadiography

熒光攝影Fluorography（三）造影檢查高密度造影劑(Ba劑、碘劑）造影方法直接引入法低密度造影劑(空氣、CO2

）

間接引入法人工對比自然對比胸部平片補(bǔ)（管電壓40-100KV）（1）X線平片1、普通檢查腹部平片骨骼（2）X線透視(X-rayfluoroscopy)

了解器官的動態(tài)變化普通檢查（2）X線透視

了解器官的動態(tài)變化（2）X線透視

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了解器官的動態(tài)變化（2）X線透視

了解器官的動態(tài)變化（2）X線 透視

了解器官的動態(tài)變化

X線特殊檢查----體層攝影

X線球管與膠片同步反向運(yùn)動2、特殊檢查體層攝影術(shù)(tomography)特點∶不觀察的層面模糊觀察的層面清楚膠片運(yùn)動方向球管運(yùn)動方向觀察的層面體層攝影顯示鈣化的淋巴結(jié)更清楚軟射線攝影圖示：右側(cè)乳腺癌左側(cè)乳腺增生RL特殊檢查放大攝影放大攝影骨小梁結(jié)構(gòu)顯示更清常規(guī)攝影3.造影檢查(contrastexamination)

將某些高密度或低密度的物質(zhì)引至缺乏天然對比的某些器官的腔內(nèi)或周圍，以改變器官間的對比，達(dá)到更好顯示的目的。這些物質(zhì)稱為對比劑(contrastmedia)，這種方法稱為造影或人工對比

高密度造影劑（Ba劑、碘劑）低密度造影劑（空氣、CO2）

造影方法：直接引入法、間接引入法高密度造影劑上消化道鋇餐檢查（口服BaSO4、直接引入法）造影劑的使用直接引入灌注法鋇劑灌腸密度的概念高密度造影劑上消化道鋇餐檢查（口服BaSO4、直接引入法）造影劑種類－高密度碘水溶液

圖示為靜脈腎盂造影高密度造影劑靜脈腎盂造影(IVP)

靜脈注射有機(jī)碘水（間接引入法）腹部平片對照補(bǔ)造影片腹膜后氣體造影（注射空氣、間接引入法）低密度造影劑腹部平片對照（三）數(shù)字化X線成像1.計算機(jī)X線攝影（computedradiography，CR）2.數(shù)字X線攝影(digitalradiography,DR)

（平板探測器）3.數(shù)字化動態(tài)X線成像（動態(tài)胃腸檢查）4.數(shù)字減影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)

CR1、計算機(jī)X線攝影（computedradiography）CR原理

CR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理組成示意圖如下：讀出圖像處理CRT顯示數(shù)據(jù)存儲PACS系統(tǒng)膠片打印其他終端X線管IP激光讀出CR成像板IP的結(jié)構(gòu)示意保護(hù)層熒光（成像）層支持層背襯層標(biāo)記編碼柄光電倍增管、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器CR系統(tǒng)的優(yōu)點及其應(yīng)用價值（1）

X線劑量：降低X線劑量胸部投照：常規(guī)X線攝影的1/20~1/7

胃腸道造影：為常規(guī)X線攝影的1/20

泌尿與盆腔：為1/8~1/2（2）可與原有的X線攝影設(shè)備匹配工作（3）

具有多種圖像后處理功能（測量、放大、對比度等）（4）

可數(shù)字化存儲（圖像存儲與傳輸；省去膠片費用及存儲膠片空間）CR系統(tǒng)當(dāng)前的不足及缺點（1）

時間分辨力較差，不能滿足動態(tài)器官 和結(jié)構(gòu)的顯示（2）空間分辨力還稍嫌不足2.數(shù)字X線攝影（digitalradiography,DR)DR設(shè)備平板探測器DR設(shè)備-探測器（平板）模\數(shù)轉(zhuǎn)換器Computer數(shù)\模轉(zhuǎn)換器顯示器照像機(jī)對比增強(qiáng)器X線平板探查器與CR圖像相比，除有CR的優(yōu)點外DR圖像具有更高的分辨率更大的曝光寬容度更好的時間分辨率缺點：更多的投入，尚無理想的小型化床旁設(shè)備3.數(shù)字化動態(tài)X線成像數(shù)字化動態(tài)X線成像的流程圖4.數(shù)字減影血管造影

（digitalsubtrac