1、第二章第二章 普通普通X线成像线成像2.1 X线的本质和特征线的本质和特征nX线的发现：线的发现：18951895年，伦琴用年，伦琴用CrookesCrookes管研究高真空下放管研究高真空下放电现象时电现象时 X X射线简称射线简称“X X线线”，又称，又称“伦琴射线伦琴射线”。伦琴荣获了伦琴荣获了19011901年首届诺贝尔物理学年首届诺贝尔物理学奖奖。nX线的本质：线的本质：是一种是一种电磁波电磁波，具有一定的波长和频率，具有一定的波长和频率，具有波粒二重性，具有波粒二重性，X线成像线成像利用了它与物利用了它与物质相互作用时发生能量转换，突出了微质相互作用时发生能量转换，突出了微粒性。粒
2、性。X线的波长极短、能量极大，线的波长极短、能量极大，它的它的波波长介于紫外线和长介于紫外线和射线之间射线之间nX线的特征：线的特征：1物理特性物理特性（1）穿透作用穿透作用：穿透能力与穿透能力与X线光子的能线光子的能量成正比量成正比，还与被照物体的密度有关。，还与被照物体的密度有关。（2）荧光作用荧光作用：当：当X线照射某些荧光物质线照射某些荧光物质（如钨酸钙等）时能激发产生荧光。（如钨酸钙等）时能激发产生荧光。（3）电离作用电离作用：物体受：物体受X线照射时，使核线照射时，使核外电子脱离原子轨道，即。外电子脱离原子轨道，即。（4）热作用）热作用。（5）干涉、衍射、反射、折射作用）干涉、衍射
3、、反射、折射作用2化学特性化学特性（1）感光作用感光作用：是是X线摄影的基础线摄影的基础（2）着色作用着色作用：使某些物质：使某些物质(如铂氰化钡如铂氰化钡)的结晶的结晶体脱水而改变颜色。体脱水而改变颜色。3生物效应生物效应 生物细胞经一定剂量生物细胞经一定剂量X线的照射会受到抑制、线的照射会受到抑制、损伤、坏死，生物效应既有利又有弊损伤、坏死，生物效应既有利又有弊 在在X线诊断和治疗中主要利用了线诊断和治疗中主要利用了X线的穿线的穿透、荧光、电离、感光、生物等特性透、荧光、电离、感光、生物等特性。n X线的质与量：线的质与量：1X线的质：线的质：X线穿透物体的能力，即光子能量的大小线穿透物体
4、的能力，即光子能量的大小称为称为X线的质线的质，又称，又称硬度硬度。X线的质是线的质是通过管电压通过管电压(千伏值千伏值)的大小来的大小来反映反映的，管电压越高，质越硬。的，管电压越高，质越硬。2X线的量：线的量：垂直于垂直于X线束的单位面积上，单位时间内线束的单位面积上，单位时间内通过的光子数称为通过的光子数称为X线的量线的量，在，在X线诊断中，线诊断中，X线的量是线的量是由毫安秒由毫安秒(mAs)来表示来表示。nX线的产生条件：线的产生条件：足够数量高速运动的电子；足够数量高速运动的电子；有一个能够经受高速电子撞击产生有一个能够经受高速电子撞击产生X线的靶；线的靶；存在一个加速电子的高压电
5、场和一个高度真存在一个加速电子的高压电场和一个高度真空的空间；空的空间；2.2 X线成像方法线成像方法:X线透视线透视X线摄影线摄影2.2.1 X线透视成像线透视成像它是利用了它是利用了X线的线的穿透作用和荧光作穿透作用和荧光作用用进行成像的一种方法；进行成像的一种方法；1、普通透视：、普通透视：它是直接利用它是直接利用人体不同组织的密度差人体不同组织的密度差异异形成影像的对比度，常用的方法包括形成影像的对比度，常用的方法包括荧光屏透视和电视透视荧光屏透视和电视透视。2、胃肠钡剂透视：、胃肠钡剂透视：借助医用硫酸钡进行透视成像的方法，借助医用硫酸钡进行透视成像的方法，主要用于对消化道进行检查，
6、具有安全、主要用于对消化道进行检查，具有安全、影像对比度强的特点；影像对比度强的特点；2.2.2 X线摄影：线摄影：基本原理与透视相同，不同之处有：基本原理与透视相同，不同之处有：使用胶片（或使用胶片（或IP板）保存曝光后的影像；板）保存曝光后的影像；只能观察静态图像；只能观察静态图像；1、普通摄影：、普通摄影：穿过人体的穿过人体的X线直接照射到胶片暗盒线直接照射到胶片暗盒上，适合于四肢和较薄部位的检查。上，适合于四肢和较薄部位的检查。X线管线管被检部位被检部位胶片暗盒胶片暗盒2、滤线器摄影：、滤线器摄影：在被检体和胶片暗盒之间放置滤线器，在被检体和胶片暗盒之间放置滤线器，其作用是滤除散射其作
