第四节X线照片的锐利度

第四节X线照片的锐利度一、照片锐利度（一）定义照片上两个相邻X线吸收不同的组织影像，其影像界限的清楚明了程度叫锐利度，亦即两部分影像密度的转变是逐渐的还是明确的程度。若有密度值为D1和D2的两个x线影像相邻时，其密度值为K，从D1到D2移行的距离为H，则锐利度为：公式.....式中：S为锐利度，(D2-D1）为相同组织的密度差，H为密度移行距离。（二）模糊度的概念模糊度是锐利度的反义词，也称不锐利度。它表示从一个组织的影像密度，过渡到相邻另一组织影像密度的幅度，以长度（mm）量度，即锐利度公式中的H值。上述两密度移行幅度越大．其边缘越模糊。模糊度的概念多用于对某些图像质量下降因素的评价，以及X线图像工程设计方面。在分析影像锐利度时，均以模糊度的概念分析影响锐利度的因素。照片的锐利度与对比度（D2-D1）成正比，模糊值一定时，随着对比度的增加，锐利度越来越好。照片的锐利度与模糊值H成反比，物体越小，照片对比度越低，模糊值越大，锐利度越差。上述是从物理学的角度来分析的，与人眼的感觉并不始终一致。如当密度的移行角度相同而对比度(K）或密度移行距离(H),不同时，从公式计算锐利度(S)无改变。但人眼却感觉锐利度在变化。二、影响锐利度的因素（一）几何学模糊凡经过X线的减弱而构成被照体影像，均是由被照体本影和本影以外的半影所构成。半影导致影像的模糊。由于几何投影关系，半影的产生取决于X线管焦点的尺寸、被照体一胶片距离，以及焦点－胶片距离三大要素。X线摄影中照片影像由此三大要素产生的模糊度，称为几何模糊。X线管焦点尺寸与半影：焦点尺寸越大．半影越大、影像锐利度越差。由于阳极面的倾斜角度，X线管阳极端的X线强度及有效焦点尺寸均小于阴极端，这种效应称为阳极效应或焦点的方位特性，故阳极端影像锐利度大于阴极端。焦点一胶片距离越大，则X线束越趋向平行，半影也就越小。在X线摄影中不可能无限制加大焦点一胶片距离，因X线强度依反平方定律减弱。因此，在实际摄影中应根据不同部位具体要求，并保证因半影所产生的模糊度，低于人眼所能识别的标准情况下确定的摄影距离。当焦点尺寸、焦点一胶片距离固定时，半影则随被照体一胶片距离的增大而加大；反之被照体越靠近胶片，半影就越小，影像也就越锐利。综上所述，在X线摄影中要随时考虑到几何模糊因素给影像质量带来的影响。为此要求：被照体（或病变一侧）尽可能贴近胶片：尽可能使用小焦点；尽可能使用较大的焦点一胶片距离，其中选择小焦点是最为重要的。（二）移动模糊在X线摄影过程中，X线管、被照体及胶片三者应保持静止。若其中有一个因素发生移动，则影像必然出现模糊。产生移动的原因有两种：设备移动；被照体移动。被照体移动又分两类：①生理性移动，如呼吸、心脏搏动、胃肠蠕动、痉挛等，其中只有呼吸移动可以通过屏息暂时加以控制，余下不受控制；②意片庄移动，如体位移动，它可以设法人为控制。移动使照片影像产生更大模糊，因为除了几何模糊之外，还要加上因移动因素产生的更大半影。减少运动模糊应注意的几个问题：需固定肢体；选择运动小的机会曝光；缩短曝光时间；把肢体尽量靠近胶片；尽量增加焦点至胶片间的距离。（三）增感屏一胶片系统的模糊照片产生模糊的主要原因：1.荧光体的光扩散X线光子在荧光体层内的吸收点到胶片有一定的距离，产生的荧光向各方向扩散。其间存在光晕和光渗两个因素的影响，光晕是指吸收了X线的荧光粒子发出的光，通过增感屏表面等的反射而产生；光渗是接收X线的荧光体粒子散射而产生的。2.X线斜射效应当X线倾斜射人屏一片系统时，就会在胶片乳剂膜两面分别记录下前、后两屏被分开的影像．整个照片影像就会出现模糊。当X线中心线的倾斜角度增大，使前、后增感屏发光点的错开幅度增大，胶片前、后乳剂层合成密度的分布出现双峰状大幅度移行。当X线垂直射人屏一片系统时，则不出现上述斜射效应。3.增感屏与胶片的密着状态增感屏与胶片钓组合使用，存在一个增感屏与胶片密着状态对影像清晰度的影响问题。密着不好必然导致影像清晰度下降。4.照片影像的总模糊度照片影像的模糊度涉及许多因素，其中主要是几何模糊、移动模糊、屏一片组合的模糊三大要素。照片影像的总模糊度是以上各种模糊的叠加。总模糊度大于单一系统的模糊度，小于它们的算术和。第四节干式打印技术干式相机所采用的成像技术主要有以下三种：1．激光热成像技术。2.直接热敏成像技术。3．热升华成像技术。下面对于这三种技术的胶片分别做一介绍。一、激光热成像方式（一）胶片结构及性能适宜激光热成像的胶片是一种含有银盐而对激光敏感的单乳剂层胶片，其结构分为似下四层：1.保护层明胶，对乳剂层的保护。2.乳剂层又称感光层。主要由嗅化银、有机银盐（如脂肪酸银盐）、热显影剂（还原剂）、疏水性组合体、胶质体、调色剂及稳定剂等成分组成，敏感波长约在660--810nm。