《医学影像技术学》教学课件：第二节摄影条件的制定

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1、 E E E E E E：感光效应：感光效应：感光效应：感光效应：感光效应：感光效应 k:k:k:k:k:k:其余相对固定不变的感光因素常数其余相对固定不变的感光因素常数其余相对固定不变的感光因素常数其余相对固定不变的感光因素常数其余相对固定不变的感光因素常数其余相对固定不变的感光因素常数 V:V:V:V:V:V:管电压管电压管电压管电压管电压管电压 n:n:n:n:n:n:管电压指数管电压指数管电压指数管电压指数管电压指数管电压指数 I:I:I:I:I:I:管电流管电流管电流管电流管电流管电流 t:t:t:t:t:t:曝光时间曝光时间曝光时间曝光时间曝光时间曝光时间 S:S:S:S:S:S:

2、胶片感光度或成像因数胶片感光度或成像因数胶片感光度或成像因数胶片感光度或成像因数胶片感光度或成像因数胶片感光度或成像因数 f:f:f:f:f:f:增感屏的增减率增感屏的增减率增感屏的增减率增感屏的增减率增感屏的增减率增感屏的增减率 Z:Z:Z:Z:Z:Z:靶物质原子序数靶物质原子序数靶物质原子序数靶物质原子序数靶物质原子序数靶物质原子序数 r:r:r:r:r:r:摄影距离摄影距离摄影距离摄影距离摄影距离摄影距离 B:B:B:B:B:B:滤线栅曝光量倍数滤线栅曝光量倍数滤线栅曝光量倍数滤线栅曝光量倍数滤线栅曝光量倍数滤线栅曝光量倍数 D:D:D:D:D:D:照射野的面积照射野的面积照射野的面积照

3、射野的面积照射野的面积照射野的面积 e:e:e:e:e:e:自然对数底自然对数底自然对数底自然对数底自然对数底自然对数底 :组织组织组织组织组织组织X X X X X X线吸收系数线吸收系数线吸收系数线吸收系数线吸收系数线吸收系数 d:d:d:d:d:d:被检部位的厚度被检部位的厚度被检部位的厚度被检部位的厚度被检部位的厚度被检部位的厚度 V V V V V Vn n n n n nItItItItItItE=kE=kE=kE=kE=kE=k（r r r r r r2 2 2 2 2 2SfZSfZSfZSfZSfZSfZBDBDBDBDBDBDa a a a a a）eeeeee-d-d-d

4、-d-d-d合理合理合理合理合理合理的的的的的的X X X线摄影条件的制定分类：线摄影条件的制定分类：线摄影条件的制定分类：线摄影条件的制定分类：线摄影条件的制定分类：线摄影条件的制定分类：1 1 1、变动管电压法、变动管电压法、变动管电压法、变动管电压法、变动管电压法、变动管电压法 2 2 2、固定管电压法、固定管电压法、固定管电压法、固定管电压法、固定管电压法、固定管电压法 3 3 3、对数率法、对数率法、对数率法、对数率法、对数率法、对数率法 4 4 4、自动曝光仪的应用、自动曝光仪的应用、自动曝光仪的应用、自动曝光仪的应用、自动曝光仪的应用、自动曝光仪的应用 5 5 5、数字化、数字化

5、、数字化、数字化、数字化、数字化X X X线摄影条件线摄影条件线摄影条件线摄影条件线摄影条件线摄影条件一、变动管电压法一、变动管电压法 1.定义：定义：把摄影或感光因素中除被检肢体厚度、管电压之外所有各把摄影或感光因素中除被检肢体厚度、管电压之外所有各种因素相对固定，即作为常数，再根据被检肢体厚度而选种因素相对固定，即作为常数，再根据被检肢体厚度而选用相对应管电压的一种用相对应管电压的一种X线摄影方法。线摄影方法。肢体厚度薄，降低电压肢体厚度薄，降低电压肢体厚度厚，增加电压肢体厚度厚，增加电压一、变动管电压法一、变动管电压法 2.原理及表达式原理及表达式：V=2d+c V:管电压管电压 d:被

6、照体厚度（被照体厚度（cm）c:常数常数 3.注意事项注意事项 被检肢体厚度每增加被检肢体厚度每增加1cm，管电压就增，管电压就增2kV。c：四肢骨的四肢骨的c值为值为30，腰椎，腰椎c值为值为26，头部的，头部的c值为值为24。一、变动管电压法一、变动管电压法一、变动管电压法一、变动管电压法一、变动管电压法一、变动管电压法 二、固定管电压法二、固定管电压法 1.定义：定义：在在X线摄影中，在保证对被检部位有足够穿透力的前线摄影中，在保证对被检部位有足够穿透力的前提下，将所选的管电压值固定，通过管电流量或曝光时间提下，将所选的管电压值固定，通过管电流量或曝光时间的变化来实现合适的感光效应，称之