7、用是滤除散射X线，提高照片清晰度。线，提高照片清晰度。滤线器分为滤线器分为固定滤线器和活动滤线器固定滤线器和活动滤线器。X线管线管被检部位被检部位胶片暗盒胶片暗盒滤线器滤线器3、胃肠摄影：、胃肠摄影：又称又称“点片摄影点片摄影”，主要用于消化道检，主要用于消化道检查，与透视相结合，在透视的过程中发查，与透视相结合，在透视的过程中发现有病变则启动摄影曝光。现有病变则启动摄影曝光。摄影摄影透视透视4、体层摄影：、体层摄影：一种机械体层摄影方式，目的是使病灶一种机械体层摄影方式，目的是使病灶周围的组织影像模糊，从而突出显示病周围的组织影像模糊，从而突出显示病症影像。目前这种检查方式已基本淘汰，症影像
8、。目前这种检查方式已基本淘汰，被计算机体层（被计算机体层（CT）取代。）取代。2.3 诊断用诊断用X线机线机摄影摄影X线机线机透视透视X线机线机主要包括：主要包括：2.3.1 概述概述1、发展历程、发展历程n气体气体X线管、感应线圈时期线管、感应线圈时期(1895-1913):管电压：管电压：4050Kv管电流：管电流：1mAn热阴极热阴极X线管、变压器式高压发生器时期线管、变压器式高压发生器时期（1913-1930）：）：采用固定阳极采用固定阳极X线管；线管；采用变压器产生高压；采用变压器产生高压；双面乳剂膜胶片代替玻璃底片；双面乳剂膜胶片代替玻璃底片；n旋转阳极旋转阳极X线管和向高条件、大
9、容量发展线管和向高条件、大容量发展时期（时期（19301960年）：年）：旋转阳极旋转阳极X线管具有更高的热容量和功率；线管具有更高的热容量和功率；三相全波整流的输出波具有更小的脉动率；三相全波整流的输出波具有更小的脉动率；影像增强器（影像增强器（I.I）使）使X线透视由暗室转向了明线透视由暗室转向了明室。室。n控制技术现代化时期（控制技术现代化时期（1960年以后）：年以后）：逆变高压技术的出现；逆变高压技术的出现；X线电视（线电视（X-TV）；）；程控程控X线机；线机；2、X线机的结构和分类：线机的结构和分类：控制控制装置装置高压发高压发生装置生装置X线管线管装装 置置机械装置与辅助装置机
10、械装置与辅助装置图图2-1 X线机构成方框图线机构成方框图 诊诊断断用用X线线设设备备主主机机外外围围设设备备X线管装置线管装置高压发生装置高压发生装置控制装置控制装置机械装置机械装置影像装置影像装置配套装置配套装置诊视床诊视床摄影床摄影床支持装置支持装置表表2-1 诊断用诊断用X线设备的组成线设备的组成2.3.2 透视透视X线机：线机：荧光屏式透视荧光屏式透视X线机线机X线电视系统线电视系统主要包括：主要包括：1、荧光屏式透视、荧光屏式透视X线机：线机：n荧光屏：荧光屏：n透视检查台：透视检查台：通用透视检查台；通用透视检查台；专用透视检查台；专用透视检查台；nX线电视系统：线电视系统：优点
11、：优点：降低了降低了X线使用剂量；线使用剂量；实现明室透视；实现明室透视；影像可进行远距离传输，使检查医生与辐射影像可进行远距离传输，使检查医生与辐射源隔离开来；源隔离开来；n遮线器：遮线器：又称又称“缩光器缩光器”，用来调节，用来调节X线的照射野，线的照射野，同时，其内部设有光源，用来模拟同时，其内部设有光源，用来模拟X线的线的中心线。根据条件方法分为：中心线。根据条件方法分为：手动遮线器；手动遮线器；电动遮线器；电动遮线器；2.3.3 普通摄影普通摄影X线机：线机：使用胶片（或使用胶片（或IP板）来保存影像信息，包括一板）来保存影像信息，包括一般摄影和滤线器摄影，结构上包括：般摄影和滤线器
