第六章 X 线照片冲洗技术

第六章 X线照片冲洗技术 泰山医学院放射学院

X线照片冲洗技术是X线检查技术中一个重要的组成部分。X线照片质量的优劣除了与摄影技术、胶片特性及增感屏性能外，还与照片冲洗技术亦有密切关系。 X线照片（radiograph）在X线诊断中作为诊断依据和永久记录。

第一节医用X线胶片及感光测定 医用X线胶片（X-ray film）是一种将被照体信息加以记录、存贮和传递，并将影像信息进行转换的介质。是获得永久影像记录的载体。

一、医用X线胶片的种类 医用X线胶片属于银盐感光材料中的一种，其种类可归纳为以下四类。（一）一般摄影用X线胶片 1.感蓝胶片感蓝胶片是配合发蓝紫色荧光的增感屏使用的色盲片，其吸收光谱的峰值在420nm。它主要分为标准感度的通用（RX）型胶片和高温快显（GK）型胶片。性能适中、低灰雾、高对比，适用于一般摄影中的大部分。

2.感绿胶片 感绿胶片（扁平颗粒胶片）是一种配合发绿光的增感屏使用的正色片，其吸收光谱的峰值在550nm。它是将三维卤化银颗粒切割成扁平状，以预期的方式排列，并在乳剂中加入了一层防荧光交迭效应的染料。从而增加了影像的清晰度。 3.乳腺摄影用正色胶片这是一种高分辨力、高对比、单层乳剂、对绿色光敏感的乳腺专用胶片。由于采用了扁平颗粒技术，使荧光交迭效应几乎减少到0%，可获得极为清晰锐利的图像，皮肤线条影像可得到提高，特别是在乳腺放大摄影上有特色。

4.高清晰度摄影用胶片 这是一种高分辨力、高对比度胶片。特别适用于要求提供高清晰的图像、显示组织微细结构信息的摄影。 (二)多幅相机和激光相机成像胶片 1.多幅相机成像胶片此类胶片也称CRT图像记录胶片。适用于CT、MRI、DSA、ECT等多幅相机的成像记录。胶片为单面乳剂，背面涂有防光晕层，保证影像的清晰、细腻，减少荧光物质造成的影像模糊。

2.激光相机成像胶片 它分为氦氖激光片（HN型），吸收光谱峰值为633nm和红外激光片（IR型），吸收光峰值为820nm。此类胶片特点是具有极微细的乳剂颗粒，单层涂布，背底涂有防光晕层。激光片的数字成像质量远远高于多幅相机胶片的模拟成像。

（三）影像增强器记录胶片 1.荧光电影胶片 2.荧光图像及荧光缩影胶片

（四）特种胶片 1.直接反转胶片 2.清洁用胶片 3.辐射剂量测定用胶片

二、医用X线胶片的结构 医用X线胶片的结构，因种类不同而异。直接摄影用X线胶片结构，主要有保护层、乳剂层、底层和片基构成。相机成像及影像增强记录胶片结构，主要由保护层、乳剂层、底层、片基和防光晕层构成

保护层 乳剂层底层片基

(一)乳剂层 乳剂（emulsion）层主要由卤化银和明胶组成，部分胶片含有色素。 1.卤化银其中氯化银（AgCl）、溴化银（AgBr）和碘化银（AgI）均应用于感光材料中。卤化银是胶片产生影像的核心，从胶片制作到曝光、冲洗都是围绕着它进行的。晶体颗粒的大小、分布会给影像效果带来影响。X线胶片卤化银颗粒平均为1.71μｍ，在感光材料中是最大的。

（1）晶体结构的缺陷：①点阵缺陷，是结晶体中离子排列的缺陷，即离子在晶体格内离开它的正常位置自由移动； ②晶体格中参入杂质，若在银离子所在位置上配置了铜离子或镉离子，则晶格将现扭曲。当被二价离子置换时，卤化银结晶体的电平衡被破坏，从而产生特异作用；③晶格位错，即晶体格沿线状连续出现缺陷。它是由溴化银晶格中碘离子存在造成的。

