1、第二章 X线基本知识,第一节X线产生及特性,一、X线的发现,1895年11月8日，德国物理学家伦琴（Rontgen）在研究阴极射线管气体放电时，发现附近涂有铂氰化钡的纸板上能发出肉眼可见的荧光,并且将手置于阴极射线管与铂氰化钡板之间，在纸板上显示出手的轮廓及骨骼影像。伦琴推断这是一种特殊的射线，由于当时对这种射线的性质不清楚，便借用数学上代表未知数的符号“X”来代替，称之为X射线（X-ray）。后人又称之为伦琴射线。,二、X线产生的条件,（1）电子源提供足够数量的电子；（2）在真空条件下高电压产生的强电场和高速运动的电子流； （3）适当的障碍物（靶面）来接受高速运动电子所带的能量，使高速电子所
2、带的动能部分转变为X线能。,若靶面物质原子序数较低，其内层电子结合能小，高速电子撞击原子内层电子所产生的X线能量小、波长较长；原子序数较高的元素如钨，其原子内层电子结合能大，当高速电子撞击时，便产生波长短、能量大的X线。,现用于X线诊断与治疗的X线管靶面绝大多数是由原子序数较高的钨制成的。 有些具有特殊用途如用于软组织摄影（乳腺摄影），X线管靶面是由原子序数较低的金属(如钼、铑等)制成的，它能产生波长较长的X射线，称之软射线。,三、X线的本质,X线即属于电磁辐射的一种，和其它光线一样，具有二象性：微粒性和波动性。 X线的波长范围约为61011cm5106cm，由于医学诊断用X线管管电压通常在4
3、0kV150kV之间，相应的X线波长约为81010cm3.1109cm，该波长范围即为诊断范围的波长。,四、X线的质与量,一般用于表示X线的硬度，即穿透物质的能力，它代表光子的能量，有时也指在某一波长范围内X线光子的平均能量。 X线的质仅与光子能量有关，能量越大，X线的波长越短，穿透力越强，则X线的质越硬；反之，X线的硬度就小。在实际工作中，一般用管电压(kV)数值间接表示X线的质。,（一）X线的质,半价层： 有时也用半价层来表示X线质。半价层（half value layer，HVL）是指入射的X线强度减弱为原来的一半时某均匀吸收体的厚度。对同样质的X线来说，不同物质的半价层不一样。但就同一
4、种物质而言，半价层越厚，表示X线质越硬；反之则软。,（一）X线的质,指X线束中的光子数目，在实际工作中，常用X线管的管电流与照射时间的乘积毫安秒(mAs)来表示X线的量。 管电流越大，代表X线管中被加速的电子数目越多，电子撞击阳极靶面产生的X线量越多，则X线强度越大。 X线照射时间，是指球管产生X线的时间。显然，X线的量与管电流及照射时间成正比。,（二）X线的量,五、X 线 效 应,X射线是一种电磁波，除具有电磁波的共同属性外，由于其能量大，波长短，还具有以下几方面的性质：物理效应（穿透作用、荧光作用、电离作用）、化学效应（感光作用、着色作用）、生物效应。,1穿透作用是指X线穿过物质时不被吸收
5、的本领。光子能量越大，产生X线波长越短，对物质的穿透作用越强。物质的原子序数高、密度大，吸收X线量多，X线穿透力相对较弱；物质原子序数低、密度小，吸收X线量少，X线穿透力相对较强。 X线对人体各组织穿透性的差异是X线医学影像学的基础。,（一）物理效应,2荧光作用 某些荧光物质（如钨酸钙、铂氰化钡、硫化锌镉及某些稀土元素等），受到X线照射时，能够产生荧光，具有这种特性的物质叫荧光物质，使这种物质发生荧光，称荧光作用。 如：透视用的荧光屏，摄影中用的增感屏，影像增强器的输入屏和输出屏都是利用这种特性制成的。,（一）物理效应,1感光作用 X线照射到胶片，使胶片上的卤化银发生光化学反应，出现银颗粒的沉
6、淀，称为X线的感光作用。由于X线穿透人体后的强度分布不同，使卤化银的感光度发生差异，经显影后产生一定的黑化度，显示出人体不同密度的影像。 如人体的X线摄影检查和工业探伤,（二）化学效应,2.着色作用 某些物质如铂氰化钡、增感屏、铅玻璃、水晶等，经X线长时间照射后，其结晶体脱水渐渐改变颜色，发生脱水、着色，称为着色作用（脱水作用）。,（二）化学效应,生物细胞（增殖性细胞）经一定量的X线照射后，可以产生抑制、损伤甚至坏死，即为X线的生物效应。不同的组织细胞对X线的敏感性不同，会出现不同的反应。 放射治疗就是利用X线的生物效应，对病变组织进行一定量的X线照射，它也是射线工作者及受检者应注意防护的原因
