个条件：①自由活动的电子群；②电子群在高压电场和真空条件下高速运行；③电子群 在高速运行时突然受阻（靶面）。X线的产生是经过降压变压器使X线管灯丝加热，产生 自由电子并云集在阴极附近 ,当升压变压器向X线管两极提供高压电时，阴极与阳极 问的电势差陡增，处于活跃状态的自由电子，受强有力的吸引，成束以高速由阴极向阳 极行进，撞击阳极钨靶原子结构并发生能量转换，其中仅约1%能量形成了X线，由X 线管窗口发射，其余99%以上则转换为热能，由散热设施散发。 二、X线的特性 X线是波长很短的电磁波，以光的速度沿直线前进，其波长范围为0.0006-50m: 目前X线诊断常用的波长范围为0.008-0.031m(相当于40-150kV),比可见光的波长 要短得多，肉眼看不见。X线与临床医学成像有关的主要特性有如下几点： 1.穿透作用X线对人体各种组织结构穿透力的差别是X线成像的基础。X线具 有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质。X线的穿透能力 与X线被长有关，波长愈短，穿透能力愈强：波长愈长.穿透能力愈弱。X线波长与X 线管电压有关，管电压愈高， 产生的X线波长愈短。同时，X线的穿透力还与被照体的 结构（密度和厚度）有关。 2.荧光作用X线能微发荧光物质（如铂化钡、钨酸钙及某些稀土元素等），产生 肉眼可见的荧光，即X线作用于荧光物质，使波长短的X线转换成被长较长的荧光， 这种转换叫做荧光效应。此特性是进行X线透视检查的基础。 3,感光作用感光作用是X线摄影的基础。涂有溴化银的胶片经X线照射后感光 产生潜影，经显定影处理，感光的溴化银离子(Ag*),被还原成金属银(Ag),并沉淀于 胶片的胶膜内，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银在定影及冲洗过程中，从X线胶片 上被洗掉，显出胶片片基的透明本色。由于金属银沉淀的不同，产生黑白不同的影像。 .电离作用X线通过任何物质被吸收时，都将产生电离作用，使组成物质的分 子分解成为正负离子。X线通过空气时，可使空气产生正负离子而成为导电体。因为空 气的电离程度，即其所产生的正负离子量同空气所吸收的X线量成正比，因此，测量 电离的程度可计算X线的照射量，此为放射剂量学的基础。 5生物效应X线穿诱机体被吸收时，与体内物质产生相互作用，伸机体和御胞 结构产生生理和生物的改变，主要是细胞组织产生抑制、损害甚至坏死，称为X线的 生物效应。X线对机体的损害程度与吸收X线量的大小有关。X线的生物效应是放射治 疗学的基础，同时也指导X线检查和治疗的防护措施。 三、X线机的基本结构 X线机的类型多种多样，但其基本构造包括X线管、变压器和控制器3部分。 1.X线管(X-Ray tube)目前常用的X线管是热阴极真空管。阴极是钨制灯丝，阳 极为钨靶，用以阻挡快速运行的电子群。以低电压(6~12)电流，通过阴极灯丝，灯丝 发热而产生电子群。当X线管的两极加以高电压(40~150kV,一般为40-90kV),电子 群高速从阴极向阳极运行，撞击鹤靶突然受阻，从而产生X线和大量的热能
