影像學(xué)x線總論

1、X線的發(fā)現(xiàn),1895年11月8日，德國(guó)物理學(xué)家倫琴在進(jìn)行陰極管實(shí)驗(yàn)時(shí)偶爾發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見(jiàn)，但能穿透不同物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這種射線的性質(zhì)還不了解，因此稱之為X射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來(lái)也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線（X-ray）。,,倫琴 X線的發(fā)現(xiàn)者、醫(yī)學(xué)影像學(xué)的奠基人,一般來(lái)說(shuō)，高速行進(jìn)的電子流被物質(zhì)阻擋發(fā)生能量轉(zhuǎn)換即可產(chǎn)生X線。具體說(shuō)，X線是在真空管內(nèi)高速行進(jìn)、成束的電子流撞擊鎢（或鉬）靶時(shí)而產(chǎn)生的。

2、因此，X線發(fā)生裝置，主要包括X線管、變壓器和操作臺(tái),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(qiáng)力吸引形成電子束,電子束撞擊陽(yáng)極鎢靶原子結(jié)構(gòu),X線1%,熱能99%,,,,,,,,產(chǎn)生自由電子云集在陰極附近,一、基本知識(shí),(一)X線的特性,X線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波。波長(zhǎng)范圍為0.0006—50nm。目前X線診斷常用的X線波長(zhǎng)范圍為0.008-0.031nm（相當(dāng)于40-150

3、KV時(shí)）。在電磁輻射譜中，居γ射線與紫外線之間，比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)要短得多，肉眼看不見(jiàn)。,⒈穿透性：X線成像的基礎(chǔ)。 X線波長(zhǎng)很短，具有很強(qiáng)的穿透力，能穿透一般可見(jiàn)光不能穿透的各種不同密度的物質(zhì)，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(guān)，電壓愈高，所產(chǎn)生的X線的波長(zhǎng)愈短，穿透力也 愈強(qiáng)；反之，電壓低，所產(chǎn)生的X線波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，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(guān)。X

4、線穿透性是X線成像的基礎(chǔ)。,⒉ 熒光效應(yīng)：是X線透視檢查的基礎(chǔ)。 X線能激發(fā)熒光物質(zhì)（如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等），使產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的熒光。即X線作用于熒光物質(zhì)，使波長(zhǎng)短的X線轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應(yīng)。熒光效應(yīng)是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。,⒊ 攝影效應(yīng) ：X線攝影檢查的基礎(chǔ) 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

5、成金屬銀（Ag），沉淀于膠片的膠膜內(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(guò)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(yīng)是X線圖像獲取與保存的基礎(chǔ)。,4、電離與生物學(xué)效應(yīng)：應(yīng)用X線作放射治療和放射防護(hù)學(xué)的基礎(chǔ)。 X線或其它射線（例如γ線）通過(guò)物質(zhì)被吸收時(shí)，可使組成物質(zhì)的分子分解成為正負(fù)離子，稱為電離作用，離子的多少和物質(zhì)

6、吸收的X線量成正比。通過(guò)空氣或其它物質(zhì)產(chǎn)生電離作用，利用儀表測(cè)量電離的程度就可以計(jì)算X線的量。同樣，X線通過(guò)人體被吸收，也產(chǎn)生電離作用，并引起體液和細(xì)胞內(nèi)一系列生物化學(xué)作用，使組織細(xì)胞的機(jī)能形態(tài)受到不同程度的影響，這種作用稱為生物效應(yīng)。X線對(duì)人體的生物效應(yīng)是應(yīng)用X線作放射治療的基礎(chǔ)。另外，在實(shí)施X線檢查時(shí)，對(duì)檢查者與被檢查者進(jìn)行防護(hù)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(gè)基本條件： 1、X線應(yīng)具有一定的穿透力

7、，這樣才能穿透被照射的組織結(jié)構(gòu)； 2、被穿透的結(jié)構(gòu)必須存在著密度和厚度的差異；（自然對(duì)比、人工對(duì)比） 3、顯像設(shè)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(yīng)、感光效應(yīng)和人體組織結(jié)構(gòu)的密度和厚度差異對(duì)X線吸收程度的不同， 致X線穿過(guò)人體后剩余下來(lái)的X線量出現(xiàn)差別，使到達(dá)熒屏或膠片上的X線量出現(xiàn)不同，使之熒光發(fā)生強(qiáng)弱差異，出現(xiàn)明暗不同對(duì)比的熒屏影像，或膠片感光效應(yīng)出現(xiàn)差異

8、，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(jié)構(gòu)是由不同元素所組成、而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。人體組織結(jié)構(gòu)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(shí)質(zhì)器官、結(jié)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(guò)人體----高密度組織----吸收X線量多---穿過(guò)余下的