功能是记录和显示X线影像信息。3.片基采用175um厚的PET,是胶片的支持体。4.防反射层明胶加深色染料，既起保护作用又防止透射线的反射。（二）激光热成像原理利用红外激光光源对胶片进行激光扫描，胶片乳剂中的银盐吸收光后，在胶片内形成潜影。潜影通过千式激光打印机中的加热鼓加热，热能作用于潜影，经过催化反应使银原子和邻近具有一定晶格的晶体结合，银原子围绕潜影中心堆积到大约107，形成了可见的银微粒。银原子的还原量与激光光子的照射量成正比，未感光的银盐保持原状。扫描激光光子照射量受采集后重建图像的数据量控制，故打印出的影片与显示图像保持一致。加热使潜影显影，显影的效果与加热温度和加热时间有关。为保证影像的显影质量，加热温度和加热时间必须保持恒定。加热温度一般设置为120℃左右。加热时间是指胶片中任一点通过加热鼓的时间，该时间一般设置在15秒左右，可见，胶片的稳定运行十分重要。当胶片离开加热鼓瞬间，温度即刻降低，于是停止显影，图像被固定下来。这类成像方式和湿式激光成像方式相比，胶片曝光过程相同，区别点在于湿式为化学显影，干式为物理显影。二、直接热敏打印原理1.非激光、非银盐直接热敏成像原理1996年，富士公司研制开发了利用微隔离技术，即胶片的影像记录层是利用热反应微型胶囊(MI）技术制成的。靠直接热记录方式。（1）胶片结构：胶片由保护层、影像记录层和片基组成。1)保护层：明胶，对影像记录层的保护。2）影像记录层：内有微型胶囊，它是成像的像素单元，直径在um级，囊内有受体（显色剂），囊外有显影微粒（发色剂）。3）片基：采用175um厚的PET，是胶片的支持体。（2）成像原理：正常温度下，胶片影像记录层的受体（显色剂）与显微颗粒（发色剂）被胶囊壁隔离，互不相干。当遇到一定温度时，发色剂可透过囊壁进入囊内与显色剂接触，发生反应变黑，变黑的过程由发色剂进入囊内的多少决定，囊壁允许发色剂的进入量受温度控制。温度高投入囊内的发色剂多，产生的密度越黑；反之温度越低透入囊内的发色剂越少，产生的密度越淡。胶片通过热力头时，发热电阻将温度传给胶片，每个发热电阻的发热温度，由输入发热电阻的电能控制，电能的高低又受图像数据转换的电脉冲控制，发热电阻的瞬间温度变化取决于数字图像的没、每一点数据量，于是如实地将图像的数字量信息转换成照片的灰度级，形成照片影像。胶片离开热敏电阻后，温度马上变低，胶囊壁即刻恢复到隔离态，影像被固定。2非激光、含银盐、直接热敏成像原理与富士FM-DP技术的区别在于胶片结构不同。而热力打印头的结构极其工作原理基本相同。（1）胶片结构：有保护层、影像记录层（热敏层）、片基和抗静电层组成。1）保护层：明胶，对影像记录层保护。2）影像记录层：爱克发成为热敏层，主要成分是有机银盐和减化剂。因没有卤化银的参与，仅有对可见光不敏感的有机银盐，完全可在明室下操作。影像记录层后为25um。3）片基：采用175um后的PET。是胶片的支持体。4）抗静电层（2）成像原理：在正常温度下胶片影像记录层内的有机银盐与减色剂之间不发生任何反应。当遇到高温度时，有机银盐与减色剂之间发生反应，生成黑色银原子和氧化减色剂：AgOS+减色剂→Ag+氧化减色剂银原子生成的多少与受热温度有关，温度越高，生成的银原子越多，影像越黑，温度越低，生成的银原子越少影像越淡。温度来源于热力打印头热敏电阻，热敏电阻与胶片是靠300g/cm2的压力紧密接触，这样，胶片热敏层的显像剂在温度控制下发生变化，是热敏脉冲产生后在胶片上产生灰阶影像。促使热敏电阻发热的脉冲值受控制于数字图像数据，由于热敏头的加热线是由许多个热敏电阻构成，这些元件在控制电路下按其相应的顺序单独被激活，这就保证了能形成不同的灰阶。热敏电阻的温度控制范围约为100~200℃，在这个温度范围内变化，胶片获得的最小密度＜0.2，最大密度＞3.5.当温度低于130℃时，银原子几乎分解不出，此时的密度为胶片的本底灰雾。三、彩色热升华打印原理彩色热升华打印机多用于核医学和超声学科的图像打印。此项技术，胶片使用透明片基或纸基，没有成像层结构。打印机的成像结构主要是热力打印头、色带和鼓筒。有黑白和彩色两种打印模式，黑白采用直热式，彩色采用热膜式。打印彩色时，换上色带和片基，透明片基在鼓筒表面上运行，片基与打印头之间加入色带，色带内含有三种颜色，即黄色、品红色和青蓝色。热力打印头发热电阻的热能透过色带打印在片基上，随着热敏电阻温度高低的不同，在片基上留下不同的颜色。片基尺寸一般为8X10。打印黑白时，取下色带，装上热敏纸，变为直热式打印。随着热力头热敏电阻温度的变化，热敏纸上呈现出黑白不同灰度的图像。第十章数字影像基本理论