X线临床应用的基本原理

一、X线临床应用的基本原理

（一）X线的产生

X线又称伦琴射线，是一种具有很高能量、肉眼看不见但能穿透不同物质并使荧光物质发光或使感光胶片感光的射线。医用X线是真空管内高速行进的电子流轰击由钨、钼或钼铑合金制成的靶面时产生的。产生X线的装置为X线管，是一个真空的二极管，阴极是灯丝，阳极是靶面。真空管两端施加高电压后，加热的阴极灯丝所产生的电子由阴极向阳极高速运动，当电子撞击到阳极靶面后将有不到1%的能量转化为X线，其余99%以上的能量则转化为热能。

（二）X线的特性

X线是一种波长很短的电磁波，具有电磁波的所有特性，其中与X线检查相关的主要特性有以下四种。

1.穿透性　X线是波长很短的电磁波，对物质有很强的穿透力，能穿透普通光线所不能穿透的物质。穿透性是X线成像的基础。

2.荧光效应　X线能激发荧光物质（硫化锌及钨酸钙等）产生肉眼可见的荧光。荧光效应是X线透视的基础。

3.感光效应　X线能使涂有溴化银的胶片感光，经显影定影处理后形成黑白影像。感光效应是X线摄片的基础。

4.电离与生物效应　X线通过任何物质都可使该物质产生电离效应，穿透人体时，可使人体组织发生电离而产生生物效应。这是放射防护的原因，也是放射治疗学的基础。(https://www.daowen.com)

知识链接

X线与诺贝尔物理学奖：1895年的一个深夜，慕尼黑大学的伦琴教授发现一种可以使机体内的骨骼在磷光屏幕或者照相底片上投下阴影的新射线！这一发现奠定了现代医学影像学的基础。伦琴教授称这种奇异的射线为X线。为此，在1901年12月10日，他成为世界上第一个荣获诺贝尔物理学奖的人，这种神秘的X线后来也有了另一个名字——伦琴射线。

（三）X线的成像原理

X线的成像基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应，以及人体不同密度的组织对X线的吸收度不同的原理。当X线穿过人体各种不同组织结构时，密度高、组织厚的部分吸收X线多；密度低、组织薄的部分吸收X线少。因此，到达荧光屏或胶片上的X线的量即有差异，从而形成明暗或黑白对比的影像。

人体结构按其密度从高到低可以分为四类，依次是骨组织、软组织（如肌肉、实质器官、体液等）、脂肪组织和存在于组织器官中的气体。当X线穿过这些组织结构时，由于吸收程度不同，在X线片上（或荧屏上）显出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的X线图像（表9-1）。

X线检查通常利用自然对比和人工对比进行。利用人体组织或器官自然存在的密度差别形成的对比影像称为自然对比。对于缺乏自然对比的组织或器官，可以用人为的方法引入一定量的在密度上高于或低于它的物质，使之形成对比，称为人工对比，这种方法称为造影检查。用作造影的物质称为对比剂。

表9-1　人体组织密度差异与X线影像的关系