医学成像技术第3章X射线成像技术

《医学成像技术第3章X射线成像技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章X射线成像技术3.1电离辐射的基本知识3.1.1电离与电离辐射3.1.2常用的辐射单位(1)照射量及其单位它是衡量X射线或γ射线对空气的电离本领的一个量，定义为：X或γ射线在空气中产生同一符号的离子的总电荷绝对值Q对空气质量m的微商，即(2)吸收剂量它描述每单位质量的被照介质所吸收的平均辐射能量，其定义为单位为Gy：另一单位为rad：(3)剂量当量在生物系统中，相同的吸收剂量未必产生相同程度的生物效应，为了比较不同类型辐射引起的生物效应，引入一个能反应特定类型辐射引起的线质因数(品质因数)Q，将D×Q后就可用同一尺度来比较不同类型辐射所造成的生物效应的严重程度，记D×Q=H，H称为剂

2、量当量，即单位为希沃特：另一单位为雷姆：因Q与辐射引起的电离密度有关，规定γ辐射的Q=1，其他类型辐射的Q值见表3.1。3.1.3兴辐射的生物效应3.1.4电离辐射的防护3.2X射线的物理基础3.2.1X射线的产生(1)连续辐射当用X射线管产生X射线时，X射线光子的能量取决于管电压V的大小，且有如下关系：式中νmax——电磁波最大频率。X射线的波长为式中C——光速；e——电子电荷；h——普朗克常数。若波长单位为(10-8cm)，其他量取相应单位制代入（2）特性辐射（标识辐射）3.2.2X射线的基本特性（1）物理特性①穿透作用：②荧光作用：③电离作用：图3.1X射线谱示意图（2）化学特性①感

3、光作用：②脱水作用（着色作用）（3）X射线通过物质，因被物质吸收会产生各种效应（能量转移）①光电效应②康普顿散射③电子对的产生3.2.3X射线的量与质3.2.4实用X射线的产生条件①具有一个电子源（阴极）：用以发射电子。②具有一个受电子轰击而辐射X射线的物质称为阳极或靶。③为加速电子，在阳、阴极之间加上较高的电压，使电子在强电场作用下被加速，获得电场能。④为使高速电子在加速过程中不受气体分子阻挡而损耗能量，同时保护阳极不被氧化，阴极及靶内必须处于机械强度较高的抽真空的X射线管内。3.2.5X射线对人体的穿透能力3.3X射线诊断设备3.3.1概述3.3.2X射线机的分类（1）X射线管1）X射

4、线管的阴极2）X射线管的阳极X射线机的电路结构必须满足X射线管的下列要求：①供给一个较低的但可以变化的灯丝电压，使灯丝受热而发射电子，同时可任意改变灯丝加热温度，也即要有可以改变管电流的装置。②供给一个很高的且可变的管电压，使灯丝电子以高速撞击阳极而发射X射线，同时可任意改变其穿透力，即要有管压可变的装置。图3.2X射线管基本原理图图3.3阴极和阳极结构示意图③有一个能控制且可以任意选择的X射线发射时间的装置，使X射线管电压，在预定时间内接通或断开，即要有可控制X射线曝光时间的装置。（2）高压整流电路及中频高压发生器3.4X射线机的常用诊断设备（1）遮光器（控制原发射线）（2）集光筒（遮线

5、筒）（3）滤线器3.5X射线透视3.5.1X射线透视3.5.2荧光屏3.5.3X射线影像增强器3.5.4医用X射线电视（1）工作原理框图（2）医用X射线电视的优点①亮度高，使X射线透视摆脱了暗室操作。②X射线的剂量低，透视所需剂量仅为一般荧光屏透视所需剂量的1/10左右。③提高了影像的清晰度，由于剂量低，有可能使用更小焦点的X射线管。图3.4影像增强器④可供多人同时观察，扩大会诊和教学效果。⑤便于传递、录像和图像的信息处理。图3.5医用X射线电视工作原理框图⑥便于实现遥控、遥测，使观察者完全避免了X射线辐照。⑦便于进行动态记录和观察。3.6普通X射线摄影3.6.1普通X射线摄影3.6.2X

6、射线胶片3.6.3暗室技术①显影：②定影：③水洗和干燥：图3.6胶片结构图3.6.4增感屏①金属增感屏：②荧光增感屏：③金属荧光增感屏：3.7X射线特殊检查技术3.7.1X射线造影检查3.7.2静电X射线摄影3.7.3常规X射线断层摄影图3.7干板摄影原理框图图3.8常规X射线断层摄影原理图3.8X射线计算机断层成像（X-CT）3.8.1概述3.8.2普通X射线摄影与X-CT的比较3.8.3X-CT基本原理（1）物理基础1）吸收与散射2）射束硬化3）X射线束的衰减①单色X射线束对于仅具有单一能量的X射线束，其透过吸收体后的衰减满足式中I0——入射光强；I——透射光强；x——吸收体厚度；μ—

7、—衰减系数。②多色X射线束对于含有能量（E1，E2，…，En）的多色X射线束，其透过吸收体后的衰减满足对于低能量X光而言，其衰减系数μ（EK）较大。4）衰减系数μ和CT值μ的测量是有基准的。由于人体内大部分软组织是由水组成的，故以水为基准（H（水）=0）。CT测量的μ值满足式中，H是Hounsfield（CT发明者之一）的字头。一般取H（空气）=-1000，H（骨骼）=1000。影响CT值的因素ρ主要是吸收体密度ρ1（即