“X射線”探測(cè)器——膠片成像修改版.ppt

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