X线成像理论中级专业知识X线摄影条件

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1、X 线成像理论中级专业知识 X 线摄影条件X 线成像理论中级专业知识 X 线摄影条件一、感光效应与摄影条件选择一、感光效应与摄影条件选择（一）概念（一）概念X 线感光效应指 X 线通过被检体后使感光系统（屏片系统）感光的效果。X 线感光效应指 X 线通过被检体后使感光系统（屏片系统）感光的效果。摄影条件的制定是以指数函数法则作为基础理论，其具体内容是：若远离焦点的 X 线为平行的，则 X 线通过肢体后给予胶片的 X 线能可近似用下式表示：摄影条件的制定是以指数函数法则作为基础理论，其具体内容是：若远离焦点的 X 线为平行的，则 X 线通过肢体后给予胶片的 X 线能可近似用下式表示：其中：V 代

2、表管电压，i 代表管电流，t 代表摄影时间，s 代表增感率，f 代表胶片的感度，z 代表焦点物质的原子序数，r 代表摄影距离，B 代表曝光量倍数，D 代表照射野的面积（cm其中：V 代表管电压，i 代表管电流，t 代表摄影时间，s 代表增感率，f 代表胶片的感度，z 代表焦点物质的原子序数，r 代表摄影距离，B 代表曝光量倍数，D 代表照射野的面积（cm2 2），e是自然对数的底，代表减弱系数，d 代表被检物体的厚度（cm）。），e是自然对数的底，代表减弱系数，d 代表被检物体的厚度（cm）。以使照片获得某一密度值的 X 线作为 E，以使照片获得某一密度值的 X 线作为 E，E=kVE=kVn

3、 nQ Q其中 k 代表常数,V 代表管电压,n 代表指数,Q 代表管电流量mAs。其中 k 代表常数,V 代表管电压,n 代表指数,Q 代表管电流量mAs。（二）摄影条件选择的基本因素（二）摄影条件选择的基本因素1管电压的选择 管电压是影响影像密度、对比度以及信息量的重要因素。在实际选择管电压时，必须考虑到管电压与 X 线照片影像形成的如下关系：1管电压的选择 管电压是影响影像密度、对比度以及信息量的重要因素。在实际选择管电压时，必须考虑到管电压与 X 线照片影像形成的如下关系：（1）管电压表示 X 线的穿透力；（1）管电压表示 X 线的穿透力；（2）管电压控制照片影像对比度；（2）管电压控

4、制照片影像对比度；（3）管电压升高，摄影条件的宽容度增大；（3）管电压升高，摄影条件的宽容度增大；（4）高电压摄影，在有效消除散射线的情况下，信息量和影像细节可见度增大。（4）高电压摄影，在有效消除散射线的情况下，信息量和影像细节可见度增大。2管电压与管电流量的换算关系 根据感光效应公式，当其它因素固定不变时，管电压与管电流量的关系可由下式表示：2管电压与管电流量的换算关系 根据感光效应公式，当其它因素固定不变时，管电压与管电流量的关系可由下式表示：EKVEKVn nQQ式中：E 为感光效应；K 为常数；V 为管电压；Q 为管电流量；n 为管电压的指数。式中：E 为感光效应；K 为常数；V 为

5、管电压；Q 为管电流量；n 为管电压的指数。假设，摄取某一部位所需的管电压为 V假设，摄取某一部位所需的管电压为 V0 0，管电流量(mAs)为 Q，管电流量(mAs)为 Q0 0，现将管电压改变为 V 时，新的管电流量(Q，现将管电压改变为 V 时，新的管电流量(QN N)则为：)则为：Q QN N(V(Vn0n0VVnNnN)Q)Q0 0kVQkVQ0 0其中：kV 为管电压系数，Q其中：kV 为管电压系数，Q0 0为原管电流量，V为原管电流量，Vn0n0为原电压，V为原电压，VnNnN为新管电压，Q为新管电压，QN N为新管电流量。为新管电流量。求取新管电流量的关键在于 V求取新管电流量