7、为的变化来实现合适的感光效应，称之为“固定管电压法固定管电压法”图像白，增加图像白，增加MAS图像黑，降低图像黑，降低MAS二、固定管电压法二、固定管电压法 2.应用原理应用原理 各感光因素之间可以互相补偿，以达到同样的感光效应。各感光因素之间可以互相补偿，以达到同样的感光效应。200ma，4ms E 400ma，2ms 3.注意事项注意事项 要保证要保证X线束对该部位有足够穿透力。线束对该部位有足够穿透力。这种方法所选用的管电压值比变动管电压法时同样被检部这种方法所选用的管电压值比变动管电压法时同样被检部位一般要高位一般要高10 kV20kV，而所需的，而所需的mAs却可显著降低。却可显著降

8、低。二、固定管电压法二、固定管电压法三、对数率法三、对数率法 1.定义：定义：通过对数变换恰当地选择、处理通过对数变换恰当地选择、处理X线摄影时各线摄影时各感光因素的平衡关系，从而使感光因素的平衡关系，从而使X线照片能获得恰到好处的线照片能获得恰到好处的光学密度值和最大信息量的方法。光学密度值和最大信息量的方法。又称又称 西门子条件表、点数法西门子条件表、点数法 三、对数率法三、对数率法公开号：公开号：CN2046241 U发布类型：发布类型：申请专利申请号：专利申请号：CN 88219691公开日：公开日：1989年10月18日申请日期：申请日期：1988年6月14日发明者：发明者：孟代英,

9、于凤珍,秦维昌,于江,孙峰申请人：申请人：山东省医学影像学研究所导出引文：导出引文：BiBTeX,EndNote,RefMan三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法三、对数率法 2.原理及表达式原理及表达式 将影响将影响X线感光效应线感光效应E的感光因素转换的感光因素转换成相应的对数值，即成相应的对数值，即“点数点数”，然后通过应用程序进行运，然后通过应用程序进行运算得出规范化的摄影条件算得出规范化的摄影条件 常把管电压常把管电压kV、管电流、管电流mAs、焦片距、焦片距r这三大因素先这三大因素先变换成相对应的对数率点数，而

10、其他感光因素统一用系数变换成相对应的对数率点数，而其他感光因素统一用系数K的对数率点数表示。即：的对数率点数表示。即：E=K（VnIt）/r2 或或 E=K（VnmAs）/r2 K:常数，常数，n:随管电压而变化的指数（随管电压而变化的指数（n值值26）lgE=lgK+nlgV+lgmAs-2lgr三、对数率法三、对数率法 3.注意事项注意事项 X线感光效应线感光效应E是管电压是管电压kV、管电流、管电流mAs、焦片距焦片距r这三大因素和其他感光因素这三大因素和其他感光因素K的对数值之和。的对数值之和。而而lgK代表了三大因素之外所有的感光因素，其中任代表了三大因素之外所有的感光因素，其中任何

11、感光因素发生变化，尤其是组织病理类型、厚薄、何感光因素发生变化，尤其是组织病理类型、厚薄、重要器材性能发生变化时，重要器材性能发生变化时，lgK必须作相应修正，由必须作相应修正，由此引出一些重要的修正点数。此引出一些重要的修正点数。四、自动曝光仪的应用四、自动曝光仪的应用 n自动曝光：自动曝光：AEC（Automatic Exposure Control）n20世纪世纪20年代发明自动曝光控制系统年代发明自动曝光控制系统n40年代用于胸部摄影年代用于胸部摄影n50年代设备加装，可用多部位年代设备加装，可用多部位四、自动曝光仪的应用四、自动曝光仪的应用 1.自动曝光仪应用原理自动曝光仪应用原理

12、X线摄影时，将线摄影时，将电离室电离室置于被检部位及屏置于被检部位及屏-片系统之间，片系统之间，通过监测透过被检部位到达屏通过监测透过被检部位到达屏-片系统的片系统的X线量，控制仪通线量，控制仪通过反馈机制控制过反馈机制控制X线的曝光时间，从而实现对各部位合适线的曝光时间，从而实现对各部位合适X线曝光量的控制。线曝光量的控制。从本质上讲，自动曝光技术属于从本质上讲，自动曝光技术属于“固定管电压法固定管电压法”。四、自动曝光仪的应用四、自动曝光仪的应用2.注意事项注意事项 电离室的原理电离室的原理四、自动曝光仪的应用四、自动曝光仪的应用2.注意事项注意事项 电离室：左野、中野、右野三个照射野。电

