“X射线”探测器-胶片成像修改.ppt

“X射线”探测器胶片成像,X-ray imaging,潇潇 此文档由其他文档整理，内容 修改权在原作者,医用X线胶片分类：,一:感兰片、感绿片、感紫片 1.感兰片: 特点：对兰色光较敏感。 宽容度大。(胶片所能正确容纳的景物亮度反差的范围 ) 分辩率差。,三、医用X 线胶片,2.感绿片: 特点:对绿光敏感。 宽容小。 分辨率高。 感光速度慢，需配合感绿屏。 3. 乳腺片、胃肠片、专用胸片等。 以上几种胶片保存时间长，不易变质。 二.热敏胶片:胶片经加热后,将染料包内的染料释放出来形成影像。,三.激光胶片:半导体激光器和气体激光器。以矩阵扫描方式通过多棱镜直接打印在胶片上。 1.红外激光片:单药膜（IR） 2.氦氖激光片:单药膜（HN） 四.干式激光片: 其胶片的感光材料及结构近似于普通胶片，感光材料溴化银单面药膜，片基的被面涂有防反射层。其接受的是激光源。保存受温度影响。,滤线栅与摄影的关系： 使用滤线栅的目的：减少散乱线对胶片影响，提高影象的清晰度。 那些部位需要使用滤线栅：头颅、腹部、胸部、脊柱等较厚的部位。 同一部位，使用和不用滤线栅。摄影条件，相差10KV；一倍MAs；但图象质量远不如使用滤线栅的效果。 胸部高KV摄影不能使用活动滤线器，必须使用静止滤线栅。而且要用高栅比值的滤线栅。,不同胶片对摄影条件有何要求和差异： 感绿片比感兰片同一部位、其它条件不变，需减少1/4曝光量。一般情况下，恰当做法；应减少MAs 。不同品牌略有差异，常规片与专用片有差异。 摄影条件：KVp和MAs，对常规摄影胶片而言无明确差异。 MAs:在摄影工作中如：头颅、胸部、腹部、脊柱，尽可能选用大MA,短时间曝光。减少运动伪影。提高影像锐利度。,对于不同部位，条件如何确定，不同条件有何差异： 1：胸部：（肺组织）用高KVp、小MAs。 2：胸部：（骨组织）用低KVp、小MA、长时 间。 3：四肢骨骼：KVp不应过高。 4：软组织：采用低KVp、大MAs。 胶片洗出后如何判断KVp和MAs哪一个不和适： X线质：KVp X线量：MAs,影响胶片成像质量的因素： 1：胶片自身质量、冲洗药液质量、药液温度、 冲洗时间、暗盒、增感屏。 2：X线机、电源、自显机、设备软件功能、激光打印机、网络、摄影条件、患者体态、人员素质、技术水平等等。,医用X线胶片结构：乳剂膜 片基 保护膜 结合膜,一 乳剂膜主要由卤化银和明胶组成。 卤化银：卤族元素氟，氯，溴，碘与银的化合物。 明胶：各种用于感光材料的卤化银均不溶于水，更 不能直接涂布在片基上。因此需要一种胶性物质做介质，以使卤化银晶体处于永久性的悬浮状态，互不接触，并能均匀地涂布在片基上。这种介质就是明胶。 1明胶能提高乳剂的感光度 2明胶是一种保护性胶体 3明胶膨胀后具有多孔性 4明胶具有热熔冷凝的性质 5明胶粘性强并参与坚膜作用 二 片基：有以下几种 （一）硝酸纤维素片基 （二）醋酸纤维素片基(CAT) （三）聚酯片基（PEF）,（二）医用银盐感光胶片的结构及成像原理 1结构 主要由感光乳剂层、片基、附加层构成。,（1）感光乳剂层：感光乳剂层主要由卤化银（AgX）和明胶组成。 1）卤化银：是一种具有感光性能的物质，起着记录影像的作用。其中氯化银（AgCl）、溴化银（AgBr）、碘化银（AgI）分别为白色、乳白色和淡黄色的固体，都应用于感光材料。只有氟化银因极易溶于水，不能应用。 晶体颗粒大，感光度高；晶体颗粒小，分辨力高；晶体颗粒分布均匀，颗粒性好；晶体颗粒大小不一，宽容度大。,2）明胶：用于感光材料的各种卤化银均不溶于水，不能直接涂布于片基上。因此，需要明胶使卤化银晶体处于永久性的悬浮状态，互不接触，并能均匀涂布在片基上。 明胶的作用：提高感光乳剂的感光度；起保护性胶体作用；吸水膨胀后具有多孔性；具有热熔冷凝性；具有很强的粘性；参与坚膜作用，加入坚膜剂后明胶熔点可从30oC 提高到70oC。 明胶的性能不稳定，随动物生长条件的不同而变化，这常常给胶片的感光特性带来不稳定的因素。,3）色素：色素为一种有机染料，用以调节胶片的吸收光谱范围（感色性）。