9、X線量就少---到達(dá)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(jié)構(gòu)和器官形態(tài)不同，厚度也不一樣，X線穿過(guò)人體厚的部位時(shí)，X線被吸收較多，穿過(guò)人體時(shí)余下的X線量少，到達(dá)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(dá)熒屏或X線膠片的量就多，熒光或感光就強(qiáng)，熒屏就亮，膠片就黑。因此X線

10、成像與組織結(jié)構(gòu)和器官厚度也有關(guān)。,正常CR胸片,,當(dāng)組織發(fā)生病變時(shí)，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(nèi)炎性滲出的中密度滲出性病灶，或是肺結(jié)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(nèi)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(nèi)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(zhì)、松質(zhì)、骨髓正常

11、形成不同灰度的黑白對(duì)比影。病變時(shí)，當(dāng)有骨質(zhì)增生，骨密度增高，吸收X線更多，穿過(guò)人體余下X線更少，到達(dá)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(jié)核、腫瘤時(shí)，為軟組織中等密度結(jié)構(gòu)影，比正常骨密度低，吸收X線少，穿過(guò)剩余X線量多，熒光或感光程度強(qiáng)，病變區(qū)出現(xiàn)熒光發(fā)亮，膠片發(fā)黑。 由此可見(jiàn)，組織結(jié)構(gòu)與器官密度和厚度的差別，是產(chǎn)生X線影像對(duì)比的基礎(chǔ)，是X線成像的基本條件。,,人

12、體組織結(jié)構(gòu)和器官內(nèi)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(duì)比，有層次差異的X線影像，我們稱自然對(duì)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(jié)構(gòu)，從而限制了X線檢查范圍，因此，需人為的向體腔內(nèi)或組織器官周圍引入某種密度高或低的物質(zhì)，改變?cè)摻M織器官的密度差異，使之能形成有黑白對(duì)比及層次差異的X線影像 ，這種人為的方法稱人工對(duì)比，也稱造影檢查，引入的物質(zhì)稱造影劑。,(三)、X線成

13、像設(shè)備X線機(jī)是由X線管、變壓器、檢查床、控制臺(tái)及支架組成，還可配置影像增強(qiáng)電視系統(tǒng)等。,（四）X線圖象特點(diǎn) 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(lái)反映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)人體組織密度發(fā)生改變時(shí)，則用密度增高或減低來(lái)表達(dá)影像的白影與黑影。 還應(yīng)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(jié)構(gòu)后的投影總和，是該穿透路徑上各個(gè)結(jié)構(gòu)影像相互疊加在一起的影像。 再是X

14、 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(jiǎn)稱透視優(yōu)點(diǎn)：（1）操作簡(jiǎn)便、價(jià)廉、即可得到結(jié)論。（2）可隨意轉(zhuǎn)動(dòng)病人體位、能多角度一次全面觀察完成。（3）可了解器官的動(dòng)態(tài)變化，如心臟大血管的搏動(dòng)，膈肌的運(yùn)動(dòng)，胃腸的蠕動(dòng)等。缺點(diǎn)：（1）熒光亮度低，影像對(duì)比度及清晰度差，對(duì)密度差別小或

15、厚度較大的部位難以觀察，如頭顱、腹部、脊柱、骨盆等。（2）無(wú)客觀記錄，無(wú)檔案保存，不便復(fù)查，會(huì)診，科研及教學(xué)。,2、X線攝影：常用,優(yōu)點(diǎn):是對(duì)比度及清晰度好，并可有客觀記錄、便于復(fù)查、會(huì)診、科研及教學(xué)。缺點(diǎn):是一次攝影只能顯示一個(gè)角度，要全面觀察組織器官結(jié)構(gòu)，常需多方位攝影，操作繁雜、價(jià)高；且不能觀察器官動(dòng)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(nèi)結(jié)構(gòu)有無(wú)破壞、空

16、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(wú)狹窄、閉塞或擴(kuò)張等 。,2、軟線攝影：采用鉬靶X線管，發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)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(jié)構(gòu)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(zhì)引入其內(nèi)或周圍間隙，使之產(chǎn)生對(duì)比顯影，稱造影檢查。引入體內(nèi)的物質(zhì)稱為對(duì)比劑，也稱造影劑。造影檢查的應(yīng)用，擴(kuò)大了X線檢查

17、的范圍。,1、對(duì)比劑：高密度、低密度,(1)高密度對(duì)比劑：①鋇劑：主用于食管及胃腸道造影。②碘劑：分有機(jī)碘和無(wú)機(jī)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(jī)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(lè)等。無(wú)機(jī)碘制劑中有碘化油和碘苯酯等。(2)低密度對(duì)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