13、离室：左野、中野、右野三个照射野。X线摄影时，不线摄影时，不同的体位就需要选择不同的照射野，同时合理选择电离室同的体位就需要选择不同的照射野，同时合理选择电离室密度补偿值，以保证整个照片的影像质量。密度补偿值，以保证整个照片的影像质量。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件（一）概述（一）概述1.数字化数字化X线摄影条件中，有关管电压、管电流量、摄影距线摄影条件中，有关管电压、管电流量、摄影距离、滤线栅、照射野等参数的计算方法，离、滤线栅、照射野等参数的计算方法，与模拟与模拟X线摄影线摄影技术的是一样的。技术的是一样的。2.要使数字影像符合临床诊断的需要，正确把握数字要使数字影像符合临床诊

14、断的需要，正确把握数字X线摄线摄影条件同样需要重视和认真对待。影条件同样需要重视和认真对待。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件3.CR、DR等数字化等数字化X线摄影的相关条件及后处理参数均处线摄影的相关条件及后处理参数均处于自动模式下于自动模式下。4.数字化数字化X线摄影时的探测器线摄影时的探测器IP、FPD不仅与模拟成像的屏不仅与模拟成像的屏-片组合在性能上有所差异，而且不同数字片组合在性能上有所差异，而且不同数字X线摄影设备的线摄影设备的图像后处理系统和功能本身也有差异图像后处理系统和功能本身也有差异，故，故CR与与DR的曝光的曝光条件表制定也有差异。条件表制定也有差异。五、数字化

15、五、数字化X线摄影条件线摄影条件 5.首要因素首要因素 选择合适的管电压（选择合适的管电压（kV）值，一般均）值，一般均采用采用100kV以上的高电压摄影技术。至于曝光量以上的高电压摄影技术。至于曝光量（mAs）或感光效应的控制，则需充分考虑）或感光效应的控制，则需充分考虑CR设备中成像板（设备中成像板（IP）-阅读器系统的性能和阅读器系统的性能和DR设设备中平板探测器（备中平板探测器（FPD）的性能。）的性能。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件（二）（二）CR曝光条件的制定曝光条件的制定 1.成像板（IP）的性能与感光效应的关系取决于成像板（IP）涂层中的光激励发光（PSL）物质的性

16、能。(1)PSL物质对X线照射的能量响应程度或PSL物质的发光强度。PSL物质的发光强度与感光效应成正比关系，在一定范围内与管电流量成反比互易关系；(2)PSL维持时间。PSL维持时间应与扫描读取信息的速度匹配，PSL维持时间过短会导致感光效应降低，而PSL维持时间过长则增加影像模糊度。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件2.阅读器性能对感光效应的影响阅读器性能对感光效应的影响(1)激光束在IP板荧光层上的散射程度，其依赖于IP物质对激光的响应特征，激光束在IP板荧光层上的散射程度强则感光效应强；(2)激光束的直径大小不同，激光束的直径与感光效应成正比关系；(3)电子系统，尤其是光电倍增

17、管的响应程度，保证模数转换的高效率，模数转换的效率高则感光效应强。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件3.CR曝光条件的制定与应用曝光条件的制定与应用 根据根据X线曝光感光效应线曝光感光效应E值公式计算方法，将屏值公式计算方法，将屏-片组片组合改换为合改换为IP，并根据，并根据IP的特性制定曝光条件，采用手工操的特性制定曝光条件，采用手工操作确定的作确定的X线曝光条件。曝光后，按线曝光条件。曝光后，按CR操作程序进行操作，操作程序进行操作，在半自动或自动模式条件下，根据屏幕显示的某个肢体位在半自动或自动模式条件下，根据屏幕显示的某个肢体位置影像所需的处理参数，进行图像后处理，形成满足临床

18、置影像所需的处理参数，进行图像后处理，形成满足临床需要的影像并获取照片。需要的影像并获取照片。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件（三）（三）DR曝光条件的制定曝光条件的制定 数字数字X线摄影（线摄影（DR）主要的成像方式有两种：直接）主要的成像方式有两种：直接成像平板探测器和间接成像平板探测器。成像平板探测器和间接成像平板探测器。1.直接成像平板探测器的性能与感光效应的关系取决于直接成像平板探测器的性能与感光效应的关系取决于 (1)非晶硒（非晶硒（a-Se）的性能；）的性能；(2)探测元阵列单元的性能；探测元阵列单元的性能；(3)高速信号处理单元的性能高速信号处理单元的性能。五、数字化