7、。,（三）生物效应,六、光学密度与感光效应,胶片中的感光乳剂（卤化银）在光（或辐射线）作用下致黑的程度称为照片的密度，又称光学密度或黑化度。 光学密度是由于胶片上乳剂感光后，光量子被卤化银吸收，经过化学处理，使卤化银还原，构成黑色金属银的影像。吸收光线越多，卤化银沉积越多，照片就越黑；反之，卤化银沉积越少，照片越透明。,（一）光学密度,光学密度是形成X线影像的基础，X线影像都是由黑白不同的密度组成。 密度可以根据透光率和阻光率来测量，入射光线强度为I，透射光强度为I0，则透光率为I0 / I ，阻光率为透光率的倒数，即I / I0 。 光学密度通常以D表示，其值就是入射光线强度I与透射光强度I
8、0之比的对数： D=lg I / I0,（一）光学密度,照片上的密度（被还原卤化银的多少）可以直接用光学密度计测量，但是需依赖人眼的识别能力来判断，由于人眼对光学密度的识别范围在0.252.0之间，因此该密度范围即是诊断需要的密度范围。,（二）照片密度,密度过高或过低均可影响影像质量，借助强光灯可适当提高识别高密度的能力。通常除了胶片本底灰雾外，密度在0.31.5之间的照片影像，提供的诊断信息较丰富。不同摄影部位的标准X线影像，其密度值范围不同。,（二）照片密度,1照射量（mAs） 管电流与曝光时间的乘积毫安秒（mAs），是控制照片密度的主要因素。2管电压(kV) 照片的密度与管电压的n次方成
9、正比。n值在诊断用X线波段范围内通常为25。3. 摄影距离 在其它摄影条件不变时，照片的密度随着焦-片距离（FFD）增加而减小。,（三）照片密度的影响因素,4被照体 照片影像密度随被照体的厚度、密度增加和有效原子序数增高而降低。 5照射野面积 X线照射被照体的面积越大，产生的散射线越多，胶片的灰雾度增加，使照片的密度也相应地增加，但降低了对比度，影响了影像质量。,（三）照片密度的影响因素,6增感屏及增感屏-胶片组合增感屏可提高胶片感光效应数十倍，绝大部分的影像密度是由增感屏的荧光作用形成的。增感屏的增感作用，即对照片密度的提高能力，取决于增感屏的增感率，增感率高获得的影像密度大。 增感屏-胶片
10、组合，感色性要一致。,（三）照片密度的影响因素,7照片冲洗因素 对照片密度影响较大，主要因素有显、定影液的性能，显影温度及显影时间等。,（三）照片密度的影响因素,1）概念 X线穿过人体被检组织后，使感光系统（屏-片系统）感光的效果，称“感光效应”,（四）感光效应,kVn I t s F Z E = K e-ud R2 D B Z / kV代表管电压，n是管电压的指数，I代表管电流，t代表曝光时间，s代表增感屏的增感率，F代表胶片感光度，Z代表靶物质原子序数，R代表焦-片距，D代表照射野的面积，B代表滤线栅的曝光倍数， Z/代表被照体的原子序数，e代表自然对数的底，u代表被照体的X线吸收系数，d
11、代表被照体的厚度，k是常数。,感光效应 (E) 公式,主要有相对固定条件和变换因素。 （1）相对固定的条件： 电源设备，高压发生装置，设备总过滤（包括X线管壁、窗口过滤、绝缘油等）,滤线器，胶片特性，增感屏及增感屏-胶片组合等。（2）变换因素：指在具体选择摄影条件时，主要对管电压、管电流、时间和摄影距离四大因素的调节。,（五）影响感光效应的因素,除了相对固定因素外，感光效应公式通常写成（变换因素）： kVn I t E = K R2式中K是常数，kV代表管电压，I代表管电流，T代表曝光时间，R代表焦片距。感光效应与管电压（kV）的n次方成正比，与照射量(mAs)成正比，与焦片距（R）的平方成反
12、比。,（五）影响感光效应的因素,七、增感屏,一张X线照片影像的形成，X线的摄影作用仅仅是5%以下，而95%以上的效应是由增感屏的荧光激发所致。 增感屏是利用X线激发荧光的特性，使屏上的化学物质受X线的照射而发出荧光。,增感屏,增感屏是由以下四层组成：1.基层：基层为荧光物质的支持体。2.荧光体层：是增感屏的核心物质。3.保护层：保护荧光体不受损害。4.反射层：使荧光反射回胶片，提高了发光效率。 5.吸收层：防止荧光反射到胶片，提高影像清晰度,（一）增感屏的结构,（二）增感屏的种类,增感屏可分为钨酸钙和稀土两大类。 1.钨酸钙屏：这类增感屏使用已久，以增感速度的不同又分为：低速增感屏中速增感屏高
