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影响X线片影像质量的因素
    来源:辈宠网

兽医X线摄影的目的是应用X线的穿透性、荧光作用和感光作用等特性,将动物机体内部结构和器官状况用X线影像尽可能真实地反映出来,用以诊断疾病。X线片上的影像是机体各种组织结构的平面投影,一张好的X线片必须要充分表现出机体内部结构的差异,其影像质量直接关系到X线诊断的准确性。为此,必须正确理解和掌握评价X线片质量的各项指标,了解影响X线片质量的各项因素,以便合理评价X线片质量,并以此正确调整X线摄影技术。

一、评价X线片影像质量的指标

对X线片质量的评价要有以下几个方面的内容:能表现影像的适当密度;能分辨机体对X线吸收差异的各种对比度;能分辨各部细节的层次;能反映各部细节的清晰度;X线影像具有最小的失真度。

1.照片密度

照片的密度即照片的黑化度,是指X线胶片经过曝光后,通过显影等处理在胶片上形成的黑化程度。将X线照片置于观片灯上,可以看到不同照片密度的影像:组织密度高的部位,X线胶片感光少,经冲洗后银原子堆积少,照片显示白色;组织密度低的部位,X线胶片感光多,经冲洗后银原子堆积多,照片显示黑色。照片密度是观察X线片影像的先决条件,构成照片影像的密度必须适当,才能符合影像诊断的要求。

2.X线照片对比度

对比度是X线摄影学中十分重要的概念,是形成X线影像的基础,其中涉及4个基本概念,即肢体对比度、X线对比度、胶片对比度和照片对比度。肢体对比度是受检体所固有的,是形成X线对比度的基础。X线到达受检体之前不具有任何医学信号,它是强弱分布均匀的一束射线。当X线透过受检体时,由于受检体对X线的吸收、散射而减弱,透过受检体的X线则形成了强度不均的分布差异,这种强度的差异称为X线对比度。此时即形成了X线信息影像。X线对比度所表示的X线信息影像不能为肉眼所识别,只能通过某种介质的转换才能形成可见影像,如X线照片影像。X线胶片对X线对比度的放大能力称为胶片对比度。X线照片对比度是指X线照片上相邻组织的密度差异,又称光学对比度。照片对比度的形成依存X线对比度和胶片对比度。有了对比度才能使影像细节显示出来,一般而言,密度差越大越容易为人眼所察觉,但过高或过低对比度也会损害影像的细节,只有适度的对比度才能增进影像细节的可见性。

3.X线照片的层次

X线照片的层次是指照片局部范围内组织结构微小的密度差或对比度的显示能力。在X线检查中,一张X线照片应尽可能多地反映诊断信息。良好的对比度利于对影像的观察,丰富的层次提供给我们更多的诊断信息。对比度和层次虽然都是光学密度差异,但在一定的密度范围内,二者相互制约。照片对比度大时,层次就不丰富;反之,照片层次丰富,对比度则必然减小。因此应根据X线诊断的需要,X线照片既要有良好的对比度,又要有丰富的层次,两者应该兼顾。

4.X线照片的清晰度

清晰度是指在照片上所形成的影像边缘的清楚程度。良好的清晰度有助于观察组织结构的细微变化。分析影像清晰度时,常用模糊度的概念说明。模糊度表示从一个组织的影像密度过渡到相邻的另一组织影像密度的幅度。X线照片上组织器官等影像的轮廓边缘不锐利时,均称为模糊。X线照片的模糊度是评价X线照片质量的重要标准之一,模糊度较大会妨碍影像细节的清晰显示,严重时会导致漏诊或误诊,甚至成为废片

5.X线照片影像的失真度

X线摄影过程中,照片影像应该与实际被检体具有相同的大小和形态。照片影像相对受检体的大小和形状的改变称为影像失真,其变化的程度称为影像失真度,可分为放大失真和形态失真。X线投照到受检体上并在胶片上形成影像时,其影像必大于实物,若各部均匀放大,称为放大失真。若X线中心线与受检体投影关系不正确或受检体不在焦点正下方,则引起形态失真。放大失真对分析X线影像一般影响不大,但形态失真会妨碍影像分析,失去诊断价值。

