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1、“X射線”探測(cè)器膠片成像,X-ray imaging,瀟瀟 此文檔由其他文檔整理,內(nèi)容 修改權(quán)在原作者,醫(yī)用X線膠片分類:,一:感蘭片、感綠片、感紫片 1.感蘭片: 特點(diǎn):對(duì)蘭色光較敏感。 寬容度大。(膠片所能正確容納的景物亮度反差的范圍 ) 分辯率差。,三、醫(yī)用X 線膠片,2.感綠片: 特點(diǎn):對(duì)綠光敏感。 寬容小。 分辨率高。 感光速度慢,需配合感綠屏。 3. 乳腺片、胃腸片、專用胸片等。 以上幾種膠片保存時(shí)間長(zhǎng),不易變質(zhì)。 二.熱敏膠片:膠片經(jīng)加熱后,將染料包內(nèi)的染料釋放出來(lái)形成影像。,三.激光膠片:半導(dǎo)體激光器和氣體激光器。以矩陣掃描方式通過(guò)多棱鏡直接打印在膠片上。 1.紅外激光片:單藥
2、膜(IR) 2.氦氖激光片:單藥膜(HN) 四.干式激光片: 其膠片的感光材料及結(jié)構(gòu)近似于普通膠片,感光材料溴化銀單面藥膜,片基的被面涂有防反射層。其接受的是激光源。保存受溫度影響。,濾線柵與攝影的關(guān)系: 使用濾線柵的目的:減少散亂線對(duì)膠片影響,提高影象的清晰度。 那些部位需要使用濾線柵:頭顱、腹部、胸部、脊柱等較厚的部位。 同一部位,使用和不用濾線柵。攝影條件,相差10KV;一倍MAs;但圖象質(zhì)量遠(yuǎn)不如使用濾線柵的效果。 胸部高KV攝影不能使用活動(dòng)濾線器,必須使用靜止濾線柵。而且要用高柵比值的濾線柵。,不同膠片對(duì)攝影條件有何要求和差異: 感綠片比感蘭片同一部位、其它條件不變,需減少1/4曝光
3、量。一般情況下,恰當(dāng)做法;應(yīng)減少M(fèi)As 。不同品牌略有差異,常規(guī)片與專用片有差異。 攝影條件:KVp和MAs,對(duì)常規(guī)攝影膠片而言無(wú)明確差異。 MAs:在攝影工作中如:頭顱、胸部、腹部、脊柱,盡可能選用大MA,短時(shí)間曝光。減少運(yùn)動(dòng)偽影。提高影像銳利度。,對(duì)于不同部位,條件如何確定,不同條件有何差異: 1:胸部:(肺組織)用高KVp、小MAs。 2:胸部:(骨組織)用低KVp、小MA、長(zhǎng)時(shí) 間。 3:四肢骨骼:KVp不應(yīng)過(guò)高。 4:軟組織:采用低KVp、大MAs。 膠片洗出后如何判斷KVp和MAs哪一個(gè)不和適: X線質(zhì):KVp X線量:MAs,影響膠片成像質(zhì)量的因素: 1:膠片自身質(zhì)量、沖洗藥液質(zhì)
4、量、藥液溫度、 沖洗時(shí)間、暗盒、增感屏。 2:X線機(jī)、電源、自顯機(jī)、設(shè)備軟件功能、激光打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、攝影條件、患者體態(tài)、人員素質(zhì)、技術(shù)水平等等。,醫(yī)用X線膠片結(jié)構(gòu):乳劑膜 片基 保護(hù)膜 結(jié)合膜,一 乳劑膜主要由鹵化銀和明膠組成。 鹵化銀:鹵族元素氟,氯,溴,碘與銀的化合物。 明膠:各種用于感光材料的鹵化銀均不溶于水,更 不能直接涂布在片基上。因此需要一種膠性物質(zhì)做介質(zhì),以使鹵化銀晶體處于永久性的懸浮狀態(tài),互不接觸,并能均勻地涂布在片基上。這種介質(zhì)就是明膠。 1明膠能提高乳劑的感光度 2明膠是一種保護(hù)性膠體 3明膠膨脹后具有多孔性 4明膠具有熱熔冷凝的性質(zhì) 5明膠粘性強(qiáng)并參與堅(jiān)膜作用 二 片基:
