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1、(一)X線的產(chǎn)生???1895年,德國科學家倫琴發(fā)現(xiàn)了這種具有很高能量,肉眼看不見,但能穿透不同物質(zhì),能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。X線是真空管內(nèi)高速行進的電子流轟擊鎢靶時產(chǎn)生的。X線發(fā)生裝置主要包括X線管、變壓器和操作臺。X線管為一高真空的二極管,杯狀的陰極內(nèi)裝著燈絲,陽極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱裝置組成。降壓變壓器為向X線管燈絲提供電源。操作臺主要為調(diào)節(jié)電壓、電流和曝光時間而設置的電壓表、電流表、時計及其調(diào)節(jié)旋鈕等。???X線的發(fā)生過程是向X線管燈絲供電、加熱,在陰極附近產(chǎn)生自由電子,當向X線管兩極提供高壓電時
2、,陰極與陽極問的電勢差陡增,電子以高速由陰極向陽極行進,轟擊陽極鎢靶而發(fā)生能量轉(zhuǎn)換,其中1%以下的能量轉(zhuǎn)換為X線,99%以上轉(zhuǎn)換為熱能。X線主要由X線管窗口發(fā)射,熱能由散熱裝置散發(fā)。(二)x線的特性???X線屬于電磁波。波長范圍為0.0006~50nm。用于X線成像的波長為0.008~0.031nm(相當于40~150kV時)。在電磁輻射譜中,居7射線與紫外線之間,比可見光的波長短,肉眼看不見。此外,X線還具有以下幾方面與X線成像和X線檢查相關(guān)的特性:穿透性:X線波長短,具有強穿透力,能穿透可見光不能穿透的物
3、體,在穿透過程中有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(guān),電壓愈高,所產(chǎn)生的X線波長愈短,穿透力也愈強;反之其穿透力也弱。X線穿透物體的程度與物體的密度和厚度相關(guān)。密度高,厚度大的物體吸收的多,通過的少。X線穿透性是X線成像的基礎。熒光效應:X線激發(fā)熒光物質(zhì),如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等,使波長短的X線轉(zhuǎn)換成波長長的可見熒光,這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應。熒光效應是透視檢查的基礎。感光效應:涂有溴化銀的膠片,經(jīng)X線照射后,感光而產(chǎn)生潛影,經(jīng)顯影、定影處理,感光的溴化銀中的銀離子(A礦)被還原成金屬銀(Ag),
4、并沉積于膠片的膠膜內(nèi)。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。依金屬銀沉積的多少,便產(chǎn)生了黑至白的影像。所以,感光效應是X線攝影的基礎。電離效應:X線通過任何物質(zhì)都可產(chǎn)生電離效應??諝獾碾婋x程度與空氣所吸收X線的量成正比,因而通過測量空氣電離的程度可測x線的量。x線射人人體,也產(chǎn)生電離效應,可引起生物學方面的改變,即生物效應,是放射治療的基礎,也是進行X線檢查時需要注意防護的原因。(三)x線成像基本原理???X線之所以能使人體組織在
5、熒屏上或膠片上形成影像,一方面是基于X線的穿透性、熒光效應和感光效應;另一方面是基于人體組織之間有密度和厚度的差別。當X線透過人體不同組織結(jié)構(gòu)時,被吸收的程度不同,所以到達熒屏或膠片上的X線量即有差異。這樣,在熒屏或X線片上就形成明暗或黑白對比不同的影像。1.X線成像的基本條件????X線影像的形成,基于以下三個基本條件:首先,X線具有一定的穿透力,能穿透人體的組織結(jié)構(gòu);第二,由于被穿透的組織結(jié)構(gòu),存在著密度和厚度的差異,x線在穿透過程中被吸收的量不同,以致剩余下來的x線量有差別;第三,這個有差別的剩余X線,
6、是不可見的,由于X線的熒光效應和感光效應,經(jīng)過顯像過程,就能在熒光板或膠片上獲得具有黑白對比、層次差異的X線影像。2.不同組織結(jié)構(gòu)的特點?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。這樣不同的組織器官天然形成了不同的X線衰減的差別,這也是人體x線成像的基礎。3.不同密度組織與x線成像的關(guān)系?人體組織結(jié)構(gòu)在X線影像上的密度根據(jù)X線的吸收程度可歸納為三類:屬于高密度的有骨組織和鈣化灶等;中等密度的有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實質(zhì)器官、結(jié)締組織以及體液等;低密度的有脂肪組織以及存在
7、于呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內(nèi)的氣體等。當厚度差別不大時,不同組織間密度的差別在X線影像中構(gòu)成了亮度的差別,可以被我們識別。當強度均勻的X線穿透厚度相等、密度不同的組織結(jié)構(gòu)時,由于吸收程度不同,在X線膠片上(或熒屏上)顯出具有不同層次灰度(黑白)差異的X線影像。胸部的肋骨密度高,對X線吸收多,照片上呈高亮度;肺組織主要為氣體,密度低,X線吸收少,照片上呈低亮度。???密度不同的病變組織也可產(chǎn)生相應的病理X線影像。例如,肺結(jié)核病變可在低密度的肺組織內(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,于肺的低亮
8、度的背景上出現(xiàn)代表病變的中等和高亮度改變。4.不同厚度組織與x線成像的關(guān)系??即使是同一種密度的組織結(jié)構(gòu),如果厚度有差別,吸收X線量也會產(chǎn)生差別。較厚的部分,吸收X線總量多,透過的X線量少,較薄的部分則相反,于是在X線片和熒屏上也顯示出灰度的差別。所以,X線影像中密度的差別不僅取決于組織器官密度的差別,也與組織器官厚度有密切的關(guān)系。較厚的組織亮度增加,較薄的組織則亮度減低。在分析X線影像時要同時考慮