二、摄影设备和器材对X线片影像质量的影响

1.增感屏

增感屏能使穿透机体的X线转变成使胶片感光的荧光(可见光),提高胶片X线感光的效率,从而提高照片密度。增感屏的增感效率越高,所获得的照片密度越大。增感屏还可增加X线影像的对比度,用增感屏摄影所获得的影像对比度远高于无屏摄影,其原因可能与胶片对X线光子和可见光子能量的吸收过程不同有关。特别是在低管电压投照时,X线影像对比度增加更为明显。另外,增感屏的使用还可减少X线辐射剂量和缩短曝光时间,对活动性器官和不配合的病例减少了运动性模糊。

但使用增感屏会降低X线片影像的清晰度,主要原因在于增感屏荧光扩散效应、X线斜射效应、屏-片密着不良和增感屏噪声等。增感屏的增感效率越高,其荧光体层颗粒越大,荧光发光效率越高,荧光扩散现象就越严重,产生的模糊度越大。片-屏密着不良时,增感屏发出的光线会在接触不良的地方散开,造成该处的影像模糊。因此,为了获得合适的密度和对比度,并使模糊度降至最低,临床上常选用中速增感屏(标准屏),且与胶片匹配使用。

2.胶片

曝光量一定时,胶片的感光度越大,形成的照片密度越大。照片对比度是X线对比度通过胶片对比度放大显示出来的。在X线摄影条件正确的前提下,胶片对比度越高,对X线对比度的放大能力越大,获得的照片对比度越高。但过了保存期的胶片会使胶片的对比度下降。另外,也可因胶片中卤化银颗粒的大小和分布产生胶片斑点形成模糊,但这种模糊在屏-片系统形成的模糊中远低于增感屏模糊,可以忽略不计。

3.照片冲洗技术

照片冲洗加工不是导致胶片产生照片密度的决定因素,但胶片感光后只有通过冲洗加工才能显示出照片密度。因此,显影液特性、显影温度及时间、冲洗环境的安全性等因素,对照片密度的大小有较大影响。显影时,显影液pH值越高、显影液温度越高、显影时间越长,照片密度越大,反之越小。照片冲洗技术对照片对比度也有影响。若显影操作不当或暗室照明不安全,会在胶片上产生灰雾降低对比度。在显影液中如果增加显影主剂对苯二酚的比例可以增加照片对比度;适当提高显影液的pH值和温度,加入适量的抑制剂,采取动态显影可以提高照片对比度。

4.观片灯强度

X线照片需在观片灯上观察,把银颗粒的不均匀分布转换为可见光的空间分布,以便投射到人眼的视网膜上。因此,观片灯的亮度、颜色和视野都会影响照片对比度的视觉效果。同一张照片在不同亮度的观片灯观察时效果不同,照片密度没有改变,它是由人体的生理感觉造成的。一般来说,感光不足的照片用低亮度黄色观片灯可提高生理对比度,感光过度的照片可借助强光灯来提高生理对比度。

5.X线管

X线管的焦点是一个具有一定面积的发光源,因此在X线摄影成像时,会因几何原因形成半影,即几何学模糊。X线管焦点越大则半影越大,X线影像就越模糊。相对固定阳极而言,旋转阳极的X线管能制成小焦点,拍摄出的影像清晰度高。另外,对中大型X线机,机头的支持装置会比较牢固,可有效避免X线管在曝光过程中的振动,从而减少运动性模糊;而且其曝光时间能控制在0.01 s,甚至更低,也可避免活动性器官和不配合病例的运动性模糊。

