X线基础理论公式

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1、Lecture3MedicalImagingLecture3ZhuangTian-ge庄天戈March31,200513.客观对比度由式（4-17）、（4-15）可知与组织的物理和化学成分如原子序数、密度有关，还与光子能量有关；则更与胶片性能有关如去除光子能量等主观因素，则是由组织的物理和化学成分如原子序数、密度的差异形成，这时的对比度称为客观对比度Ch.2TraditionalX-rayImaging2客观对比度X-线强度分布原发对比度胶片上光密度分布分布图象对比度X-射线摄影中几种对比度含义及形成过程受检者34.散射对对比度的影响：计及散射后，原发对比度

2、：=右边第2项总与第1项反号故：计及散射后的原发对比度降低了！4二.抑制散射的方法：气隙法2.限制X-射线照射野4.滤线栅5.降低X-射线管的管电压6.倒置结构（reversegeometry）3.压缩法5Ch.2TraditionalX-rayImaging气隙检测器X-线球管原射线气隙法气隙大X-线球管散射原射线半影增加气隙小半影小缺点：半影增加优点：加气隙后散射线落在检测器外，不影响图象散射线6减小半影（放大系数）的措施：气隙大X-线球管气隙大X-线球管DsoDso但剂量72.限制X-射线照射野collimatorsourcescattersource

3、未加准直器加准直器原发射线83.压缩法（compression）40cm32cm体积散射压缩前压缩后原发射线软组织9检测器sourcesource4.滤线栅hD平行滤线栅聚焦滤线栅缺点：原发射线有损失原发射线散射线105.降低X-射线管的管电压软组织Z<1040Kev11，线性衰减系数中的三个区域。1）左边以光电吸收为主；2）中间以康普顿散射为主。对一定的物质Z，可借降低入射光子能量来躲避散射。对于软组织（Z<10时），当光子能量，其衰减过程主要由光电吸收主宰，散射影响大大减小。12..objectdetectorscatteringcomputerScan

4、ingsourceobjectscatteringdetectorPointsource6.倒置结构（reversegeometry）1314传统X-射线成像系统的缺点及克服一.密度分辨力低=（）=视觉灵敏度ThresholdContrast阈值对比度15一般人通常定义：JND（JustNoticeableDifference）（恰能分辨的（透光度）差值）：TC、都不可调！设：则：更小的分辨力做不到！JND是绝对值！TC是相对值。16二．X-射线荧光透视图象质量差，需暗室操作1）增加管电流，但有限；充其量800MA2）影像增强器IIII+TV（1）影像增强器

5、原理:a.输入荧光屏di=22.5cm(碘化铯)（作用：X-线光子能量转为可见光(效率20%）产生5000个能量为2-ev的可见光光子b.光阴极(作用：可见光子变电子)，1个能量为50KevX-射线光子要提高亮度：所有可见光光子联合转变为150个电子17c.高压电源提供能量使电子达25Kevd.输出荧光屏do=2-2.5cm(作用：电子转可见光子)光通量增益g：150X2000/5000=60亮度增益：其波长按是什么概念？低能量！波长？可算得：每个电子产生2000个2-ev光子于是：18可见光紫外线红外II的缺点：1）对比度降低：输入荧光屏受X-线照射产生散

6、射；2）模糊度增加：输入荧光屏光线反馈至光电阴极电子加速影响输出图象（5%-15%）其中：于是：（输出屏的薄铝膜涂层起阻止光线反馈作用）192)光导摄像管透明信号板（有10-50伏电位）光导层导电（导电性正比于光强）光电子枪发射电子束到光导层后表面，无光时它被电子束充电来光时光导层导电（此时电子束不扫描），按光强大小导走充电的电子，经信号板走掉，后面板上留下正电荷（潜影）电子束扫描潜影，引起信号电流，过信号板，去CRT形成图象CRT显示2021222324252627三．影像重叠经典断层成像28四.胶片存储、检索、共享困难数字放射摄影可克服胶片的上述问题。检

7、测器A/D数字图象计算机D/A图象获取，模拟信号X-raytube胶片传统放射摄影数字放射摄影:a)模拟图象数字化（模拟检测器+A/D）b)直接数字成像有赖于检测器！29检测器Film(胶片),ImageIntensifier(+TV)（影象增强器）NaI+PMT（碘化钠+光电倍增管）Photodiodelineararray（发光二极管线阵）Imagingplate(成像板):forCRforDR30BaFXcrystalSubstrateX-RAYPHOTONSTheimageisrecordedByqusi-stablecrystal633nmlase

8、rbeamThelaserbeamconvertst