第一篇 總 論
倫琴（ Wilhelm Conrad Rotgen）1895年發(fā)現(xiàn) X線以后不久，X線就被用于人體檢查，進行疾病診斷，形成了放射診斷學(xué)（diagnostic radiology）這一新學(xué)科，并奠定了醫(yī)學(xué)影像學(xué)（medical imaging）的基礎(chǔ)。至今放射診斷學(xué)仍是醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的重要內(nèi)容，應(yīng)用普遍。20世紀(jì) 50年代到 60年代開始應(yīng)用超聲與核素顯像進行人體檢查，出現(xiàn)了超聲成像（ultrasonography）和Y閃爍成像（Y－scintigraphy）。70年代和80年代又相繼出現(xiàn)了X線計算機體層成像（X－ray computed tomography，X－ray CT或 CT）、磁共振成像（magnetic resonance lmaging，MRI）和發(fā)射體層成像（emission comPuted tomograPhy，ECT），包括單光子發(fā)射體層成像（single Photon emission computed tomograPhy，SPECT）與正電子發(fā)射體層成像（Positron em1ss1on tomograPhy，PET）等新的成像技術(shù)。這樣，僅 100年多一點的時間就形成了包括放射診斷的影像診斷學(xué)（iagnostic imaging）。雖然各種成像技術(shù)的成像原理與方法不同，診斷價值與限度亦各異，但都是使人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官成像，借以了解人體解剖與生理功能狀況及病理變化，以達到診斷的目的，都屬于活體器官的視診范疇，是特殊的診斷方法。
近 30年來，由于微電子學(xué)與電子計算機的發(fā)展以及分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展，致使影像診斷設(shè)備不斷改進，檢查技術(shù)也不斷創(chuàng)新。影像診斷已從單一的形態(tài)成像診斷發(fā)展為形態(tài)成像、功能成像和代謝成像并用的綜合診斷。繼 CT與 MRI之后，又有腦磁源圖（magnetic”source imaging，MSI）應(yīng)用于臨床。分子影像學(xué)（molecular imaging）也在研究中。影像診斷學(xué)的發(fā)展還有很大潛力。
現(xiàn)在數(shù)字成像已由 CT與MRI等擴展到X線成像，使傳統(tǒng)的模擬X線成像也改成為數(shù)字成像。數(shù)字成像改變了圖像的顯示方式，圖像解讀也由只用照片觀察過渡到兼用屏幕觀察，到計算機輔助檢測（computer aided detection，CAD）。影像診斷也試用計算機輔助診斷（computer aided diagnosis，CAD），以減輕圖像過多、解讀費時的壓力。圖像的保存、傳輸與利用，由于有了圖像存檔與傳輸系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）而發(fā)生巨大變化，并使遠程放射學(xué)（teleradiology）成為現(xiàn)實，極大地方便了會診工作。由于圖像數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)和PACS的應(yīng)用，影像科將逐步成為數(shù)字化或無膠片學(xué)科。
70年代興起的介入放射學(xué)（interventional radiology）是在影像監(jiān)視下對某些疾病進行治、療的新技術(shù)，使一些用內(nèi)科藥物治療或外科手術(shù)治療難以進行或難以奏效的疾病得到有效的醫(yī)治。介入放射學(xué)已成為同內(nèi)科和外科并列的三大治療體系之一。