2,变压器主要由一个铁心，一个初级线圈和一个次级线圈所构成。在X线机中 以高压变压器供应高压电于X线管两极，并以降压变压器（灯丝变压器）供应低压电流 于阴极灯丝。当交流电向初级线圈输入时，则次级线圈输出的电压可按照两个线圈的比 例升高或降低。 3.控制器控制器主要用以调节通过X线管两极的电压和通过阴极灯丝的电流。 分别控制X线的质和量。控制器内装有许多电钮、电表、电阻和自耦变压器，还装有 调节曝光时间的计时器。 X线的质取决于电子运行的速度及其撞击钨靶后动能所耗损的程度。改变高压变压 器的电压，即可调节电子运行的速度。电压越高，电子的运行速度越快，动能消耗增 多，由X线管发射的X线波长越短，穿透力越强。 X线的量则取决于通过X线管的电流大小，即撞击在钨靶上的电子数量。改变灯丝 的热度，可调节电子发生的数量，电流越大，则灯丝越热，电子越多，撞击在钨靶上的 电子数量也越多。 四、X线成像原理 X线能使人体在荧光屏上或胶片上形成影像，主要是由于X线具有穿透性、荧光作 用和感光作用等特性，同时也因为人体组织结构有密度和厚度的差别，这种差别，导致 X线透过人体各种不同组织结构时，被吸收的程度不同，到达荧光屏或X线片上的X 线量出现差异，从而在荧光屏或X线片上形成黑白对比不同的影像。 X线影像的形成，必须具备3个基本条件：①X线要具备一定的穿透力：②被穿透 的组织结构必须存在密度和厚度的差异、从而导致穿透物质后剩余X线星的差别； ③有差别的剩余X线量，仍为不可见的，必须经过载体显像（如X线片，荧屏等）的过程 才获得有黑白对比、层次差异的X线影像。 不同的人体组织结物，根据其密度的高低及其对X线吸收的不同可分3类：) 骼，它的比重高、密度大，吸收X线量多。X线片上骨酪部位感光最少显示白色，称为 高密度影像；②软组织包括皮肤、肌肉、结缔组织，内脏及液体等，彼此之间密度差别 不大，X线片上显示灰白色，称为中等密度影像。③脂肪及气体，脂肪组织较一般软组 织密度低，在良好的X线片上显示灰黑色：气体的密度最低，吸收X线最少，在X线 片上呈深黑色，称为低密度影像。 五、X线检查技术 X线检查方法可分为常规检查、特殊检查和造影检查3大类，常规检查包括透视和 X线摄影，是X线检查中最基本和应用最广泛的方法 (一）X线常规检查 1.透视(luoroscopy）透视是一种简便而常用的检查方法。透视最适用于人体天然对 比较好的部位，如胸部透视，可观察肺、心脏和大血管。腹部则仅常用于观察丽下游离气 体和胃肠道梗阻以及致密的异物。但胃肠道彻餐检查和机剂灌肠时必须应用透视检查。 透视的优点是简便易行，可转动病人体位进行多方向观察，除可观察形态变化外
还可了解器官的动态活动，如呼吸和膈肌运动，心脏和大血管的搏动，胃肠道的蠕动和 排空等。透视的主要缺点是不能显示轻微改变和观察厚部位，且不能留下水久的记录， 以供随访或复查时比较。 2.摄影(radiograhy)摄片检查也是临床上最常用最基本的检查手段，摄片检查适 用于人体任何部位。 摄片的优点：应用范围广，受检者受照X线量较少，能使人体厚、薄的各部结构 较清晰地显示，并可作永久性资料保存，随时进行教学科研或复查对照。其缺点是检查 的区域为胶片大小所限制，不能观察运动功能。 (二)特殊摄影检查 1,体层播影(tomgerany)普通X线照片是将X线投照路径上立体三维李间组织结 构的所有影像重叠投影于胶片上。病变往往被前后上下各层组织所遮盖，诊断受到很大 限制。体层摄影则通过特殊的装置和操作获得某一特定层面上的组织结构影像，而不属 于该选定层面的结构则被模糊掉 体层摄影常用于明确平片难于显示、重叠较多和处于较深部位的病变，多用于了解 病变内部结构有无破坏、空洞或钙化以及病变的确切部位和范围。 2.高千伏摄影(high kV radiography)高千伏摄影是用高于120kV(常用120~150kV) 的管电压进行摄影。需用高电压小焦点X线管、特殊的滤线器和计时装置。