13、速增感屏超高速增感屏、高电压增感屏、一次多层摄影增感屏等。 钨酸钙屏是在X线激发下，转换成蓝色谱段可见光，对感蓝胶片敏感，亦称蓝敏胶片用增感屏。,2.稀土增感屏：用稀土材料制成的增感屏，能大大地提高增感效率，可较钨酸钙屏增加47倍，使X线曝光量显著降低，为鎢酸钙屏的1/41/7。可分为蓝光和绿光系列。,（二）增感屏的种类,稀土增感屏根据荧光体的不同，可分为： （1）硫氧化物类：如硫氧化钆、硫氧化镧、硫氧化钇等增感屏，受X线激发下转换成绿色谱段可见光，对感绿胶片敏感。此类屏亦称绿敏胶片增感屏。 （2）溴氧化物类：如溴氧化镧、溴氧化钇等增感屏，受X线激发以后转换成蓝色谱段可见光，对感蓝胶片敏感。,
14、（二）增感屏的种类,稀土增感屏具有以下优点：增感效应增强、曝光量显著降低；显著地减少X线幅射剂量，有利于对工作人员和X线检查患者的防护；小容量的X线机在应用稀土增感屏后，能扩大其使用范围，减轻了X线机的负荷量和延长机器的使用寿命。,（二）增感屏的种类,1、增感率 在产生同样摄影密度值1.0的条件下，不用增感屏与用增感屏所需X线照射量的比值称该屏的增感率。 f= t0/t 式中f为增感率，t0为不用增感屏的照射量，t为使用增感屏的照射量。 增感率一般在4095之间。,（三）增感屏特性,2、增感速度 增感速度是各种增感屏之间增感率的比较。影响增感速度的因素： 荧光颗粒的大小；荧光体层厚度；不同类型
15、的荧光物质；温度对增感速度的影响。,3、荧光体的光扩散 增感屏的结晶体颗粒在受到X线照射后，每个晶体均成为一个发光光源向外散射荧光，使影像清晰度降低，称为“荧光的光扩散”。此现象与荧光结晶体颗粒大小及涂布厚度有关，结晶颗粒越大，涂布厚度越厚，则荧光的光扩散现象也越显著。,4、余辉现象 当X线照射停止时，增感屏上仍然继续有荧光作用存在，这种荧光的继续滞留称为“余辉”。,5、分辨率是表示增感屏能清晰反映影像细节的最大能力的指标。由于增感屏的材料和荧光性能的制约，增感屏分辨率远低于胶片分辨率，故对X线照片影像质量影响较大。其次，采用不同荧光颗粒的增感屏，其分辨率也有差异，选用时应加以注意。,分辨率,
16、（四）增感屏对影像效果的影像,1、影像对比度增加；2、影像清晰度下降。原因：荧光体是多面晶体，吸收X线而发的荧光有扩散现象，双面增感屏的交叠效应，即双面增感屏（前屏和后屏）发光扩散的荧光都能穿过胶片片基，使双面乳剂感光；增感屏与胶片密着状态不好；X线的斜射效应。3、照片粒状性变差，即照片上斑点增多。主要原因是增感屏的增感作用，使得X线量减少，X线光子“统计涨落”在照片上有了记录的反应，另外增感屏的结构也有影响。,八、胶 片,X线胶片是获得永久影像记录的载体。医用X线胶片是一种感光材料。其结构由保护层、乳剂层、底层和片基组成。,（一）X线胶片结构,包括：一般摄影用X线胶片、多幅相机和激光相机成像
17、胶片、影像增强记录胶片、特种胶片。,（二）X线胶片的种类,1、一般摄影用X线胶片，包括：普通X线胶片：是X线摄影中应用最广泛的一种双面涂布乳剂型的感光材料。由于自动洗片机的普及，X线胶片又分为高温快显(GK)型、普通型和通用型。GK型适用于在高温下洗片冲洗用，普通型适用于手工显影用。,口腔X线胶片：这是一种双面涂布型的小尺寸x线胶片，主要规格为3cm4cm，也有2cm3cm适用于儿童的，还有5.6cm7.5cm适用于咬合的。 乳腺X线胶片：属单面涂布乳剂型胶片，该胶片具有良好的清晰度和丰富的层次，近年来已有乳腺专用配套增感屏投入临床使用，既可减少辐射剂量，又能使影像细节得到改善。,2、激光相机
18、成像胶片：属单面涂布乳剂型胶片，分氦氖激光型(HN型)和红外激光型(IR型)两种，共同特点是通过激光相机记录激光扫描的数字成像，成像质量高。,3、影像增强记录胶片:主要包括荧光电影胶片，属单面涂布乳剂型胶片，可有不同的规格；荧光屏图像及荧光缩影胶片，属单药膜胶片。适用于荧光屏下的瞄准摄影(点片)或体检荧光缩影，有卷片和页片之分。,4、特种胶片主要包括：直接反转胶片，也称复制片，其胶片特性曲线与原版胶片相反。直接反转胶片的出现为放射学的发展、教学和科研工作提供了方便； 辐射剂量测定用胶片，这是一种防护监测用的测量X线或射线辐射剂量的胶片，特点是使用方便，便于随身携带，除用于个人防护外，还可用于检
