X线成像
X线成像的基本原理与设备 X线的产生和特性 Ｘ线主要检查技术 Ｘ线诊断和临床应用
X线的产生
1895年，德国科学家伦 琴发现了具有很高能量， 肉眼看不见，但能穿透 不同物质，能使荧光物 质发光的射线。因为当 时对这个射线的性质还 不了解，因此称之为X 射线。为纪念发现者， 后来也称为伦琴射线， 现简称X线（X-ray）。
DSA则是利用计算机处理数字化的影像信 息，以消除骨骼和软组织影的减影技术， 是新一代血管造影的成像技术。Nudelman 于1977年获得第一张DSA的图像。目前， 在血管造影中这种技术应用已很普遍。
一、 DSA的成像基本原理与设备
DSA是数字X线成像（digital radiography， DR）的一个组成部分，DR是先使人体某 部份在影像增强器（TV）影屏上成像，用 高分辨力摄象管对影像增强器上的图像行 序列扫描，把所得连续视频信号转为间断 各自独立的信息，有如把TV上的图像分成 一定数量的小方块，即象素。经模拟/数字 转换成数字，并按序列排成数字矩阵。这 样，图像就被象素化和数字化了。
IVDSA可经导管或针刺静
脉，向静脉内注入对比剂，
再进行减影处理。
三、 DSA的临床应用
头颈部应用
脑血管造影 颅内病变栓塞治疗 颈部病变的介入治疗
三、 DSA的临床应用
腹部应用
肾动脉造影和介入治疗 肝脾动脉造影和介入治疗 消化道出血介入治疗
三、 DSA的临床应用
心血管应用
心血管造影 冠脉造影及冠心病 介入治疗
1’30“
1’30“
30“ 30“
病人进 检查室
第一次 曝光
最后一 次曝光
洗出第一 张胶片
洗出最后 一张胶片
质控
病人开
CR检查
8% 重复率
7’00 min
病人进入 检查室
第一次 曝光
最后一次 曝光
取出IP板 扫描和处理 较少的重复
质控 病人离开 ６’00 min
DR检查
1:30
0:45
0:45
X线除上述一般物理性质外，X线还具有 以下几方面与X线成像相关的特性：
１、穿透性 ２、荧光作用 ３、摄影（感光）作用 ４、电离作用 ５、生物效应
穿透性
X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一 般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并 在穿透程中受到一定程度的吸收即衰减。
X线的穿透力与X线管电压密切相关，电压愈 高，所产生的X线的波长愈短，穿透力也 愈强； 反之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿 透力也弱。
①吸收性造影：如淋巴管造影。
②排泄性造影：如静脉胆道造影、静脉 肾盂造影、口服法胆囊造影等。前二者 是经静脉注入对比剂后，对比剂聚集于 肝、肾，再排泄入胆管或泌尿道内。后 者是口服对比剂后，对比剂经肠道吸收 进入血循环，再到肝胆并排入胆囊内， 即在蓄积过程中摄影。
数字减影血管造影（DSA）
血管造影，因血管与骨骼及软组织影重迭， 血管显影不清。过去采用光学减影技术消 除骨骼和软组织影，使血管显影清晰。
线扫描是实现0本底的关键技术，由扫描机构实现
立柱 传动机构 水平支架 X球管 束光器 前准直器
后准直器 多丝正比室探测器
数据采集器
受检人员
数字化X线摄影 彻底改变传统放射科的工作流程
传统X线摄影工作流程
CR的工作流程
CR 扫描单元
影像工作站
DR工作流程
传统胶片检查
时间比较
1’30“
1’30“
ADC Compact -- 系统流程
PC base ID Station
ADC Compact
影像处理工作站
打印機
CR系统的组成
CR系统主要由三部分组成：即X线影像信 息采集器（IP），X线影像信息转换器 （读出器）和X线影像信息处理（计算 机）。
IP板是 CR系统最关键的部件，它的外观 很像影像增感屏的一种薄板，由保护层、 成像层、支持层和衬托层构成，与传统的 X线摄影用增感屏非常相似。
本课主要内容
医学影像学概念 X线的产生、成像的基本原理及其特性 常用X线检查技术及其临床应用 DSA成像原理、检查技术及临床应用 数字化放射学及其发展前景 PACS简介 X线诊断的原则与思维
医学影像学
1895年德国物理学家伦琴发明X线。 经过100多年的发展，由最初的单一 X线照片对人体骨骼病变的辅助诊断， 发展至当今。 医学影像学是集X线、CT、MRI、数 字减影（DSA）正电子体层（PET）、 核医学、超声（US）、放射治疗及介 入治疗等多学科有机结合的综合诊疗 学科。
直接数字化X线摄影
1997年在北美放射学会上，Sterling公司推出 硒检测器的直接数字Ｘ线摄影系统(direct digital radiography)；
1999年，由中国中兴医疗公司与俄罗斯科学院 核物理研究所在中国共同研制成功的低剂量多 丝正比室型直接数字化Ｘ线机(low dose digital radiographic device LDRD)问世，大大加快了 普通X线摄影全面进入数字化的步伐，使Ｘ线 摄影真正走向了无需模数转换的直接数字化时 代。
