X射线成像原理
第十六章 X 射线成像原理
1.若X 射线管的管电压为200kV,求其X 射线谱的最短波长. 解: 3min 1.242 1.242
6.2110200
nm U λ-=
==? 2.铅对波长为0.154nm 的X 射线的吸收系数是261cm 1
-,若使透过的X 射线的强度为入射
的X 射线强度的10%，求铅板的厚度. 解：有 0x I I e μ-= 则
x I
e I μ-= 带入数值后 261
3
l n 10
10%
8.810
261
x e x cm --=∴=
=?
3. X -C T 的基本原理---投影重建图像原理：若将人体内某横截面分成四个体素，已知四个方向的吸收系数之和（投影值）如图。（1）请你利用“直接反投影法”逐步（填入6个矩阵中）得到四个体素的吸收系数；（2）四个体素的CT 值分别为多少（填入矩阵中）？（3）哪个体素的亮度最暗（填入矩阵中）？ 解：（1）
5 6 4
3
3 2
（2）根据CT 值定义： 1000CT μμμ-=?水
水
值 则
(3)由于CT 值越小，亮度越暗，所以：
4. 医学上经常使用的X-CT 成像仪中的窗口技术是提高图像分辨率的一种技术。若医生在为某位患有骨髓真质瘤病人的病灶做X-CT 照片的时候，选择的窗位为40，窗宽为80，求：这时的CT 值取值范围是什么？
解： 窗宽的上限：40+80÷2=80 窗宽的下限：40-80÷2= 0
∴这时的CT 值取值范围是0—80。
X线成像的基本原理-X线成像基础(优选.)
(一)X线的产生 1895年，德国科学家伦琴发现了这种具有很高能量，肉眼看不见，但能穿透不同物质，能使荧光物质发光的射线。X线是真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的。X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作台。X线管为一高真空的二极管，杯状的阴极内装着灯丝，阳极由呈斜面的钨靶和附属散热装置组成。降压变压器为向X线管灯丝提供电源。操作台主要为调节电压、电流和曝光时间而设置的电压表、电流表、时计及其调节旋钮等。 X线的发生过程是向X线管灯丝供电、加热，在阴极附近产生自由电子，当向X线管两极提供高压电时，阴极与阳极问的电势差陡增，电子以高速由阴极向阳极行进，轰击阳极钨靶而发生能量转换，其中1％以下的能量转换为X线，99％以上转换为热能。X线主要由X线管窗口发射，热能由散热装置散发。 (二)x线的特性 X线属于电磁波。波长范围为0.0006～50nm。用于X线成像的波长为0.008～ 0.031nm(相当于40~150kV时)。在电磁辐射谱中，居7射线与紫外线之间，比可见光的波长短，肉眼看不见。此外，X线还具有以下几方面与X线成像和X线检查相关的特性： 穿透性：X线波长短，具有强穿透力，能穿透可见光不能穿透的物体，在穿透过程中有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线波长愈短，穿透力也愈强；反之其穿透力也弱。X线穿透物体的程度与物体的密度和厚度相关。密度高，厚度大的物体吸收的多，通过的少。X线穿透性是X线成像的基础。 荧光效应：X线激发荧光物质，如硫化锌镉及钨酸钙等，使波长短的X线转换成波长长的可见荧光，这种转换叫做荧光效应。荧光效应是透视检查的基础。 感光效应：涂有溴化银的胶片，经X线照射后，感光而产生潜影，经显影、定影处理，感光的溴化银中的银离子(A矿)被还原成金属银(Ag)，并沉积于胶片的胶膜内。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。依金属银沉积的多少，便产生了黑至白的影像。所以，感光效应是X线摄影的基础。 电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。空气的电离程度与空气所吸收X线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可测x线的量。x线射人人体，也产生电离效应，可引起生物学方面的改变，即生物效应，是放射治疗的基础，也是进行X线检查时需要注意防护的原因。 (三)x线成像基本原理