19、测防护设施的外漏射线； 清洁用胶片，这是一种自动洗片机辊轮清洁用胶片，避免因洗片机本身的污物对照片产生人工伪影和污染。,（三）胶片的成像性能,直接决定和间接影响X线胶片成像质量的因素，均称胶片的成像性能参量。包括：感光特性：感光材料的感光度、灰雾度、反差系数、平均斜率、最大密度、宽容度，这些参数通过感光测定获得；物理性能：用感光材料的熔点、厚度、保存性、感色性、色温等参数表示；影像质量参数：用感光材料的粒度、分辨率、清晰度、调制传递函数等参数表示，这些参数可通过像质测定获得。,胶片感光乳剂对不同颜色光波敏感性有差异。若卤化银乳剂对蓝色光敏感，它最大吸收峰值为420nm，这类乳剂制成的胶片称为蓝
20、敏胶片。若卤化银乳剂对黄色、绿色光敏感，称这类胶片为绿敏片。感绿胶片吸收光谱的峰值在550nm。,（三）胶片的成像性能,（四）胶片特性曲线,所谓胶片特性曲线是描绘曝光量与所产生的密度值之间关系的曲线。该曲线不仅清楚地定量地表示出了不同曝光量与所产生的不同密度值之间的对应关系，而且还能表达出感光材料的感光特性，所以称这条曲线为胶片特性曲线。,特性曲线由足部、直线部、肩部和反转部组成。,1、足部：特性曲线开始部分，走行与横坐标近似平行，达到一定曝光量后，曲线开始渐渐沿弧形缓慢上升，此即足部。足部密度的上升与曝光量不成正比，曝光量增加很多，密度只有较小的增加，在此照片影像呈现为感光不足，分辨困难。特
21、性曲线的起始A点的密度并不是零，虽然它没有感光，但经显影加工后也会呈现出一定的密度值，此即胶片的本底灰雾，也称最小密度(Dmin)。它由片基灰雾 (BD)和乳剂灰雾(FogD)组成。,2、直线部：密度与曝光量的增加成正比，此时曲线沿一定的斜率直线上升，它在整个特性曲线中是曝光正确的部分，也是X线摄影力求应用的部分。,3、肩部：密度随曝光量的增加而增加，但不成比例，曝光量增加较多，密度上升较小，此部在照片影像上显示为曝光过度，D点的密度值称胶片可获得的最大密度值。D点也称肩顶。,4、反转部：随曝光量的增加，密度反而下降，影像密度呈现逆转。,特性曲线可提供感光材料的Dmin、感光度(S)、胶片值和
22、平均斜率（G）等参数，以表示感光材料的感光性能。其中感光度(S)、胶片值和G值最重要。,是说明胶片感光速度快慢的量，其数值是指胶片得到密度值1.0时，所需曝光量的倒数值。若S表示感光度，H为胶片上达到密度值1所需的曝光量值，感光度表示为： S= 1/H 感光度决定于特性曲线在坐标横轴的位置，胶片的感光度越大，所需的曝光量越小；感光度小时，所需的曝光量大。,（五）感光度（S）,是指胶片特性曲线直线部分的斜率，又称反差系数，即直线部分延长线与横座标轴的夹角Q的正切值：tg 值都大于1.0，目的在于提高照片影像的对比度。感光速度高的X线胶片，反差小；而感光速度低的X线胶片，反差大。,（六）胶片的值,
23、（七）平均斜率,所谓平均斜率就是连接特性曲线上密度值为0.25十Dmin和2.0十Dmin两点的直线与横坐标轴的夹角的正切值。,（八）增感屏与胶片组合,增感屏与胶片的组合体系：不同增感屏和不同胶片匹配使用，形成不同的屏-胶体系，根据其特点应用于各种X线检查中。由于增感屏吸收x线能后发射的荧光光谱峰值不同，有蓝、绿荧光之分，不同胶片感光乳剂吸收荧光光谱范围也有蓝、绿之分。为求得最大的感光效应，增感屏与胶片匹配恰当，必须使发蓝光的屏与吸收蓝光胶片组合；发绿光的屏与吸收绿光的胶片组合，否则就匹配失败，效果不好。,屏片体系在整个X线信息影像形成与传递中，是将不可见的影像信息转换成可见影像的重要手段。由
24、此，屏片体系的信息传递功能自然影响着整个X线照片影像的质量。,（八）增感屏与胶片组合,又称T颗粒技术：一般X线胶片感光乳剂层中的晶状体，多是大小不等的球状颗粒，也有称作马铃薯状的。T颗粒胶片的感光乳剂层中的晶体成平板状，特点是表面积大且平整，其平板长而薄，体积小，即颗粒小。其感色性为绿色或蓝色光。性能是感光速度慢，成像清晰度高。,（九）扁平颗粒技术,1、感光度增加l倍左右，曝光量可降低50左右； 2、大幅度减小了交叠效应。其原因是：扁平颗粒受光面积大，且散射效应减小，另外在T颗粒胶片的乳剂中加有一种品红染料，吸收交叠效应产生的荧光，它可以降低大约50的光线交叠效应，从而增加影像的清晰度；,（九
