影像學幻燈片-X線總論

X線的發(fā)現(xiàn)1895年11月8日，德國物理學家倫琴在進行陰極管實驗時偶爾發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見，但能穿透不同物質，能使熒光物質發(fā)光的射線。因為當時對這種射線的性質還不了解，因此稱之為X射線。為紀念發(fā)現(xiàn)者，后來也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡稱X線（X-ray）。

倫琴X線的發(fā)現(xiàn)者、醫(yī)學影像學的奠基人一般來說，高速行進的電子流被物質阻擋發(fā)生能量轉換即可產(chǎn)生X線。具體說，X線是在真空管內高速行進、成束的電子流撞擊鎢（或鉬）靶時而產(chǎn)生的。因此，X線發(fā)生裝置，主要包括X線管、變壓器和操作臺

X線的發(fā)生程序接通電源

降壓變壓器X線管燈絲加熱X線管兩極提供高壓電自由電子受強力吸引形成電子束電子束撞擊陽極鎢靶原子結構X線1%熱能99%產(chǎn)生自由電子云集在陰極附近(一)X線的特性X線是一種波長很短的電磁波。波長范圍為0.0006—50nm。目前X線診斷常用的X線波長范圍為0.008-0.031nm（相當于40-150KV時）。在電磁輻射譜中，居γ射線與紫外線之間，比可見光的波長要短得多，肉眼看不見。⒈穿透性：X線成像的基礎。

X線波長很短，具有很強的穿透力，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質，并在穿透程中受到一定程度的吸收即衰減。X線的穿透力與X線管電壓密切相關，電壓愈高，所產(chǎn)生的X線的波長愈短，穿透力也愈強；反之，電壓低，所產(chǎn)生的X線波長愈長，其穿透力也弱。另一方面，X線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關。X線穿透性是X線成像的基礎。⒉熒光效應：是X線透視檢查的基礎。

X線能激發(fā)熒光物質（如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等），使產(chǎn)生肉眼可見的熒光。即X線作用于熒光物質，使波長短的X線轉換成波長長的熒光，這種轉換叫做熒光效應。熒光效應是進行透視檢查的基礎。⒊攝影效應：X線攝影檢查的基礎

涂有溴化銀的膠片，經(jīng)X線照射后，可以感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯、定影處理，感光的溴化銀中的銀離子（Ag+）被還原成金屬銀（Ag），沉淀于膠片的膠膜內。此金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過程中，從X線膠片上被洗掉，因而顯出膠片片基的透明本色。根據(jù)金屬銀沉淀的多少，便產(chǎn)生了黑和白的影像。所以，攝影效應是X線圖像獲取與保存的基礎。4、電離與生物學效應：應用X線作放射治療和放射防護學的基礎。X線或其它射線（例如γ線）通過物質被吸收時，可使組成物質的分子分解成為正負離子，稱為電離作用，離子的多少和物質吸收的X線量成正比。通過空氣或其它物質產(chǎn)生電離作用，利用儀表測量電離的程度就可以計算X線的量。同樣，X線通過人體被吸收，也產(chǎn)生電離作用，并引起體液和細胞內一系列生物化學作用，使組織細胞的機能形態(tài)受到不同程度的影響，這種作用稱為生物效應。X線對人體的生物效應是應用X線作放射治療的基礎。另外，在實施X線檢查時，對檢查者與被檢查者進行防護措施亦基于此理。（二）X線成像的基本原理X線影像的形成的三個基本條件：

1、X線應具有一定的穿透力，這樣才能穿透被照射的組織結構；2、被穿透的結構必須存在著密度和厚度的差異；（自然對比、人工對比）

3、顯像設備：例如X線片、熒光屏或電視屏幕

X線能使人體組織在熒屏上或膠片上形成影像，是利用X線的穿透性、熒光效應、感光效應和人體組織結構的密度和厚度差異對X線吸收程度的不同，致X線穿過人體后剩余下來的X線量出現(xiàn)差別，使到達熒屏或膠片上的X線量出現(xiàn)不同，使之熒光發(fā)生強弱差異，出現(xiàn)明暗不同對比的熒屏影像，或膠片感光效應出現(xiàn)差異，經(jīng)顯、定影處理后就形成黑白差異的X線影像。人體組織結構是由不同元素所組成、而各種組織單位體積內各元素量總和的大小而有不同的密度。人體組織結構的密度可歸納為三類：（1）高密度類：如骨骼組織、鈣化灶等。（2）中等密度類：有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實質器官、結締組織、體液等。（3）低密度類：有脂肪組織、含氣體的器官、如呼吸道、肺、胃腸道、鼻竇、乳突等。

X線穿過人體----高密度組織----吸收X線量多---穿過余下的X線量就少---到達熒屏或X線膠片上的量也少---熒屏熒光弱(暗)或X線膠片感光弱，還原金屬銀少(白)；低密度組織則相反。