不含有色素的胶片，其吸收光谱范围大都限制在500 nm 以下的蓝、紫色光区域，此称为卤化银固有感色波长域。,（2）片基：片基是乳剂层的支持体，承载感光乳剂的涂布。 片基应具备条件：光学性能，片基本身无色透明；物理性能，片基的平面性、均一性良好，无晕残影。坚韧而不脆，具有一定机械强度和几何尺寸稳定性，导电性好。有耐热性，热变形尺寸很小，软化温度高，不易燃烧；化学性能稳定，同乳剂及冲洗药液不起任何化学反应；制造适宜性。,（3）附加层：附加层包括保护层、底层及防光晕层（防反射层）。 1）保护层：为防止质地柔软的乳剂层的机械损伤，在其表面涂有一层韧性很强的胶体，予以保护。 2）底层（结合层）：为使乳剂层牢固地粘附在片基上，在片基表面涂有一层粘性很强的胶体，以防止乳剂层在加工时脱落。 3）防光晕层（防反射层）：作用是防止光线从片基反射回去，再次使乳剂层感光，造成影像的灰雾。防光晕层中的光吸收物质，主要有胶体银、防光晕染料和炭黑。 此外，在X 线胶片中还涂有防静电层，防腐层或在保护层、乳剂层中加入防静电剂、防腐剂、坚膜剂、防灰剂等成分。,2感光原理 （1）光化学反应：是指物质见光后能引起化学变化的现象。反应的过程是光量子进入反应物（AgX）后，光子所具有的能量（Eh），恰好能使反应质点（活化分子、原子、离子）的某些电子从低能级达到使质点活化所需的高能级。,（2）潜影的形成：潜影是感光胶片被曝光后，在胶片内部产生的微量的新生银原子团。 当AgX 接受光的照射（曝光）后，AgX 吸收光量子能量，光量子激发了溴离子，使溴离子的电子能量加大，而脱离了溴离子，即： 此电子又去还原AgX 中的银离子而成为银原子。 这种反应的结果，使得胶片上以感光中心为基点的周围产生了更多的银原子，当银原子的数量增加到一定程度，就会催化显影剂对感光银盐的化学反应，这种数量增加的银原子集团称为显影中心。无数的显影中心在胶片上的分布就形成了潜影。,（3）感光现象：银盐感光材料的感光在一定条件下可能出现几种感光现象。 1）互易律失效 2）间歇曝光效应 3）反转现象 4）静电效应 5）压力效应,3感光效应 使感光系统（屏-片系统）产生的感光效果称为感光效应（E）。感光效应受诸多摄影因素的影响，可近似地表示为： 式中：V 代表管电压（kV）；I 代表管电流（mA）；t 表示摄影时间（s）；f 代表增感屏的增感率；S 表示胶片的感光度；Z 表示焦点物质的原子序数；r 表示焦-片距（cm）；B 代表滤线栅曝光倍数；Da代表照射野面积（cm2）； K 表示除上述因素以外所有能影响感光效应的因素，如电源质量，整流方式、X 线机性能、显影液性能等。,4显影的原理 显影是氧化还原反应。是将已感光的卤化银用还原剂（显影剂）还原成金属银，进而形成影像。 曝光胶片的总反应为： 显影剂+卤化银显影剂氧化物+金属银+卤化氢 随着银原子还原数量不断、快速、大量的增加，照片的光学密度值（黑化度）越来越大，直至达到诊断所需密度值为止。,（三）医用激光胶片结构及成像原理 1结构 激光胶片分干式和湿式两种，其基本结构是一种单面乳剂层胶片。主要由保护层、乳剂层、结合层、片基及防光晕层组成。,2湿式激光胶片的成像原理 是把各图像的像素灰阶值输入到存储器中，在计算机直接控制下使用激光束对专用激光成像胶片上各像素单元曝光，如下图所示。,3干式激光胶片成像原理 成像过程为：利用红外激光光源对干式卤化银胶片进行激光扫描，银盐吸收光后，在胶片内形成潜影；曝光后的胶片，通过热敏鼓加热使热能作用于潜影。,（四）热敏干式胶片结构及成像原理 热敏干式胶片不含卤化银，其记录层由碳黑替代。不需要暗室及化学处理，一切操作过程可在明室进行。 1结构 由热敏记录层、保护层、背层和基层组成。背层又由UV 吸收层和无光层组成。,2直接热敏成像原理 是利用热力头对热敏胶片打印成像。热力头能把电力转变成热力，在热敏胶片上进行打印。 感热记录方式有：助熔热复制方式；升华热复制式；直热记录式。,（五）医用X 线胶片的感光特性及测定 1感光材料的照相性能 感光材料的照相性能包括：感光性能。