X线影像的发展与现状

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1、X线的发展与现状影像诊断学的历史X线影像超声成像(Ultrasonography:US)CT(ComputedTomography)MRI(MagneticResonanceImaging)ECT(EmissionComputedTomography)SPECT(SinglePhotonEmissionComputedTomography)PET(PositronEmissionTomography)X线影像1895年11月08日威廉·康纳德·伦琴(WilhenlmConradRontgen)1895年12月22日经15分钟照射·第一张X线照片(189

2、0年02月22日A.W.Goodspeed奇怪影像)1896年01月01日给Exner教授新年贺卡1896年01月05日维也纳报纸“DiePresse”1896年01月06日传遍全世界1896年01月23日“Nature”杂志发表2周后”Science”伦琴一、X线的发展1895年11月8日，德国科学家伦琴（Rontgen）在做真空管高压放电实验研究时，无意中发现了一种肉眼看不见的但穿透力很强的能使莹光物质发光和使胶片感光的新型射线。由于当时对这种射线的性质尚不清楚，伦琴就将其称为X射线或X线，其后伦琴将X线的所有基本特性几乎全部研究完毕，并于1896

3、年1月23日在一次自然科学协会会议上第一次做了X线的报告，并且当场摄了一幅手腕的照片。根据大会建议，用伦琴的名字来称呼他所发现的射线，故X射线又称为伦琴射线或伦琴线。X射线的发现震憾了全世界，掀开了世界科技史上的重要一页。为此，1901年12月10日伦琴荣获首次诺贝尔物理学家。二、X线的产生、特性及成像原理（一）X线产生：1、条件：（1）X线管：真空二极管，杯状的阴极内装着灯丝，阳极由呈斜面的钨靶和附属散热装置组成。固定阳极旋转阳极图1X线管（2）变压器：降压变压器向X线管灯丝提供电源（12V），升压变压器向X线管二极提供高压电（40-150KV）。（

4、3）操作台：包括调节电压、电流及曝光时间而设置的电压表、电流表、计时器和其他调节旋钮等。上述三者之间以电缆相连图2：普通摄影X光机2、产生过程：降压变压器向X线管灯丝供电，点燃灯丝，在阴极附近产生自由电子，再向X线管两极提供高压电时，二极间的电势差骤增，自由电子高速由阴极向阳极行进，撞击钨靶而发生能量转换，其中0.2%以下的能量转换为X线，99.8%以上转换为热能。前者由管窗口发射，后者由散热设施散发。（二）特性：X线是一种波长很短的电磁波，波长范围为0.0006-50nm,（用于X线成像的波长为0.031-0.008nm），比可见光的波长短，故肉眼看

5、不见。X线具有以下特性：1、穿透性：X线波长短，穿透力强，能穿透可见光不能穿透的物质，在穿透过程中有一定程度的吸收衰减。X线的穿透力与管电压相关，电压越高，波长越短，穿透力越强，反之则弱。另外穿透程度与物质的密度和厚度相关，密度高、厚度大的物质吸收的多，通过的少，反之则多。穿透性是X线成像的基础。2、莹光效应：X线能激发莹光物质（如硫酸锌镉、钨酸钙等），使波长较短的X线转换为波长较长的莹光，这种转换称莹光效应。它是进行透视检查的基础。3、感光效应：X线照射胶片后使其感光产生潜影，经显影、定影处理后，胶片中被感光的溴化银中的银离子（Ag+）被还原成金属银

6、（Ag）沉积在胶膜内。金属银微粒化，胶片上呈黑色，而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中被冲洗掉，而显出胶片片基的透明色。依金属银沉淀的多少，产生了程度不同的黑白影像。所以感光效应是X线摄影的基础。4、电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应，X线射入人体也产生电离效应，引起生物方面的改变，即生物效应。是放射治疗的基础，也是X线防护的原因。（三）成像基本原理：X线之所以能使人体组织在莹屏上或胶片上形成影像，基于两方面的原因，其一是X线具有穿透性，莹光效应和感光效应，其二是人体组织间具有密度和厚度的差异。当X线透过人体不同组织结构时，被吸收的程度不同，所

7、以到达莹屏或胶片上的X线量亦有差异。所以在莹屏或胶片上就形成了明暗或黑白度不同的影像。就X线检查而言，人体的组织结构密度可归纳为三类：高密度组织：骨髂、钙化灶。中等密度组织：软骨、肌肉、神经、实质器官组织及体液等低密度组织：脂肪和气体。组织器官的病变可使其发生密度的改变，如肺结核可使含气的低密度组织产生中等密度的渗出、增殖及纤维化改变和高密度的钙化灶。所以在肺的黑影背景上出现了代表病变的灰影（中等密度）和白影（高密度）。因此，组织密度不同的病变可产生相应的病理影像。三、X线成像设备的发展历程：（一）诊断用X线机发展史1、气体X线管、感应圈时期（1895

8、-1916），第一支X线球管是由德国西门子公司在1896年研制成功的。2、热电子X线管、变压器