由于人體組織結構和器官形態(tài)不同，厚度也不一樣，X線穿過人體厚的部位時，X線被吸收較多，穿過人體時余下的X線量少，到達熒屏或X線膠片上的X線量就少，出現(xiàn)熒光弱（暗）或X線膠片感光弱（白）；反之，薄的部位則吸收X線量少，穿出余下的X線量多，到達熒屏或X線膠片的量就多，熒光或感光就強，熒屏就亮，膠片就黑。因此X線成像與組織結構和器官厚度也有關。

正常CR胸片當組織發(fā)生病變時，可發(fā)生人體組織密度改變，如肺炎病變可產(chǎn)生肺組織內炎性滲出的中密度滲出性病灶，或是肺結核的中密度滲出病灶、纖維化病灶、或是高密度鈣化灶，在胸片上出現(xiàn)正常肺區(qū)黑影背景上的灰白色病灶影，若是肺內病灶壞死液化則形成空洞低密度灶影，胸片上出現(xiàn)正常黑影內有更黑的病灶影，由周圍空洞壁組織（病灶及壓縮肺不張）襯托顯示。骨骼本身也存在密度差異，皮質、松質、骨髓正常形成不同灰度的黑白對比影。病變時，當有骨質增生，骨密度增高，吸收X線更多，穿過人體余下X線更少，到達熒屏和膠片的X線量少，熒光弱（暗），或膠片感光更弱，膠片更白。骨出現(xiàn)炎癥、結核、腫瘤時，為軟組織中等密度結構影，比正常骨密度低，吸收X線少，穿過剩余X線量多，熒光或感光程度強，病變區(qū)出現(xiàn)熒光發(fā)亮，膠片發(fā)黑。

由此可見，組織結構與器官密度和厚度的差別，是產(chǎn)生X線影像對比的基礎，是X線成像的基本條件。人體組織結構和器官內自然存在的不同密度組織，在X線成像下能自然形成明暗或黑白對比，有層次差異的X線影像，我們稱自然對比；有些組織器官缺乏密度差異，X線檢查不能顯示該組織器官的形態(tài)和解剖結構，從而限制了X線檢查范圍，因此，需人為的向體腔內或組織器官周圍引入某種密度高或低的物質，改變該組織器官的密度差異，使之能形成有黑白對比及層次差異的X線影像，這種人為的方法稱人工對比，也稱造影檢查，引入的物質稱造影劑。(三)、X線成像設備X線機是由X線管、變壓器、檢查床、控制臺及支架組成，還可配置影像增強電視系統(tǒng)等。（四）X線圖象特點

X線圖象是由黑到白不同灰度的影像所組成，這些不同灰度的影像是以密度來反映人體組織結構的解剖及病理狀態(tài)人體組織密度發(fā)生改變時，則用密度增高或減低來表達影像的白影與黑影。還應指出，X線圖象是X線束穿透某一部位的不同密度和厚度組織結構后的投影總和，是該穿透路徑上各個結構影像相互疊加在一起的影像。再是X線束從X線管窗口發(fā)射出后是成錐形投射的，X線影像可使被照物體有一定程度的放大和形態(tài)失真，并產(chǎn)生伴影。伴影可使X線影像的清晰度減低。二、X線檢查方法及用途（一）普通檢查

1、熒光透視：簡稱透視優(yōu)點：（1）操作簡便、價廉、即可得到結論。（2）可隨意轉動病人體位、能多角度一次全面觀察完成。（3）可了解器官的動態(tài)變化，如心臟大血管的搏動，膈肌的運動，胃腸的蠕動等。缺點：（1）熒光亮度低，影像對比度及清晰度差，對密度差別小或厚度較大的部位難以觀察，如頭顱、腹部、脊柱、骨盆等。（2）無客觀記錄，無檔案保存，不便復查，會診，科研及教學。2、X線攝影：常用優(yōu)點:是對比度及清晰度好，并可有客觀記錄、便于復查、會診、科研及教學。缺點:是一次攝影只能顯示一個角度，要全面觀察組織器官結構，常需多方位攝影，操作繁雜、價高；且不能觀察器官動態(tài)功能狀況。（二）特殊檢查

1、體層攝影：常用于明確平片難以顯示、重疊較多和處于較深部位的病變，也用了解病變內結構有無破壞、空洞或鈣化，邊緣狀況，病變確切部位和范圍等，也用于了解氣管、支氣管有無狹窄、閉塞或擴張等。2、軟線攝影：采用鉬靶X線管，發(fā)射波長較長的軟X線，用于檢查軟組織，特別是用于乳腺的檢查。3、其他：（1）、放大攝影：常用與觀察骨骼結構及病變。（2）熒光攝影：主要用于集體體檢。（三）造影檢查

將高于或低于該組織器官的物質引入其內或周圍間隙，使之產(chǎn)生對比顯影，稱造影檢查。引入體內的物質稱為對比劑，也稱造影劑。造影檢查的應用，擴大了X線檢查的范圍。1、對比劑：高密度、低密度

