X線攝影檢查技術X線攝影原理的認知永州職業技術學院〖教學目標〗1.掌握X線焦點的概念及相關知識。2.掌握X線影像的形成及影響因素。X線束與X線管焦點一、X線束1.X線束的形狀由于陽極結構的自身吸收以及X線管套和窗口的限制，X線管發出的X線是以陽極靶面的實際焦點為錐尖的錐形射線束。一般中心線應通過被檢部位的中心并與膠片垂直。X線束中除中心線外的射線稱為斜射線。2.X線束的量與質（1）X線的量∶管電流量決定X線的量，即曝光所用的管電流值與曝光時間的乘積，記做mAs。（2）X線的質∶是用來描述單個X線光子能量大小的。X線的質是由管電壓所決定的。臨床上常用"X線的硬度"來描述X線的質。射線束中單個光子的最大能量從理論上應等于所用管電壓值的電子伏特數kV。（3）X線束的能量分布：X線束在照射野內的線量分布是不均勻的。二、X線管焦點1.X線管焦點的概念（1）實際焦點：是指燈絲發射的電子經聚焦后在X線管陽極靶面上的撞擊面積。（2）有效焦點和有效焦點標稱值1）有效焦點∶陽極靶面與X線管長軸的垂直面構成的夾角稱為陽極傾角用α表示，為17～20°角。實際焦點在像面不同方位上的投影,統稱為X線管的有效焦點。2）有效焦點標稱值∶通常我們把實際焦點在X線管長軸垂直方向上的投影稱為X線管標稱的有效焦點（等效焦點）。1982年國際電工委員會（IEC）336號出版物上闡述了用無量綱的數字（如1.0、0.3、0.1等）來表示有效焦點的大小，此數字稱為有效焦點標稱值。（3）主焦點與副焦點∶1）從燈絲正面發射出的電子撞擊陽極靶面形成主焦點；2）從燈絲側方發射的電子撞擊陽極靶面形成副焦點；主焦點與副焦點共同形成實際焦點。理想的副焦點是處于主焦點內側，此時熱量容易被分散，焦點大小變化不大。2.X線管焦點的特性（1）焦點的方位特性：在平行于X線管長軸方向的照射野內，近陽極側有效焦點小，近陰極側有效焦點大，這一現象被稱為焦點的方位特性。在短軸方向上觀察，有效焦點的大小對稱相等。（2）焦點的陽極效應：當陽極傾角約為20°時，進行X線量的測定，其結果是在平行于X線管的長軸方向上，近陽極端X線量少，近陰極端的X線量多，最大值在110°處，分布是非對稱性的。這種現象被稱為X線管的陽極效應。在X線管的短軸方向上，X線量的分布大致上對稱相等。（3）焦點面上的線量分布：焦點寬方向上的線量分布是中間密度少、兩邊高的雙峰形分布曲線。（X線管短軸方向）焦點長方向上的線量分布是兩邊密度低、中間高的單峰形分布曲線。（X線管長軸方向）3.焦點的測試（1）針孔照相設備成像法∶是國際放射委員會及測定委員會（ICRU）于1962年規定的方法，適用于尺寸在0.3以上的焦點測試（2）狹縫照相設備成像法∶是根據國際電工委員會（IEC）336號出版物要求所規定的測試焦點大小的方法。4.焦點主要成像性能參量