介入放射學(xué)發(fā)展也很快。影像監(jiān)視系統(tǒng)除用 X線成像，如數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angi。graphy，DSA）外，超聲、CT與 MRI也應(yīng)用于臨床。介人治療的應(yīng)用范圍已擴大到人體各個器官。結(jié)構(gòu)的多種疾病，療效不斷提高。在設(shè)備、器材與技術(shù)上都有很大改善。在臨床應(yīng)用與理論研究上也都有很大進步。
縱觀影像診斷學(xué)與介人放射學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展，可以看出醫(yī)學(xué)影像學(xué)的范疇不斷擴大，診治水平明顯提高，已成為運用高科技手段最多，在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)展最快，作用重大的學(xué)科之一。影像學(xué)科在臨床醫(yī)療工作中的地位也有明顯提高，已成為醫(yī)院中作用特殊、任務(wù)重大、不可或缺的重要臨床科室。影像學(xué)的發(fā)展也有力地促進了其它臨床各學(xué)科的發(fā)展。
建國以來，我國醫(yī)學(xué)影像學(xué)有很大發(fā)展，特別是改革開放以后。在各醫(yī)療單位都建有影像科室，已涌現(xiàn)出一大批學(xué)科帶頭人和技術(shù)骨干。超聲、 CT、ECT和MRI等先進設(shè)備已在較多的醫(yī)療單位應(yīng)用。不論在影像檢查技術(shù)和診斷方面或在介人放射學(xué)方面都積累了較為豐富的經(jīng)驗。影像診斷水平和介人治療的療效都有明顯提高。我國的醫(yī)學(xué)影像事業(yè)必將有更大更快的發(fā)展，為我國人民的衛(wèi)生保健事業(yè)作出它應(yīng)有的貢獻。
學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像學(xué)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：
影像診斷的主要依據(jù)或信息來源是圖像。各種成像技術(shù)所獲得的絕大多數(shù)圖像，不論是 X線、CT或MRI都是以從黑到白不同灰度的圖像來顯示的，但不同的成像手段，其成像原理不同，例如X線與CT的成像基礎(chǔ)是依據(jù)相鄰組織間的密度差別，而MRI則是依據(jù)MR信號的差別。正因如此，正常器官與結(jié)構(gòu)及其病變在來自不同成像技術(shù)的圖像上影像表現(xiàn)不同。例如骨皮質(zhì)在X線與CT上呈白影，而在MRI上則呈黑影。因此，需要了解不同成像技術(shù)的基本成像原理及其圖像特點，并能由影像表現(xiàn)推測其組織性質(zhì)。
影像診斷主要是通過對圖像的觀察、分析、歸納與綜合而作出的。因此，需要掌握圖像的觀察與分析方法，并能辨別正常表現(xiàn)與異常表現(xiàn)以及了解異常表現(xiàn)的病理基礎(chǔ)及其在診斷中的意義。
不同成像技術(shù)在診斷中都有各自的優(yōu)勢與不足。對某一疾病的診斷，可能用一種檢查就可明確診斷，例如外傷性骨折， X線檢查就多可作出診斷；也可能是一種檢查不能發(fā)現(xiàn)病變，而另一種檢查則可確診，例如肺的小結(jié)節(jié)性病變，胸部X線片未發(fā)現(xiàn)，而CT則能檢出并診斷為肺癌；也可能是綜合幾種成像手段與檢查方法才能明確診斷。因此，就需要了解不同的成像手段在不同疾病診斷中的作用與限度，以便能恰當(dāng)?shù)倪x擇一種或綜合應(yīng)用幾種成像手段和檢查方法，來進行診斷。
影像學(xué)檢查在臨床醫(yī)學(xué)診斷中的價值是肯定的，但應(yīng)指出其診斷的確立是根據(jù)影像表現(xiàn)而推論出來的，并未直接看到病變。因此，影像診斷有時可能與病理診斷不一致，這是影像診斷的限度。在進行診斷時，還必須結(jié)合臨床材料，包括病史、體檢和實驗室檢查結(jié)果等，互相印證，以期作出正確的診斷。