6、的关键在于 Vn0n0VVnNnN。高压整流方式决定着 X 线产生的效率，即决定着单位时间内X 线强度的大小。为获得同一密度的影像效果，若在单相全波整高压整流方式决定着 X 线产生的效率，即决定着单位时间内X 线强度的大小。为获得同一密度的影像效果，若在单相全波整流方式、逆频式、三相 12 脉冲整流下，可分别减少 60%70%与50%60%。流方式、逆频式、三相 12 脉冲整流下，可分别减少 60%70%与50%60%。3管电流与摄影时间 由于 X 线管容量的限制，管电流的选择不能是任意的，必须从 X 线管规格表中找出对应于管电压和摄影时间的最大管电流。具体选择应在容许的最大管电流以下，根据摄

7、影部位的需要选择适当的摄影时间，再确定出对应于所需管电压下的容许管电流。3管电流与摄影时间 由于 X 线管容量的限制，管电流的选择不能是任意的，必须从 X 线管规格表中找出对应于管电压和摄影时间的最大管电流。具体选择应在容许的最大管电流以下，根据摄影部位的需要选择适当的摄影时间，再确定出对应于所需管电压下的容许管电流。4摄影距离的选择 摄影距离必须确定在模糊值小于 0.2mm的范围内。然而，在实际摄影中不可能经常根据被照体厚度来变换摄影距离，在无需做定位测量的部位摄影时，大体规定为骨骼摄影距离为 100120cm，胸部摄影距离为 150200cm。4摄影距离的选择 摄影距离必须确定在模糊值小于

8、 0.2mm的范围内。然而，在实际摄影中不可能经常根据被照体厚度来变换摄影距离，在无需做定位测量的部位摄影时，大体规定为骨骼摄影距离为 100120cm，胸部摄影距离为 150200cm。摄影距离的变换与管电流量的关系，遵循反平方定律。设原摄影距离为 r摄影距离的变换与管电流量的关系，遵循反平方定律。设原摄影距离为 r0 0，其管电流量为 Q，其管电流量为 Q0 0，现改变距离为 r，现改变距离为 rN N，则新的管电流量为：，则新的管电流量为：Q QN N=（r=（r2N2Nrr2020)Q)Q0 0KKr rQQ0 0其中：K其中：Kr r为距离系数，可由 r为距离系数，可由 r2N2N与

9、 r与 r2020的比值求出。的比值求出。5 增感屏胶片体系的变换增感率指在照片上获得同一密度值 1.0 时不用增感屏和应用增感屏时的 X 线量之比，常用 S 来表示，即 S=R5 增感屏胶片体系的变换增感率指在照片上获得同一密度值 1.0 时不用增感屏和应用增感屏时的 X 线量之比，常用 S 来表示，即 S=R0 0/R/R1 1，式中 R，式中 R0 0表示不用增感屏时的 X 线量，R表示不用增感屏时的 X 线量，R1 1表示应用增感屏时的 X 线量。表示应用增感屏时的 X 线量。屏/片和管电流量的关系为 Q屏/片和管电流量的关系为 Q2 2=（S=（S1 1/S/S2 2)Q)Q1 1K

10、Ks sQQ1 1其中：K其中：Ks s=S=S1 1/S/S2 2作为系数，S作为系数，S1 1为某种增感屏的增感率，S为某种增感屏的增感率，S2 2为另一种增感屏的增感率。为另一种增感屏的增感率。6滤线栅和管电流量 滤线栅能有效地吸收散射线，提高影像的对比度，但需增加管电流量。6滤线栅和管电流量 滤线栅能有效地吸收散射线，提高影像的对比度，但需增加管电流量。7.照射野和管电流量 X 线摄影时有效地缩小照射野，不仅减少了 X 线照射量，而且也提高了影像质量，但附加的散射线减少了，影像上的密度也相应地降低了。7.照射野和管电流量 X 线摄影时有效地缩小照射野，不仅减少了 X 线照射量，而且也提

11、高了影像质量，但附加的散射线减少了，影像上的密度也相应地降低了。（三）摄影条件的可变因素（三）摄影条件的可变因素1被照体构成组织的比例因素：X 线影像形成的实质，在于被照体不同组织对 X 线吸收的差异，反映在照片上就产生了不同的密度与对比度，这就决定了 X 线照片的影像因被照体构成的比例不同而异。1被照体构成组织的比例因素：X 线影像形成的实质，在于被照体不同组织对 X 线吸收的差异，反映在照片上就产生了不同的密度与对比度，这就决定了 X 线照片的影像因被照体构成的比例不同而异。如以胸部为例，胸部的 X 线吸收差异随其构成组织如皮肤、肌肉和肺组织的比例变化而变化。同等厚度，一个是体力劳动者，一

