医学图像处理：Radiography相关术语

一、基本术语

1. Polychromatic X-ray

  X射线源产生的能量分为两种：单色（monochromatic）或多色（polychromatic）。单色源通常由发射X射线的同位素（例如）组成，其产生能量的特征取决于所选的同位素。多色源（polychromatic source）通常是X射线管，在射线管中目标材料被高能电子轰击，进而产生能量。多色能量的特性由靶材材料和撞击靶材的电子势来决定。多色射线源产生的x光，其中的光子具有不同的能量大小。

  通常使用的射线源为x射线管，即多色x射线用的多一些。

2. Beam hardening

  射束硬化是一种放射摄影学的现象，指的是当包含多色能量的X射线光束穿过物体时，会导致低能光子的选择性衰减。从概念上讲，该效果类似于高通滤波器，因为仅留下了较高能量的光子来贡献光束，因此平均光束能量增加了（“硬化”）。

Fig. 1 多色X射线穿过物体时光谱衰减情况

  在CT中，来自非常密集的目标（例如骨骼或碘对比）的射束硬化可能会导致特征性伪影。CT射束硬化伪影具有两种不同的表现，即条纹（暗带）和杯状伪影。

Fig. 2 由射束硬化产生的条纹状伪影与杯状伪影

  条纹状伪影常出现于两个密集对象之间（例如在后颅窝处）的多个深色条纹带。也可能沿着单个高衰减对象的长轴产生。这是由于彩色X射线根据管/检测器的旋转位置以不同的速率“硬化”的结果。

  杯状伪影是指沿目标区域外围呈现出明显变亮的伪影。因为X射线束穿过目标组织而被“硬化”，所以平均光子能量在组织出口附近会更高。由于较高能量的光子较少被组织衰减，因此与皮肤进入部位附近的相同组织相比，光束的衰减较小。如果在CT重建期间未进行校正，则预期衰减曲线中的这些差异会导致组织外围出现“falsely bright appearance”。

  值得注意的是，现代的X射线扫描仪器一般都会佩戴简单的射束硬化校正装置，故杯状伪影的影响对于CT成像来说并不显著。

3. Entrance skin dose(ESD)

  ESD is the measure of the radiation dose that is absorbed by the skin as it reaches the patient. 即用来描述病人接收到的放射剂量大小。导致ESD增加的因素包括身体习性（肥胖患者占据了80%ESD增加的情况）和不良的射线影像定位(poor radiographic positioning)。

Reference

• radiopedia.org: beam-hardening
• POLYCHROMATIC X-RAY ATTENUATION CHARACTERISTICS AND WOOD DENSITOMETRY APPLICATIONS