(1)高密度對比劑：①鋇劑：主用于食管及胃腸道造影。②碘劑：分有機碘和無機碘制劑兩類。又有片劑、油劑、水劑。主要用于支氣管造影、心血管造影、膽系造影等有機碘水造影劑有：離子型：如有泛影葡胺、膽影葡胺為代表。非離子型：有碘苯六醇、碘必樂等。無機碘制劑中有碘化油和碘苯酯等。(2)低密度對比劑：如氧氣、二氧化碳、空氣等。2、造影方法（1）直接引入：口服法：如食管及胃腸鋇餐。灌注法：如鋇灌腸及子宮造影等。穿刺注入法：如心血管造影等。（2）生理排泄法：膽系或泌尿道造影。★3、檢查前準備及造影劑反應的處理

各種造影檢查都有相應的檢查前準備和注意事項，必須真準備，以保證檢查滿意和患者的安全。應備好搶救藥品和器械，以備急需。用碘對比劑時需注意：

(1)了解患者有無用對比劑的禁忌癥，如嚴重的心、腎疾病和過敏體質等。

(2)作好解釋工作、爭取患者合作。

★3、檢查前準備及造影劑反應的處理(3）對比劑過敏試驗，如陽性不宜造影檢查。但過敏反應陰性也可發(fā)生反應。過敏試驗方法：口服試驗

皮內試驗

靜脈注射法★3、檢查前準備及造影劑反應的處理(4)應有搶救過敏反應的準備與能力。過敏反應輕可出現(xiàn)頭昏、胸悶、惡心、嘔吐、蕁麻疹等，嚴重反應可出現(xiàn)驚厥、喉頭水腫、哮喘發(fā)作、周圍循環(huán)衰竭和心臟停搏等。當出現(xiàn)反應時應立即終止造影，并進行抗休克、抗過敏和對癥治療。如呼吸困難給氧，休克給去甲腎上腺素，心臟停搏應立即行體外心臟按壓等。支氣管造影三、X線診斷原則

一般原則是選擇安全、準確、簡便而經(jīng)濟的方法。根據(jù)需要可選用某種或多種，但對有一定危險的檢查方法，應嚴格掌握適應癥，不可濫用，以免給患者帶來損失。

X線診斷用于臨床已有百余年歷史，盡管現(xiàn)代影像技術發(fā)展很快，并有很大優(yōu)越性，但不能取代X線檢查，X線檢查仍是影像診斷中使用最多的和最基本的方法。四、X線檢查中的防護

X線具有生物電離效應，若接觸X線量超過容許輻射量，就可能產(chǎn)生放射反應，甚至損害。而X線檢查應用廣泛，應注意X線檢查中的防護問題。

X線輻射量在容許范圍內，一般則少有影響，不應對X線檢查產(chǎn)生疑慮和恐懼。但應注意防護，合理使用X線檢查，避免不必要的X線輻射，以保護患者和工作人員的健康。特別應重視對孕婦，小兒患者和長期接觸射線的工作人員，尤其是介入放射學工作者的防護。防護措施和方法，可采用穿戴鉛防護制品，增加投照距離和屏蔽防護。對患者選用恰當X線檢查，避免短時間檢查次數(shù)過多過頻，投照時，控制照射范圍及照射條件，對照射野相鄰的性腺，應用鉛制品加以遮蓋等。五、X線診斷學的進展

數(shù)字X線成像CT、MR的臨床應用數(shù)字減影血管造影（DSA）：X線檢查臨床應用中樞神經(jīng)系統(tǒng)：少用脊柱：外傷骨折、退行性改變、感染、腫瘤呼吸系統(tǒng)：可作為首選。炎癥、腫瘤等。循環(huán)系統(tǒng)：各種心臟病觀察、心包疾病消化系統(tǒng)：腫瘤、梗阻、炎癥；胃腸道造影可作為首選。泌尿系統(tǒng)：結石、發(fā)育異常、炎癥、腫瘤。骨關節(jié)系統(tǒng)：首選，外傷、腫瘤、炎癥。CT臨床應用全身普遍適用，尤其是適用于占位性病變、外傷、炎癥、血管性與先天性等疾病。中樞神經(jīng)系統(tǒng)：一般為首選。適用于腫瘤、外傷、血管性疾病、發(fā)育異常、炎癥等。脊柱：椎間盤首選，椎體各種病變。面頸部：首選，腫瘤、炎癥、外傷等。呼吸系統(tǒng)：診斷準確性、敏感性最高。MRI臨床應用特別適合于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、頭頸部、肌肉關節(jié)系統(tǒng)以及心臟大血管系統(tǒng)檢查；也適應于縱隔、腹部盆腔實質性臟器及乳腺的檢查。具有很高敏感性與定位定量、定性診斷價值不足：成像時間相對較長，對體內帶磁性物質--鐵等的禁忌，對氫質子密度低的組織不敏感（如皮質骨、鈣化、肺），價格高、不普及?！九R床應用