5、有以下幾種 (一)硝酸纖維素片基 (二)醋酸纖維素片基(CAT) (三)聚酯片基(PEF),(二)醫(yī)用銀鹽感光膠片的結(jié)構(gòu)及成像原理 1結(jié)構(gòu) 主要由感光乳劑層、片基、附加層構(gòu)成。,(1)感光乳劑層:感光乳劑層主要由鹵化銀(AgX)和明膠組成。 1)鹵化銀:是一種具有感光性能的物質(zhì),起著記錄影像的作用。其中氯化銀(AgCl)、溴化銀(AgBr)、碘化銀(AgI)分別為白色、乳白色和淡黃色的固體,都應(yīng)用于感光材料。只有氟化銀因極易溶于水,不能應(yīng)用。 晶體顆粒大,感光度高;晶體顆粒小,分辨力高;晶體顆粒分布均勻,顆粒性好;晶體顆粒大小不一,寬容度大。,2)明膠:用于感光材料的各種鹵化銀均不溶于水,不能
6、直接涂布于片基上。因此,需要明膠使鹵化銀晶體處于永久性的懸浮狀態(tài),互不接觸,并能均勻涂布在片基上。 明膠的作用:提高感光乳劑的感光度;起保護(hù)性膠體作用;吸水膨脹后具有多孔性;具有熱熔冷凝性;具有很強(qiáng)的粘性;參與堅(jiān)膜作用,加入堅(jiān)膜劑后明膠熔點(diǎn)可從30oC 提高到70oC。 明膠的性能不穩(wěn)定,隨動(dòng)物生長(zhǎng)條件的不同而變化,這常常給膠片的感光特性帶來(lái)不穩(wěn)定的因素。,3)色素:色素為一種有機(jī)染料,用以調(diào)節(jié)膠片的吸收光譜范圍(感色性)。不含有色素的膠片,其吸收光譜范圍大都限制在500 nm 以下的藍(lán)、紫色光區(qū)域,此稱為鹵化銀固有感色波長(zhǎng)域。,(2)片基:片基是乳劑層的支持體,承載感光乳劑的涂布。 片基應(yīng)具
7、備條件:光學(xué)性能,片基本身無(wú)色透明;物理性能,片基的平面性、均一性良好,無(wú)暈殘影。堅(jiān)韌而不脆,具有一定機(jī)械強(qiáng)度和幾何尺寸穩(wěn)定性,導(dǎo)電性好。有耐熱性,熱變形尺寸很小,軟化溫度高,不易燃燒;化學(xué)性能穩(wěn)定,同乳劑及沖洗藥液不起任何化學(xué)反應(yīng);制造適宜性。,(3)附加層:附加層包括保護(hù)層、底層及防光暈層(防反射層)。 1)保護(hù)層:為防止質(zhì)地柔軟的乳劑層的機(jī)械損傷,在其表面涂有一層韌性很強(qiáng)的膠體,予以保護(hù)。 2)底層(結(jié)合層):為使乳劑層牢固地粘附在片基上,在片基表面涂有一層粘性很強(qiáng)的膠體,以防止乳劑層在加工時(shí)脫落。 3)防光暈層(防反射層):作用是防止光線從片基反射回去,再次使乳劑層感光,造成影像的灰霧
8、。防光暈層中的光吸收物質(zhì),主要有膠體銀、防光暈染料和炭黑。 此外,在X 線膠片中還涂有防靜電層,防腐層或在保護(hù)層、乳劑層中加入防靜電劑、防腐劑、堅(jiān)膜劑、防灰劑等成分。,2感光原理 (1)光化學(xué)反應(yīng):是指物質(zhì)見(jiàn)光后能引起化學(xué)變化的現(xiàn)象。反應(yīng)的過(guò)程是光量子進(jìn)入反應(yīng)物(AgX)后,光子所具有的能量(Eh),恰好能使反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)(活化分子、原子、離子)的某些電子從低能級(jí)達(dá)到使質(zhì)點(diǎn)活化所需的高能級(jí)。,(2)潛影的形成:潛影是感光膠片被曝光后,在膠片內(nèi)部產(chǎn)生的微量的新生銀原子團(tuán)。 當(dāng)AgX 接受光的照射(曝光)后,AgX 吸收光量子能量,光量子激發(fā)了溴離子,使溴離子的電子能量加大,而脫離了溴離子,即: 此電子
9、又去還原AgX 中的銀離子而成為銀原子。 這種反應(yīng)的結(jié)果,使得膠片上以感光中心為基點(diǎn)的周圍產(chǎn)生了更多的銀原子,當(dāng)銀原子的數(shù)量增加到一定程度,就會(huì)催化顯影劑對(duì)感光銀鹽的化學(xué)反應(yīng),這種數(shù)量增加的銀原子集團(tuán)稱為顯影中心。無(wú)數(shù)的顯影中心在膠片上的分布就形成了潛影。,(3)感光現(xiàn)象:銀鹽感光材料的感光在一定條件下可能出現(xiàn)幾種感光現(xiàn)象。 1)互易律失效 2)間歇曝光效應(yīng) 3)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象 4)靜電效應(yīng) 5)壓力效應(yīng),3感光效應(yīng) 使感光系統(tǒng)(屏-片系統(tǒng))產(chǎn)生的感光效果稱為感光效應(yīng)(E)。感光效應(yīng)受諸多攝影因素的影響,可近似地表示為: 式中:V 代表管電壓(kV);I 代表管電流(mA);t 表示攝影時(shí)間(s);