25、）扁平颗粒技术的优势,3、提高冲洗速度。 扁平颗粒表面积大，更易接触显影液。,（九）扁平颗粒技术,4、减少了照片斑点。T颗粒技术可使照射到胶片单位面积上的光子数并未减少，而且更加均匀，从而减少了量子斑点的产生。原因是， T颗粒技术有很高的X线吸收率和荧光转换效率。T颗粒胶片感光度低也就是为了解决这一特性的效果。,（九）扁平颗粒技术,九、X线照片对比度,X线照射并透过三维空间的被检体时，产生了眼睛观察不到的X线影像信息，通过各种传递、变换等系统，影像信息显示于胶片或荧光屏上，成为可见的光密度影像，即X线照片影像。这是X线信息影像形成、转换、储存和传递的复杂过程。,X线照片影像,X线穿过被照体后，
26、由于人体组织结构差异，对X线的吸收系数不同，透过肢体的 X线强度分布不均，即产生了X线对比度，此时已形成了X线信息影像。 指X线透过被照体后，形成的X线强度差异。,（一）X线对比度,1、产生X线对比度的原因： 1）物体的线性吸收系数； 2）物体厚度。,2、影响X线对比度的原因的因素： 人体的原子序数；人体的密度；人体厚度； X线的波长；散射效应。 这五个因素影响X线对比度。由于X线波长不因人体而变化，当波长一定时，X线对比度就与无关系了。,（二）胶片对比度,X线对比度只有通过胶片或屏-片系统的转换才能识别，胶片对X线对比度的放大能力，称为胶片对比度。,（三）X线照片对比度,也称光学对比度，是指
27、照片影像上 相邻两点的密度差。,三者相互关系：照片对比度依存于被照体吸收X线的差异所产生的X线对比度，以及胶片对X线对比度的放大结果。,由X线管焦点发射出的X线，穿过被检体（三维空间分布）时，受到被检体各组织的吸收和散射，使透过后的X线强度分布形成了X线对比度；随之到达屏片系统或荧光屏、影像增强管的受光面，转换成可见光强度的分布，并传递给胶片，形成银颗粒的空间分布，再经显影处理成为二维光学密度分布。形成光密度X线影像。一般把照片上的相邻二处的密度差称作光学对比度亦称照片对比度。照片影像就是由无数的对比度构成的。,（三）X线照片对比度,光学对比度（K）用数值计算时，等于相邻两点的密度（ D1、D
28、2）之差。,（三）X线照片对比度,式中I0代表入射光强度，I1、I2代表透过光强度。显然，照片相邻两处的光学对比度就是透过光之比的对数值。X线照片影像要有足够的对比度和丰富的层次，对比度过高或过低，会导致影像信息的丢失，影响诊断的准确性。,（三）X线照片对比度,（四）影响X线照片对比度的因素,影响X线照片对比度的因素很多，主要有胶片的值、被照体本身、射线因素等。,1.胶片值 胶片的值（胶片对比系数）表示胶片对X线对比度反应能力的大小。应用不同值的胶片摄影时，所得到的照片影像对比度不同。胶片值越高，表示对X线对比度的放大能力越大。一般X线胶片的值范围在2.73.5之间。,（四）影响X线照片对比度
29、的因素,2被照体自身因素 被照体组织内的有效原子序数越高，光电吸收越多，X线对比度越高。若被照体的密度与厚度差异较大，透过肢体后的X线强度分布差异明显，则照片影像具有较好的对比度；反之，照片影像对比度差。,（四）影响X线照片对比度的因素,3射线因素有些被照部位吸收X线的差异较小，导致照片影像对比度差，只有通过改变X线的质或量来调整照片影像的对比度。,（四）影响X线照片对比度的因素,管电压控制照片对比度。低千伏摄影时，物质对X线的吸收以光电吸收为主，原子序数所造成的吸收差异大，X线照片对比度高。当管电压增加时，穿透力增强，物质对X线的光电吸收递减，康普顿吸收递增，原子序数所造成的吸收差异减小，导
30、致X线照片对比度下降。,（四）影响X线照片对比度的因素,X线的量对照片对比度影响不大，但增加X线照射量，照片的影像密度值增加，使密度过低的部分对比度明显好转；反之，减少照射量，密度过高部分对比度也得到改善。,（四）影响X线照片对比度的因素,4、散射线 由X线管发出的原发射线照射到人体和其它物体时，会产生许多波长较长、方向不定的散射线（它主要来自康普顿散射）。 散射线能使胶片产生灰雾，对照片对比度影响较大。 另：胶片保存时间太长、保管不当、显影操作不当、暗室照明不安全等可使胶片产生灰雾。,（四）影响X线照片对比度的因素,十、X线摄影条件的基本因素,X线摄影条件的基本因素,kVn I t E =