由于X线 穿透力强，能穿过被照射的所有组织，可在致密影像中显示出被隐蔽的病变 (三)造彩检查 由于人体组织厚度与密度不同，对X线吸收程度不同，到达荧屏或胶片上X线出 现差别，因此表现出不同的阴影，这就是人体组织的天然对比。但人体组织结构中相当 一部分，只依靠自身密度与厚度差异不能在普通X线检查中显影，此时，通过“人工 对比”，将高于或低于该组织结构的物质引入器官内或其周围间隙，使之产生对比显影 称为造影检查(contrast examination)。引人的物质称为对比剂。造影检查可显著扩大X线 检查的范围，应用广泛。 1.造影检查的注意事项对比剂与一般治疗药物不同，使用方法特殊，如剂量大， 浓度高，速度快，给药部位直接等。对比剂的给药，实际上等于将大量药物直接引入人 体内的某一部位，所以操作者应技术熟练，热悉对比剂的性能、用途及禁忌证等事项。 ①造影前应注意掌握各种造影的适应证，选择好检查方法和术式，向患者说明术中可能 出现的问题以求得合作：②严格控制禁忌证，对有过敏史者、甲亢病人、心脏代偿不全 及无尿症病人都禁用对比剂，肝肾功能严重损害、多发性骨髓瘤患者，如必须做造影 应权衡得失，慎重考虑。③做碘剂和麻醉药等过敏试验：④根据具体情况，术前应用镇 静剂（戊巴比妥钠）、抗痉挛药(6542)或抗组织胺药等：⑤准备好各种副反应及并发症 的急救药品 2.造影方法按照对比剂引入人体途径不同，可将造影检查方法分为直接引人法 和生理排泄法二大类。 (1)直接引入法：.将对比剂通过人体自然孔道、瘘管和体表穿刺等途径进入体内而 达到造影目的。包括胃肠道造影、缕道造影、椎间盘造影、脊髓造影、子宫输卵管造 4
影、支气管造影、脑室造影、选择性心血管造影、支气管动脉造影等。 (2)生理排泄法：将对比剂经口服、静脉注入或静脉滴注后，使对比剂在人体内选 择性地经过某一器官的生理性排泄作用，暂时停留在其通道内，使该器官得以显影。包 括静脉尿路造影、静脉胆系造影、口服碘番酸胆囊造影等。 3.对比剂及其副反应、并发症的处理对比剂主要分为两大类：①阳性对比剂、 如原子量及比重大的碘、钡等：②阴性对比剂，如空气等。应用麻醉药或碘剂后可能引 起不良反应和并发症，应采取必要的相应措施。 ()轻度反应：表现为全身灼热感、面部潮红、胸闷、气急、流泪、恶心、呕吐 头晕及荨麻疹等。-一般不需要特殊治疗，经短时间休息或对症治疗后即可好转。 (2)重度反应：可出现呼吸困难、喉部痉挛、支气管痉挛、血压下降、昏迷、惊 厥、一过性心律失常，甚至肺水肿等。造影时出现重度反应则应立即停止造影，进行急 救，如进行抗休克治疗、抗过敏治疗和对症治疗。呼吸困难者应给氧；周围循环衰竭 者应给去甲肾上腺素，心跳停止者，须即行心脏按摩。 六、X线检查中的防护 (一)X线防护的意义 X线检查的应用面广量多，是临床诊治疾病不可缺少的重要手段。但是，由于X线 对机体的生物效应，在过量照射时，不可避免地会给人体带来辐射危害。因此，必须重 视X线的防护。既要注意工作人员，也要注意病人的防护，这样才能更好地发挥X线 检查的作用，避免不必要的损害。 (二】文线防护的原则 防护实践正当化、防护的最优化和个人剂量限制是X线防护的3大基本原则。除此 之外，实际工作中还要遵循下列原则： 1时间防护指一切人员应尽可能减少在X线场内停留的时间，尽量缩短照射时 间，减少受照剂最 2.距离防护·X线机工作时，应尽一切可能使工作人员远离X线源。病人与X线 球管的距离不能小于35cm。 3,屏蔽防护屏蔽即在X线源与人员间放置种能吸收X线的物质，如铅破隅 混凝土墙壁、铅围裙等，从而诚弱或消除X线对人体的危害。 (三)X线的防护措施 1,控制照射剂量放射工作人员长年累月接触X线，必须注意控制受照剂量。同 时对病人的照射也不能一次大剂量或经常照射。一般情况下，放射工作人员的受照剂量 应严格按照月剂量当量控制，建立放射工作人员健康档案，定期检查。卫生部根据国家 974年颁发的（福射防护规定》曾分别于1978年和1980年制订了《医用X线卫生防护规 定》，对剂量控制有非常明确具体的规定 2.机房的防护要求 X线机房应有足够的使用面积，以保证X线机的合理安装 尽可能减少散射线的影响。一般100mA以下的X线机房应不小于24m2,200mA以上.的 X线机房应不小于36m2,多功能X线机房面积应酌情扩大。机房的高度应不低于3.5m, 5
机房墙壁（包括多层建筑物的天棚、地毯等）必须有一定的防护厚度。一般摄影机房要求 有线束朝向（投照方向）的墙壁应有2mm铅当量的防护厚度。其他侧壁应有1mm铅当量 的防护厚度。投照方向不应正对门窗。此外，机房布局要合理，不要堆放与诊断工作无 关的杂物，以免引起多余的散射线。 3X线机的防护要求X线机在结构上都十分重视对X线的防护，在保证X线机功 能不受影响的前提下，采用多种防护方法，尽量减少被检查者和工作人员的损伤。X线 球管口应有1.5~2mm厚的铝板，滤过长波射线，保护病人皮肤。X线球套应有1~ 1.5mm厚的铅皮，照片或透视时尽量把光圈缩小。 七、X线诊断的新进展 影像的数字化是X线诊断最新和最重要的进展。医学影像的数字化主要是指医学 影像以数字方式输出，直接利用计算机对影像数据快捷地进行存储、处理、传输和显 示。目前，X线摄影的数字化方式主要有以下3种 l.直接成像方式以计算机X线摄影(computed adiography,CR)方式为代表，不以X 线胶片为记录和显示信息的载体，而是使用可记录并可由激光读出X线影像信息的成 像板(imaging plate,P)作为载体，经X线曝光及信息读出处理，形成数字式平片影像。 2.间接成像方式此方式沿用了影像增强管电视链的方式，首先，经X线曝光在 影像增强管电视链上形成视频影像，再使视频影像数字化，形成数字式平片影像，此 种方式成像的原理与数字减影血管造影(DSA)成像基本相同，只是通常不作减影处理。 般称此种方式为数字式X线摄影(,DR) 3.过渡方式采用专门的读出装置，扫描已摄取的常规X线胶片，使胶片上记录 的模拟信息数字化为数字式平片影像， 此种方式是回顾性施行的，通常作为把以往的常 规X线平片信息数字化的过渡方式。 !.CR的基本结构和工作原理传统的X线成像是经X线摄影后将信息记录在胶片 上，经显定影等处理后，影像才能在照片上显示。CR则是将X线影像信息记录在成像 板，构成潜影。用激光束以2510×2510的象素矩阵（象素约0.1mm大小）对荧光板进行 扫描读取，经计算机图像处理系统进行灰阶与亩位等处理，通过改善影像的细节、图像 降噪、灰阶对比度调整、影像放大、数字减影等，将影像的特征信息图像在荧屏上显 示。荧屏上的图像既可供观察分析，还可用多顿光学照相机摄于胶片上，也可用谦光照 相机把影像的数字化信号直接记录在胶片上，大大提高图像质量。CR的数字化图像信 息还可用磁带、磁盘和光盘作长期保存。 2.CR影像特点 (1)高灵敏度：即采集极弱的信号时不致被噪声所掩盖。 (2)高分辨力：对于影像的分辨力，可理解为能够分辨出的最小微粒的大小，或者 说能够将两个微粒区分开来的能力。CR系统的象素可多达2000×2000个，可观察到采 用其他技术无法看到的细节。 (3)高线性度：所谓线性是指影像系统在整个光谱范围内得到的信号与真实影像的 6