6.遮线器和滤线器

由X线管发射出的原发X射线穿过机体及其他物体(如摄影床和片盒托盘的等)时,可产生许多方向不定、能量较低的散射线。当散射线量较少时,主要表现为散射线性灰雾,造成影像对比度下降。当散射线量较多时,不仅使照片对比度明显下降,而且使影像每一细节边缘的清晰度降低。散射线的抑制方法是在X线管窗口使用遮线器(X线准直器)和滤过板;消除办法是使用后面装有铅箔的片盒和滤线器,将散射线在到达胶片之前阻挡掉。所以,使用X线准直器确定投照范围和高栅比的滤线器可有效抑制和消除散射线,提高影像对比度和清晰度。

三、曝光条件对X线片影像质量的影响

1.管电压(kV)

管电压(kV)代表X线的质,即穿透力。管电压增加,使X线穿透物体到达胶片的射线量增多,照片密度增加。而且,因X线片的感光效应与管电压的n次方成正比,而n值随管电压的升高而降低(从4降到2),所以低电压投照时,管电压的变化对照片密度的影响要大于高电压投照。另外,使用高管电压投照时,X线片对比度降低,在黑与白之间有较大范围的灰阶,层次丰富诊断信息增多;而使用较低的管电压使X线片对比度增高,中间灰阶较少,层次少。另外,管电压越高,投照过程中产生的散射线也越多,对照片质量影响也越大。

2.曝光量(mAs)

曝光量(mAs)代表X线的量,即管电流(mA)和曝光时间(s)的乘积。当管电压一定时,决定X线照片密度的因素是曝光量。在正确曝光(X线胶片宽容范围内)时,曝光量与照片密度成正比。一般认为,曝光量对照片对比度没有直接影响。但是,增加曝光量可增加照片密度,使照片上密度过低的部分对比度好转。相反,密度过高部分在曝光量减少以后,也可以改善其对比度。但曝光量过多,使照片密度太大,对比度也会变小;而曝光量过小,照片密度变小,对比度也受影响。

由于照片密度与管电压的n次方成正比,所以管电压变化比曝光量变化对照片密度的影响要大。但是,由于管电压的升高会增加散射光子,降低照片对比度,因此在摄影中,应当利用曝光量(mAs)调节照片密度,利用管电压(kV)控制照片对比度。而且,在高电压投照时,要使用滤线器,消除散射线。

3.摄影距离

摄影距离要考虑2个距离,即焦-片距和肢-片距。在空气中,X线强度与焦-片距的平方成反比,所以焦-片距越小,X线强度越大,照片密度越高;但缩短焦-片距,将增加影像的模糊和放大失真。在X线机容量允许的情况下,要尽可能增大焦-片距,以减少影像模糊与放大变形。肢-片距大时,半影大清晰度差,而且会产生过度的放大失真。如果受检体不同部位的肢-片距不等时,还会产生形态失真。所以投照时要合理选择体位,而且要求被照部位必须紧贴片盒。

四、受检体因素对X线片影像质量的影响

X线片影像是机体内部结构的投影,机体被照部位的组织成分、密度和厚度以及造影剂的使用是形成X线照片密度和对比度的基础。若受检体本身无差异,则不能形成肢体对比度,无论曝光条件如何变化也不能形成照片密度和对比度。

照片密度随受检体组织的厚度和密度增加而降低,投照时应根据受检体的厚度和密度的增加而增加曝光条件。X线对比度取决于受检体对X线的衰减能力,与组织的原子序数、密度和厚度有关。当机体的自然对比不足时,可以引入高原子序数的造影剂(如碘和硫酸钡)增加人工对比,提高照片的对比度。另外,机体的病生理状态(如幼年、呼吸、紧张、肌肉发达、胸腹水、气肿、气胸等)对影像质量也有很大影响,需要适当调整曝光条件以获得合适的照片。还有,被检动物是否配合对运动性模糊的影响也至关重要。一般而言,动物不会控制呼吸和配合摆位,所以要求曝光时间要尽量缩短,特别是在胸部投照时,曝光时间最好低于0.04 s。

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