31、K R2,（一）管电压的应用,1、管电压表示着X线的穿透力 X线具有穿透性，其穿透能力取决于管电压。管电压高产生的X线穿透力强，管电压低产生的X线穿透力低。人体每一个摄影部位，都应当有一个适宜的管电压数值。,2、管电压控制着照片影像对比度 X线与物质的相互作用形式，决定于X线的量。在X线摄影所涉及的能量范围内，主要作用形式是光电效应和康普顿效应。 随着管电压的升高，X线能量加大，康普顿效应增加，散射线含有率增加，照片对比度下降。当管电压较低时，作用形式中光电效应所占比例加大，照片影像对比度加大。,3.感光效应与管电压的n次方成正比 n值随管电压的升高而下降： 60kV-80kV，n4.3； 8
32、0kV-100kV，n2.8；100kV-120kV，n2.6；120kV-140kV，n2.5 140kV-160kV，n2.0； 不使用增感屏时，n值一般在2以下。,（二）管电压和管电流的关系,其它因素固定，X线感光量(E)与管电压和管电流的关系可用下式来表示： EVnQVnmAs 如：摄取某部位所需的管电压为Vl，管电流量为Ql（mAs），若所用新管电压为V2，则新的管电流量Q2 （mAs）可用下式求出： Q2Vln/V2nQlkVQl 显然，若求出管电压系数kV，知道原来的Ql，则新的管电流量Q2可求出。,关于管电压指数n，在40100kV之间取 n4，在100kV150kV之间取n3
33、。,（二）管电压和管电流的关系,另外，管电压波形不同，其输出也有差异。概括地说，若在照片上获得基本一致的效果，三相十二脉冲式所需管电压比三相六脉冲和单相全波整流方式低。例如：用60kV的单相全波整流管电压摄影，若改用三相六脉冲式的，只需55kV即可，而用三相十二脉冲式的，仅需要52kV就可以了。,（二）管电压和管电流的关系,(三)管电流和摄影时间,从X线管的瞬时负载曲线上，可找出对应于管电压和摄影时间的最大管电流。 在此限制下根据需要选择适当的摄影时间或确定容许管电流量。对于管电流和时间的选择，还要充分考虑到被检体的状态。摄影时间的选择，一般由被检体的动度决定的，身体运动幅度大，所产生的运动模
34、糊大，因而在预计的动态范围内，采用极短的曝光时间，就可将模糊控制在最小限度内。,（四）摄影距离,焦点至胶片间的距离，简称焦-片距(focus film distance，FFD)在摄影的有效范围内，胶片上得到的X线量与FFD的平方成反比。 摄影距离r和管电流量Q之间的关系，可用下式来表示： Q2R22/R12QlKRQl 式中的Ql代表原管电流量mAs，R1代表原来FFD， Q2代表新管电流量mAs，R2代表新FFD，KRR22/R12即距离系数。 求出距离系数KR和已知管电流量，就能求出新的管电流量。,（四）摄影距离,（五）屏-片组合体系,在X线摄影时，绝大多数情况是在屏-片组合下进行的。其
35、组合情况影响着形成的照片影像密度、对比度、锐利度以至信息传递功能。在更换屏-片组合体系，特别是更换增感屏时，要充分注意增感屏的性能，尤其是增感屏的增感率(S)。 X线量一般用X线管的管电流量毫安秒(mAs)来表示。若Q0和Qm分别代表不用增感屏和应用增感时的管电流量，则：Qm Q0S,若用Sl的增感屏所需管电流量为Ql，那么用S2的 增感屏所需的Q2就可用下式求出： Q2Sl/S2QlKsQl式中的SlS2Ks作为系数来处理，很易求出所用增感屏的管电流量。在临床上往往把增感率为40的CaW04中速增感屏的增感率作为100，其他增感屏的增感率都用与它的比率来表示。,（五）屏-片组合体系,（六）滤
36、线栅的应用,在X线摄影时，会产生大量的散射线，而散射线对周围其它物体也有穿透、被吸收和再次产生散射等作用。散射线量的多少与原发射线的能量，被照体的厚度、密度、原子序数以及照射面积有关。,为了提高影像质量，尽量减少散射线对照片的影响，主要方法有抑制法和消除法。其中最有效的方法是利用多叶遮线器和滤线器。,（六）滤线栅的应用,（1）滤线栅(grid)：滤线栅是滤线器的主要组件，也称为滤线板，有平行式、聚焦式和交叉式三种。目前X线设备所用滤线栅多为聚焦式。 1）结构：聚焦式滤线栅的结构是由许多薄铅条和纸条交替排列黏合而成的平板。,2）技术参数：主要有：焦距：是指聚焦式滤线栅的焦点与滤线栅中心的垂直距离
