醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第二章 第一節(jié)、第二節(jié)

第二章診斷用X線機(jī)簡介

第一節(jié)概述第二節(jié)胃腸X線機(jī)一、透視二、點片攝影三、實際胃腸X線機(jī)舉例第三節(jié)攝影X線機(jī)一、普通攝影二、特殊攝影第四節(jié)其它專用X線機(jī)一、牙科X線機(jī)二、口腔全景攝影X線機(jī)三、乳腺攝影X線機(jī)四、床邊X線機(jī)五、手術(shù)用X線機(jī)第一節(jié)概述診斷用X線機(jī)利用X線透過人體后強(qiáng)度的差異而形成各種影像（如熒光影像、照片影像、電視影像等）。目前，在臨床上應(yīng)用的X線機(jī)除胃腸X線機(jī)、普通攝影X線機(jī)等通用X線機(jī)外，還有各種專用X線機(jī)供特殊檢查用，如血管造影X線機(jī)、乳腺攝影X線機(jī)、床邊X線機(jī)、牙科X線機(jī)等。基本結(jié)構(gòu)診斷用X線機(jī)因使用目的的不同，其結(jié)構(gòu)有很大差別?；窘Y(jié)構(gòu)都由主機(jī)和外圍設(shè)備兩大部分組成。主機(jī)也稱為X線發(fā)生裝置，由X線管裝置、高壓發(fā)生裝置、控制裝置等構(gòu)成。其主要任務(wù)是：產(chǎn)生X線并控制X線的“質(zhì)”、“量”和“曝光時間”；外圍設(shè)備是根據(jù)臨床檢查需要而裝配的各種機(jī)械裝置和輔助裝置。X線機(jī)的基本組成如圖2-1和表2-1所示。圖2-1X線機(jī)構(gòu)成方框圖

控制裝置高壓發(fā)生裝置X線管裝置機(jī)械裝置與輔助裝置診斷用X線設(shè)備主機(jī)外圍設(shè)備X線管裝置高壓發(fā)生裝置控制裝置機(jī)械裝置影像裝置配套裝置診視床攝影床支持裝置表2-1診斷用X線設(shè)備的組成第二節(jié)胃腸X線機(jī)

一、透視二、點片攝影三、實際胃腸X線機(jī)舉例一、透視

X線透視是利用人體各部分組織對X線具有不同的吸收作用而實現(xiàn)的一種檢查方法。分為熒光屏式透視和X線電視（X-raytelevision，X-TV）式透視兩種。其過程是：射入人體的X線束，在穿透過程中，部分能量因吸收、散射而消失，其余能量經(jīng)人體不同組織的衰減后射出，攜帶著人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息（X線影像），經(jīng)過X線檢測器，如熒光屏、影像增強(qiáng)器、影像板等轉(zhuǎn)換為可見光影像，供醫(yī)生觀察診斷。早期的X線檢測器采用硫化鋅鎘（ZnCdS）熒光屏，由于熒光屏產(chǎn)生的熒光影像亮度很弱，醫(yī)生必須在暗室條件下觀察。目前，國內(nèi)外大都用X線電視取代熒光屏，其影像亮度及質(zhì)量有了很大的提高，使透視檢查由暗室操作變?yōu)槊魇也僮?，提高了診斷正確率，降低了X線劑量。其特點是：X線劑量小，影像清晰，易于查找病灶；病人體形和體位不同，影像亮度自動調(diào)整，適合觀察；可在明室條件下進(jìn)行透視，控制操作靈活方便；帶有自動遮線器及透視曝光量限制和攝影限時器等。電視圖像信息可以傳送到一定距離外，便于教學(xué)、會診和科研。但X-TV的影像層次不如熒光屏豐富，密度對比差的部位（如胸部）的某些細(xì)小病灶不易分辨，這主要是受電視部分的性能所限。（一）熒光屏式透視

