包括X线管,变压器和操作台。 X线管为一高真空的二极管,杯状的阴极内装着灯丝,阳极由星斜面的钨靶和附属 敢热装置组成。变压器包括降压变压器,为向X线管灯丝提供电源,一般电压在12V 以下:和升压变压器以向X线管两极提供高压电,需40一150kV。操作台主要为调节 电压、电流和嗪光时间面设置的电压表、电流表、时计和调节旋钮等。在X线管、变压 器和操作台之间以电缆相连。X线机主要部件及线路见图1小1。 X线的发生过程是向X线管灯丝供 X线 电,加热,在阴极附近产生自由电子,当 向X线管两极提供高压电时,阴极与阳 极间的电势差陡增,电子以高速由阴极 高压变 向阳极行进,轰击阳极钨秘而发生能量 转换,其中1%以下的能量转换为X线, (篷压) 99%以上转换为热能。X线主要由X线 管窗口发射,热能由散热设范散发。 X线开关 (二)X线的特性 千伏电压表 X线属于电磁波。波长范围为 0.0006-50nm。用于X线成像的波长 为0.031~0.008nm(相当于40-150kV 时)。在电磁辐射谱中,居Y射线与紫外 电源开关 线之间,比可见光的波长短,肉眼看不 交减110N或220v11保险丝 见。此外,X线还具有以下几方面与X 图1】X线机主要郡件示意图 线成像和X线检查相关的特性: 穿透性:X线波长短,具有强穿透 力,能穿透可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线的穿 透力与X线管电压密切相关,电压愈高,所产生的X线波长愈短,穿透力也愈强:反之 其穿透力也弱。X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线穿透性是X线成像的基础。 荧光效应:X线激发荧光物质,如硫化锌镉及钨酸钙等,使波长短的X线转换成波 长长的可见荧光,这种转换称荧光效应。荧光效应是进行透视检查的基础。 感光效应:涂有澳化银的胶片,经X线照射后,感光而产生潜影,经显、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。而未感光的澳化银,在定影及冲洗过程中,从X线胶片 上被洗掉,因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉积的多少,便产生了黑至白的影 像。所以,感光效应是X线摄彭的基础。 电离效应:X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线的量成正比,因而通过测量空气电离的程度可测X线的量。X线射入人体,也产生 电离效应,可引起生物学方面的改变,即生物效应,是放射治疗的基础,也是进行X线 检查时需要注意防护的原因
二、X线成像基本原理 X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像,一方面是基于X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之间有密度和厚度的差别。当X 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线量即 有差异。这样,在荧屏或X线片上就形成明暗或黑白对比不同的彩像。 因此X线影像的形成,是基于以下三个基本条件:首先,X线具有一定的穿透力、 能穿透人体的组织结构:第二,被穿透的组织结构,存在着密度和厚度的差异X线在穿 透过程中被吸收的量不同,以致剩余下来的X线量有差别:第三,这个有差别的剩余X 线,是不可见的,经过显像过程,例如经X线片的显示,就能获得其有黑白对比、层次差 异的X线影像。 人体组织结构由不同元素所组成,依各种组织单位体积内各元素量总和的大小而 有不同的密度。人体组织结构的密度可归纳为三类:属于高密度的有骨组织和钙化灶 等;中等密度的有软骨、肌肉、神经、实质器官,结缔组织以及体液等:低密度的有脂肪组 织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体等。 