【doc】双能X射线骨密度丈量中的X射线源【doc】双能X射线骨密度丈量中的X射线源 双能X射线骨密度丈量中的X射线月 棱电子学与探甜技能 NuclearEle?oni翻&Dct~doaTcchnolog;z V01.19No.3 May1999 双能x射线骨密度丈量中的 , 蔡建新卢爱明宋犀云 (北京大学重离子物理研究所,100871) 论述了双能量x射线骨密度丈量中运用的x射线源 器法和高压切换法.要点介绍K边过滤器法的组成,特色 关键词K边过滤器双能量x射线导言...
【doc】双能X射线骨密度丈量中的X射线源 双能X射线骨密度丈量中的X射线月 棱电子学与探甜技能 NuclearEle?oni翻&Dct~doaTcchnolog;z V01.19No.3 May1999 双能x射线骨密度丈量中的 , 蔡建新卢爱明宋犀云 (北京大学重离子物理研究所,100871) 论述了双能量x射线骨密度丈量中运用的x射线源 器法和高压切换法.要点介绍K边过滤器法的组成,特色 关键词K边过滤器双能量x射线导言 x射线源 R} 介绍了发生双能量X城的两种办法,即K边过滤 和长处,井对这两种办法作了比较 , … 现在在骨密度丈量中遍及选用80年代晚期的职能量X射线吸收法(DEXA).此法的重 要技能关键是x射线源怎么一起取得安稳的两种能量的x射线束.美国Lunar公司在 DEXA[】中选用了能量束挑选过滤器,将x射线管宣布的宽带谱变成两个窄的能 量带.而x光 管选用超安稳的高压和电子控制电路;美国Holog[c公司选用高压切换法来发生两种能量的x 射线能量束过滤器和稀有元素的吸收系数曲线 双能量x射线骨密度仪中广泛选用能量束过滤器来发生两种能量的x射线束.这种能量 束过滤器被称作K边过滤器,这是因为它对x射线能量的吸收系数的曲线成K形状而得名 的,图1是稀有元素铈(Ce)的吸收系数曲线].在K边过滤器中一般包括稀有元素.如铈 (Ce),钐(Sm)等. i00 一 10 - { V\? O204O6O8Oi00 光子能量/key 图1稀有元素铈的吸收曲线K边过滤器的吸收特性 光于阻量/keV 图2未经过滤的x线是没有经过过滤器的x射线能量谱,此谱的作业条件是x光管的作业电压为80kV, 18S 能量的范暖在15~80hV,在30keV左右有一个大的峰,55~70keV之间是x管骜靶的 特征 x线是经过过滤器后的x能谱0],过滤器选用铈K边过滤器,X光管工怍在 80kV.由 于图l的吸收特性,过滤后的能谱有两个峰,一个是在38keV左右,另一个在701五 eV左右.K 边过滤器对不同高压和稀有元素是很活络的,在其他高压和稀有元素下能够取得 不同的光子 能谱.例如,高压90kV和钐过滤器能够取得45和8OkeV左右两个峰. 图4是过滤后典型的丈量谱,能够很清楚地看到两个独立的峰0]. 1.o o?8 o.6 嚆 韶 罂0{ o?2 O 一 /80kv..rag/eraC 八 20406080i00 皓量/ 图3经过滤后的x线运用K边过滤器的长处 20 一. × 丰10 光子强量,k 图4过滤后典型的丈量谱 I)K边过滤器技能的长处是能够同对取得两种能量的x线束,选用超安稳的高压电源和 电子控制电路,使能量的安稳性大幅度的提高,来提高了扫描精度和取得较好的图画分辨率. 2)整个DEXA体系安稳性取决于X源的安稳性.圈5和图6是DEXA体系在扫描时刻 为15rain时两个能量通道的输出特性0,从图上看到漂移小于0.1.DEXA测验时刻的典型 值是5rain(脊椎和股骨),最长扫描时刻为10rain,所以这样的输出特性彻底可满意丈量要 求. ?I 黄】. 翌 嚣 o? × ?1 叶.一:一.逐个.一 .』——————————————.—,———.———————— 026日1012H 日}月/皿m 妻L 蓄 蓦..::二竺二00l681O1214 时闻/m 图5低能通道的输出特性围6高能通道的输出特性 3)剂量分患者剂量和环境剂量.患者剂量首要因数为扫描速度,X管高压和电流以 及x 线束过滤器,表l是不同扫描办法时的患者剂量[. 表I不同扫描办法时的患者剂量 环境剂量首要是因为X射线源的走漏形成的,一般小于lv/h. 186 4高压切换法发生双能X射线 除了用K边过滤法发生两种x射线能量外,还有一种高压切换法.该办法是经过切换高 压的办法取得两种x射线mg/cm的铈过滤器在80kV时 的x能谱,图8是高压切换法在7o和1iOkV时的x线能谱. 高压切换法是低能和高能别离丈量的,所以探测器不有必要进行能量鉴别t但每次采样需求 丈量两次高压切换或许会【起x线柬的不安稳.这种现象严峻时就需求校准.因为有两种能 / f._3.204060肋 光于陋量/kV 囤7K边过德的x线高压切换法x线能谱 应该说两种办法都有优缺点.现在的双能x线骨密度堪中这两种办法都有选用的. 参考文献 蔡建新,等.诅能x圭姹哥密度仪的原理和结构.棱电子学与探耐技能 LRad~donCrop.TechnicalNote#1.August1988 LunarRadiadortCrop.TechnlcalNote#2.August1988 LunarRadiationCropTechnicalNote#3.August1988 LunarRadiationCrop.TechnicalNote#4.A~gum1988 (收稿日期;1998—01-07) X—RaySourceinDualEnergyX—RayBoneDensityMeasure CaiJlanxinLuAimingS0ngXiyun (TheInstitute.fHeawIonPhyslc~,PekingUniversity,Beijing-100871) AbstractThispaperdescribedtheX—ray~ourceindua1energyX—rayb仰roducedtwo methodsofproducingdualenergyX?ray,e.g.theK-edge{ilterandtheswitchedhightenaiona ndintmducedthe component.characterandadvantageoftheK-edge/[hermethodmainly. Keywords:K—edgefilterDualenergyX—rayBonedensityrtleNstli~ 【作者简介J ,53岁,副教授.顶士;卢爱明,男,24岁,硕士生;宋犀云.男,26岁.美国北卡大蔡建新,男 学生物医学工 程系博士生, 187
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