（1）焦點的大小：焦點是一個具有一定面積的發光源，X線影像是物體吸收了X線后，產生的本影和幾何原因形成的半影共同組成的。焦點尺寸越大，半影越大，影像越模糊。（2）焦點的極限分辨力：是在規定測量條件下不能成像的最小空間頻率值，以每毫米中能夠分辨出的線對數（LP/mm）來表示。（3）X線管焦點的散焦值：是描述X線管焦點的極限分辨力隨著負荷條件的改變而相對變化的量，又稱增漲值或暈值。1)焦點增漲的原因分析：管電流增高時，燈絲附近的電子密度較大，由于電子間的庫侖斥力的作用，造成有效焦點增大的傾向，當管電流低時此傾向變小。管電壓升高時，電子束向陽極靶面撞擊的速度加快，該方向矢量增大，電子束向外擴散的時間較短，因此擴散的程度也較小；反之，則有足夠的擴散時間，因而引起較大的焦點增漲。2)焦點增漲的觀察：當管電流不變時，管電壓增加，焦點的尺寸變小；當管電壓不變時，管電流增加，焦點的尺寸變大。3)計算：X線焦點的增漲值B≥1，焦點的增漲值B接近1時，成像性能受負荷條件的影響小。X線影像的形成及影響因素優質X線照片影像必須具備的基本條件是∶①適當的影像密度;②良好的照片影像對比度;③照片影像層次豐富;④照片影像銳利度好;⑤照片影像失真度小;⑥照片影像顆粒度好;⑦照片標記正確、清晰、整齊;⑧照片無任何偽影、刮痕、污染;⑨照片影像顯示部位符合診斷要求一、照片影像密度1.概念（1）照片密度∶又稱光學密度或黑化度，是指X線膠片經過感光后通過顯影等處理在照片上形成的黑化程度，用D（density）表示。（2）光學密度的求值∶光學密度值是一個對數值，無量綱。其大小決定于入射光線強度與透過光線強度的比值。1）透光率：照片上某處的透光程度，透過光線強度與入射光線強度之比。2）阻光率：指照片上阻擋光線能力的大小。在數值上等于透光率的倒數。3）光學密度值：照片阻光率的對數值。密度為零的照片并不存在，因此片基的密度值為0.2，色澤為淡蘭色，目的是降低觀片燈的光強，減少視覺的疲勞。照片密度密度值在0.25—2.0之間，標準值為1.0，另外照片的密度值是膠片兩側的密度之和。肉眼閱片識別能力與觀片燈光的亮度有很大關系，所以只要燈光不刺眼，光強時觀看較清楚。空氣3.0肺1.2～1.6肋骨0.5～0.7心臟0.2～0.3腹部軟組織0.7～1.2骨骼0.5～0.62.影響照片密度的因素（1）照射量（mAs）∶當管電壓一定時，決定X線照片影像密度的因素是照射量。在正確的曝光范圍內，照射量與照片密度成正比。（2）管電壓（kV）∶管電壓決定X線的硬度。管電壓增加，使X線穿透物體到達膠片的量增多，照片密度增加。照片密度的變化與管電壓的n次方成正比例。攝影中應當利用照射量調節照片密度，利用管電壓控制照片對比度。（3）攝影距離（FFD）∶X線強度的衰減與攝影距離的平方成反比。確定攝影距離的原則：1）考慮X線機容量允許的條件下，盡量增長攝影距離，確保影像的清晰;2）根據診斷的要求，選擇合適的攝影距離。（4）增感屏∶增感率越高，所獲得的照片密度越大。（5）膠片的感光度∶在曝光量一定時，膠片的感光度越大，形成的照片密度越大。（6）被照體厚度及密度：照片密度隨著被照體的厚度和密度的增加而降低。（7）照片沖洗因素：沖洗環境的安全性、顯影液特性、顯影溫度及時間。3.照片密度與感光效應的關系感光效應是X線對膠片的感光作用，而密度是膠片對感光效應的記錄。感光效應公式可簡寫成：E=k·（Vn·I·t/r2）E:感光效應

V:管電壓

n:管電壓指數

I:管電流

t:曝光時間

r:攝影距離

k:其余相對固定不變的感光因素常數密度隨著感光效應的增加而增加，但是超過一定限度，感光效應與密度之間不成線性關系，這是由于膠片特性所決定的。二、照片影像對比度1.概念（1）肢體對比度（△u）∶又稱對比度指數，是肢體對X線吸收系數的差（