12、个是体弱的病人，其摄影条件就不能一样，否则就得不到理想的影像效果。又如青年与老年人的骨骼，即使厚度一致摄影条件也不能一样，因为老年人的骨质稀疏，对 X 线的吸收程度小，两者大约相差 20的照射量。如以胸部为例，胸部的 X 线吸收差异随其构成组织如皮肤、肌肉和肺组织的比例变化而变化。同等厚度，一个是体力劳动者，一个是体弱的病人，其摄影条件就不能一样，否则就得不到理想的影像效果。又如青年与老年人的骨骼，即使厚度一致摄影条件也不能一样，因为老年人的骨质稀疏，对 X 线的吸收程度小，两者大约相差 20的照射量。2移动因素：要获得一张满意的照片，除其他因素以外，还要考虑到尽量减少因移动半影所造成的影像模

13、糊。2移动因素：要获得一张满意的照片，除其他因素以外，还要考虑到尽量减少因移动半影所造成的影像模糊。人体的移动有两种，生理性移动及意外性移动。生理性移动又分不随意运动和非协力运动。人体的移动有两种，生理性移动及意外性移动。生理性移动又分不随意运动和非协力运动。例如，胸部摄影时，要考虑的有呼吸、心搏动及意外移动等因素。这三项移动中，呼吸可以暂时得到人为的屏息控制，意外可以通过解除病人的紧张等办法得到克服，只有心脏跳动是胸部移动因素中的主要矛盾。从舒张期移向收缩期时，休止期大体为0.05 秒。如果利用心电联动装置，抓住这个休止期曝光就可以得到一幅静止运动的心肺照片。心脏的搏动可以传导到肺，特别是从

14、左肺门到下野。例如，胸部摄影时，要考虑的有呼吸、心搏动及意外移动等因素。这三项移动中，呼吸可以暂时得到人为的屏息控制，意外可以通过解除病人的紧张等办法得到克服，只有心脏跳动是胸部移动因素中的主要矛盾。从舒张期移向收缩期时，休止期大体为0.05 秒。如果利用心电联动装置，抓住这个休止期曝光就可以得到一幅静止运动的心肺照片。心脏的搏动可以传导到肺，特别是从左肺门到下野。消化道的移动有两种：一种是蠕动，一种是呼吸的牵动。其中蠕动是主要的，但蠕动较缓慢，其照射时间可控制在 0.1s 左右。消化道的移动有两种：一种是蠕动，一种是呼吸的牵动。其中蠕动是主要的，但蠕动较缓慢，其照射时间可控制在 0.1s 左

15、右。（四）高千伏摄影（四）高千伏摄影高千伏摄影是用 120kV 以上管电压产生的能量较大的 X 线，获得在较小密度值范围内显示层次丰富的 X 线照片影像的一种摄影方法。高千伏摄影是用 120kV 以上管电压产生的能量较大的 X 线，获得在较小密度值范围内显示层次丰富的 X 线照片影像的一种摄影方法。1原理 高能量 X 线通过肢体时，被吸收衰减的方式、吸收系数均与一般能量的 X 线不同，形成了与一般 X 线摄影影像不同的对比度变化，从而得到与一般 X 线摄影不同的效果。1原理 高能量 X 线通过肢体时，被吸收衰减的方式、吸收系数均与一般能量的 X 线不同，形成了与一般 X 线摄影影像不同的对比度

16、变化，从而得到与一般 X 线摄影不同的效果。诊断用 X 线机产生的 X 线为连续光谱，在一定标称的管电压作用下，光电吸收和康普顿吸收各占一定的百分比。在 10100keV 光子能量范围内，随着光子能量的升高，肢体对 X 线的吸收为光电吸收递减，康普顿吸收递增。光子能量在 10keV 时，光电吸收为 95以上，康普顿吸收为 5。光子能量升高到 100keV时，康普顿吸收则为 95以上。此时，肢体对 X 线的吸收受组成诊断用 X 线机产生的 X 线为连续光谱，在一定标称的管电压作用下，光电吸收和康普顿吸收各占一定的百分比。在 10100keV 光子能量范围内，随着光子能量的升高，肢体对 X 线的吸