介人放射學(xué)與影像診斷學(xué)不同，有其自身的特點，諸如治療機理、技術(shù)操作與臨床應(yīng)用原則等。因此，需要了解其基本技術(shù)與理論依據(jù)，價值與限度和不同治療技術(shù)的適應(yīng)證、禁忌證與療效，以便能針對不同疾病合理選用相應(yīng)的介人治療技術(shù)。
本教材所介紹的內(nèi)容也將從上述幾項要點著眼。
第一章 X線成像
第一節(jié) 普通X線成像
一、×線成像基本原理與設(shè)備
（一)x線的產(chǎn)生和特性
1．x線的產(chǎn)生 X線是真空管內(nèi)高速行進的電子流轟擊鎢靶時產(chǎn)生的。為此，X線發(fā)生裝置主要包括X線管、變壓器和操作臺。
x線管為一高真空的二極管，杯狀的陰極內(nèi)裝有燈絲，陽極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱裝置組成。變壓器包括降壓變壓器，為向X線管燈絲提供電源，一般電壓在12V以下；和升壓變壓器以向X線管兩極提供高壓電，需40kV一150kV。操作臺主要為調(diào)節(jié)電壓、電流和曝光時間而設(shè)置的電壓表、電流表、時計和調(diào)節(jié)旋鈕等。在x線管、變壓器和操作臺之間以電纜相連。X線機主要部件及線路見圖l—l。
x線的發(fā)生過程是向X線管燈絲供電、加熱，在陰極附近產(chǎn)生自由電子，當(dāng)向X線管兩極提供高壓電時，陰極與陽極間的電勢差陡增，電子以高速由陰極向陽極行進，轟擊陽極鎢靶而發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，其中1％以下的能量轉(zhuǎn)換為X線，99％以上轉(zhuǎn)換為熱能。X線主要由X線管窗口發(fā)射，熱能由散熱設(shè)施散發(fā)。
2．x線的特性 X線屬于電磁波。波長范圍為o．oo06—50nm。用于X線成像的波長為O．031一o．008nm(相當(dāng)于40一150kV時)。在電磁輻射譜中，居Y射線與紫外線之間，比可見光的波長短，肉眼看不見。此外，X線還具有以下幾方面與X線成像和X線檢查相關(guān)的特性： 穿透性X線波長短，具有強穿透力，能穿透可見光不能穿透的物體，在穿透過程中有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線波長愈短，穿透力也愈強；反之其穿透力也弱。X線穿透物體的程度與物體的密度和厚度相關(guān)。密度高，厚度大的物體吸收的多，通過的少。X線穿透性是x線成像的基礎(chǔ)。熒光效應(yīng)：X線能激發(fā)熒光物質(zhì)，如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等，使波長短的X線轉(zhuǎn)換成波長長的可見熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應(yīng)。熒光效應(yīng)是進行透視檢查的基礎(chǔ)。
感光效應(yīng)：涂有溴化銀的膠片，經(jīng)X線照射后，感光而產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯、定影處理，感光的溴化銀中的銀離子(Ag’)被還原成金屬銀(Ag)，并沉積于膠片的膠膜內(nèi)。此金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影過程中，從X線膠片上被清除，因而顯出膠片片基的透明本色。依金屬銀沉積的多少，便產(chǎn)生了從黑至白不同灰度的影像。所以，感光效應(yīng)是x線攝影的基礎(chǔ)。
電離效應(yīng)：X線通過任何物質(zhì)都可產(chǎn)生電離效應(yīng)�？諝獾碾婋x程度與空氣所吸收X線的量成正Lb，因而通過測量空氣電離的程度可測X線的量。X線射入人體，也產(chǎn)生電離效應(yīng)，可引起生物學(xué)方面的改變，即生物效應(yīng)，是放射治療的基礎(chǔ)，也是進行X線檢查時需要注意防護的原因。
(二)x線成像基本原理
