第一章　X线成像

第一节　X线的产生及X线特性

一、X线的产生

X线是真空中高速行进的电子束撞击靶面产生的一种肉眼不可见的、波长极短的电磁波。由此，产生X线须具备下列装置：①可保证电子束高速运行的高真空电子管，称为X线管，其阴极灯丝通过6～12V低电压电流发热而产生可自由活动的电子群，阳极靶面由金属钨或钼铑构成。②以保证灯丝产热供低压电的降压变压器和保证电子束高速运行的施加于X线管两端高压电（40～150kV）的升压变压器。③用于控制、调节阴极灯丝电流、阳极两端电压和施加时间（即曝光时间）的控制装置（图1-1）。

二、X线的特性

X线波长范围为0.000 6～50nm，在电磁波谱中介于γ射线与紫外线之间。用于常规诊断的X线波长范围为0.008～0.031nm，除具有光的一般物理性质之外，还具有下列与X线成像相关的特性。

（一）穿透性（penetrability）

因X线波长很短，故具有很强的穿透力。X线波长与管电压密切相关，管电压越高，X线波长越短、穿透力越强。穿透的X线量与被照物体的密度和厚度有关，密度越大、物体越厚，吸收即衰减的X线愈多，穿透的X线越少。X线穿透性是X线成像、用于医学的基础。

（二）荧光效应（fluorescence effect）

X线能激发荧光物质（如硫化锌镉、钨酸钙、碘化铯等）产生荧光，使波长很短的X线转换成波长较长的、肉眼可见的荧光，即为荧光效应。荧光效应是X线透视检查的基础。目前，利用荧光物质进行X线暗室透视检查技术已经基本淘汰。现在常用的数字成像技术，包括电荷耦合器件（charge coupled device，CCD）、数字X射线摄影（digital radiography，DR）平板探测器亦是利用X线的荧光效应。

（三）感光效应（photosensitive effect）

与可见光一样，X线亦可以使溴化银感光，产生潜影，经显影、定影，感光的溴化银离子（Ag+）被还原成黑色金属银（Ag）颗粒沉淀于胶片的药膜内，而未感光的溴化银在定影、冲洗时被洗去，产生黑白影像，即为感光效应，是用传统胶片X线摄影的基础。由于X线数字化成像的全面应用，X线感光效应已与成像过程关系不大。

（四）电离效应（ionization effect）及X线防护

X线穿透物质时可使之产生电离，即为电离效应。X线穿透生物体产生电离，导致生物学方面的改变，这种改变主要是损害作用，称为生物学效应。利用X线生物学效应，可以用于放射治疗，同时也是需要对X线进行防护的原理。

对于正常生物体而言，X线电离效应主要是损害作用，这对于代谢旺盛、更新较快的组织器官，以及孕妇、儿童尤其如此。因此，临床上凡接受X线检查者都应注意防护，这里的X线检查包括X线摄片、CT检查、DSA检查。孕妇应尽量避免X线检查；儿童应慎用X线检查。在进行X线检查时注意应采用铅防护服，保护患者的非投照部位，尤其是生殖腺、甲状腺等部位，减少不必要的照射。长期接触放射线的工作人员亦是防护的重点。

放射防护应该遵循屏蔽防护、距离防护和时间防护的原则。必须遵照国家有关放射防护卫生标准的规定制定放射工作人员防护措施，执行保健条例。