第二章-医用X线机概述

第一节医用X线机的组成及分类一、医用X线机的组成诊断用X线机因使用目的的不同，其结构有很大差别。基本结构都由主机和外围设备两大部分组成。主机也称为X线发生装置，由X线管装置、高压发生装置、控制装置等构成。其主要任务是：产生X线并控制X线的“质”、“量”和“曝光时间”；外围设备是根据临床检查需要而装配的各种机械装置和辅助装置。X线机的基本组成如图2-1和表2-1所示。图2-1X线机构成方框图控制装置高压发生装置X线管装置机械装置与辅助装置诊断用X线设备主机外围设备X线管装置高压发生装置控制装置机械装置影像装置配套装置诊视床摄影床支持装置表2-1诊断用X线设备的组成（一）、X线发生装置1、X线管：产生X线2、高压发生装置：供给X线管灯丝电压及管电压3、控制装置：控制X线的“量”和“质”：kv、mA、s1、控制装置是控制X线的“量”和“质”以及控制X线发生时间的装置，一般将X线机的低压元件以及由低压元件组成的电路合理地集中装配在控制台内，将各种按钮或开关，指示仪表等布置在控制台的台面上，以便使用者集中操作和观察。2、高压发生器是为X线管提供灯丝电压和直流高压的装置。医用X线机的大部分高压元件，如：高压变压器、高压整流元件、高压交换闸、灯丝变压器等均集中放置在高压发生器，确保人身安全。3、X线管装置主要由产生X线的X线管和X线管管套组成。（二）、X线机辅助装置X线机辅助装置，也称为外围设备，是为了满足临床工作的需要、方便病人检查而设计的各种配套装置，相对于主机来说称为附属装置。1、检查床功能：实现床身立卧、床面移动、点片架移动类型：摄影床、诊视床（双支点滑块床）、遥控床、摇篮床2、限束器（遮光器）又称缩光器，主要作用：（1）指示投照中心和照射野的大小。（2）避免不必要的X线照射。（3）吸收散射线，提高影像清晰度。3、点片摄影装置（1）作用：胃肠透视时，发现具诊断价值或需记录的病症后，一有合适方位或时刻即行快速摄影。（2）透视对点片起定位和病灶观察作用；点片是透视的记录手段；点片架是透视与点片摄影的功能结合体。（3）组成：a、主框架b、透视系统c、送片系统d、控制盒e、分割系统（4）目前数字点片已逐渐普及4、X线管管头支持装置要求X线管移动范围大、转动灵活（1）立柱式a、天地轨立柱式b、双地轨立柱式（2）天轨悬吊式（3）C型臂式特别适用于心血管检查5、滤线器（1）主要作用吸收散射线，提高影像质量（2）应用范围对于大照射野、厚体层、高密度部位的检查，管电压大，致散射线多，需加滤线器（3）主要部件滤线栅：薄铅条+木条/塑料/纸片（易透射）平行式、聚焦式、井字式（4）固定滤线器（铅条阴影）、活动滤线器6、胸片架拍摄胸部X线片的专用装置胸部摄影时病人通常是站立位，所以又称立位摄影，胸片架也称立位摄影台。7、体层摄影X线机用于拍摄人体内部某一层面组织的X线照片使人体内部某一厚度层面的组织成像清晰、而使其它厚度层面的组织成像模糊8、增感屏增感屏荧光和原发X射线一起使胶片感光，感光作用的90%是由增感屏所引起的。感应速度：低速、中速、高速荧光波长：感绿、感蓝二、医用X线机的分类（一）、诊断用X线机分类（二）、治疗用X线机（一）、诊断用X线机分类1、按照结构形式分类（1）、便携式（2）、移动式（3）、固定式（1）、便携式结构简单，重量轻，装卸方便。整机机件可分别装于手提箱或背包内携带。适合院外/野外做流动性临时检查。（2）、移动式结构紧凑，体积小。X线发生装置和应用设备紧凑组装在机座上。机座带有滚轮，人力或电力驱动，移动方便。可做流动性床边透视和摄影检查。如配有影像增强器和X线电视，可行介入治疗。由于供电状况不同，床边X线机需自身解决或降低对于电源的要求，即对电源要求不高。为移动方便和适应手术要求，基本采用车载式；X线管支架基本采用C形臂，能从各个方位接近患者。（3）、固定式机件多而重，结构复杂。需固定在专用机房内使用。对供电电源、机房、安装、调试等都有严格要求。2、按照输出功率分类在我国通常以X线管允许通过的最大管电流的大小分类。1、小型最大管电流在100mA以下的X线机2、中型最大管电流在200～500mA的X线机。3、大型最大管电流在500mA以上的X线机。3、按照使用范围分类（1）综合性医用X线机（2）专用性医用X线机（1）综合性X线机具有透视和摄影等各种功能适合做多种疾病和部位检查（2）专用X线机满足不同的临床需要，如：心血管造影X线机全身血管造影X线机消化道造影X线机胸科X线机神经外科X线机骨科X线机妇科X线机乳腺X线机泌尿外科X线机床旁X线机牙科X线机五官科X线机骨密度测定X线机介入放射学X线机介入放射学X线机消化道造影X线机乳腺X线机4、按照高压电源以及X线管灯丝加热电源工作频率分类（1）中频X线机（2）高频X线机（二）、治疗用X线机可分为三类。1、接触治疗机主要用于治疗皮肤表面或体腔浅层的疾患。2、表层治疗机主要用于较大面积的皮肤或浅层疾患的治疗。3、深部治疗机主要用于组织深部疾患的治疗。三、医用X线机的常用电路符号机图像标记医用X线机的常用电路是由多种不同的电路元件组成的，一般每一个电路元件都有自己特定的符号表示，这些元件的符号构成了医用X线机的电路图，认识这些符号，对分析X线的工作原理及维护X线机都有很大的帮助。