熒光屏式透視目前多采用隔室。隔室透視裝置是在熒光屏平面建起具有X線防護(hù)功能的隔壁，熒光屏的觀察面朝向暗室，供醫(yī)生觀察，X線管和病人都在明室。隔室透視裝置多由醫(yī)院自行設(shè)計、安裝。1．熒光屏熒光屏由熒光紙、鉛玻璃和背板三層組成，如圖2-2所示。熒光紙是主要部件，多發(fā)黃綠色熒光。鉛玻璃用以吸收透過熒光紙的殘余X線，一般具有1.5mm以上的鉛當(dāng)量。背板則用以保護(hù)熒光紙。2．透視檢查臺透視檢查臺有多種形式，其結(jié)構(gòu)特點是：X線管頭中心線正對熒光屏的中心，并且兩中心能同步上下、左右活動；以掃描觀察受檢部位；或者使X線管頭和熒光屏保持不動，而讓活動臺面帶動病人移動，使受檢部位與X線束的產(chǎn)生相對移動，實現(xiàn)掃描觀察。主要有以下兩種結(jié)構(gòu)：（1）通用透視檢查臺：這種設(shè)備是將整套透視檢查臺直立安裝，防護(hù)隔壁留有觀察窗口，其大小應(yīng)以熒光屏在掃描常見身高病人胸部時，不影響觀察熒光屏為原則。熒光屏周圍用防護(hù)板材遮擋，并設(shè)專用軌道和平衡裝置，使防護(hù)板材增加的重量及熒光屏本身的重量等保持平衡，熒光屏與X線管頭同步活動時輕便靈活，四周不漏光。如圖2-3所示。（2）透視專用裝置：透視專用裝置改變了普通透視檢查臺的結(jié)構(gòu)模式，徹底解決了隔室內(nèi)外的機(jī)械聯(lián)系，是功能齊全的專用裝置。如圖2-4所示，該裝置將通用熒光屏固定在隔離暗室隔壁的適當(dāng)位置上，X線管由專用支架支持，X線中心線對準(zhǔn)熒光屏中心，且保持準(zhǔn)直和相對固定。對病人受檢部位的掃描觀察，靠移動病人實現(xiàn)。病人站在由電機(jī)驅(qū)動的專用支架的踏板上，踏板帶動病人作上下左右移動和左右轉(zhuǎn)動。該裝置還配備電動遮線器，使室內(nèi)外的聯(lián)系電動控制。（二）X-TV式透視