当强度均匀的X线穿透厚度相等,密度不同组织的结构时,由于吸收程度不同,而 出现图1山2所示的情况。在X线片上(或荧屏上)显出具有黑白(或明暗)对比、层次 差异的X线影像。胸部的肋骨密度高,对X线吸收多,照片上呈白影:肺部含气体,密 度低,X线吸收少,照片上呈黑影。 人体组织离春度组织 (骨) X线片 灰 荧屏 m东 因142 X线穿惠低夜促要化,保费泽所主吴大光多,款现得上明无。青倍度组快两检相反 病变可使人体组织密度发生改变。例如,肺结核病变可在低密度的肺组织内产生 中等密度的纤维性改变和高密度的钙化灶,在胸片上,于肺的黑影背景上出现代表病变 的灰和白影。因此,组织密度不同的病变可产生相应的病理X线影像。 人体组织结构和器官形态不同,厚度也不一样。厚的部分,吸收X线多,透过的X 线少,薄的部分则相反,于是在X线片和荧屏上显示出黑白对比和明暗差别的影像。 -4一
所以,X线成像与组织结构和器官厚度也有关。 由此可见,组织结构和器官密度和厚度的差别,是产生影像对比的基础,是X线成 像的基本条件。 三、X线成像设备 X线机包括X线管及支架,变压器,操作台以及检查床等基本部件。影像增强电 视系统(image intensify telesion,lTV)已成为X线机主要部件之一。为了保证X线 摄影质量,X线机在摄影技术参数的选择、摄影位置的校正方面,多已是计算机化,数字 化、自动化。为适应影像检查的发展,除通用型X线机外,还有适用于心血管、胃肠道、 泌尿系统、乳腺及介人技术、儿科、手术室等专用的X线机。 第二节X线图像特点 X线图像是由从黑到白不同灰度的影像所组成。这些不同灰度的影像是以密度来 反映人体组织结构的解剖及病理状态。 应当指出,人体组织结构的密度与X线图像上影像的密度是两个不同的概念。前 者是指人体组织中单位体积内物质的质量,而后者则指X线图像上所示影像的黑白。 但是物质密度与其本身的比重成正比,物质的密度高,比重大,吸收的X线量多,影像 在图像上呈白影。反之,物质的密度低,比重小,吸牧的X线量少,影像在图像上呈黑 影。因此,图像上的白影与黑影,虽然也与物体的厚度有关,但主要是反映物质密度的 高低。在工作中,通常用密度的高与低表达影像的白与黑。例如用高密度、中等密度和 低密度分别表达白影、灰影和黑影,并表示物质密度的高低。人体组织密度发生改变 时,则用密度增高或密度诚低来表达影像的白影与黑影。 还应指出,X线图像是X线束穿透某一部位的不同密度和厚度组织结构后的投影 总和,是该穿透路径上各个结构影像相互叠加在一起的影像。例如,正位X线投影中 既有前部,又有中部和后部的组织结构。X线束是从X线管向人体作锥形投射的,因 此,X线影像有一定程度的放大和使被照体原来的形状失真,并产生伴影。伴影使X 线影像的清度减低。 第三节X线检查技术 如前所述,人体组织结构的密度不同,这种组织结构密度上的差别,是产生X线影 像对比的基础,称之为自然对比。对于缺乏自然对比的组织或器官,可人为地引人一定 量的在密度上高于或低于它的物质,使之产生对比,称之为人工对比。自然对比和人工 对比是X线检查的基础。 一、普通检查 包括荧光透视和摄影。 荧光透视(uoro80opy):简称透视。一般透视须在暗室内进行,透视前须对视力行 暗适应。采用影像增强电视系统,影像亮度明显增强,效果好。透视可转动患者体位, -5-
改变方向进行观察;了解器官的动态变化,如心、大血管搏动,隔运动及胃肠蠕动等;操 作方便:费用低:可立即得出结论。但影像对比度及洁所度较差,难于观察密度与厚度 差别小的器官以及密度与厚度较大的部位,例如头颅、脊柱,骨盆等。缺乏客观记录也 是一个缺点。 X线摄影(radiography):对比度及清渐度均较好:不难使密度,厚度较大或密度,厚 度差别较小部位的病变显影。常需作互相垂直的两个方位摄影,例如正位及侧位。 二、特殊检查 体层摄影(tomography):普通X线片上,一部分影像因与其前、后影像重叠,而不能 显示。体层摄影则可获得某一选定层面上结 构的影像,而选定层面以外的结构则在投影 过程中被模糊掉,其原理如图1山3所示。