2-

1）。肢體對比度是受檢體所固有的，是形成射線對比度的基礎。（2）X線對比度（Kx）∶又稱射線對比度。到達被照體之前，X線是強度分布均勻的一束射線。當X線透過被照體時，由于被照體對X線的吸收、散射而減弱，透過被照體的透射線形成了強度分布不均的對比度。（3）膠片對比度∶又稱膠片對比度系數，是X線膠片對射線對比度的放大能力。通常采用膠片的最大斜率（y值）或平均斜率（G）來表示。（4）X線照片對比度∶又稱為光學對比度（K），是X線照片上相鄰組織影像的密度差。2.影響照片對比度的因素（1）被照體因素：1）組織的原子序數：X線診斷領域內，人體吸收X線的形式，主要是光電吸收和康普頓散射效應。原子序數越高，光電吸收越多，X線減弱系數越大，X線對比度增高。2）組織的密度與厚度：被照體組織的密度與X線的吸收成正比。組織的密度愈大，X線吸收愈多。當被照體的密度、原子序數相同時，照片的對比度由體厚所決定，肢體厚度越大，吸收的X線越多，產生的照片密度越小。體厚接近，原子序數有差別原子序數相同，體厚不同（2）射線的因素1）X線的質∶管電壓越高，X線波長越短，X線的穿透能力越強，被檢組織對X線的衰減越少，對比度減小。乳房影（KV60～70）（KV25～35）2）X線的量∶一般認為X線量對X線對比度沒有直接影響，隨X線量增加到照片密度值增多時，低密度部分的影象對比度有好轉。因此X線量主要影響的是密度。3）散射線∶原發射線穿過人體，發生光電效應和康普頓散射，產生方向不定、能量較低的二次射線。使照片發生灰霧，照片對比度下降，同時對工作人員和被檢者都產生輻射。散射線含有率是作用于膠片上的散射線與全部射線的比率。散射線含有率與原發射線和受檢體有關。①管電壓∶散射線含有率隨著管電壓的升高而加大。當管電壓超過80~90kV，散射線含有率趨于平穩。②受檢體的厚度∶當被檢體厚度超過15cm時，散射線含有率不再增加。③照射野∶照射野增加時，散射線含有率大幅上升。散射線含有率的增加在30cmx30cm的照射野時達到了飽和，照射野小于2cmx2cm時，散射線很少。抑制散射線的方法：①遮線器∶主要是通過控制照射野的大小來減少散射線。通常以鉛板的機械裝置組成，使相互垂直的兩對鉛板并攏或張開，以控制照射野大小。②濾過板∶通過使用適當厚度的金屬薄板，置于X線管窗口處，吸收原發射線中波長較長的無用射線，減少低能射線對被檢者的輻射。消除散射線的方法：①空氣間隙法∶是利用空氣可吸收能量較低的X線及X線衰減與距離的平方成反比的規律，增加肢-片距，使部分與原發射線成角較大的散射線射出膠片以外。②濾線柵∶直接吸收散射線最有效的設備。濾線柵的分類靜止式（固定）濾線柵：1、平行式濾線柵2、聚焦式濾線柵3、交叉式濾線柵運動式（活動）濾線柵：1、2濾線柵運動使鉛條陰影產生運動模糊，避免鉛條陰影對被檢體影像的干擾。濾線柵的特性：a.柵比（R）∶指鉛條高度h與相鄰兩鉛條間距D的比值，柵比值越高，其消除散射線作用越好。b.柵密度（n）：指的是1㎝寬度范圍內，鉛條與其間距形成的線對數，柵密度值越大，吸收散射線能力越強。c.鉛容積（P）：指的是1㎝2柵表面上，所含鉛的體積。柵比越高，柵密度越大；鉛容積越大。鉛容積越大，吸收散射線能力越強。d.濾線柵的焦距和焦柵距：聚焦式濾線柵是一定斜率排列的鉛條，沿鉛條方向傾斜延長線可聚在一條直線上。此直線上的任何一點到濾線柵的垂直距離都相等，這個距離稱濾線柵的焦距。焦柵距離（f1～f2）是X線攝影時，焦點到濾線柵的距離。聚焦式濾線柵有效攝影距離（最低距離f1和最大距離f2），一般要求只要能達到原發射線有效透過值的60%，即可滿足臨床需要，常規情況下該距離為90～100cm。e.一次X線透過率∶是指使用濾線柵時原發X線強度與不使用濾線柵時原發X線強度之比。f.對比度改善系數（K）∶又稱對比度因子，是使用和不使用濾線柵的對比度之比。K值越大，消除散射線效果越好。g.曝光倍數（B）∶又稱濾線柵因子，是指不使用濾線柵時測得的全X線強度和使用濾線柵時測得的全X線強度的比值。B值越小，所需曝光量越小。其中，a、b、c、d項為濾線柵的幾何特性；e、f、g項為濾線柵的物理特性使用濾線柵的注意事項：①使用聚焦式濾線柵時，注意不得將濾線柵倒置；②使用濾線柵時，焦柵距一般在允許的范圍之內。③中心線對準濾線柵中線，左右不要偏移3cm。④傾斜球管時，傾斜方向只能與鉛條排列方向平行。⑤使用運動式濾線柵時，運動時間比曝光時間長。⑥使用交叉式濾線柵時，X線不得做任何方向傾斜。（3）接收器（屏-片系統）的因素1）膠片對比度系數∶照片對比度是射線對比度通過膠片對比度放大而顯示出來的。膠片對比度越高，對X線對比度的放大能力越大。醫用膠片對X線對比度的放大能力在1.5～3.5之間。2）增感屏∶使膠片的感光能力增加20~100倍，可以明顯提高照片對比度。同時增感屏的使用減少了X線的量，縮短了曝光時間。（4）照片沖洗處理的因素∶顯影液的pH、溫度，加入適量的抑制劑，采取動態顯影，可以提高照片對比度。（5）照片觀察的因素∶感光不足的照片用低亮度黃色觀片燈可提高生理對比度，感光過度的照片可借助強光燈來提高生理對比度。影響X線照片密度的因素有哪些。管電流量越大，照片密度