（2）卤化银的光吸收 ：卤化银光吸收的程度与发射光光谱密度相关。卤化银固有吸收光谱在蓝紫光范围。 • （3）卤化银的光传导性：对卤化银进行光照射时，其晶体产生光吸收，晶格内的自由电子在结晶格中自由移动，这种在接受光照射后，产生的电传导现象称为光传导。由于光的照射，在晶体中产生移动电子的同时，对应于这个欠缺电子的部分（即正电荷部分）称为空穴。但在光照射中形成的自由电子寿命，以极短的时间再度与正空穴结合，转为低能态的稳定状态。 • （4）卤化银晶体颗粒状态：卤化银的感光与显影是以微晶体为单位进行的。晶体颗粒的大小、分布就影响感光材料的成像性能：①晶体颗粒小，分辨高；②晶体颗粒大，感光度高；③晶体颗粒大小不一，宽容度大；④晶体颗粒分布均匀，对比度高，颗粒性好。

2.明胶 作为介质，使卤化银晶体处于永久性的悬浮状态，互不接触，并能均匀地涂布在片基上。明胶是从动物的皮、骨中提炼的，是乳剂制备中用量最大，性能很复杂的一种原料。 ①明胶能提高乳剂的感光度：明胶与银离子相互作用，生成一种不稳定的银胶络合物。明胶加热时该络合物分解，生成银及硫化银，它们聚集在卤化银晶体的缺陷和位错的部位上，构成了感光中心。感光中心为潜影的形成提供了特殊的部位，成为潜影形成的“催化剂”；提高胶片感光度的另一原因是明胶为一种吸卤剂，能吸收卤化银在感光时产生的卤原子，以防止卤原子与银原子的重新化合，因而相对地提高了感光度；

②明胶是一种保护性胶体：明胶可以包围卤化银晶体，使它们彼此不直接接触，并能均匀涂布在片基上，不沉淀、不结块，保护了未感光卤化银晶体不被显影，保证了影像的层次；②明胶是一种保护性胶体：明胶可以包围卤化银晶体，使它们彼此不直接接触，并能均匀涂布在片基上，不沉淀、不结块，保护了未感光卤化银晶体不被显影，保证了影像的层次； • ③明胶膨胀后具有多孔性：可使较小分子通过，胶片在制作中的水洗工序时，将多余的盐类冲洗掉。在显影时，易于显影液的渗透； • ④明胶具有热溶冷凝的性质：在胶片制作中非常有用； • ⑤明胶粘性很强：使乳剂牢固地粘着在片基上； • ⑥明胶参与坚膜作用。 • 然而，明胶最大的缺点是性能不稳定。

3.色素 色素为一种有机染料（dye）。在胶片乳剂中加入某些色素以使乳剂的吸收峰值推向绿色波长（550nm）来提高感光度。多幅相机和激光相机所用胶片（如CT、MRI、DSA等使用的胶片）、荧光瞄准摄影用胶片以及与某些稀土增感屏组合使用的感绿片不含色素的胶片，其吸收光谱范围（感色性）大都限制在500nm以下的蓝紫区域。

（二）片基 片基（base）是胶片乳剂层的支持体，它不但决定着胶片的机械性能，而且还影响着胶片的成像性能。片基种类有：①硝酸纤维素片基，1890年开始使用，其特点是伸缩性及耐水性好。但最大缺点是易燃，故在第二次世界大战中被醋酸纤维素代替；②醋酸纤维素片基，这类片基又分为二醋酸片基和三醋酸片基。其特点是不易燃、化学稳定性好，但质地较脆、不耐寒、机械性差、显影加工中产生收缩现象；③聚酯片基，又称涤伦片基。其特点是熔点高、热稳定性好、弹性高、吸水性小、收缩性低几何尺寸稳定、平整度好、化学稳定性以及光学透明度高。缺点是不易与乳剂粘合，易产生静电。作为直接摄影用的X线胶片，现均以聚酯片基为支持体。间接摄影用X线胶片的片基仍以三醋酸纤维素为主。

作为片基必须具备以下条件：①光学性质，透明均匀无着色、无光晕、无可见缺陷或模糊不清的弊病；②物理性质，强韧不脆、有硬度又有可塑性，具有一定的抗拉强度及几何尺寸稳定性；③化学性质，化学性能稳定，对乳剂无害，与照像药品不起化学反应，耐温性好；④热性质，要求软化温度高、不宜燃烧、热尺寸变化小；⑤制造适宜性质，价格便宜、原料充分、在制造过程中无故障（如静电现象发生）。作为片基必须具备以下条件：①光学性质，透明均匀无着色、无光晕、无可见缺陷或模糊不清的弊病；②物理性质，强韧不脆、有硬度又有可塑性，具有一定的抗拉强度及几何尺寸稳定性；③化学性质，化学性能稳定，对乳剂无害，与照像药品不起化学反应，耐温性好；④热性质，要求软化温度高、不宜燃烧、热尺寸变化小；⑤制造适宜性质，价格便宜、原料充分、在制造过程中无故障（如静电现象发生）。