感光材料的感光度、灰雾度、反差系数（平均斜率）、最大密度、宽容度等参数，可通过感光测定获得；物理性能。感光材料的熔点、厚度、保存性、感色性、色温性等，可通过物理性测定方法获得；成像性能。感光材料的清晰度、分辨力、颗粒度、调制传递函数等参数，可通过成像质量测定方法获得。,2胶片特性曲线 （1）胶片特性曲线： 1）光学密度与曝光量： 光学密度：是指胶片乳剂层在感光及显影作用下黑化程度的物理量。数值上等于阻光率的常用对数值，记作： 式中：D 为光学密度；I0为入射光强度；I 为透过光强度。 曝光量：表示光强度与曝光时间的乘积。记作： 式中：E 为曝光量，I 为光强度，t 为曝光时间。,2）胶片特性曲线定义：是指曝光量与曝光量所产生的密度之间关系的一条曲线，由于这条曲线可以表示出感光材料的感光特性，所以称之为特性曲线。 3）胶片特性曲线组成：由足部、直线部、肩部和反转部组成。,4）感光特性值：本底灰雾（Dmin ）、感光度（S）、反差系数（值或G 值）、最大密度（ max D ）、宽容度（L）等感光材料的感光性能参数。 本底灰雾（最小密度Dmin ）：感光材料未经曝光，而在显影加工后部分被还原的银所产生的密度，称为本底灰雾或最小密度。 感光度（S）：是指感光材料对光作用的响应程度，也即感光材料达到一定密度值所需曝光量的倒数。医用X 线胶片感光度定义为产生密度1.0 所需曝光量的倒数。,最大密度（Dmax）：对某种感光材料来说，密度上升到一定程度时，不再因曝光量的增加而上升，此时的密度值称为最大密度（Dmax）。 宽容度（L）：是指特性曲线上直线部分在横坐标上的投影，表示的是正确曝光量的范围。从X线摄影角度讲，有效宽容度是指产生诊断密度（0.252.0）所对应的曝光量范围。反差系数越大，宽容度L 越小，而不同组织间的影像锐利度越高；越小，L 越大，信息增多，影像层次丰富，摄影条件的通融性也增大。,3感光测定简介 （1）定义：感光测定是一种表示感光材料所接受的曝光量，同由此而产生的密度之间关系的定量测定方法。 （2）应用：感光测定除对感光材料的相关胶片特性进行测定外，还可以利用其进行显影液性能的测定、冲洗机因素的测定、增感屏感度的测定、X 线物理特性对影像影响的测定以及其它一些有关测定。 遵循原则：一是必须使测试条件具有充分代表性，确实符合摄影的实际情况；二是必须遵循测试条件固定不变的原则。 （3）方法：因曝光源不同而分为可见光源和X 线光源两类。,四、传统医学X射线影像设备的特点（优缺点）,1. 历史悠久，检查费用较低，应用广泛。 2. 照射剂量大，分辨率受限。传统X射线影像设备是采用模拟技术，利用X射线的穿透作用、荧光效应和化学感光效应,以胶片或感光屏为图像的载体, 使穿过人体后的X射线发生不同的衰减，由此在胶片或感光屏上得到密度不同、明暗程度不同的二维平面模拟图像。早期的X射线影像设备的结构比较简单，成像所需的曝光时间长，患者接受检查时所受到的辐射量很大。另外受图像载体的限制，所用的是卤化物胶片，图像分辨率的只能达到分子颗粒级。由此造成了X射线的使用效率不高。 3. 影像不能后处理，不利于存储和传输。,4.2.1 传统医学X射线影像设备的特点,医生看胶片诊断,模拟图像,胶片的存储,4.2.2传统医学X射线影像设备的应用,1. 传统医学X射线影像设备在临床诊断中的应用 (1)应用范围 1）用于骨与关节疾病的诊断 骨骼含有大量钙盐，密度很高，与其周围密度的软组织形成鲜明的对比。这种良好的自然对比易于在X射线照片上显示出来。X线片不仅能够显示病变的范围和程度，而且还可作出定性诊断X射线检查对诊断骨肿瘤方面也有重要作用。,肩关节脱位,4.2.2传统医学X射线影像设备的应用,(2)应用类型(透视机和摄影机 ) 2）X射线摄影机 X射线摄影机是利用X线的穿透性和感光效应，将受检组织或脏器显像在胶片上，医生通过观察胶片并结合有关医学知识做出诊断。X射线摄影检查的缺点是，胶片成像步骤多，操作复杂。优点是胶片所见影像比透视清楚，胶片还可留作长时间保存和记录，便于以后的分析对比、医生会诊和复查比较。,X射线摄影机,医用X 射线胶片与荧光屏,待续 谢谢,