17、收为光电吸收递减，康普顿吸收递增。光子能量在 10keV 时，光电吸收为 95以上，康普顿吸收为 5。光子能量升高到 100keV时，康普顿吸收则为 95以上。此时，肢体对 X 线的吸收受组成物质的原子序数影响不大，而与物质的每克电子数和光子能量有关。物质的原子序数影响不大，而与物质的每克电子数和光子能量有关。总之，随着管电压的升高，光电子的数量和能量的百分率相应减少，散射吸收相应增加，总的吸收系数减少，骨与肌肉的组织对比度降低，骨影像变淡。在达到一定高电压后，与骨相重的软组织或骨本身的细小结构及含气的管腔等均可清晰显示，因而在损失对比度的同时可获得层次丰富的 X 线照片。总之，随着管电压的升

18、高，光电子的数量和能量的百分率相应减少，散射吸收相应增加，总的吸收系数减少，骨与肌肉的组织对比度降低，骨影像变淡。在达到一定高电压后，与骨相重的软组织或骨本身的细小结构及含气的管腔等均可清晰显示，因而在损失对比度的同时可获得层次丰富的 X 线照片。2高千伏摄影使用设备 X 线机在 120150kV 管电压范围内，可用做高千伏摄影。高千伏摄影产生较多的散射线，因而，选用高栅比滤线栅，以提高 X 线照片的对比度。常用的栅比为 121。当肢-片距为 20cm 时，空气间隙效应可代替滤线栅的作用。胶片应选用高的反差系数，可以提高照片对比度。2高千伏摄影使用设备 X 线机在 120150kV 管电压范围

19、内，可用做高千伏摄影。高千伏摄影产生较多的散射线，因而，选用高栅比滤线栅，以提高 X 线照片的对比度。常用的栅比为 121。当肢-片距为 20cm 时，空气间隙效应可代替滤线栅的作用。胶片应选用高的反差系数，可以提高照片对比度。3高千伏摄影的优、缺点3高千伏摄影的优、缺点（1）可获得低对比、层次丰富的 X 线照片；（1）可获得低对比、层次丰富的 X 线照片；（2）增加管电压值，缩短曝光时间，可减少肢体移动畸变，提高 X 线照片的清晰度；（2）增加管电压值，缩短曝光时间，可减少肢体移动畸变，提高 X 线照片的清晰度；（3）选用高千伏，减少管电流，降低 X 线管产生的热量，提供小焦点摄影条件，用以

20、提高照片对比度和设备效益，延长 X 线管的寿命；（3）选用高千伏，减少管电流，降低 X 线管产生的热量，提供小焦点摄影条件，用以提高照片对比度和设备效益，延长 X 线管的寿命；（4）高千伏摄影的散射线较多，X 线片质量较差，高千伏摄影可以改善因组织密度不同导致的光学密度分布的不均性；（4）高千伏摄影的散射线较多，X 线片质量较差，高千伏摄影可以改善因组织密度不同导致的光学密度分布的不均性；（5）高千伏摄影时 X 线量减少，组织吸收剂量减少，有利于病人的防护；（5）高千伏摄影时 X 线量减少，组织吸收剂量减少，有利于病人的防护；（6）高千伏摄影损失了照片对比度，应选用适当的曝光条件；（6）高千伏

21、摄影损失了照片对比度，应选用适当的曝光条件；（7）高千伏摄影时注意更换滤过板，70kV 选用 1mm 铝，80120kV 选用 3mm 铝及 0.3mm 铜,用以提高对长波 X 线的吸收，加强对病人的防护。（7）高千伏摄影时注意更换滤过板，70kV 选用 1mm 铝，80120kV 选用 3mm 铝及 0.3mm 铜,用以提高对长波 X 线的吸收，加强对病人的防护。二、自动曝光控制二、自动曝光控制（一）自动曝光控制的理论依据及程序（一）自动曝光控制的理论依据及程序自动曝光控时的理论依据来源于“胶片感光效应（E）”。感光效应（E）值决定照片的黑化度（密度），自动曝光控时就是确保 E 值的准确实施