（三）附加层 1.保护层：为防止质地柔软的乳剂层的机械损伤，在其表面涂一层粘性很强的明胶，予以保护。 2.底层（结合层）：为使乳剂层牢固粘附在片基上，在片基表面涂有一层粘性很强的胶体，以防止乳剂层在加工时脱落。 3.防光晕层（防反射层）：间接摄影用的荧光缩影片、影像增强器记录片、多幅和激光图像胶片的结构中，尚有一层防光晕层，其作用是防止强烈光线从片基反射回去，再次使乳剂层感光，造成影像的灰雾模糊。

（四）扁平颗粒技术 扁平颗粒技术（tabular grain technique）又称T颗粒技术，70年代初期美国柯达公司推出了T颗粒胶片，配合硫氧化钆类稀土增感屏，形成了一种新型屏-片组合体系。80年代初，日本富士公司推出了∑颗粒技术，亦是Ｔ颗粒技术。

1.Ｔ颗粒胶片 Ｔ颗粒胶片的感光乳剂层中的晶体成平板状，有Ｔ-Mat型颗粒和ＳＴ构造型颗粒两种类型（图6-5）。特点是表面积大且平整如桌面，其平板长而薄，体积小，即颗粒小。侧面观

2.Ｔ颗粒技术特性 Ｔ颗粒胶片也有感蓝和感绿之分，当与之对应稀土增感屏匹配组合好后，Ｔ颗粒技术显示出很大优势： ①感光度增加1倍左右； ②大幅度减少了交叠效应； ③扁平颗粒表面积大； ④减少了照片斑点。

三、医用X线胶片的感光测定 （一）概述 1.胶片的照相性能感光材料中直接决定和影响影像质量的因素，统称照像性能。它包括：①感光特性，感光材料的感光度、本底灰雾、最大密度、对比度、宽容度等性能参数；②物理性能，感光材料的熔点、厚度、保存性、几何尺寸、感色型、色温等参数；③成像性能，感光材料的分辨力、调制传递函数、颗粒度、清晰度等参数。

2.感光测定的定义与应用 （1）定义：感光测定是一种表示感光材料所接受的曝光量，由此而产生的与密度之间对应关系的定量测定方法。（2）感光测定的应用：①胶片感光性能的测定；②显影液性能的测定；③冲洗机因素的测定；④增感屏感度的测定；⑤X线物理特性对影像影响的测定；⑥其它。

（3）感光测定的原则：感光测定是一项科学性很强的工作，从总体测定设计中应遵循二个原则：①必须使测试条件具有充分代表性，确实符合摄影的实际情况；②必须遵循测试条件固定不变的原则，才能做出某一变量的比较。（3）感光测定的原则：感光测定是一项科学性很强的工作，从总体测定设计中应遵循二个原则：①必须使测试条件具有充分代表性，确实符合摄影的实际情况；②必须遵循测试条件固定不变的原则，才能做出某一变量的比较。

（二）光学密度及其测定 1.曝光量曝光量是指物体表面在一定时间内所接受的照度。曝光量E表示光强度（I）与曝光时间（t）的乘积（E=I∙t）。 X线摄影中，胶片上得到的曝光量，即胶片上接受的X线量，用mAs表示。

2.光学密度 人们把照片的入射光线强度I0与透过光线强度I之比的对数值称作照片的光学密度值，用符号D表示： D=LogIO/I 密度值的定义，是1890年由Hurter和Driffield提出的。D值的大小，实际上是由照片吸收光能的黑色银粒子的多少决定的，与外来光源（如观片灯）的强弱无关。

一般，人眼能识别的密度值在0.25～2.0。适于人眼读片的观片灯照度是5000lx，最适于人眼观片的照片密度值是1.0左右。一般照片影像密度值在0.7～1.5，最宜于医师识别影像细节。一般，人眼能识别的密度值在0.25～2.0。适于人眼读片的观片灯照度是5000lx，最适于人眼观片的照片密度值是1.0左右。一般照片影像密度值在0.7～1.5，最宜于医师识别影像细节。

3.光学密度的测定 照片上的密度值，用透射式密度计测量。所测出的密度值，有直射密度和漫射密度之分。所谓直射密度值，是指测试用入射光线是平行的，测定的透过光仅是平行部分的，这样显示出的密度值称直射（单向）密度值，用符号D//来表示。所谓漫射密度，是指测试用入射光线是放射状的，而测定的透过光线是包含散射线在内的所有光线，显示的密度值称漫射密度值，用符号D#来表示。

