医用X射线影像增强成像原理与故障分析

谭丹华 广东省江门市开平中医院 （开平 529300）

医用X射线影像增强成像原理与故障分析

谭丹华 广东省江门市开平中医院 （开平 529300）

X射线是不可见光源，要通过电离增强，才能把不可见的X射线转变为可见光源，然后通过摄像机，把经过增强的X射线可见光摄录传输到显示器上，最后完成从不见光到可见光的过程。而医用X射线透视机就是利用人体不同组织和器官对射线衰减不同的原理，通过对X射线源的连续加载，在成像介质上转化为动态影像的通用X射线设备。本文介绍了医用X射线影像增强成像原理，分析故障和总结经验，以便快速判断和消除故障。

X射线 透视机 影像增强 故障分析

众所周知，X射线是不可见光源，要通过电离增强，才能把不可见的X射线转变为可见光源，然后通过摄像机，把经过增强的X射线可见光摄录传输到显示器上，最后完成从不见光到可见光的过程。医院的医用X射线透视机就是利用人体不同组织和器官对射线衰减不同的原理，通过对X射线源的连续加载，在成像介质上转化为动态影像的通用X射线设备。

1.工作原理

当穿过人体的透射X线照射到影像增强器的输入屏上，获得亮度较弱的荧光影像，再经影像增强器增强后在输出屏上获得一个尺寸缩小的、亮度比输入屏上的亮度强千万倍的荧光影像。输

出屏上的荧光影像经光学系统传输和校正后，被摄像管摄取，从摄像管输出的视频电流信号经预放器放大、控制器进行图像信号控制、处理和放大后获得全电视信号，输送到监视器，在监视器荧光屏上显示X线透视图像（如图1）。

图1.

2.故障分析

在透视过程中常见故障有：无图像、图像淡薄、图像模糊、图像闪动、图像位移、有叭叭放电声、图像经常变等。引起的原因有很多：电源故障、增强管老化、真空不良、性能不良、接触不良、接地不良、高压有干扰、内屏蔽变形、阳极高压有漏电、阳极电压过高、高压嘴处潮湿或有灰尘等。正因为故障的原因如此复杂，因此故障发生时不能大海捞针。一般的可由易入难，先从任意两个相邻部分的性能分别进行检测，排除性能正常的部分。对性能不正常的这一部分再详细分析，依次类推逐渐缩小故障的范围，直到找到故障，这样就会事半功倍。

故障现象：以我院一台安装在体检车上的300毫安的厢式X射线机为例，在透视体检的过程中出现显示器无影像显示。首先，我们要了解上述的医用X射线影像增强成像原理，分析引起故障的原因可能是：曝光控制电路故障、高压发生器故障、球管故障、影像增强器或图像采集部分故障等。

故障分析：打开操作台卸下高压初级和灯丝变压器初级，按下曝光控制开关，分别测量高压初级和灯丝变压器初级的电压是否异常。如果没有电压，检查曝光控制开关、继电器、保险丝是否正常；如有电压，检查电压是否正常，灯丝变压器次级电压是否约有8.4V，如果没有则检查高压发生器是否有故障；如灯丝变压器次级电压约有8.4V左右，则接下来检查球管阴极灯丝是否开路，影像增强器或图像采集部分是否正常等。

故障排除：经过以上的故障排除和细查，发现高压电缆里连接灯丝公共极发生线断路，更换高压电缆后，开机测量灯丝电压正常，然后装上阴极电缆以及接好高压初级，开机曝光，图像恢复正常。

3.经验总结

我院还有多台X射线透视设备，在使用过程中出现最为普遍的就是透视无影像。当出现该故

障时，如何能快速检查判断是哪一部分出现故障，在此笔者分享以下几点经验：

图2.

3.1 高压部分（即X光部分）

如何排除高压部分是否出现故障首先检查高压部分是否能正常开机操作。然后进行透视曝光，检查透视在曝光时的电压（KV）和电流（mA）能否正常任意调整。如果这部分是能正常操控的，就说明高压部分，即X射线没问题。最直观的判断，就是在球管光栅前，贴一张荧光纸，然后曝光看荧光纸是否发光。

3.2 摄像和显示部分

摄像机是将荧光影像转化为视频电信号的装置，将传输到摄像管输入屏上的荧光影像转换成电信号；监视器是进行电光转化和影像显示的器件，即是将电信号转换为荧光影像。

如果在透视无影像时，排除上述高压部分的异常，就接着检查摄像和显示部分。先看看显示器的电源是否能正常开机，亮度和对比度是否正常，调节一下亮度旋纽，看亮度是否变化正常。如果亮度是变化正常的，基本就可排除监视器的故障了。接下来检查摄像机，首先看看摄像机的电源和摄像机与监视器的连线是否都在正常状态下。如果都正常的情况下，我们就可用电筒对摄像头照射晃动，观察监视器是否可见手电筒的晃动光影。如果可见，就说明摄像机与监视器都能正常工作，如果不可见，就是摄像头的故障。

3.3 影像增强部分

X射线不能为人眼所识别，须通过一定的采集、转换和显示系统转化为可见光的强度分布，从而形成人眼所见的X射线影像，即X线影像与荧光影像的转换。

影像增强器由增强管、壳体和电源三部分构成。增强管：输入窗、闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳。壳体：一般由铝材或铁片加工而成，且壳体内加有铅层和铍膜合金屏蔽层。电源：X线增强管用的电源常称为小高压。如下图：面向X光球管的瓶口是图像输入屏，面向摄像机的瓶口是图像输出屏。

如果上述两大部分都是正常的，剩下来就是要检查影像增强器了，这也是最难和最容易出现判断错误的部分。首先，检查增强器电源的输入和输出是否正常，留意一下是否听到“拍拍”的高压电向空气放电的打火声。如果发现打火，首先要区分是电源的小高压还是增强器的输出屏打火。如果是电源打火，就检查电极是否松动和小高压的电容是否有故障。如果是输出屏打火，就要与厂家或专业人员联系进一步检修了。

4.结论

当透视时没有影像出现，归纳起来主要有三部分：（1）高压部分（即X射线机）；（2）影像增强部分（即影像增强器）；（3）摄像和显示部分（即摄像机和监视器）。通过检查三大部分，可以快速判断故障。为了防止该故障的发生，我们要加强对重要部件的维护保养，定期检查，有效减少故障的发生率。

Principle and Fault Analysis of Medical X-ray Imaging

TAN Dan-hua Biomedical Engineering Department of Kaiping Hospital of Traditional Chinese Medicine (Kaiping 529300)

X-ray is not visible light, to the ionization enhancement, to the invisible X-rays into visible light, and then through the camera, through enhanced X-ray visible light video transmission to the display, the final completion of never see light to visible light. And the medical X ray machine is the use of different tissues and organs of the human body to the X-ray attenuation principle, through the continuous loading of the X ray source, the imaging medium into the dynamic image of general X ray equipment. This paper introduces the principle of X-ray image enhancement, analyzes the fault and the experience, so as to quickly judge and eliminate the fault.

X-ray, fluoroscopic machine image amplification, fault analysis

1006-6586(2016)08-0070-03

R814.42

A

2016-02-17

谭丹华，医疗器械工程师