19、五、数字化X线摄影条件线摄影条件2.间接成像平板探测器的性能与感光效应的关系取决于间接成像平板探测器的性能与感光效应的关系取决于 (1)荧光物质碘化铯（荧光物质碘化铯（CsI）晶体的性能；）晶体的性能；(2)非晶硅（非晶硅（a-Si）探测元阵列单元的性能。）探测元阵列单元的性能。3.由于直接成像平板探测器的量子检测效率较间接成像平板由于直接成像平板探测器的量子检测效率较间接成像平板探测器的量子检测效率高，即直接成像平板探测器的探测器的量子检测效率高，即直接成像平板探测器的X线敏线敏感性或响应特性较高，因此获得同样感光效应所需的曝光感性或响应特性较高，因此获得同样感光效应所需的曝光量（量（mAs

20、）较少。）较少。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件 4.DR曝光条件的制定与应用曝光条件的制定与应用 曝光条件标准设置分曝光条件标准设置分3种模式：自动模式（种模式：自动模式（auto）、半）、半自动模式（自动模式（semi）和手动模式（）和手动模式（manual）。）。DR安装调安装调试完毕后，一般处于自动模式工作。试完毕后，一般处于自动模式工作。不管在哪种曝光条件标准设置模式下，其图像后处理不管在哪种曝光条件标准设置模式下，其图像后处理参数称谓都一样，但数值大小是不同的。窗口显示的图像参数称谓都一样，但数值大小是不同的。窗口显示的图像后处理参数有后处理参数有6种：种：五、数字化五、

21、数字化X线摄影条件线摄影条件 (1)(1)密度（密度（density）:为影像目标区域选择光学密度值。为影像目标区域选择光学密度值。(2)(2)伽马（伽马（gamma）:相当于模拟探测器屏相当于模拟探测器屏-片组合特性曲线片组合特性曲线的直线部分的斜率。作用在于调整整体影像的对比度大小，的直线部分的斜率。作用在于调整整体影像的对比度大小，以便图像与具有相应以便图像与具有相应值的胶片图像相对应。值的胶片图像相对应。(3)(3)结构对比度增强（结构对比度增强（structure boost）:将图像中某像素将图像中某像素稍微偏离附近像素的结构得到增强后，该值变的更大。使对稍微偏离附近像素的结构得到

22、增强后，该值变的更大。使对比度较低的结构变的更清晰。比度较低的结构变的更清晰。(4)(4)结构频率增强（结构频率增强（structure preference）：）：对需要增强的细节进行对需要增强的细节进行“结构增强结构增强”。(5)(5)噪声补偿（噪声补偿（noise compensation）：将因结构所做的）：将因结构所做的增强而引起的噪声增大使部分影像信息淹没减少而进行的补增强而引起的噪声增大使部分影像信息淹没减少而进行的补偿。特别是照片影像中接受的偿。特别是照片影像中接受的X线剂量小的区域，更需噪声线剂量小的区域，更需噪声补偿。补偿。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件五、数字

23、化五、数字化X线摄影条件线摄影条件(6)(6)曲线图（曲线图（curve）：影响整体图像，若改变曲线，不会直）：影响整体图像，若改变曲线，不会直接影响图像结构（细节对比），图像结构受其他参数影响。接影响图像结构（细节对比），图像结构受其他参数影响。但正确选择密度曲线，对图像密度值有决定性作用。但正确选择密度曲线，对图像密度值有决定性作用。五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件 操作程序软件：操作程序软件：add examinations Anatomy 选择肢体位置选择肢体位置 曝光曝光 自动显示其曝光条件数值自动显示其曝光条件数值 五、数字化五、数字化X线摄影条件线摄影条件5.注意事项注

24、意事项(1)(1)数字化数字化X线摄影条件与非数字化线摄影条件与非数字化X线摄影条件相比，对同线摄影条件相比，对同样被检部位的组织类型、厚度和病变情况，数字化样被检部位的组织类型、厚度和病变情况，数字化X线摄线摄影一般均选择影一般均选择100kV以上的高电压摄影技术。以上的高电压摄影技术。(2)(2)数字化数字化X线摄影设备的线摄影设备的X线敏感性或响应特性较高，因此线敏感性或响应特性较高，因此获得同样感光效应所需的曝光量（获得同样感光效应所需的曝光量（mAs）也明显比非数字）也明显比非数字化化X线摄影少。线摄影少。(3)(3)为了控制量子噪声过多，数字化为了控制量子噪声过多，数字化X线摄影所用的曝光量线摄影所用的曝光量（mAs）可以控制在非数字化）可以控制在非数字化X线摄影所用曝光量（线摄影所用曝光量（mAs）的二分之一至三分之二之间。的二分之一至三分之二之间。