医用X射线诊断装置----X射线成像甚础

       一、X射线成像甚础
       1．X射线基本特性X射线本质和普通光一样都属于电磁波，但其波长比可见光短，介于紫外线和7射线之间。X射线除具有电磁渡的共同属性外，由于站能量大、波K短，在 与物质相互作川过程巾，X射线具有以下儿种主要特性：
(1)穿透性：X射线波长短，对各种物质具有程度不同的夯透能力，能穿透町见光不能穿透的物体，在穿透过程中有一定程度的吸收即衰减。x射线的穿透力与x射线管电压密切相关，电压愈高，所产生的x射线波长愈短，穿透力也愈强：反之其穿透力也弱。x射线穿透物体的程度与物体的密度和厚度相关。密度高，厚度大的物体吸收的多，通过的少。x射线对人体组织穿透性能的差别是x射线成像基础，如表5一l所示。

       (2)荧光效应：X射线能激发荧光物质，如硫化锌镉及钨酸钙等，使渡&短的x射线转 换成波长长的町见荧光，这种转换叫做荧）t效应。荧光效应是进行透视检查的基础。

       (3)电离效应：X射线通过任何物质都可产生电离效应。空气的电离程度与空气所吸 收X射线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可检测X射线的量。X射线射人人 体，也产生电离效应，可引起生物学方砥的改变，即生物效应．是放射治疗的基础，也是进行 X射线检查时需要注意跻护的原因。

       (4)感光效应：涂有溴化银的胶片，经X射线照射后，感光而产生潜影，经显影、定影处理，感光的溴化银中的银离子（Ag+）被还原成金属银( Ag)，并沉积于胶片的胶膜内。此金 属银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影过程中，从X射线胶片上被清 除，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉积的多少，便产生了从黑到白不同灰度的影 像。所以，感光效应是X射线摄影的基础。

       (5)脱水效应（着色作用）：某些物质经X射线长期照射后，因结晶脱水而逐渐改变颜 色，如荧光屏、增感屏等。

       2．X射线成像基本原理X射线之所以能使人体组织结构在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X射线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体组织结构之间有密度和厚度的差别。当X射线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X射线量即有差异。这样，在荧屏或X射线片上就形成明暗或黑白对比不同的影像。冈此，X射线图像的形成，是基于以下三个基本条件：
       (l)X射线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；

       (2)被穿透的组织结构，存在着密度和厚度的差异，X射线在穿透过程中被吸收的量不同，以垩剩余下来的X射线量有差别；

       (3)有差别的剩余X射线，是不可见的，经过显像过程或数字成像过程，例如用X射线胶片显示，获得具有黑白对比、层次差异的X射线网像。

       3. X射线的产生X射线是一种高能光子束，是由于靶物质受高能电子流轰击而产生 的。X射线机产生定向的、实用的X射线应具备4个条件：
       ，应有电子源（阴极）来发射电子；
       笫二，应有一个受电子轰击而辐射X射线的物体（阳极靶）；

       第三，要有加速电子使其增加动能的电位差（管电压）；

       第四，要有一个高度真空(P<10--4Pa)的环境（玻璃外壳）．使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗．保护灯丝不被氧化。 X射线球管能产生定向的、实用的X射线，球管结构如图5-1所示。在X射线管内，抽真空的玻璃管巾装有阴极和阳极，阴极由钨丝制成螺旋状，并由低压电源如热。阳极靶F由 铝、钨或铜等金属制成。在阳极和阴极之间加有几万伏或几十万伏的直流高压。阴极发射 的热电子流被高压电场加速，以很大的速度轰击在阳极靶面上而骤然停止，电子流的动能立 即被转变为X射线波段的电磁能辐射（绝大部分能量转化为热能），辐射从管壁或窗口穿 出，也就形成了X射线， 

       4 .X射线机的分类
       (l)X射线机按输出功率分为：①大型X射线机，管电流在1000mA以上；②中型X射 线机，管电流在100~1000mA;③小型X射线机，管电流在100mA以下。

       (2)X射线机根据高压变压器的工作频率可分为：①工频X射线机(50Hz):②中频X射线机(400Hz-20kHz)；③高频X射线机(>20kHz)。

       (3)X射线机按照安装形式，可分为移动式和固定式两大类X射线机。

       (4)X射线机按照用途可分为诊断用X射线机和治疗用X射线机，其巾诊断用X射线机又可分为：①透视用X射线机（胃肠X射线机）；②普通摄影用X射线机；③专用X刳线机，为医院某科室或为人体某部位专用，如体层摄影用X射线机、心血管造影用X射线机、 牙科用X射线机、床边X射线机、手术用X射线机等。

       (5)技术发展使得数字式x射线机逐步推广，如数字减影血管造影技术、计算机x射 线摄影技术等。