例如：胸部的肋骨密度高，对X线吸收多透过 少，照片上呈白影；肺部含气体密度低，X线 吸收少透过多，照片上呈黑影。
二、X线成像基本原理
X线影像形成的三个基本条件： 1、X线应具有一定的穿透力，这样才能 穿透被照射的组织结构； 2、被穿透的结构必须存在着密度和厚度 的差异； 3、显像设备：例如X线片、荧光屏或电 视屏幕。
造影检查
人体组织结构中，有相当一部分，只依靠 它们本身的密度与厚度差异不能在普通检 查中显示。此时，可以将高于或低于该组 织结构的物质引入器官内或其周围间隙， 使之产生对比以显影，此即造影检查。
引 入 的 物 质 称 为 对 比 剂 （ contrast media）。
造影检查的应用，显著扩大了X线检查的 范围
四、常用 X线检查技术
１、普通检查：荧光透视和摄影 ２、特殊检查： 体层摄影、软X线摄影（钼靶）、 放大摄影、荧光摄影、记波摄影 ３、造影检查
X线摄影（Radiography）
1、成像清晰，对比度及清晰度均较好 2、简便实用：特别实用于密度、厚度差 别较大的组织或器官。 3、平面重叠成像立体感差，常需作互相 垂直的两个方位摄影，例如正位及侧位； 4、对功能方面的观察，不及透视方便和 直接；费用比透视稍高。
CR的优点
6、可数字化存贮， 可并入网络系统，可 节省部分胶片，也可 节约片库占有的空间 及经费
7、实现数据库管理， 有利于查询和比较， 实现资料共指在具有图像处 理功能的计算机控 制下，采用一维或 二维的X线探测器 直接把Ｘ线影像信 息转化为数字信号 的技术。
另一方面，X线的穿透力还与被照体的密度和 厚度相关。X线穿透性是X线成像的基础。
X线能激发荧光物质 （如硫化锌镉及钨酸 钙等），产生肉眼可 见的荧光。即X线作 用于荧光物质，使波 长短的X线转换成波 长长的荧光，这种转 换叫做荧光作用。这 个特性是进行透视检 查的基础。
荧光作用
摄影作用
涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感光， 产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中 的银离子（Ag+ ）被还原成金属银（Ag），沉 淀于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片 上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及冲洗 过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片 片基的透明本色。
常用高密度对比剂
造影方式
1．直接引入： ①口服法：食管及胃肠钡餐检查； ②灌注法：钡剂灌肠，支气管造影，
逆行胆管造影，逆行泌尿道造影，瘘管、 脓腔造影及子宫输卵管造影等；
③穿刺注入法：可直接或经导管注入器 官或组织内，如心血管造影，关节造影和 脊髓造影等。
2．间接导入： 对比剂先被引入某一特 定组织或器官内，后经吸收并聚集于欲 造影的某一器官内，从而使之显影。
计算机X线摄影（CR）
传统的X线成像是经X线摄照，将影像信 息记录在胶片上，在显定影处理后，影 像才能于照片上显示。
计算机X线成像（computed radiography， CR）则不同，是将X线摄照的影像信息记 录在影像板（image plate，IP）上，经 读取装置读取，由计算机计算出一个数 字化图像，复经数字/模拟转换器转换， 于荧屏上显示出灰阶图像。CR与DSA中所 述的DR同属数字化成像。
数字化放射学及其发展
近些年来，随着计算机、半导体和数字图像 处理技术的进步，医学诊断影像领域实现了 技术上的数字化，并得到了飞速的发展。 数字化的X线摄影(DR Digital radiography) 又分为间接DR和直接DR。
间接数字化X线摄影
间接DR分两种方式。 一种方式是从影像增强器输出信号经电 荷耦合器件（CCD）转换后输出数字化 的信息，如DSA、DF、DT（数字化体层 摄影） 。 另一种方式是Ｘ线计算机摄影即CR。
X线管灯丝 加热
自由电子 受强力吸引 形成电子束
热能 99%
一、X线的特性
X线是一种波长很短的电磁波。波长 范围为0.0006—50nm。
目前X线诊断常用的X线波长范围为 0.008-0.031nm（相当于40-150KV 时）。在电磁辐射谱中，居γ射线 与紫外线之间，比可见光的波长要 短得多，肉眼看不见。
依金属银沉淀的多少，
便产生了黑和白的影像。
摄影作用是X线成像的基础。
当强度均匀的X线穿透厚度相等的不同密 度组织结构时，由于吸收程度不同，将 出现在X线片上或荧屏上显出具有黑白 （或明暗）对比、层次差异的X线影像。
X线穿透低密度组织时，被吸收少，剩余X线 多，使X线胶片感光多，经光化学反应还原的 金属银也多，故X线胶片呈黑影；使荧光屏所 生荧光多，故荧光屏上也就明亮。高密度组织 则恰相反。
Ｘ线产生设备