簡(jiǎn)單介紹X線機(jī)成像原理及其構(gòu)成

前言

當(dāng)在真空中，高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊金屬靶時(shí)，靶就放出X射線，X射線也可以稱為倫琴射線，它是一種波長(zhǎng)很短的電磁輻射，其波長(zhǎng)約為(20～0.06)×10-8厘米之間，具有很高的穿透本領(lǐng)，能透過許多對(duì)可見光不透明的物質(zhì)，如墨紙、木料等（監(jiān)護(hù)儀原理）。我們將放出的X射線分為以下兩類：

(1)如果被靶阻擋的電子的能量，不越過一定限度時(shí)，只發(fā)射連續(xù)光譜的輻射。這種輻射叫做軔致輻射;

(2)一種不連續(xù)的，它只有幾條特殊的線狀光譜，這種發(fā)射線狀光譜的輻射叫做特征輻射。連續(xù)光譜的性質(zhì)和靶材料無關(guān)，而特征光譜和靶材料有關(guān)，不同的材料有不同的特征光譜這就是為什么稱之為“特征”的原因。

這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發(fā)生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應(yīng)，X線機(jī)成像原理就是利用了X射線這一特性（X線機(jī)的種類）。那么，X線機(jī)成像原理是什么呢?在介紹X線機(jī)成像原理之前，先來讓我們了解一下醫(yī)用X線機(jī)成像裝置結(jié)構(gòu)知識(shí)（助聽器選配）。

醫(yī)用X線機(jī)成像裝置結(jié)構(gòu)

常見的醫(yī)用X線機(jī)主要有30毫安、50毫安、100毫安三種，主要供醫(yī)院病房和急診室作X射線透視和拍片用，有單獨(dú)拍片功能的，也有拍片加透視功能的。

醫(yī)用X線機(jī)成像裝置基本上有以下幾部分組成：控制臺(tái)、高壓發(fā)生器、X線管、攝影床及成像裝置;根據(jù)成像裝置又分普通X線及和數(shù)字X線機(jī)，普通機(jī)成像靠暗盒和膠片;數(shù)字式可分為DR和CR，DR成像裝置稱為平板探測(cè)器(FPD)， CR的則稱為IP板。普通醫(yī)用X線機(jī)成像裝置一般由主機(jī)和輔助設(shè)備兩大部分構(gòu)成，如下圖所示為：X線機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)圖。

X線機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)圖

(1)X射線機(jī)主機(jī)(X線發(fā)生裝置) 包括 X射線管頭、高壓發(fā)生器、X射線控制器。X射線機(jī)主機(jī)功能：產(chǎn)生X射線并對(duì)X射線的能量、劑量、曝光時(shí)間。

(2)輔助設(shè)備 包括輔助裝置與配套設(shè)備，其功能：配合主機(jī)部分進(jìn)行臨床診療。

X線機(jī)成像原理介紹

X線之所以能使人體在熒屏上或膠片上形成影像，一方面是基于X線的特性，即其穿透性、熒光效應(yīng)和攝影效應(yīng);另一方面是基于人體組織有密度和厚度的差別。由于存在這種差別，當(dāng)X線透過人體各種不同組織結(jié)構(gòu)時(shí)，它被吸收的程度不同，所以到達(dá)熒屏或膠片上的X線量即有差異。這樣，在熒屏或X線上就形成黑白對(duì)比不同的影像。

因此，X線影像的形成，應(yīng)具備以下三個(gè)基本條件：

首先，X線應(yīng)具有一定的穿透力，這樣才能穿透照射的組織結(jié)構(gòu);

第二，被穿透的組織結(jié)構(gòu)，必須存在著密度和厚度的差異，這樣，在穿透過程中被吸收后剩余下來的X線量，才會(huì)是有差別的;

第三，這個(gè)有差別的剩余X線，仍是不可見的，還必須經(jīng)過顯像這一過程，例如經(jīng)X線片、熒屏或電視屏顯示才能獲得具有黑白對(duì)比、層次差異的X線影像。

人體組織結(jié)構(gòu)和器官形態(tài)不同，厚度也不一致。其厚與薄的部分，或分界明確，或逐漸移行。厚的部分，吸收X線多，透過的X線少，薄的部分則相反。在X線片和熒屏上顯示出的黑白對(duì)比和明暗差別以及由黑到白和由明到暗，其界線呈比較分明或漸次移行，都是與它們厚度間的差異相關(guān)的。

人體組織結(jié)構(gòu)，是由不同元素所組成，依各種組織單位體積內(nèi)各元素量總和的大小而有不同的密度。人體組織結(jié)構(gòu)的密度可歸納為三類：

(1)低密度的有脂肪組織以及存在于呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內(nèi)的氣體等;

(2)中等密度的有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實(shí)質(zhì)器官、結(jié)締組織以及體內(nèi)液體等;

(3)屬于高密度的有骨組織和鈣化灶等。

當(dāng)強(qiáng)度均勻的X線穿透厚度相等的不同密度組織結(jié)構(gòu)時(shí)，由于吸收程度不同，在X線片上或熒屏上顯出具有黑白(或明暗)對(duì)比、層次差異的X線影像。

在人體結(jié)構(gòu)中，胸部的肋骨密度高，對(duì)X線吸收多，照片上呈白影;肺部含氣體密度低，X線吸收少，照片上呈黑影。

X線穿透低密度組織時(shí)，被吸收少，剩余X線多，使X線膠片感光多，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)還原的金屬銀也多，故X線膠片呈黑影;使熒光屏所生熒光多，故熒光屏上也就明亮。高密度組織則恰相反

病理變化也可使人體組織密度發(fā)生改變。例如，肺結(jié)核病變可在原屬低密度的肺組織內(nèi)產(chǎn)生中等密度的纖維性改變和高密度的鈣化灶。在胸片上，于肺影的背景上出現(xiàn)代表病變的白影。因此，不同組織密度的病理變化可產(chǎn)生相應(yīng)的病理X線影像。

總結(jié)

X線機(jī)廣泛地應(yīng)用于骨傷、胸肺、頭顱及節(jié)育環(huán)等透視與攝像，尤其是在經(jīng)常爆發(fā)大規(guī)模傳染性疾病的當(dāng)下，X線機(jī)在機(jī)動(dòng)快捷、使用方便、利于隔離、及時(shí)診斷等方面的優(yōu)越性，對(duì)避免交叉感染，控制疫情擴(kuò)散起到了非常重要的作用。