X線之所以能使人體組織結(jié)構(gòu)在熒屏上或膠片上形成影像，一方面是基于X線的穿透性、熒光效應(yīng)和感光效應(yīng)；另一方面是基于人體組織結(jié)構(gòu)之間有密度和厚度的差別。當(dāng)X線透過人體不同組織結(jié)構(gòu)時，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線片上就形成明暗或黑白對比不同的影像。
因此，X線圖像的形成，是基于以下三個基本條件：首先，X線具有一定的穿透力，能穿透人體的組織結(jié)構(gòu)；第二，被穿透的組織結(jié)構(gòu)，存在著密度和厚度的差異，X線在穿透過程中被吸收的量不同。以致剩余下來的X線量有差別；第三，這個有差別的剩余X線，是不可見的，經(jīng)過顯像過程，例如用X線片顯示、就能獲得具有黑白對LL、層次差異的X線圖像。
人體組織結(jié)構(gòu)是由不同元素所組成，依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)根據(jù)密度不同可歸納為三類：屬于高密度的有骨組織和鈣化灶等；中等密度的有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實質(zhì)器官、結(jié)締組織以及體液等；低密度的有脂肪組織以及有氣體存在的呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突氣房等。
當(dāng)強度均勻的X線穿透厚度相等、密度不同的組織結(jié)構(gòu)時，由于吸收程度不同，而出現(xiàn)圖1—2所示的情況。在X線片上(或熒屏上)顯出具有黑白(或明暗)對Lb、層次差異的X線圖像。例如胸部的肋骨密度高，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；縱隔為軟組織，密度為中等，對X線吸收也中等，照片上呈灰影。
病變可使人體組織密度發(fā)生改變。例如，肺結(jié)核病變可在低密度的肺組織內(nèi)產(chǎn)生中等密度的纖維化改變和高密度的鈣化灶，在胸片上，于肺的黑影的背景上出現(xiàn)代表病變的灰影和白影。因此，組織密度不同的病變可產(chǎn)生相應(yīng)的病理X線影像。
人體組織結(jié)構(gòu)和器官形態(tài)不同，厚度也不一樣。厚的部分，吸收X線多，透過的X線少，薄的部分則相反，于是在X線片和熒屏上顯示出黑白對比和明暗差別的影像。所以，X線成像與組織結(jié)構(gòu)和器官厚度也有關(guān)。
由此可見，組織結(jié)構(gòu)和器官的密度和厚度的差別，是產(chǎn)生影像對比的基礎(chǔ)，是X線成像的基本條件。
(三)x線成像設(shè)備
X線機包括X線管及支架、變壓器、操作臺以及檢查床等基本部件。影像增強電視系統(tǒng)(imageintensifytelevision，IITV)已成為x線機主要部件之一。為了保證X線攝影質(zhì)量，X線機在攝影技術(shù)參數(shù)的選擇、攝影位置的校正方面，多已是計算機化、數(shù)字化、自動化。為適應(yīng)影像檢查的需要，除通用型X線機外，還有適用于心血管、胃腸道、泌尿系統(tǒng)、乳腺及介 入技術(shù)、兒科、手術(shù)室等專用的x線機。
二、×線圖像特點
X線圖像是由從黑到白不同灰度的影像所組成，是灰階圖像。這些不同灰度的影像是以光學(xué)密度反映人體組織結(jié)構(gòu)的解剖及病理狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)指出，人體組織結(jié)構(gòu)的密度與X線圖像上影像的密度是兩個不同的概念。前者是指人體組織中單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量，而后者則指X線圖像上所顯示影像的黑白。物質(zhì)的密度 與其本身的比重成正LL，物質(zhì)的密度高，比重大，吸收的X線量多，影像在圖像上呈白影。反之，物質(zhì)的密度低，比重小，吸收的X線量少，影像在圖像上呈黑影。因此，圖像上的白影與黑影，雖然也與物體的厚度有關(guān)，但主要是反映物質(zhì)密度的高低。在工作中，通常用密度 的高與低表述影像的白與黑。例如用高密度、中等密度和低密度分別表述白影、灰影和黑影，并表示物質(zhì)密度的高低。人體組織密度發(fā)生改變時，則用密度增高或密度減低來表述影像的白影與黑影。