（三）医用X线胶片感光测定 1.X线胶片的特性曲线（1）定义：胶片特性曲线（characteristic curve of film）是描绘相对曝光量的对数值与所产生的密度之间关系的曲线。该曲线不仅清楚地定量地表示出了不同曝光量与所产生的不同密度值之间的对应关系，而且还能表达出感光材料的感光特性，所以称这条曲线为胶片特性曲线。因这条曲线的研究者是Hurter和Driffield，所以也称H-D曲线。

特性值：特性曲线可提供感光材料的本底灰雾、感度、对比度、最大密度、宽容度等参数，以表示感光材料的感光性能。特性值：特性曲线可提供感光材料的本底灰雾、感度、对比度、最大密度、宽容度等参数，以表示感光材料的感光性能。 1）本底灰雾：感光材料未经曝光，而在显影后部分被还原的银所产生的密度，称为本底灰雾或最小密度（Dmin）。 2)感度（S）：感度(sensitivity)是指感光材料对光作用的响应程度，即感光材料达到一定密度值所需曝光量的倒数。

通常X线胶片取相对感度，即与感度设定值为100的特定胶片相对比较。相对感度的概念更有利于X线摄影条件的正确选择。通常X线胶片取相对感度，即与感度设定值为100的特定胶片相对比较。相对感度的概念更有利于X线摄影条件的正确选择。 X线胶片相对感度的计算：最简便的方法是产生密度1.0（Dmin+1.0）的胶片A的曝光量对数（LogEA）与胶片B的曝光量对数（LogEB）之差的反对数值乘以100。

3）对比度：①反差系数，从X线摄影学的角度解释，透过被照体不同组织的X线强度的差异，称为射线对比度(LogE2-LogE1)。照片上各组织间的影像在密度上的差异（D2-D1），称为照片对比度。3）对比度：①反差系数，从X线摄影学的角度解释，透过被照体不同组织的X线强度的差异，称为射线对比度(LogE2-LogE1)。照片上各组织间的影像在密度上的差异（D2-D1），称为照片对比度。照片对比度与射线对比度之比，即为反差系数（γ）。

2.0+Dmin ②平均斜率：平均斜率就是连接特性曲线上指定两点密度值为0.25+Dmin和2.0+Dmin的直线与横坐标轴的夹角β的正切值： 0.25+Dmin

4）最大密度（Dmax）：对于某种感光材料来说，密度上升到一定程度时，不再因曝光量增加而上升，此时的密度值称为最大密度，以Dmax表示。4）最大密度（Dmax）：对于某种感光材料来说，密度上升到一定程度时，不再因曝光量增加而上升，此时的密度值称为最大密度，以Dmax表示。 5）宽容度（L）：从X线摄影角度讲，宽容度（latitude）是指产生诊断密度（0.25～2.0）所对应的曝光量范围。

2.X线胶片的感光测定方法 （1）感光仪测定法：将测试胶片放在感光仪上，对其以一定的比率进行已知数值的曝光，再经显影处理、密度测量、绘制特性曲线，求取特性值。 1）光源：感光仪的光源是可见光，对于X线胶片感光测定的光源，根据ANSI规定，应模拟钨酸钙（CaWO4蓝紫色光）或硫化镉锌（ZnCdS:Ag绿色）荧光体的波长，以使其测定尽可能符合或接近X线摄影的实际。 2）曝光：感光仪的曝光时间，根据ANSI建议，一般X线摄影用胶片的感光测定为0.1s，荧光摄影用胶片的感光测定用0.2s。感光仪的曝光量变化取决于所用标准光楔片的密度和级差。一般使用15级或21级标准光楔片。

（2）X线阶段曝光测定法 1）时间阶段曝光法：这是一种胶片接受的X线质（kVp）固定，而通过改变曝光时间来取得照射量的测定法。 2）铝梯定量测定法（也称自举法Boot strap）：这是在使用铝梯厚度改变X线强度的基础上，根据Log2=0.3的数学关系加以定量测定的方法。

3）距离法：这是根据X线强度与焦-片距的平方成反比定律改变X线强度，在胶片上取得不同密度的阶段曝光法。距离测定法最大优点是接近X线摄影实际，其测量参数也就更具指导意义。3）距离法：这是根据X线强度与焦-片距的平方成反比定律改变X线强度，在胶片上取得不同密度的阶段曝光法。距离测定法最大优点是接近X线摄影实际，其测量参数也就更具指导意义。有方孔的铅板

第六章 X 线照片冲洗技术