簡單介紹X線機成像原理及其構成

前言

當在真空中，高速運動的電子轟擊金屬靶時，靶就放出X射線，X射線也可以稱為倫琴射線，它是一種波長很短的電磁輻射，其波長約為(20～0.06)×10-8厘米之間，具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等（監(jiān)護儀原理）。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，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)光譜的性質和靶材料無關，而特征光譜和靶材料有關，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，X線機成像原理就是利用了X射線這一特性（X線機的種類）。那么，X線機成像原理是什么呢?在介紹X線機成像原理之前，先來讓我們了解一下醫(yī)用X線機成像裝置結構知識（助聽器選配）。

醫(yī)用X線機成像裝置結構

常見的醫(yī)用X線機主要有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，有單獨拍片功能的，也有拍片加透視功能的。

醫(yī)用X線機成像裝置基本上有以下幾部分組成：控制臺、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，普通機成像靠暗盒和膠片;數(shù)字式可分為DR和CR，DR成像裝置稱為平板探測器(FPD)， CR的則稱為IP板。普通醫(yī)用X線機成像裝置一般由主機和輔助設備兩大部分構成，如下圖所示為：X線機構成簡圖。

X線機構成簡圖

(1)X射線機主機(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射線機主機功能：產(chǎn)生X射線并對X射線的能量、劑量、曝光時間。

(2)輔助設備 包括輔助裝置與配套設備，其功能：配合主機部分進行臨床診療。

X線機成像原理介紹

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、熒光效應和攝影效應;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X線透過人體各種不同組織結構時，它被吸收的程度不同，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線上就形成黑白對比不同的影像。

因此，X線影像的形成，應具備以下三個基本條件：

首先，X線應具有一定的穿透力，這樣才能穿透照射的組織結構;

第二，被穿透的組織結構，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，才會是有差別的;

第三，這個有差別的剩余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比、層次差異的X線影像。

人體組織結構和器官形態(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的。

人體組織結構，是由不同元素所組成，依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)低密度的有脂肪組織以及存在于呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內的氣體等;

(2)中等密度的有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實質器官、結締組織以及體內液體等;

(3)屬于高密度的有骨組織和鈣化灶等。

當強度均勻的X線穿透厚度相等的不同密度組織結構時，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)對比、層次差異的X線影像。

在人體結構中，胸部的肋骨密度高，對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，被吸收少，剩余X線多，使X線膠片感光多，經(jīng)光化學反應還原的金屬銀也多，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，肺結核病變可在原屬低密度的肺組織內產(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)生相應的病理X線影像。

總結

X線機廣泛地應用于骨傷、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)模傳染性疾病的當下，X線機在機動快捷、使用方便、利于隔離、及時診斷等方面的優(yōu)越性，對避免交叉感染，控制疫情擴散起到了非常重要的作用。