由X-TV取代熒光屏，使影像亮度得到了明顯提高，透視可由暗室轉(zhuǎn)為明室，方便了病人和診斷醫(yī)生。X-TV主要由影像增強(qiáng)器和閉路電視兩部分組成，X線閉路電視由電視攝像機(jī)、監(jiān)視器組成。X線影像增強(qiáng)器把X線影像轉(zhuǎn)換成可見光影像，并使其亮度增強(qiáng)，與電視攝像機(jī)、監(jiān)視器配接，顯示透視影像。隨后，照相技術(shù)、電影攝影、錄像技術(shù)也相繼進(jìn)入了X線領(lǐng)域，這些技術(shù)的引入使X線的應(yīng)用范圍得到了迅速的擴(kuò)大。X-TV的組成X-TV由影像增強(qiáng)器、光分配器、電視攝像機(jī)和監(jiān)視器等組成。在光分配器上可根據(jù)需要配備電視攝像機(jī)、點片照相機(jī)和電影攝影機(jī)等。其配置如圖2-5所示。（三）診視床診視床是胃腸X線機(jī)必配的輔助設(shè)備之一，主要用于透視和點片攝影。1．一般診視床（1）基本結(jié)構(gòu)：一般診視床由床體、點片架（供點片攝影用，也稱為點片攝影裝置、點片裝置。因常用于消化道檢查，故又稱為胃腸攝影裝置、消化道攝影裝置）、點片架平衡裝置、動力系統(tǒng)等幾部分組成。床體由底座、床身和床面組成。點片架是用于透視和點片攝影的。動力系統(tǒng)一般有兩套：一套是床身回轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)，多用單相或三相電動機(jī)，經(jīng)變速由蝸輪、蝸桿或齒輪組傳動；另一套是床面移動動力系統(tǒng)，多用單相電動機(jī)，經(jīng)變速由鏈條傳動。如圖2-6所示。（2）基本功能：①床身立臥功能：床身能在+90°～-30°之間電動回轉(zhuǎn)，并可停止在任意位置，以適應(yīng)各種不同角度的透視觀察和點片攝影的需要。床身回轉(zhuǎn)是由驅(qū)動電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，通過變速器帶動鏈條拉動床面來完成的；②床面移動功能：床面能電動伸出，水平位時一般向頭側(cè)可伸出50～100cm，向足側(cè)可伸出20～50cm；③點片架移動功能：熒光屏架可手動上下、左右、前后移動。有電動鎖止器控制其鎖止于需要的位置。2．雙支點滑塊式診視床該診視床的床身回轉(zhuǎn)有兩個支點，0°～90°范圍內(nèi)床身繞第一支點回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)中心與扇形齒輪的轉(zhuǎn)動中心重合，著力點與支點之間的距離短，因而回轉(zhuǎn)速度快（3.9°/s）。負(fù)角度范圍內(nèi)，床身繞第二支點回轉(zhuǎn)，床身回轉(zhuǎn)中心與扇形齒輪轉(zhuǎn)動中心不重合，著力點與支點間的距離增大，因而回轉(zhuǎn)速度變慢（1.56°/s）。如圖2-7所示。雙支點滑塊式診視床在0°～90°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)速度快，提高了工作效率；負(fù)角度范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)速度慢，有利于造影檢查時緩慢改變體位。同時因支點的變更，負(fù)角度可擴(kuò)大到-30°，更適于某些特殊造影，如椎管造影、盆腔造影等檢查的需要。3．遙控床它是將影像增強(qiáng)器、X線電視和診視床合理組合，并實現(xiàn)全部自動化的新型診視床。遙控床的床身起落、轉(zhuǎn)動、床面伸縮、點片架的三維運動和鎖止、壓迫器動作、縮光器使用等，都采用了電動控制。它具有普通診視床的各項功能，并全部實現(xiàn)了自動化。各種機(jī)械運動均有限位保護(hù)，防止運動過位。遙控床多配有無暗盒式點片架，一次可裝入50張或更多張膠片，這樣，在為多名病人檢查過程中，醫(yī)生不需要進(jìn)入檢查室，從而完全脫離了X線現(xiàn)場，改善了工作條件。遙控床分為床上X線管式和床下X線管式兩種。（1）床下X線管式遙控床：如圖2-8所示，這種遙控床多由傳統(tǒng)的診視床改進(jìn)而來，X線管位于床下，點片架在床上，點片架上設(shè)有各種動作的操作鈕，除遙控操作外，也可進(jìn)行近臺操作。這類遙控床由于點片架上的影像增強(qiáng)器和膠片等與病人的距離較近，所以影像放大率減小，影像清晰。另外，床下X線管式遙控床利于對X線的防護(hù)。缺點是：點片架距病人身體太近，活動易受到身體的影響，同時點片架多仍用有暗盒式。（2）床上X線管式遙控床：這種遙控床是把點片架和影像增強(qiáng)器設(shè)計在床面以下，點片架多改用無暗盒式。床面以上只有X線管和一個機(jī)械壓迫器，使整個診視床的結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理。透視過程中病人轉(zhuǎn)動身體不受點片架的妨礙。并且，X線管的位置與普通攝影床相同，很容易兼用做普通攝影。同時，X線管和床面間的距離也是可以調(diào)整的，有的甚至能達(dá)到150cm，可以兼用作胸部攝影。X線管的投照方向可以向病人足側(cè)及頭側(cè)各傾斜30°，更有利于病灶的觀察。床身能在+90°～-90°之間回轉(zhuǎn)。這類遙控床的缺點是：不利于X線的防護(hù)。如圖2-9所示4．搖籃床搖籃床是一種功能全面、自動化程度更高的遙控床，其結(jié)構(gòu)多采用固定底座和C形滑槽，實現(xiàn)了床身的垂直、水平和負(fù)角度回轉(zhuǎn)。在0°～90°時，回轉(zhuǎn)速度為90°/16s，在0°～－90°時為90°/32s。床面可繞其縱軸做±360°旋轉(zhuǎn)，在水平位置時，可向頭側(cè)伸出50cm，向足側(cè)伸出20cm，橫向可移動25cm。管頭和影像增強(qiáng)器可繞病人轉(zhuǎn)動±90ｏ，因此，對任意方向的投照定位極其方便。如圖2-10所示。搖籃床的特點搖籃床除具有遙控床的全部功能外，還具有以下優(yōu)點：①病人被固定在凹形床面上，身體隨床面可做360°以至720°旋轉(zhuǎn)，在病人身體不動的情況下，可方便地進(jìn)行各種體位的透視和點片攝影，這也是搖籃床名稱的由來；②在病人身體不轉(zhuǎn)動的情況下，X線管和點片架可一起繞病人轉(zhuǎn)動，以便對病人同一部位進(jìn)行不同體位的觀察。（四）遮線器