10、f 代表增感屏的增感率;S 表示膠片的感光度;Z 表示焦點(diǎn)物質(zhì)的原子序數(shù);r 表示焦-片距(cm);B 代表濾線柵曝光倍數(shù);Da代表照射野面積(cm2); K 表示除上述因素以外所有能影響感光效應(yīng)的因素,如電源質(zhì)量,整流方式、X 線機(jī)性能、顯影液性能等。,4顯影的原理 顯影是氧化還原反應(yīng)。是將已感光的鹵化銀用還原劑(顯影劑)還原成金屬銀,進(jìn)而形成影像。 曝光膠片的總反應(yīng)為: 顯影劑+鹵化銀顯影劑氧化物+金屬銀+鹵化氫 隨著銀原子還原數(shù)量不斷、快速、大量的增加,照片的光學(xué)密度值(黑化度)越來(lái)越大,直至達(dá)到診斷所需密度值為止。,(三)醫(yī)用激光膠片結(jié)構(gòu)及成像原理 1結(jié)構(gòu) 激光膠片分干式和濕式兩種,其
11、基本結(jié)構(gòu)是一種單面乳劑層膠片。主要由保護(hù)層、乳劑層、結(jié)合層、片基及防光暈層組成。,2濕式激光膠片的成像原理 是把各圖像的像素灰階值輸入到存儲(chǔ)器中,在計(jì)算機(jī)直接控制下使用激光束對(duì)專用激光成像膠片上各像素單元曝光,如下圖所示。,3干式激光膠片成像原理 成像過(guò)程為:利用紅外激光光源對(duì)干式鹵化銀膠片進(jìn)行激光掃描,銀鹽吸收光后,在膠片內(nèi)形成潛影;曝光后的膠片,通過(guò)熱敏鼓加熱使熱能作用于潛影。,(四)熱敏干式膠片結(jié)構(gòu)及成像原理 熱敏干式膠片不含鹵化銀,其記錄層由碳黑替代。不需要暗室及化學(xué)處理,一切操作過(guò)程可在明室進(jìn)行。 1結(jié)構(gòu) 由熱敏記錄層、保護(hù)層、背層和基層組成。背層又由UV 吸收層和無(wú)光層組成。,2直
12、接熱敏成像原理 是利用熱力頭對(duì)熱敏膠片打印成像。熱力頭能把電力轉(zhuǎn)變成熱力,在熱敏膠片上進(jìn)行打印。 感熱記錄方式有:助熔熱復(fù)制方式;升華熱復(fù)制式;直熱記錄式。,(五)醫(yī)用X 線膠片的感光特性及測(cè)定 1感光材料的照相性能 感光材料的照相性能包括:感光性能。感光材料的感光度、灰霧度、反差系數(shù)(平均斜率)、最大密度、寬容度等參數(shù),可通過(guò)感光測(cè)定獲得;物理性能。感光材料的熔點(diǎn)、厚度、保存性、感色性、色溫性等,可通過(guò)物理性測(cè)定方法獲得;成像性能。感光材料的清晰度、分辨力、顆粒度、調(diào)制傳遞函數(shù)等參數(shù),可通過(guò)成像質(zhì)量測(cè)定方法獲得。,2膠片特性曲線 (1)膠片特性曲線: 1)光學(xué)密度與曝光量: 光學(xué)密度:是指膠
13、片乳劑層在感光及顯影作用下黑化程度的物理量。數(shù)值上等于阻光率的常用對(duì)數(shù)值,記作: 式中:D 為光學(xué)密度;I0為入射光強(qiáng)度;I 為透過(guò)光強(qiáng)度。 曝光量:表示光強(qiáng)度與曝光時(shí)間的乘積。記作: 式中:E 為曝光量,I 為光強(qiáng)度,t 為曝光時(shí)間。,2)膠片特性曲線定義:是指曝光量與曝光量所產(chǎn)生的密度之間關(guān)系的一條曲線,由于這條曲線可以表示出感光材料的感光特性,所以稱之為特性曲線。 3)膠片特性曲線組成:由足部、直線部、肩部和反轉(zhuǎn)部組成。,4)感光特性值:本底灰霧(Dmin )、感光度(S)、反差系數(shù)(值或G 值)、最大密度( max D )、寬容度(L)等感光材料的感光性能參數(shù)。 本底灰霧(最小密度Dm