；管電壓越大，照片密度

（不呈線性關系）；攝影距離越遠，照片密度

；增感屏的感率越大，照片密度

；膠片的感光能力越大，照片密度

；被照體的厚度越大，照片密度

；被照體的物質密度越大，照片密度

；膠片沖洗的時間越長，照片密度

。越大越大越大越大越大越小越小越小影響X線照片對比度的因素有哪些。組織間的原子序數差

，對比度越大；組織間的物質密度差

，對比度越大；組織間的厚度差

，對比度越大；高千伏攝影中管電壓

，對比度越小；管電流量

，對比度越大；膠片的放大能力

，對比度越大；增感屏的感率

，對比度越大；散射線

，對比度越大；觀片燈亮度

，（一定范圍）對比度越大；照片后處理。越大越大越大越大越大越大越大越少越大三、照片影像銳利度1.概念（1）銳利度（S）∶是指在照片上所形成的影像邊緣的清楚程度。（2）模糊度（H）∶是銳利度的反義詞。表示從一個組織的影像密度，過渡到相鄰的另一組織影像密度的幅度。此移行幅度大小，稱為模糊度。當移行幅度超過0.2mm時，人眼即可識別出影像的模糊。H值越大，表示兩密度移行幅度越大，其邊緣越模糊。2.照片銳利度與對比度、模糊度之間的關系（1）照片對比度：照片銳利度與照片對比度呈正比。模糊值一定時，隨著照片對比度的增加，銳利度越來越好。（2）模糊值∶照片銳利度與模糊值成反比。照片對比度一定時，模糊值越大，銳利度越差。3.影響照片銳利度的因素（1）幾何學模糊：在物-片距不等于零的情況下，一個理想的點光源發出的光束呈放射狀，對物體的幾何投影只有放大變化而不產生模糊。但X線管焦點是一個具有一定面積的發光源，因此，在X線攝影成像時，由于幾何學原因而形成幾何學模糊，即半影（H）影響半影大小的因素：1）焦點的大小：焦點越大，幾何模糊度即半影越明顯。在X線管負荷允許的情況下，應盡量采用小焦點攝影。2）放大率：將被檢體G置于焦點與膠片之間時，被檢體離開焦點一定的距離a（焦-肢距），膠片離開肢體一定距離b（肢-片距），肢體在X線膠片上的影像S比肢體G大，S與G之比即影像的放大率M。3）焦點的允許放大率：0.2mm的半影模糊值就是人眼的模糊閾值。4）減少幾何學模糊的方法：①在X線管負荷允許的情況下，應盡量采用

焦點攝影；②使被照肢體盡量

膠片；③

焦點至膠片之間的距離；④

焦點至肢體之間的距離。小靠近增大增大（2）運動模糊：X線攝影過程中，X線管、被檢體及膠片三者均應保持靜止或相對靜止，即三者之間的相互幾何投影關系保持不變。如果其中一個因素在X線攝影過程中發生移動，所攝影像必然出現模糊，此為運動性模糊（Hm）產生運動模糊的原因：1）X線管及探測器的移動：多系機械裝置固定不牢所致。2）被檢體的移動①組織臟器的生理性運動，如心臟大血管的搏動，胃腸道的蠕動等；②病理性運動，如哮喘、震顫、胃腸道痙攣等；③被檢者不合作，如嬰幼兒哭鬧以及人為的體位移動等。控制和降低運動模糊的方法：1）定期檢測X線設備，發現故障應及時維修。2）屏氣與固定肢體：說明并訓練屏氣；用沙袋壓迫及固定。3）盡量縮小肢-片距：放大現象增加了運動性模糊。4）采用短時間曝光法：這對活動臟器和不合作者，是唯一有效的方法。（3）屏-片系統產生的模糊1）增感屏性模糊：增感屏產生的模糊是因光的擴散現象造成的。2）屏-片接觸模糊∶若屏-片組合使用時兩者接觸不良，對影像質量的影響明顯。3）中心線斜射導致的模糊∶中心線傾斜角度越大，影像也就越模糊。這種現象即為X線對屏-片體系的斜射效應。四、照片影像顆粒度1.概念：均勻的X線束照射膠片后，在照片上觀察光學密度值大約是1.0處，有時可