简介:X线机.CR.DR.CT的原理

更新时间:2023-07-21 19:05:01 阅读量: 实用文档 文档下载

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主要讲述X线机.CR.DR.CT的基本原理。

简介: X线机原理,CR、DR机 和CT机原理

主要讲述X线机.CR.DR.CT的基本原理。

一、X线机的原理

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X-ray概论: X-ray 是由德国伦琴教授在1895年所发现。这种由克 鲁克斯管发出能穿透物体的辐射线,在电磁光谱上能量较 可见光强波长较短,频率较高,相类似之辐射线有宇宙射 线等。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)。

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X光管:利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器 件,称X光管。分为充气管和真空管两类。 充气管: 真空管: 1913年 W.D.库利吉发 1895 年 W.K.伦琴在 明了真空X线管。管内真空 进行克鲁克斯管实验时发 度不低于10-4帕。阴极为 现了 X射线 。克鲁克斯管 直热式螺旋钨丝,阳极为 就是最早的充气X射线管 , 铜块端面镶嵌的金属靶。 阴极发射出的电子经高压 其功率小 、寿命短、控制 加速后撞击靶面产生X射线。 困难,现已很少应用。以后经过许多改进,至今 仍在应用。

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1%产生X线,99%转换为热能提供高压 电产生电 势差,使 电子以高 速由阴极 向阳极行 进,撞击 阳极钨靶 原子。

使X线 管灯丝 加热产 生自由 电子云

X

线 的 产 生接 通 电 源

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X线的基本特性(一)物理特性 穿透作用 X、CT的基本原理

荧光作用 基础) 电离作用

可以使荧光物质发出可见光(透视/摄影半导体及惰性气体发生电离(DR)

(二)化学特性 感光作用 使光敏物质感光(胶片) 使生物体发生变异及破坏 (防护及放射治疗)

(三)生物效应

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X线的质与量X-ray的质: 是指X射线的穿透能力,它取决射线的波 长。通过调整电压( kVp) 可以改变X射线的 波长亦即改变射线的穿透能力 X-ray的量: 表示单位时间内通过与射线垂直方向上 的单位面积的光子数的多少。由球管灯丝 的电子数决定,调整球管的灯丝电流和曝光 时间可以改变射线的量,通常用mAs表示。

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X线成像原理X线成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差别。 一束能量均匀的X线投射到人体的不同部位,由于各部位对X线 吸收的不同,透过人体各部位的X线强度亦不同,最后投影到一 个检测平面上,即形成一幅人体的X线透射图像。

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X线机的基本硬件配置球管

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高压发生器提供电力给球管以及控制mA KV sec变化

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限束器是一种安装在x线管输出窗前方的机电型光学装置, 内有可调间隙的铅板主要作用是: 控制x线适当照射野 减少散射线 指示照射野中心

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滤线栅是x线摄影中减少散射辐射的 装置,由薄铅条按一定密度排列构 成,铅条间隙与射线平行栅焦距( f0) :铅条汇聚到栅板的垂直距离 栅格比( R) :铅条的高度与间距之比,比值 越大滤线的效果越好。 栅

密度( N) :单位距离内铅条的数量 N=1/C越大滤线的效果越好。C

f0

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影像增强器(image Intensifier)输入屏上涂有一层荧光粉(CsI)将X-ray转化为可见光

X-ray

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CCD(电荷藕合器件)一种用于探测光的硅片,由时钟脉冲电压来产生和控 制半导体势阱的变化,实现存储和传递电荷信息的固态电 子器件,比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。

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X线机成像过程暗盒胶片

成像板 DR 高压发生器 球管 束光器 照射目标 成像单元 I.I RF

IP板 CR

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二、CR系统原理

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CR的定义:Computed Radiography,即“计算机X线摄影”:将携带诊 断信息的X线影像记录在影像板(image plate,IP)上,经读取装 置读取,通过计算机处理,获得数字化图像。

CR的意义:首次将传统屏片系统X线摄影数字化,所得数字化图像可以进 行后处理,并且易于查询、检索、储存、传输和打印等。

CR的组成:影像板:记录X线形成的潜影。 读取装置:将潜影转变为数字信号。 后处理工作站:将数字信号还原成图像并进行后处理。

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CR的工作流程图1. X线曝光 患者未曝光IP

5. CR照片 2. 3. 影像 阅读仪 影像 处理 4. 影像 记录仪

PSP 探测器 X线系统已曝光IP

可重复使用的荧光板

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影像板(IP)IP是CR成像的关键器件,是X线影像的记录 载体,取代传统X线摄影中的增感屏+胶片,CR影 像不是直接记录于胶片,而是先记录在IP上(先 记后读),IP可重复使用,但不具备影像显示功 能。基本结构: A、外层保护层:防止荧光层受 到损伤。要求透光且薄,常用聚脂树 脂类纤维 B、磷光层:把第一次照射光的 信号记录下来,当再次受到光刺激时, 会释放存储的信号 C、基底层:保护荧光层免受外 力的损伤。暗盒 外层保护层

IP暗盒剖面示意图

磷光层(含磷颗粒) 基底层 暗盒

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IP成像原理 入射X光子被荧光层内的荧光体吸收,释放出电 子,其中部分电子散布在荧光体内呈半稳定态, 形成潜影,完成X线影像信息的采集和存储 潜影电荷数量与入射光子能量成正比 当用激光扫描已有潜影的IP时,IP表现出PSL (光激励发光/光致发光)现象,完成X线影像 信息的读取 PSL(光激励发光)荧光强度与潜影电荷数量 成正比

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ckcm.html

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