還應(yīng)指出，X線圖像是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結(jié)構(gòu)影像相互疊加在一起的影像。例如，正位X線投影中，既有前部，又有中部和后部的組織結(jié)構(gòu)。X線束是從X線管向人體作錐形投射的，因此，X線影像有一定程度的放大和使被照體原來的形狀失真，并產(chǎn)生伴影。伴影使X線影像的清晰度減低。
三、×線檢查技術(shù)
如前所述，人體組織結(jié)構(gòu)的密度不同，這種組織結(jié)構(gòu)密度上的差別，是產(chǎn)生X線影像對比的基礎(chǔ)，稱之為自然對比。對于缺乏自然對比的組織或器官，可人為地引入一定量的在密度上高于或低于它的物質(zhì)，使之產(chǎn)生對比，稱之為人工對比。自然對比和人工對比是X線檢查的基礎(chǔ)(圖l—3)。
(一)普通檢查
包括熒光透視和X線攝影。
熒光透視(fluoroscopy)：簡稱透視。采用影像增強電視系統(tǒng)，影像亮度強，效果好。透視可轉(zhuǎn)動患者體位，改變方向進行觀察；可了解器官的動態(tài)變化，如心、大血管搏動、膈運動及胃腸蠕動等；操作方便；費用低；可立即得出結(jié)論�，F(xiàn)多用于胃腸道鋇劑檢查。但透視的影像對比度及清晰度較差，難以觀察密度差別小的病變以及密度與厚度較大的部位，例如頭顱、脊柱、骨盆等。缺乏客觀記錄也是一個缺點。
X線攝影(radiography)：對比度及清晰度均較好；不難使密度、厚度較大的部位或密度差別較小的病變顯影。常需作互相垂直的兩個方位攝影，例如正位及側(cè)位。
(二)特殊檢查
特殊檢查有軟線攝影(soft ray radi—ography)、體層攝影(tomography)、放大攝影 (magnification radiograPhy)和熒光攝影(fluorography)等。自應(yīng)用CT等現(xiàn)代成像技術(shù)以來，只有軟線攝影還在應(yīng)用，介紹如下。
軟線攝影采用能發(fā)射軟x線，即長波長(平均波長為O．07nm)的鑰靶X線管球，常用電壓為22—35kV，用以檢查軟組織，主要是乳腺。為了提高圖像的分辨力，以便查出微小癌，軟線攝影裝備及技術(shù)有很多改進，包括乳腺鉬靶體層攝影、數(shù)字乳腺攝影(digitalmammogra—phy)、乳腺數(shù)字減影血管造影(mammo—graPhic digital subtraction angiograPhy)并開展立體定位(stereotacticlocalization)和立體定位針刺活檢(stereotactic needlebiopsy)等。
(三)造影檢查
對缺乏自然對比的結(jié)構(gòu)或器官，可將密度高于或低于該結(jié)構(gòu)或器官的物質(zhì)引入器官內(nèi)或其周圍間隙，使之產(chǎn)生對比以顯影，此即造影檢查。引入的物質(zhì)稱為對比劑(contrElst medium)也稱造影劑。造影檢查的應(yīng)用，擴大了X線檢查的范圍。
1．對比劑 按影像密度高低分為高密度對比劑和低密度對比劑兩類。高密度對比劑為原子序數(shù)高、比重大的物質(zhì)，有鋇劑和碘劑。低密度對比劑為氣體，已少用。
鋇劑為醫(yī)用硫酸鋇粉末，加水和膠配成不同濃度的鋇混懸液。主要用于食管及胃腸造影。
碘劑分有機碘和無機碘制劑兩類，后者基本不用。
將有機水溶性碘對比劑直接注入動脈或靜脈可顯示血管，用于血管造影和血管內(nèi)介入技術(shù)，經(jīng)腎排出，可顯示腎盂及尿路，還可作CT增強檢查等。