18、。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(zhǔn)備及造影劑反應(yīng)的處理,各種造影檢查都有相應(yīng)的檢查前準(zhǔn)備和注意事項(xiàng)，必須真準(zhǔn)備，以保證檢查滿意和患者的安全。應(yīng)備好搶救藥品和器械，以備急需。 用碘對(duì)比劑時(shí)需注意： (1)了解患者有無(wú)用對(duì)比劑的禁忌癥，如嚴(yán)重的心、腎疾病和過(guò)敏體質(zhì)等。 (2)作好解釋工作、爭(zhēng)取患者合作。,★3、檢查前準(zhǔn)備及造影劑

19、反應(yīng)的處理,(3）對(duì)比劑過(guò)敏試驗(yàn)，如陽(yáng)性不宜造影檢查。但過(guò)敏反應(yīng)陰性也可發(fā)生反應(yīng)。 過(guò)敏試驗(yàn)方法：口服試驗(yàn) 皮內(nèi)試驗(yàn) 靜脈注射法,★3、檢查前準(zhǔn)備及造影劑反應(yīng)的處理,(4)應(yīng)有搶救過(guò)敏反應(yīng)的準(zhǔn)備與能力。過(guò)敏反應(yīng)輕可出現(xiàn)頭昏、胸悶、惡心、嘔吐、蕁麻疹等，嚴(yán)重反應(yīng)可出現(xiàn)驚厥、喉頭水腫、哮喘

20、發(fā)作、周圍循環(huán)衰竭和心臟停搏等。當(dāng)出現(xiàn)反應(yīng)時(shí)應(yīng)立即終止造影，并進(jìn)行抗休克、抗過(guò)敏和對(duì)癥治療。如呼吸困難給氧，休克給去甲腎上腺素，心臟停搏應(yīng)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(zhǔn)確、簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)的方法。根據(jù)需要可選用某種或多種，但對(duì)有一定危險(xiǎn)的檢查方法，應(yīng)嚴(yán)格掌握適應(yīng)癥，不可濫用，以免給患者帶來(lái)?yè)p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(shù)發(fā)展很快，并有很大優(yōu)越性

21、，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(hù),X線具有生物電離效應(yīng)，若接觸X線量超過(guò)容許輻射量，就可能產(chǎn)生放射反應(yīng)，甚至損害。而X線檢查應(yīng)用廣泛，應(yīng)注意X線檢查中的防護(hù)問(wèn)題。 X線輻射量在容許范圍內(nèi)，一般則少有影響，不應(yīng)對(duì)X線檢查產(chǎn)生疑慮和恐懼。但應(yīng)注意防護(hù)，合理使用X線檢查，避免不必要的X線輻射，以保護(hù)患者和工作人員的健康。特別應(yīng)重視對(duì)孕婦，小兒患者和長(zhǎng)期接觸射線的工

22、作人員，尤其是介入放射學(xué)工作者的防護(hù)。 防護(hù)措施和方法，可采用穿戴鉛防護(hù)制品，增加投照距離和屏蔽防護(hù)。對(duì)患者選用恰當(dāng)X線檢查，避免短時(shí)間檢查次數(shù)過(guò)多過(guò)頻，投照時(shí)，控制照射范圍及照射條件，對(duì)照射野相鄰的性腺，應(yīng)用鉛制品加以遮蓋等。,五、X線診斷學(xué)的進(jìn)展,數(shù)字X線成像CT、MR的臨床應(yīng)用數(shù)字減影血管造影（DSA）：,X線檢查臨床應(yīng)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

23、、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(jié)石、發(fā)育異常、炎癥、腫瘤。骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)：首選，外傷、腫瘤、炎癥。,CT臨床應(yīng)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(zhǔn)確性、敏感性

24、最高。,MRI臨床應(yīng)用,特別適合于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、頭頸部、肌肉關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及心臟大血管系統(tǒng)檢查；也適應(yīng)于縱隔、腹部盆腔實(shí)質(zhì)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(jià)值不足：成像時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)體內(nèi)帶磁性物質(zhì)--鐵等的禁忌，對(duì)氫質(zhì)子密度低的組織不敏感（如皮質(zhì)骨、鈣化、肺），價(jià)格高、不普及。,【臨床應(yīng)用】,腹部盆腔：實(shí)質(zhì)性臟器尤其是肝臟診斷敏感性、準(zhǔn)確性較高，可選擇使用；MRI水成像有優(yōu)勢(shì)，對(duì)前列腺、子宮的診斷與CT比較也有優(yōu)