第二章　X线影像的形成

第一节　X线信息影像的形成与传递

一、摄影的基本概念

1.摄影

用光或其他能量来表现被照体信息状态，并以影像加以记录的一种技术。

2.影像

用能量或物性量把被照体信息表现出来的图案。把能量或物性量称作信息载体。

3.信息信号

由载体表现出来的信息量。

4.成像系统

将载体表现出来的信息信号加以配列，就形成了表现信息信号的影像，此配列称为成像系统。

X线摄影是利用X线的穿透作用将人体的三维解剖结构投影为二维平面影像的一种成像技术。X线摄影程序：X线光子→信号→检测→影像形成。在这里，X线光子是信息载体，射线对比度是信息信号。

二、X线信息影像的形成与传递

X线在到达被照体之前不具有任何医学信号，只有当X线透过被照体（三维空间分布）时，受被照体各组织的吸收和散射而衰减，使透过后的X线强度分布呈现差异。在到达影像接收介质（如荧光屏、影像增强器、增感屏/胶片、成像板、非晶硒平板探测器、非晶硅平板探测器）后，经一系列转换过程，最终形成光强度分布的二维影像。

如果把被照体作为信息源，X线作为信息载体，就可以把X线诊断过程理解为一个信息传递与转换的过程。此过程分为五个阶段：

第一阶段：X线照射三维空间分布的被照体，获得载有被照体信息成分的强度不均匀分布，亦即射线对比度。此阶段信息形成的质与量，取决于被照体因素（原子序数、组织密度、厚度）和射线因素（X线质、X线量、散射线）。

第二阶段：将不均匀的X线强度分布（射线对比度），通过接收介质转换为二维的信号强度分布。数字X线摄影系统中以影像探测器为接收介质，信息信号显示于医用显示器上或打印在医用胶片上，无论使用哪种接收介质，最终都是形成可被人眼直接观察的可见光影像。此阶段是把不可见的X线影像信息转换为可见的亮度或密度影像，信息显示的质与量取决于医用显示器性能或医用胶片和打印机的性能。

第三阶段：借助医用显示器或医用观片灯，将密度分布转换成可见光的空间分布，投影于人的视网膜上。此阶段信息观察的质与量取决于观片灯或显示器的亮度、色温、观察环境以及观察者的视力等。

第四阶段：视网膜接受透过影像的光线刺激，并将其转化为神经信号传送至大脑皮层视觉中枢，形成视觉影像。此阶段信息观察的质与量受观察者视觉心理因素的影响。

第五阶段：通过识别、判断做出评价或诊断。此阶段信息传递的质与量取决于观察者的知识、经验、记忆和鉴别能力等。

X线摄影的目的是，掌握和控制X线影像的形成条件，准确大量地从被照体中提取有用信息，并真实地转换为可见影像。或者说，在允许的辐射剂量范围内，最有效地获取影像信息。这其中有两个关键点，一是当X线通过被照体时，能多大程度把客观信息准确地传递出来；二是信息接收介质能何种程度把信息信号真实地再现为可见影像。前者取决于X线设备性能、X线特性以及摄影条件的选择，而后者取决于接收介质的转换功能以及影像重建、影像后处理和影像显示技术。