水溶性碘對比劑分兩型：①離子型，如泛影葡胺(urografin)；②非離子型，如碘苯六醇(iohex01)、碘普羅胺(iopromide)和碘必樂(iopamid01)等。離子型對比劑具有高滲性，可引起毒副反應(yīng)。非離子型對比劑，具有相對低滲性、低粘度、低毒性等優(yōu)點，減少了毒副反應(yīng)，適用于血管造影及CT增強掃描。
2，造影方法 有以下兩種方法：①直接引人：包括：口服，如食管及胃腸鋇餐檢查；灌注，如鋇劑灌腸、逆行尿路造影及子宮輸卵管造影等；穿刺注入或經(jīng)導(dǎo)管直接注入器官或組織內(nèi)，如心血管造影和脊髓造影等；⑦間接引入：經(jīng)靜脈注入后，對比劑經(jīng)腎排入泌尿道內(nèi)，而行尿路造影。
3．檢查前準(zhǔn)備及造影反應(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，必須認真準(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。
在對比劑中，鋇劑較安全。造影反應(yīng)中，以碘對比劑過敏較為常見，偶爾較嚴(yán)重。用碘對比劑時，要注意：①了解患者有無用碘劑禁忌證，如嚴(yán)重心、腎疾病，甲亢和過敏體質(zhì)等；②作好解釋工作，爭取患者合作；③碘劑過敏試驗，如陽性，不宜造影檢查。但應(yīng)指出，過敏試驗陰性者也可發(fā)生反應(yīng)。因此，應(yīng)有搶救過敏反應(yīng)的準(zhǔn)備與能力；④嚴(yán)重反應(yīng)包括周圍循環(huán)衰竭和心臟停搏、驚厥、喉水腫和哮喘發(fā)作等，應(yīng)立即終止造影并進行抗休克、抗過敏和對癥治療。呼吸困難應(yīng)給氧，周圍循環(huán)衰竭應(yīng)注射去甲腎上腺素，心臟停搏則需立即進行體外心臟按摩。
4四)x線檢查方法的選用原則
x線檢查方法的選用，應(yīng)該在了解各種X線檢查方法的適應(yīng)證、禁忌證和優(yōu)缺點的基礎(chǔ)人根據(jù)臨床初步診斷和診斷需要來決定。應(yīng)當(dāng)選擇安全、簡便而又經(jīng)濟的方法。因此，應(yīng)首先用普通檢查，再考慮造影檢查。但也非絕對，例如胃腸檢查首先就要選用鋇劑造影。有時兩三種檢查方法都是必須的。對于可能發(fā)生反應(yīng)和有一定危險的檢查方法，選擇時更應(yīng)嚴(yán)格掌握適應(yīng)證，不可濫用，以免給患者帶來損失。
四、X線診斷的臨床應(yīng)用
X線診斷用于臨床已超過百年。盡管現(xiàn)代影像技術(shù)，例如CT和MRI等對疾病診斷顯示出很大的優(yōu)越性，但并不能取代X線檢查。一些部位，例如胃腸道，仍主要使用X線檢查。骨肌系統(tǒng)和胸部也多是首先應(yīng)用X線檢查。腦與脊髓、肝、膽、胰等的檢查則主要靠現(xiàn)代影像學(xué)，而X線檢查作用小。由于X線具有成像清晰、經(jīng)濟、簡便等優(yōu)點，因此，X線診斷仍是影像診斷中使用最多和最基本的方法。
五、×線檢查中的防護
X線檢查應(yīng)用很廣，因此，應(yīng)該重視X線檢查中患者和工作人員的防護問題。
x線照射人體將產(chǎn)生一定的生物效應(yīng)。若接觸的X線量超過容許輻射量，就可能產(chǎn)生放射反應(yīng)，甚至放射損害。但是。如X線量在容許范圍內(nèi)，則少有影響。因此，不應(yīng)對X線檢查產(chǎn)生疑慮或恐懼，而應(yīng)重視防護，如控制X線檢查中的輻射量并采取有效的防護措施，合理使用x線檢查，避免不必要的X線輻射，以保護患者和工作人員的健康。
由于x線設(shè)備的改進，高千伏技術(shù)、影像增強技術(shù)、高速增感屏和快速X線感光膠片的使用，X線輻射量已顯著減少，放射損害的可能性也越來越小。但是仍應(yīng)注意，尤其應(yīng)重視對孕婦、小兒患者和長期接觸射線的工作人員，特別是介入放射學(xué)工作者的防護。
放射防護的方法和措施有以下幾個方面：
技術(shù)方面，可以采取屏蔽防護和距離防護原則。前者使用原子序數(shù)較高的物質(zhì)，可用鉛或含鉛的物質(zhì)，作為屏障以吸收掉不必要的x線，如通常采用的X線管殼、遮光筒和光圈、濾過板、熒屏后的鉛玻璃、鉛屏、鉛橡皮圍裙、鉛橡皮手套以及墻壁等。后者利用X線量與距離平方成反比這一原理，通過增加X線源與人體間距離以減少輻射量，是最簡易有效的防護措施。
