多种元素混合物质的质量衰减系数.PPT

二、衰减系数与波长、原子序数的关系 Z：吸收物质的原子序数 λ：是射线的波长 ~ 各元素的μm按照所含质量比例计算的平均值。 1.单元素的质量衰减系数 吸收物质为水、空气和人体组织时，对于医学上常用的X射线， 指数 α可取3.5。 指数 α~3 - 4，与吸收物质和射线波长有关。 2.多种元素混合物质的质量衰减系数 （1）原子序数愈大的物质，吸收本领愈大。 （2）波长愈长的X射线，愈容易被吸收。 连续谱X射线进入吸收体后，长波成分比短波成分衰减得快。 让X射线通过铜板或铝板，使软线成份被强烈吸收，这样得到的X射线不仅硬度较高，而且射线谱的范围也较窄，这种装置称为滤线板。 3. 影响质量衰减系数的因素 4. X射线的硬化 短波成分所占的比例愈来愈大，平均衰减系数则愈来愈小。于是，X射线进入物体后愈来愈硬了。 第五节 X射线的医学应用 一、治 疗 X射线通过人体组织能产生电离作用、康普顿散射及生成正负电子对等过程，诱发一系列生物效应。 组织细胞分裂旺盛是癌细胞的特征，因此用X射线照射可以抑制它的生长或使它坏死。 各种细胞对X射线的敏感性是不一样的，因此放射治疗方案的设计就显得尤为重要，不仅要根据肿瘤位置及细胞种类计算出给予病人肿瘤的照射量，还要及时测定和调节治疗设备输出的射线量。 1. X射线治疗癌症的机制 X射线工作的人员要注意防护 （3）X射线刀 是电子直线加速器与旋转、平移控制系统及靶点定位系统相结合的装置。 2. 用于治疗的X射线设备 （1）普通治疗机 与常规摄影X射线机的结构基本相同，只是X射线管采用了大焦点。由于产生的X光子能量较低，所以常用来治疗皮肤肿瘤。 （2）电子直线加速器 利用微波电场加速电子，电子获得较高能量后打在靶上，从而得到高能X射线。电子直线加速器可用于全身各个组织、器官的肿瘤治疗。 高能X射线围绕肿瘤靶点作270 ° ～ 360 °的旋转，在靶区形成多个非共面的聚焦照射弧，使X射线从各个不同方向聚集于靶点，以获得最大的辐射量。 “X射线刀”可用于全身各器官、组织肿瘤的放射治疗。 二、诊 断 1. 常规透视和摄影 X射线常规透视、摄影、X-CT以及数字减影血管造影技术是医学影像诊断中应用最普遍的检查手段。 （1）原理 由于体内不同组织或脏器对X射线的吸收本领不同，因此强度均匀的X射线透过人体不同部位后的强度呈不均匀分布，将透过人体后的X射线投射到荧光屏上，就可以显示出明暗不同的荧光像。 人体某些脏器或病灶对X射线的吸收本领与周围组织相差很少，在荧光屏或照片上不能显示出来。一种解决的办法就是给这些脏器或组织注入衰减系数较大或较小的物质来增加它和周围组织的对比。 在作关节检查时，可以在关节腔内注入密度很小的空气，然后用X射线透视或摄影，从而显示出关节周围的结构。 （3）数字化X射线成像技术被普遍使用，实现了对图像的储存、处理、显示和传输。 （2）造影剂 检查消化道时，让受检者吞服吸收系数很高的“钡盐”(即硫酸钡)，使它陆续通过食管和胃肠，并同时进行X射线透视或摄影，就可以把这些脏器显示出来。 2. 数字减影血管造影（DSA） DSA是一种理想的非损伤性血管造影检查技术，它取代了危险性较大的动脉造影检查。 X射线影像 光学图像 影像增强器 视频信号 摄像管 图像的数字信号 模数(A/D)转换 图像存储器 本底图像 数字信号 未注入造影剂 注入造影剂 造影像 数字信号 图像处理器 相减 充盈造影剂的血管图像 数字信号 放大处理，提高对比度 数模（D/A）转换 视频信号 监视器中实时血管图像 没加造影剂的图像 蒙片 数字减影像 3. 同步辐射双色数字减影术 造影剂碘对X光的吸收有一个K吸收边（33.16keV），在此能量处碘对X光子发生共振吸收，即衰减系数急剧增加，而骨骼和肌肉没有这种现象。 在很短时间内用两种能量（波长）的同步辐射X射线进行两次造影：一次的光子能量略低于K吸收边，此时碘的衰减系数较小；另一次的光子能量略高于K吸收边，则衰减系数比前面大很多。 两次探测到的图像信号经模数转换后输入计算机，数字相减后，可将肌肉和骨骼的影响几乎全部除去，剩下的基本是碘吸收的贡献，从而获得清晰的血管影像。 不同能量的X光可看成有着不同的“颜色”，因此得名“同步辐射双色数字减影” 通过X射线管环绕人体某一层面的扫描，利用探测器测得从各个方向透过该层面后的射线强度值，采用一定的数学方法经计算机求出该层面的衰减系数分布，再应用电子技术获得该层面的图像。 三、X-CT X射线计算机辅助断层扫描成像装置。 G. N. Hounsfield A. M. Cormack 1963年美国物理学家科马克(A. M. Cormack,1924-1998 )发