37、。X线摄影时，焦片距与滤线栅的焦距应相等或接近。,栅比：是指滤线栅铅条高度与铅条间距离之比。该值越大，吸收散射线的效果越好,目前有10：1，12：1，14：1。栅密度：是指每lcm中所含铅条数目。常用滤线栅的栅密度为4080条/cm。,滤线栅的曝光倍数：是指在照片上获得相同的密度时，使用与不使用滤线栅时的照射量（mAs）的比值。,（2）滤线器的种类：可分为固定滤线器和活动滤线器两大类。,（七）照射野的应用,散射线含有率受照射野影响很大。在X线摄影中有效地缩小照射野，不仅减少被检者的辐射剂量，而且可提高影像质量。有效地使用多叶遮线器控制照射野，提高照片对比度。,四、X线摄影条件的应用,四、X线摄
38、影条件的应用,X线摄影条件表的制定，除了摄影条件基本因素的应用外，还必须考虑人体被检部位构成，被检部位器官组织运动状况、病理、年龄、胖瘦等因素。全国各地因发展水平不同，应用方法也有差异。大体可归纳为四类。,按每厘米体厚改变管电压的摄影方法，即变动管电压技术。它是把摄影中各因素作为常数，管电压相应地随着被检体的厚度而变化的方法。其数值关系可用下式来表示：V2d十C 式中V代表管电压的kV数，d代表被检体的厚度(cm)，C代表常数可由实验求出。 例如当管电流是100mA，摄影距离为100cm时，四肢骨的常数C30，腰椎骨的C26，头部的C24。,(一)变动管电压法,变动管电压法的特点是，被检体厚度
39、增减lcm，管电压就增减2kV。系数也不仅限于2，不过一般都将系数作为2来计算。 应用这种方法，其条件是身体厚度应在实验的标准体厚左右，若离开标准厚度太大，就会出现偏差，为此有的把系数修正为4或3。,(二)固定管电压法,是在X线摄影中，管电压值是固定的，mAs作为照片密度的补偿，随着被摄体的厚度和密度而变化。固定管电压法所用的管电压值，比变动管电压法对同一身体组织使用的管电压值一般要高10kV20kV，而所用的mAs值成倍下降。例如摄取头颅侧位条件用70kV、40mAs；若改用80kV，则仅用15mAs就能得到相应效果。,固定管电压技术所获得照片的黑白对比虽不如变动管电压技术所获得照片的黑白对
40、比那么强烈，但却获得了组织结构细致、观察范围广的效果。另外，由于固定管电压技术所采用的管电压值高，所以产生的散射线就多。在X线摄影中，一般都要用滤线栅来吸收散射线。,(三)对数率法X线摄影条件规范化,无论是改变管电压的X线摄影方法，还是固定管电压技术，都未能解决如何获得一张优质X线照片，因此有必要恰当地选择处理诸因素条件(管电压、管电流量、几何条件、感光材料、滤线栅栅比、增感屏性能、电源整流方式、体厚等)的平衡关系问题。平衡诸摄影条件因素的方法由西门子公司的FC1aalen研究的西门子条件表，又称对数率法或点数法解决了这一问题。,所谓摄影条件规范化，就是指平衡X线摄影各因素，使其在X线照片上得
41、到恰当的密度值并获得最大信息的方法，对数率法是较好的方法。其内容是：将影响曝光量的三大因素管电压（kV)、管电流量（mAs)、焦片距（r）变换成对应的对数率点数。 将产生摄影效果的感光量E记作： EKVnmAs/r2 式中K为常数，n为随管电压值而变化的指数。一般认为n在26之间变化。对上式两边取常用对数得 lgElgK十nlgV十lgmAs2lgr,(四)自动曝光法,自动曝光控制是在X线摄影时，将探测器置于人体与屏片组合系统之间，实时监测透过人体到达胶片的射线量，通过控制仪控制X线机的曝光时间。,根据探测器的种类，自动曝光控制装置分为光电式和电离室式。光电式控制装置的探测器为平板荧光材料，X