患者方面，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)腦線檢查方法，每次檢查的照射次數(shù)不宜過多，除診治需要外也不宜在短期內(nèi)作多次重復(fù)檢查。在投照時，應(yīng)當(dāng)注意照射范圍及照射條件。對照射野相鄰的性腺，應(yīng)用鉛橡皮加以遮蓋。
放射線工作者方面，應(yīng)遵照國家有關(guān)放射防護衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定制定必要的防護措施，正確進行X線檢查的操作，認真執(zhí)行保健條例，定期監(jiān)測放射線工作者所接受的劑量。直接透視時要戴鉛橡皮圍裙和鉛橡皮手套，并利用距離防護原則，加強自我防護。在行介入放射技術(shù)操作中，應(yīng)避免不必要的x線透視與攝影，應(yīng)采用數(shù)字減影血管造影設(shè)備、超聲和cT等進行監(jiān)視。
第二節(jié) 數(shù)字X線成像
普通X線成像，其攝影是模擬成像，是以膠片為介質(zhì)對圖像信息進行采集、顯示、存儲和傳送。X線攝影的缺點是攝影技術(shù)條件要求嚴(yán)格，曝光寬容度��；照片上影像的灰度固定不可調(diào)節(jié)；而且圖像不可能十分清晰顯示各種密度不同的組織與結(jié)構(gòu)，密度分辨力低；在照片的利用與管理上也有諸多不便。為此，將普通x線成像改變?yōu)閿?shù)字X線成像(digitalradio—graPhy，DR)非常必要。
一、DR成像基本原理與設(shè)備
數(shù)字X線成像是將普通x線攝影裝置或透視裝置同電子計算機相結(jié)合，使X線信息由模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，而得數(shù)字圖像的成像技術(shù)(圖l—4)。DR依其結(jié)構(gòu)上的差別可分為計算機X線成像(computer radiography，CR)、數(shù)字X線熒光成像(digitalfluorography，DF)和平板探測器(flat panel detectors)數(shù)字x線成像。分別簡介如下。
(一)CR
CR是以影像板(image platc，IP)代替X線膠片作為介質(zhì)。IP上的影像信息要經(jīng)過讀取、圖像處理和顯示等步驟，才能顯示出數(shù)字圖像(圖1—5)。
IP是由含有微量元素銪(Eu2+的鋇氟溴(或氯、碘)化合物結(jié)晶(BaFX： Eu2＋， X＝C1．Br．I)制成，透過人體的X線，使IP感光，在IF上形成潛影。用激光掃描系統(tǒng)讀取，IP上由激光激發(fā)出的輝盡性熒光，經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號，再由模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog／digital converter)轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信息。數(shù)字影像信息經(jīng)圖像處理系統(tǒng)處理，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)圖像。圖像處理主要包括：①灰階處理，使數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成黑白影像，并在人眼能辨別的范圍內(nèi)選擇合適的灰階，以達到最佳的視覺效果，以利于觀察不同的組織結(jié)構(gòu)；②窗位處理，使一定灰階范圍內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)，依其對X線吸收率的差別，得到最佳的顯示，可提高影像對Lb；③X線吸收率減影處理，以消除某些組織的影像，達到減 影目的；④數(shù)字減影血管造影處理，得DSA圖像。
