第六节　X线影像的放大与变形

一、影像放大与变形的概念

影响X线影像质量的物理因素有密度、对比度、锐利度、颗粒度，而影响X线影像质量的几何因素则是失真度，包括影像的放大与变形，即影像放大与变形程度统称为失真度。

在X线投影过程中，如果被照体影像与实际物体具有同样的几何形态，只有几何尺寸的改变时，称为影像的放大。被照体影像与实际物体之间几何形态的差异称为影像变形。

二、影像的放大

焦点-影像探测器距离与被照体-影像探测器距离是影响影像放大的两个主要因素。当焦点-影像探测器距离一定时，影像放大取决于被照体-影像探测器距离，被照体-影像探测器距离越远，则影像放大越大；如果被照体-影像探测器距离保持不变，则焦点-影像探测器距离越短，影像就越放大。

常规X线摄影时，为了使被照体影像保持最小的放大率，应遵循两个原则：一是被照体尽可能接近影像接收器；二是焦点至影像接收器应有适当的距离。

（一）放大率的计算

影像的放大程度是通过放大率表述的，被照体影像长度与被照体实际长度的比值称为放大率。

例如，S：被照体影像长度；G：被照体实长；a：焦点-被照体距离；b：被照体-影像探测器距离，则放大率M的计算公式为：

从公式可知，被照体-影像探测器距离越大或焦点-被照体距离越小时，放大率越大，影像放大导致的失真度也越大。

（二）放大率的确定

上述放大率的计算公式是假设X线焦点为点光源，然而，X线实际焦点是个面，有长度和宽度，因此，成像过程中必然产生半影。

所谓半影，是指X线成像时，影像边缘一定宽度的模糊影像。半影大小随X线管焦点大小以及焦点、被照体、影像接收器三者间的距离关系而变化。

当半影<0.2mm时，人眼观察影像毫无模糊之感；当半影≥0.2mm时，人眼观察影像就会开始有模糊之感。因此，0.2mm的半影模糊值就是模糊阈值。

影像放大率的控制是基于模糊阈值（0.2mm），即无论焦点尺寸、被照体-影像探测器距离以及焦点-影像探测器距离如何变化，其模糊值都不应超过0.2mm。

影像放大对影像质量的影响小于变形，但对于需要测量的摄影部位，例如心脏测量、眼球异物定位等，对影像放大的控制则变得重要。例如，以心脏测量为诊断目的的X线摄影，要求焦点-影像探测器距离为200cm，以减小影像放大率。

三、影像的变形

影像的变形是同一被照体的不同部位，产生不等量放大的结果。

对影像放大的判断相对容易，它可通过计算放大率得出。然而，对影像变形的判断却比较困难，因为人体组织本身的形态就是各种各样的，而且不断变化，即便是同一组织，也可因中心射线、被照体组织以及影像接收器三者位置的变化而显示出不同的形态。

（一）影像变形的类型

影像变形可分为放大变形、位置变形、形状变形。

1.放大变形

是指被照体组织结构在摄影时被放大，导致病灶或组织结构形状的变化。

从某血管与影像接收器呈平行、倾斜和垂直状态下的放大变形影像可见，尽管是同一血管，但其投影后的影像长短和形态都不一样。不等量放大产生的变形显示为一端粗、一端细的影像，它的大小与形态随倾斜角度而定。厚部位摄影时，影像变形相对较大。

2.位置变形

由于X线束是锥形射线束，不同角度的斜射线使被照体中各点的投影发生不同程度的相对位移。

假设被照体中有A和B两个病灶，它们距中心线距离相等，但A病灶距影像接收器比病灶B远，则摄影结果是A病灶影像落到了B病灶影像的外侧。这说明接近中心线和靠近影像接收器的物体的位置变形小，同理，当中心线改变时，也可造成位置变形。

位置变形是客观存在的，在一定程度上也是可控的，如何减小或利用位置变形是体位设计时需要加以考虑的。

3.形状变形

因投影方向不同而导致的病灶或组织结构形状的变化。

例如，球形病灶在中心线垂直投照时的影像是圆形，若在倾斜中心线投影时则为椭圆形。越远离中心线，影像变形越大，椭圆形影像的长轴越长。影像接收器倾斜时，也可发生类似的形状变形。

X线中心线投射方向和角度的改变对被照体的变形有很大影响。在X线摄影学中，确定某一摄影位置时，总要把中心线的投射方向和角度及射入点作为一个要领提出来，就是考虑了X线影像形成中的几何因素。一般地说，要求中心线通过摄影位置中的目的部位，并垂直于影像接收器，其目的为防止该部位影像的变形。但是，在X线摄影中为了避开非检部位的影像重叠，利用中心线倾斜投影也是必要的。

（二）影像变形的控制

影像放大与变形受X线投影过程中几何条件控制，取决于中心线（焦点）、被照体、影像接收器三者之间的位置关系。

为防止影像的严重变形，应遵循以下几个原则：

1.被照体平行影像接收器，使放大变形最小。

2.被照体接近中心线，并尽量靠近影像接收器，使位置变形最小。

3.中心线射入点通过被检部位，并垂直于影像接收器，使形状变形最小。