14、in ):感光材料未經(jīng)曝光,而在顯影加工后部分被還原的銀所產(chǎn)生的密度,稱為本底灰霧或最小密度。 感光度(S):是指感光材料對(duì)光作用的響應(yīng)程度,也即感光材料達(dá)到一定密度值所需曝光量的倒數(shù)。醫(yī)用X 線膠片感光度定義為產(chǎn)生密度1.0 所需曝光量的倒數(shù)。,最大密度(Dmax):對(duì)某種感光材料來(lái)說(shuō),密度上升到一定程度時(shí),不再因曝光量的增加而上升,此時(shí)的密度值稱為最大密度(Dmax)。 寬容度(L):是指特性曲線上直線部分在橫坐標(biāo)上的投影,表示的是正確曝光量的范圍。從X線攝影角度講,有效寬容度是指產(chǎn)生診斷密度(0.252.0)所對(duì)應(yīng)的曝光量范圍。反差系數(shù)越大,寬容度L 越小,而不同組織間的影像銳利度越高;
15、越小,L 越大,信息增多,影像層次豐富,攝影條件的通融性也增大。,3感光測(cè)定簡(jiǎn)介 (1)定義:感光測(cè)定是一種表示感光材料所接受的曝光量,同由此而產(chǎn)生的密度之間關(guān)系的定量測(cè)定方法。 (2)應(yīng)用:感光測(cè)定除對(duì)感光材料的相關(guān)膠片特性進(jìn)行測(cè)定外,還可以利用其進(jìn)行顯影液性能的測(cè)定、沖洗機(jī)因素的測(cè)定、增感屏感度的測(cè)定、X 線物理特性對(duì)影像影響的測(cè)定以及其它一些有關(guān)測(cè)定。 遵循原則:一是必須使測(cè)試條件具有充分代表性,確實(shí)符合攝影的實(shí)際情況;二是必須遵循測(cè)試條件固定不變的原則。 (3)方法:因曝光源不同而分為可見(jiàn)光源和X 線光源兩類。,四、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的特點(diǎn)(優(yōu)缺點(diǎn)),1. 歷史悠久,檢查費(fèi)用較低,
16、應(yīng)用廣泛。 2. 照射劑量大,分辨率受限。傳統(tǒng)X射線影像設(shè)備是采用模擬技術(shù),利用X射線的穿透作用、熒光效應(yīng)和化學(xué)感光效應(yīng),以膠片或感光屏為圖像的載體, 使穿過(guò)人體后的X射線發(fā)生不同的衰減,由此在膠片或感光屏上得到密度不同、明暗程度不同的二維平面模擬圖像。早期的X射線影像設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,成像所需的曝光時(shí)間長(zhǎng),患者接受檢查時(shí)所受到的輻射量很大。另外受圖像載體的限制,所用的是鹵化物膠片,圖像分辨率的只能達(dá)到分子顆粒級(jí)。由此造成了X射線的使用效率不高。 3. 影像不能后處理,不利于存儲(chǔ)和傳輸。,4.2.1 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的特點(diǎn),醫(yī)生看膠片診斷,模擬圖像,膠片的存儲(chǔ),4.2.2傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備的應(yīng)用,1. 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)X射線影像設(shè)備在臨床診斷中的應(yīng)用 (1)應(yīng)用范圍 1)用于骨與關(guān)節(jié)疾病的診斷 骨骼含有大量鈣鹽,密度很高,與其周圍密度的軟組織形成鮮明的對(duì)比。這種良好的自然對(duì)比易于在X射線照片上顯示出來(lái)。X線片不
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