數(shù)字信息經(jīng)數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換器(digital／analog converter)轉(zhuǎn)換，于熒屏上顯示出人眼可見的灰階圖像，還可攝照在膠片上或用磁帶、磁盤和光盤保存。
CR的設(shè)備，除X線機外，主要由IP、圖像讀取、圖像處理、圖像記錄、存儲和顯示裝置及控制用的計算機等組成(圖1—5)。
CR與普通X線成像比較，重要的改進是實現(xiàn)了數(shù)字X線成像。優(yōu)點是提高了圖像密度分辨力與顯示能力；行圖像處理，增加了信息的顯示功能；降低了x線曝光量；曝光寬容度加大；既可攝成照片，還可用磁盤或光盤存儲；并可將數(shù)字信息轉(zhuǎn)入PACS中。
但是CR成像速度慢，整個過程所需時間以分計；無透視功能；圖像質(zhì)量仍不夠滿意。發(fā)展前景差，將由平板探測器數(shù)字X線成像所代替。
(二)0F
DF是用IITV代替X線膠片或CR的IP作為介質(zhì)。
影像增強電視系統(tǒng)熒屏上的圖像用高分辨力攝像管行序列掃描，把所得連續(xù)視頻信號轉(zhuǎn)為間斷的各自獨立的信息，形成像素，復(fù)經(jīng)模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器將每個像素轉(zhuǎn)成數(shù)字，并按序列排成數(shù)字矩陣(digitalmatrix)。這樣IITV上的圖像就被像素化和數(shù)字化了。當(dāng)前已經(jīng)用電荷鍋臺器代替攝像管采集IITV的光信號。數(shù)字矩陣為512×512或1024×1024。像素越小、越多。圖像越清楚。DF光電轉(zhuǎn)換較快，成像時間短，圖像較好。有透視功能，最早應(yīng)用于DSA和DR胃腸機。
DF與CR都是將模擬的X線信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，但采集方式不同，CR用IP，DF用IITVr在圖像顯示、存儲及后處理方面基本相同。
DF與CR都是先將X線轉(zhuǎn)換成可見光，再轉(zhuǎn)成電信號，由于有經(jīng)攝像管或激光掃描轉(zhuǎn)換成可見光再行光電轉(zhuǎn)換的過程，信號損失較多。所以圖像不如平板探測器數(shù)字X線成像那樣清晰。為了區(qū)別，將CR及DF稱之為間接數(shù)字X線成像(indirect digital radiography、IDR)，而將平板探測器數(shù)字X線成像稱之為直接數(shù)字X線成像(direct digitalradiograPhy， DDR)。
(三)平板探測器數(shù)字x線成像
用平板探測器將X線信息轉(zhuǎn)換成電信號，再行數(shù)字化，整個轉(zhuǎn)換過程都在平板探測器內(nèi)完成。不像DF或CR，沒有經(jīng)攝像管或激光掃描的過程，所以X線信息損失少，噪聲小，圖像質(zhì)量好。更因成像時間短，可用于透視和實行時間減影的DSA，擴大了X線檢查的范圍。
可用于實際的平板探側(cè)器為無定型硅碘化鈍平板探測器(Amo叩hous Si—Csl flat Paneldetectors)。是在玻璃板底基上固定有低噪聲的半導(dǎo)體材料制成的無定型硅(Amorphous Sili—con，ASi)陣列部件，其表面覆有針狀碘化銫閃爍晶體(Cesium lodide，CsI—scintill(1tor)。在平板探測器內(nèi)，X線信號轉(zhuǎn)換成的光信號經(jīng)硅陣列及光電電路轉(zhuǎn)換成電信號，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
另一種平板探測器是在無定型硅表面覆以光電導(dǎo)體的硒層，使X線信號直接轉(zhuǎn)換為電信號。但其轉(zhuǎn)換率不高，硅材料不夠穩(wěn)定，
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