12、摄影，结构上包括：摄影床摄影床X线球管装置线球管装置控制台控制台胸片架胸片架其它附属装置其它附属装置n胸片架：胸片架：用于进行立位摄影，内部包括滤线器。用于进行立位摄影，内部包括滤线器。n摄影床：摄影床：用于进行卧位摄用于进行卧位摄影，由床面、床影，由床面、床架组成，床面架组成，床面可可以向左、右、上、以向左、右、上、下四个方向运动下四个方向运动，通过电磁铁锁定；通过电磁铁锁定；同时，床面线还同时，床面线还安装有滤线器。安装有滤线器。n滤线器：滤线器：1、作用：、作用：用于滤除散射用于滤除散射X线，提高影像清晰度。线，提高影像清晰度。2、结构：、结构：一般用宽一般用宽0.050.1mm、高、高
13、2.54mm的铅条，夹持在间的铅条，夹持在间隔隔0.150.35mm的纸板的纸板或木板中，按一定斜率或木板中，按一定斜率或平行固定而成。或平行固定而成。3、分类：、分类：根据铅条的排列方式分为根据铅条的排列方式分为聚焦聚焦式、平行式和交叉式式、平行式和交叉式三种；根据其运动三种；根据其运动性能分为活动式和固定式，活动式滤线性能分为活动式和固定式，活动式滤线栅一般采用振动式结构。栅一般采用振动式结构。4、工作原理：、工作原理：摄影时，将滤线栅置于肢摄影时，将滤线栅置于肢体和胶片之间，与铅条方向平行的体和胶片之间，与铅条方向平行的X线能线能够通过，与铅条成角度的射线将被吸收。够通过，与铅条成角度的
14、射线将被吸收。滤线栅工作原理图滤线栅工作原理图5、技术参数：、技术参数：（1）焦距：）焦距：滤线栅焦点至滤线栅中心的距滤线栅焦点至滤线栅中心的距离。离。（2）栅比：）栅比：滤线栅铅条高度与俩铅条之间滤线栅铅条高度与俩铅条之间间隔距离的比值。间隔距离的比值。（3）密度：）密度：每每1cm中所含铅条树目的比值。中所含铅条树目的比值。使用注意事项：使用注意事项：不能不能反置反置(聚焦式滤线栅聚焦式滤线栅)。X线中心线对准滤线栅的中线。线中心线对准滤线栅的中线。满足焦距要求。满足焦距要求。倾斜倾斜X线管时，应尽量使倾斜方向与铅条排列方线管时，应尽量使倾斜方向与铅条排列方向平行。向平行。活动滤线器的运动
15、时间应比实际曝光时间长活动滤线器的运动时间应比实际曝光时间长1/4左左右。右。滤线器反置滤线器反置X线中心线未对准中心线中心线未对准中心未满足滤线器焦距要求未满足滤线器焦距要求2.3.4 适时摄影适时摄影X线机线机在透视的过程中需要将有价值的影像在透视的过程中需要将有价值的影像“抓拍抓拍”下来，供以后诊断、会诊、手下来，供以后诊断、会诊、手术使用，术使用，胃肠摄影、血管造影胃肠摄影、血管造影等都可以等都可以称为适时摄影。称为适时摄影。适时摄影适时摄影X线机结构图线机结构图适时摄影装置的结构：适时摄影装置的结构：无暗盒式点片摄影装置：无暗盒式点片摄影装置：n优点：优点：胶片保存在送片盒中，机器自
16、动送片；胶片保存在送片盒中，机器自动送片；曝光结束后胶片自动送回收片盒；曝光结束后胶片自动送回收片盒；每个盒一般可以保存每个盒一般可以保存50张胶片（照片）；张胶片（照片）；n缺点：缺点：对胶片的厚度等有一定要求；对胶片的厚度等有一定要求；可能发生卡片；可能发生卡片；无暗盒式点片架无暗盒式点片架2.3.5 机械辅助装置：机械辅助装置：一般珍视床一般珍视床遥控珍视床遥控珍视床摇篮床摇篮床1、珍视床：主要用于透视和消化道造影珍视床：主要用于透视和消化道造影1）、一般珍视床：）、一般珍视床：一般诊视床由床体、点片架（供点片一般诊视床由床体、点片架（供点片摄影用，也称为点片摄影装置、点片装摄影用，也称
17、为点片摄影装置、点片装置）。置）。床面、床身及点片架均可以运动。床面、床身及点片架均可以运动。2）、遥控床：）、遥控床：将将影像增强器、影像增强器、X线电视和诊视床合线电视和诊视床合理理组合，并实现组合，并实现全部自动化全部自动化的新型诊视的新型诊视床。床。根据球管的位置分为根据球管的位置分为床下床下X线管式和线管式和床上床上X线管式线管式。床下床下X线管式线管式床上床上X线管式线管式3）、遥篮床：一种功能全面、自动化程）、遥篮床：一种功能全面、自动化程度更高的遥控床，其结构多采用固定底度更高的遥控床，其结构多采用固定底座和座和C形滑槽。形滑槽。床身的垂直、水平和负角度回转。床身的垂直、水平和