在X线机的控制台操作面板上的各开关、按钮等都有鲜明的图像标记，这些标记表明了某一部件的功能、动作状态和操作方法等，熟悉这些标记，有助于我们正确操作机器。第二节医用X线机的临床检查方法与应用一、普通检查1、X线透视2、X线摄影1、透视（1）定义：利用荧光屏或X线电视成像（2）特点：mA低，可持续，图像分辨率低（3）分类：荧光屏透视：利用荧光屏成像（暗室）X-TV透视：利用X-TV系统成像（明室）透视数字透视（4）透视的优点：①可任意转动病人进行多轴透视观察；②可观察活动器官的运动功能；③操作简单、费用低廉；④检查结果即时可得；⑤透视监护下可行介入性操作。（5）透视的缺点：①细微病变和厚密部位难观察；②不能留下永久性记录。2、摄影（1）定义：利用暗盒胶片或影像板（IP）等成像（2）特点：mA大，s短，图像分辨率高（3）摄影的优点：①影像清晰，对比度较好；②适于细微病变和厚密部位观察；③永久纪录，供复查对比、会诊讨论之用。（4）摄影的缺点：①不便于观察活动器官的运动功能；②技术较繁，费用较高；③出片时间较长。（5）摄影的分类：①普通摄影②滤线器摄影③胃肠摄影④体层摄影二、特殊检查1、荧光缩影（间接摄影）2、高千伏摄影3、软X线摄影1、间接摄影于暗箱装置内，用快速照相机将荧光屏上的影像摄成70mm或100mm的缩小照片。工作效率比透视高、费用低，还可减少接受放射线的剂量。主要用作胸部体检（胸透）。2、高千伏摄影用120KV以上的电压拍摄X片，常用120～150KV。X线穿透力强，可显示被其他结构遮蔽的组织。以胸片为例，如被锁骨、肋骨或纵膈遮蔽的病灶容易显见。高KV摄影普通摄影高千伏摄影3、软X线摄影钼靶（Z=42)产生长波软线多，穿透力弱，适用于软组织X线照相。多用于乳腺疾病的诊断三、造影检查造影检查是将人工对比剂引入器官或其周围，人为地产生X线密度差别而显示影像的方法，如钡剂胃肠检查、心血管造影等。随着医学科学的发展，高压注射器、数字化X线机的应用，使造影检查范围更加广泛，图像质量有了显著的提高。逆行胰胆管造影静脉肾盂造影钡灌肠双重造影右肾动脉造影第三节医用X线机的发展史一、医用X线机的发展历程（一）气体X线管（1895~1912年）（二）固定阳极X线管（1912~1927年）（三）旋转阳极X线管（1929~）（四）影像增强器与X线电视系统（I·I-XTV）（1952~）（五）X线计算机体层扫描装置（CT）（1972~）（六）数字化时代（1980~）（一）气体X线管（1895~1912年）1895年德国西门子公司制成了首支气体电离式X线管，并成功拍摄了人手和猎枪的X线照片。这是X线机的初始时期，其X线管和输送高压的电缆都是处于裸露状态，因而极不安全。（二）固定阳极X线管（1912~1927年）1910年美国物理学家W.D.Coolidge发表了真空阴极固定阳极X线管的制造报告，并于1913年投入实际使用。固定阳极X线管通过改变灯丝的加热温度来实现电流的控制。使X线的质和量都有了很大的改善，从而使X线机进入了实用化阶段。（三）旋转阳极X线管（1929~）1927年Brower首先研制成功旋转阳极，1929年荷兰飞利浦公司生产出旋转阳极X线管，但各方面仍然为传统的方式和手段，医生离不开放射现场和手工操作，相当一部分检查需要在暗室中进行。（四）影像增强器与X线电视系统（I·I-XTV）（1952~）20世纪50年代出现了影像增强器、闭路电视，它与X线机配套使用构成了影像增强器X线电视系统，影像增强器与X线电视系统的出现，实现了明室操作，彻底将医生和病人从暗室中解放出来；还便于实现影像数字化，即视频模拟信号通过A/D转化，获得数字图像和远距离传输。（五）X线计算机体层扫描装置（CT）（1972~）1972年英国EMI公司工程师Hounsfield首先研制X线计算机体层扫描装置（X-CT）成功，这是处1895年发现X线以来，在放射学最大的成就。同样由于X-CT的出现，促使了医学影像诊断技术向数字化方向发展。（六）数字化时代（1980~）DSA、CR、DR是20世纪80年代开发的数字式成像设备和技术，其影像清晰分辨率都比常规胶片高，图像格式都符合国际通用标准DICOM标准，可以实现各设备之间的联网及图像的传输与查询，推动了PACS和远程医学的发展。从而使影像学进入了崭新的数字化时代。二、医用X线机的发展展望1、高功率小焦点X线管2、逆变式高压、低压3、数字化成像技术4、高灵敏度的探测器的研发5、X线机与各种新型的诊断方法相互取长补短，信息资源共享。6、X线影像设备，包括其他的影像设备与Internet相连，实现资源共享，便于远程会诊与教学小结1、医用X线机的基本结构包括X线发生装置（主机）和机械辅助装置（外围设备）两大部分。X线发生装置主要包括控制装置（控制台）、高压发生装置（高压发生器）、X线管装置（X线管）。通过对所有装置进行调控，完成X线的发生，X线机辅助装置，是为满足临床工作的需要、方便病人检查而设计的各种配套装置。2、医用X线机根据功能分为诊断用X线机和治疗用X线机。诊断用X线机根据不同标准进行不同的分类。3、X线检查方法可分为普通检查、特殊检查和造影检查三大类。谢谢