遮線器又稱為縮光器，安裝在X線管管套的窗口部位，用來控制X線照射野的大小，遮去不必要的X線。攝影用遮線器內(nèi)部還設(shè)有光源和反射鏡，模擬X線管焦點的位置，用作照射野和中心線的指示,如圖2-11所示。1．結(jié)構(gòu)形式

（1）遮線板：它是在X線管管套窗口附加的一塊鉛板，鉛板中央有一個適當(dāng)大小的方形或圓形口，鉛板開口中心對應(yīng)X線中心線安裝。一般備有多塊開有不同孔徑的遮線板，在各板上標(biāo)明特定距離上的照射野大小。以便選用。（2）活動遮線器：活動遮線器的基本結(jié)構(gòu)是：兩對能開閉的鉛板，分兩層垂直排列，每對鉛板的開閉決定一個方向照射野的大小。調(diào)節(jié)兩對鉛板的開閉程度，就能改變照射野的大小和形狀，同一層相對的兩鉛板總是以X線中心線為軸對稱開閉。這種遮線器效果更理想，操作較方便、靈活，可以在任意距離上，滿足對各種尺寸膠片的遮線要求。（3）多層遮線器：多層遮線器是由幾組遮線板組成的遮線器，同一方向的多對遮線板工作時同步活動，只是它們到焦點的距離不同，活動幅度也不同，下組遮線板活動幅度較大，上下兩組遮線板具有共同的照射野。在兩組遮線板之間加有吸收散射線的方筒，另外，遮線器的外殼也具有吸收散射線的作用。這種遮線器還設(shè)有軟射線濾過板更換軌道，有上口插入式和下口插入式。插入一塊薄的銅或鋁濾過板，即可吸收軟射線。另有一種轉(zhuǎn)盤更換式，將幾種常用的濾過板都鑲嵌在一個圓盤上，安裝在遮線器上口，使用哪一種濾過板，就將它轉(zhuǎn)至窗口的下方。（4）圓形照射野遮線器：這種遮線器僅在配有影像增強(qiáng)器的透視裝置中使用，使照射野與影像增強(qiáng)器的圓形輸入屏形狀對應(yīng)。結(jié)構(gòu)有單片遮線板式和葉瓣式，后者可以電動控制，連續(xù)調(diào)節(jié)照射野的直徑，多在心血管設(shè)備中使用。2．活動遮線器活動遮線器有手動式和電動式兩種，前者多用于攝影，后者多用于透視。兩種遮線器的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同，只是調(diào)整的動力不同。（1）手動式遮線器：直接用手通過機(jī)械傳動開閉遮線器的遮線板，控制照射野的大小。操作方式有旋鈕式和撥桿式兩種。遮線器內(nèi)部多設(shè)有照射野的指示燈，有的還裝有中心線指示器。如圖2-11所示。（2）電動式遮線器：電動式遮線器的結(jié)構(gòu)與手動式的基本相同，只是遮線板的移動動力是由小型電機(jī)提供的?？刂齐姍C(jī)的正、反轉(zhuǎn)及動作時間，即可將照射野調(diào)整到適當(dāng)大小?？v橫兩個方向的多葉遮線板的開閉，是由兩個微型電機(jī)通過兩套減速器和傳動機(jī)構(gòu)控制的，照射野將隨之改變。電機(jī)的轉(zhuǎn)動由手控開關(guān)和限位開關(guān)控制。有的電動式遮線器可隨透視距離的改變自動調(diào)節(jié)，以保持照射野大小不變。在點片攝影時，自動轉(zhuǎn)換成與所選膠片規(guī)格和分割方式相對應(yīng)的照射野大小。心血管設(shè)備中的遮線器光柵還可以以X線中心線為軸順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到更好的控制照射野的目的。二、點片攝影點片攝影是供醫(yī)生在透視檢查的過程中，對被檢部位或病變進(jìn)行點片攝影，以適時記錄有診斷價值的影像。點片架安裝在診視床上，并與透視媒介的支架等合理搭配，形成一個即能透視又能點片攝影的X線機(jī)。觀察媒