体 层摄影常用以明确平片难于显示、重叠较多 和处于较深部位的病变,用于了解病变内部 结构有无破坏、空洞或钙化,边缘是否锐利以 及病变的确切部位和范固等 软线摄影:采用能发射软X线,即波长长 的X线的钼靶管球,用以检查软组织,特别是 乳腺的检查 其他:特殊检查方法尚有①放大摄影,采 用微焦点和增大人体与照片距离以显示较细 微的病变:@荧光摄影,在荧光成像基础上进 行缩微摄片,主要用于集体体检。 在光 困山体层摄影原理示意 三、造影检查 即在定层面的平面上,结果在被松的 部位内,只有选定的 高于或低于该结构或器官的物质引人器官内器险执年产 对于缺乏自然对比的结构或器官,可将 是结构始投影在上 不断移动面成康糊影像(B)】 或其周围间隙,使之产生对比以显影,此即造 影检查。引入的物质称为对比剂(contrast medium)也称造影剂。造影检查的应用,扩 大了X线检查的范围。 (一)对比剂 按密度高低分为高密度对比剂和低密度对比剂两类。 1.高密度对比剂为原子序数高、比重大的物质。常用的有钡剂和碘剂。 钡剂为医用硫酸钡粉末,加水和胶配戒不同类型的钡混悬液。主要用于食管及胃 肠造影。 碘剂种类繁多,分有机碘和无机碘制剂两类 将有机碘水剂类对比剂注入血管内以显示血管和器官,已有数十年历史。经肾排 出,可显示肾盂及尿路,直接注人动脉及静脉可显示血管,还可作CT增强检查等。0 -6
年代以前采用离于型对比剂。这类高渗性离子型对比剂,可引起毒副反应。0年代开 发出非离子型对比剂,它具有相对低渗性、低粘度、低毒性等优点,降低了毒副反应,适 用于血管造影、中枢神经系统检查及增强CT扫描。只是费用较高。 水溶性碘对比剂有:①离子型,如泛影葡胺(urografin)为代表;②非离子型,有碘苯 六醇(iohexol),碘普罗胺(iopromide)和碘必乐(iopamidol)等。 无机碘制剂当中,有碘化油(lipoidl)和碘苯酯(pantopaque)。现应用较少。 2.低密度对比剂为原子序数低、比重小的气体,如二氧化碳、氧气、空气等。应 用不多 (仁)造影方式 有以下两种方式。 1.直接引入包括:①口服法:如食管及胃肠钡管检查;②灌注法:如钡剂灌肠,逆 行泌尿道造影及子宫输卵管造影等;③穿刺注入法:直接或经导管注人器官或组织内, 如心血管造影和脊髓造影等。 2.间接引入经静脉注入碘对比剂后,对比剂经肾排人泌尿道内,而行尿路造影 (三)检查前准备及造影反应的处理 各种造影检查都有相应的检查前准备和注意事项,必须认真准备,以保证检查满意 和患者的安全。应备好抢救药品和器械,以备急需 在对比剂中,钡剂较安全。造影反应中,以碘对比剂过敏较常见,有时较严重。应 用陕对比剂时,要注意:①了解患者有无用对比剂禁忌正,如严重心、肾疾病和过敏体质 等。②作好解释工作,争取患者合作。③对比剂过敏试验,如阳性,不宜造影检查。但 应指出,过敏试验阴性也可发生反应。因此,应有抢救过敏反应的准备与能力。④严玉 反应包括周围循环衰端和心脏停搏、惊厥、喉水肿和哮喘发作等,应立即终止造影并进 行抗休克,抗过敏和对症治疗。呼吸困难应给氧,周围循环衰竭应给去甲肾上腺素,心 脏停搏则斋立即进行体外心脏按摩 四、X线检查方法的选择原则 X线检查方法的选择,应该在了解各种X线检查方法的适应证、禁忌证和优缺点 的基础上,根据临床初步诊断和诊断需要来决定。一般应当选择安全,准确、简便而又 经济的方法。因此,应首先用普通检查,再考虑造影检查。但也非绝对,例如胃肠检查 首先要选用钡剂造影。有时两三种检查方法都是必须的,例如对于某些先天性心脏病 准备手术治疗的患者,不仅高要胸部平片,还需作心血管造影。对于可能发生一定反应 和有一定危险的检查方法,选择时更应严格掌握适应证,不可滥用,以免给患者带来损 第四节X线分析与诊断 X线诊断是重要的临床诊断方法之一。诊断以X线图像为基础,因此需要对X线 影像进行认真、细致的观察,分辨正常与异常,并了解X线影像所反映的正常与病理的 解剂特点。综合X线各种病理表现联系临床资料,包括病史,症状,体征及其他临床