18、负角度回转。床面可绕其纵轴做床面可绕其纵轴做360旋转。旋转。管头和影像增强器可绕病人转动管头和影像增强器可绕病人转动90，因此，因此，对任意方向的投照定位极其方便。对任意方向的投照定位极其方便。遥篮床遥篮床2、X线管头支持装置：线管头支持装置：功能：功能：用于把用于把X线管头锁定在任意所需的位线管头锁定在任意所需的位置和角度上，使置和角度上，使X线管在一定的距离和角线管在一定的距离和角度上对胶片进行曝光的一种装置。度上对胶片进行曝光的一种装置。球管移动方式：上下、左右、前后。球管移动方式：上下、左右、前后。1）立柱式支持装置：）立柱式支持装置：多用于多用于中小型中小型X线机的线机的X线管头支
19、持线管头支持。天地轨立柱式天地轨立柱式双地轨立柱式双地轨立柱式摄影床轨附着式摄影床轨附着式天地轨立柱式支持装置天地轨立柱式支持装置双地轨立柱式支持装置双地轨立柱式支持装置摄影床轨道附着式支持装置摄影床轨道附着式支持装置摄影床轨道附着式支持装置摄影床轨道附着式支持装置2）、悬吊式支持装置：）、悬吊式支持装置：主要用于主要用于大型固定时线设备大型固定时线设备，由固，由固定天轨、移动横轨、伸缩吊架、横臂、定天轨、移动横轨、伸缩吊架、横臂、控制盒和管头组成。控制盒和管头组成。悬吊式支持装置悬吊式支持装置移动天轨移动天轨伸缩吊架伸缩吊架线管头线管头固定天轨固定天轨）型臂支持装置：）型臂支持装置：适用于一
20、些特殊检查，如介入手术，适用于一些特殊检查，如介入手术，因其支持臂呈型而得名。因其支持臂呈型而得名。C型臂支持装置型臂支持装置影像增强器影像增强器,摄像机摄像机型臂型臂线管头线管头2.3.6 心血管造影用线机心血管造影用线机、概述：、概述：主要用于心血管造影检查，如心脏、主要用于心血管造影检查，如心脏、动脉、静脉等的造影检查，对设备要求动脉、静脉等的造影检查，对设备要求如下：如下：短时间内连续摄片；短时间内连续摄片；容量大，高压波形稳定；容量大，高压波形稳定；配备系统；配备系统；组成：组成：大容量线机大容量线机线电影摄影机（可选）线电影摄影机（可选）导管床导管床线电视系统线电视系统线录像线录像
21、专用线管支架专用线管支架高压注射器高压注射器、高压注射器：、高压注射器：用于将造影剂短时间内快速注入血管，用于将造影剂短时间内快速注入血管，形成一定的血液浓度。可以一次吸药，形成一定的血液浓度。可以一次吸药，多次注射。可由病人的信号控制多次注射。可由病人的信号控制注射。注射。高压注射器高压注射器、导管床：、导管床：高度：可上下调节。高度：可上下调节。床面移动：一般可以水平二维移动。床面移动：一般可以水平二维移动。床面宽度：。床面宽度：。床面边框：有的床面有边框，有的无。床面边框：有的床面有边框，有的无。床面材料：多用碳素纤维增强塑料。床面材料：多用碳素纤维增强塑料。吊床：吊床：导管床导管床、专
22、用线管支架：、专用线管支架：一般采用型臂，用于支持线管头，一般采用型臂，用于支持线管头，有些具有双球管，用于两个方向垂直同有些具有双球管，用于两个方向垂直同时摄影，即正面像和侧面像。时摄影，即正面像和侧面像。专用专用X线管头支架线管头支架(双双)、线电影摄影机：、线电影摄影机：、根据使用的胶片规格不同分为、根据使用的胶片规格不同分为16mm和和35mm两种。两种。、拍摄速度：胃肠帧、拍摄速度：胃肠帧/s，心脏，心脏50帧帧/s。、同步方式：快门的打开与线的、同步方式：快门的打开与线的发生同步。发生同步。、线录像：、线录像：原理与线电影相同，只不过记录的原理与线电影相同，只不过记录的介质为磁带。介质为磁带。现在的线录像一般不用磁带录像机，现在的线录像一般不用磁带录像机，而是将造影过程中拍摄到的信号直接通而是将造影过程中拍摄到的信号直接通过专用软件保存为视频文件格式。过专用软件保存为视频文件格式。录像和监视装置录像和监视装置