42、射线在其中产生荧光，荧光经反射后传输给光电管，转化为电信号。电离室控制器所使用的探测器为平行板电离室，射线在电离室中电离气体，产生的电离电荷被收集放大而产生电信号。一般电离室设定三个探测野，三个探测野可根据拍摄的体位进行组合，保证整个照片的影像质量。,自动曝光控制是自动控制X线机的曝光量(即mAs)，可以保证照片的光学密度。但X线影像质量不仅与mAs有关，还决定于曝光管电压。因此，使用自动曝光控制装置并根据体位及体厚的变化，选择合适的管电压，可以保证高质量的X线影像。,五、优质X线照片条件,五、优质X线照片条件,正确的X线诊断，是由医师通过优质X线照片影像所提供的信息而作出的。 一般认为，优质
43、X线照片应具备五个条件：符合诊断学的要求、适当的影像密度、鲜明的影像对比度、良好的影像锐利度、照片斑点少。,(一)符台诊断学的要求,符合诊断学的要求有二个涵义：一是正确的摄影体位，二是重要的影像细节必须清晰显示。,CEC对影像诊断质量评价有了确切标准。其中符合诊断学的要求内容是指在X线照片影像上能看到一些重要的解剖学结构和细节，并且根据可见程度分为三级：病变性质可知，但细节未显示，称之为特征可见；影像显示了解剖学细节，但不能清晰地辨认，称之细节显示；影像能清晰显示解剖结构细节，并能辨认称之为细节清晰显示。,(一)符台诊断学的要求,所谓重要的影像细节显示，是指可辨认的细节大小尺寸。这些细节可能是
44、正常的解剖学细节，亦可能是病理性的。 如胸部后前位照片影像，其重要影像细节显示：是指整个肺野(含心肺区)小圆形细节在高对比区域显示直径为0.7mm，低对比区域显示直径为2mm；外周肺的线状和网状细节，在高对比区域显示宽度为0.3mm，低对比区域宽度为2mm。,(一)符台诊断学的要求,（二）适当的影像密度,照片上的影像是由密度组成的。无密度，照片将是一张无任何信息的透明胶片。 若曝光不足，照片影像就呈白雾色，骨小梁难以辨出，在头颅片上的蝶鞍也显示不出来，胸片中的空洞更难辨认；若曝光量过大时，骨小梁及骨的轮廓、病灶的形状也难以判定。由此可知，只有照片上的影像的密度适当时，才符合诊断的要求。,胸部前
45、后位片：上中肺野为1.51.6，肋骨为0.30.5，心脏为0320.56；腹部平片：肾脏部分为0.81.2，腰椎部为0.5l1.0；骨盆前后位片：软组织为1.0，股骨头为0.5，大粗隆为0.7；头颅正位片：颅板为081.2，颅腔为0.30.4，鼻腔为2.0；,四肢片：腕关节为0.81.0，骨皮质为0.30.5，软组织为1.52.0，躁关节0.51.2，骨皮质为0.30.5，软组织为1.72.2。 一般认为，照片影像密度值在0.71.5，可提供丰富的信息。,（三)鲜明的对比度,医师观察影像是通过照片上对应于身体内部组织和异常变化处的密度差，即对比度来决定有无病变。,不管天然对比度较强的骨骼与肌肉
46、之间，还是天然对比度较差的乳房软组织之间，都必须采用适当的方法，如造影、应用值大的胶片、高仟伏摄影、软组织摄影等来加大照片上的对比度，通过识别分析，作出准确的诊断。,一张优质的X线照片，其影像质量除了有较好的对比度，还要具有良好的清晰度。清晰度是指影像边缘的锐利程度，若出现影像边缘不锐利，则称为模糊。可用模糊度来说明清晰度，影像模糊度大，则清晰度差；反之，影像模糊度小，则清晰度好。 相邻组织影像的界限清晰程度叫锐利度。,（四)良好的锐利度,影像产生模糊的主要因素有：几何学模糊、运动性模糊、增感屏-胶片系统产生的模糊和散射线性模糊。其中运动性模糊是最严重的模糊。,1、几何学模糊,X线球管靶面不是
47、点光源，其有效焦点具有一定的几何面积。根据光学原理可知，有效焦点面积越小，产生的半影越小，影像越清晰；反之，有效焦点面积越大，产生的半影越大，影像就越模糊，这种模糊称几何学模糊。,2、运动性模糊,在摄影过程中，焦点、被照体、胶片三者任何一个发生移动，都能造成影像模糊，称运动性模糊。产生运动性模糊的原因很多，如机械系统固定不牢所致球管及暗盒的移动，被检者的不合作，脏器的生理性运动和病理性运动等。在实际工作中，应注意焦点、被照体、胶片三者相对固定，控制和降低由运动而产生的模糊。,3、增感屏-胶片系统产生的模糊,1）增感屏性模糊增感屏荧光物质颗粒的大小对模糊度的影响较大, 荧光颗粒越大，发光效率越高，荧光扩散现象越严重，则产生的模糊度越大。另外，增感屏的荧光层是由多层荧光颗粒叠加而成的，层数越厚，接受X线照射的斜角越大，模糊度也越大。 2）屏片接触性模糊增感屏和胶片本身具有一定的模糊性，但两者接触不良时，还会产生影像模糊。,