22、，E 值是人为设定的。E 值的实施由曝光剂量控制。在实际应用中，选择自动曝光控制器上的加减钮或胖瘦钮就等于改变了 E 值，改变了不同的曝光剂量。自动曝光控时的理论依据来源于“胶片感光效应（E）”。感光效应（E）值决定照片的黑化度（密度），自动曝光控时就是确保 E 值的准确实施，E 值是人为设定的。E 值的实施由曝光剂量控制。在实际应用中，选择自动曝光控制器上的加减钮或胖瘦钮就等于改变了 E 值，改变了不同的曝光剂量。工作程序：X 线透过被照体后，先由探测器接收，当曝光剂量达到胶片所需的感光剂量（E 值）时来控制曝光时间，自动切断高压，所以自动曝光控时实质是控制着 mAs。工作程序：X 线透过被

23、照体后，先由探测器接收，当曝光剂量达到胶片所需的感光剂量（E 值）时来控制曝光时间，自动切断高压，所以自动曝光控时实质是控制着 mAs。（二）自动曝光控时方式及工作原理（二）自动曝光控时方式及工作原理自动曝光控时分为光电管自动曝光控时和电离室自动曝光控时两种方式。自动曝光控时分为光电管自动曝光控时和电离室自动曝光控时两种方式。（1）光电管控时原理：它利用可见光的光电效应耒达到控制目的。它通过一个薄板状的“光电拾光器”，将摄影时荧光板发出的荧光经反射沿有机玻璃板导入光电倍增管，将拾取的荧光转（1）光电管控时原理：它利用可见光的光电效应耒达到控制目的。它通过一个薄板状的“光电拾光器”，将摄影时荧光

24、板发出的荧光经反射沿有机玻璃板导入光电倍增管，将拾取的荧光转换为光电流，并给电容器充电。光电流的大小与穿过人体之后的 X线辐射强度成正比例。当照片感光量达到要求值时，恰恰等于积分电容器的两端电压足以推动控制系统，使曝光结束。换为光电流，并给电容器充电。光电流的大小与穿过人体之后的 X线辐射强度成正比例。当照片感光量达到要求值时，恰恰等于积分电容器的两端电压足以推动控制系统，使曝光结束。（2）电离室控时原理：电离室由两个金属板平行电极，中间为气体构成。它利用气体电离的物理效应，通过电离室电流给电容器充电，此电流作为输入信号，待 X 线胶片达到理想密度时指令切断曝光。X 线辐射强度大时，电离电流大

25、，曝光时间短；反之，X 线辐射强度小，电离电流小，X 线曝光时间会自动延长。电离室比光电管自动曝光系统的应用范围广泛，在各种诊断 X 线机的摄影中几乎都可采用。（2）电离室控时原理：电离室由两个金属板平行电极，中间为气体构成。它利用气体电离的物理效应，通过电离室电流给电容器充电，此电流作为输入信号，待 X 线胶片达到理想密度时指令切断曝光。X 线辐射强度大时，电离电流大，曝光时间短；反之，X 线辐射强度小，电离电流小，X 线曝光时间会自动延长。电离室比光电管自动曝光系统的应用范围广泛，在各种诊断 X 线机的摄影中几乎都可采用。电离室的外形尺寸为 400mm400mm15mm。根据人体各种生理部

26、位摄影的需要，在电离室某些有利区域安置“测量野”。一般每个电离室表面装有两个或三个面积为 50mm电离室的外形尺寸为 400mm400mm15mm。根据人体各种生理部位摄影的需要，在电离室某些有利区域安置“测量野”。一般每个电离室表面装有两个或三个面积为 50mm2 2的测量野，多采用“三野结构”。三个测量野多安置于电离室中心位置，以使胶片中心的被检部位影像密度均匀的测量野，多采用“三野结构”。三个测量野多安置于电离室中心位置，以使胶片中心的被检部位影像密度均匀三个测量野的分布呈倒品字形，可根据不同部位摄影的要求，选择单独使用或任意组合使用。三个测量野的分布呈倒品字形，可根据不同部位摄影的要求，选择单独使用或任意组合使用。