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1第一章X线诊断学绪论第一节X线诊断学概述一、X线诊断学概念X线诊断学是一门重要的临床辅助检查诊断学科，它利用X线来建立人体组织结构的影像图像，然后再通过对影像资料进行观察、分析，从而获取综合的诊断信息，辅助对疾病作出诊断及鉴别诊断的学科。二、影像诊断学发展概况自从1895年德国科学家伦琴报道发现X射线以后不久，在医学上X线就很快被利用于人体疾病的诊断（X线诊断学）二、X线诊断学主要学习内容前面介绍过影像诊断学的内容包括较广泛，作为我们骨伤专业本科学生不可能面面俱到，最重要的是掌握目前临床上最多见、最普及的X线诊断学内容，主要是X线平片，其次是造影检查，CT检查、MRI检查等也要有所掌握。大家以后学习应抓住以下几点：1、掌握骨伤科X线诊断中常用的X线平片诊断原理及各部位投照方法。2、熟悉CT成像原理及人体各部分的CT层面解剖。3、掌握人体骨关节系统常见创伤与疾患的X线表现。4、掌握骨关节X线影像的分析步骤、原则及方法。5、熟悉MRI的成像原理及图像特征、适用范围、优缺点等，对其适应症要掌握。了解DSA等其它临床影像学诊断技术。6、了解影像学科的新发展动态，如介入放射诊断与治疗的新进展等。第二节X线诊断的原理一、X线的产生X线是1895年德国科学家伦琴在实验中发现的，当时他发现的这种射线，能量很高，可穿透多种物体，并可使荧光物质发光，但当时对其了解尚不透彻，就以“X”命名，后来人们为了纪念伦琴，又称X线为伦琴射线。医学上用的X线是在一个真空管的两端产生一种高电压，当通电时可以促进成束的高速运行的电子流在管内流动，撞击一端的钨靶或钼靶而产生。通常X线的发生器是由X线真空管、变压器及控制电压、电流的操作台三部分组成。一般产生高速电子流的电压在45～150KV之间。二、X线的特性X线是一种波长很短的电磁波，一般波长在（6×10-4nm～50nm之间，可见光的波长在380～780nm）。它具有以下几个方面的特性。1、穿透性：即X线能穿透一般可见光不能穿透的物质，并在穿透过程中产生被吸收而衰减现象。X线的穿透性与产生X线的电压有关，电压越高，产生X线的波长越短，X线的穿透性越强，反之亦然。故在人体上，对于肥胖者、厚或实的部位，一般选高电压。另外，X线的穿透性还与被照物体的密度、质地等有关，越厚、密度越高，穿透力越弱。X线的穿透性是X线摄片、透视成像的基础。2、荧光性：即荧光效应。X线能激发荧光物质产生肉眼可见的荧光，这是透视检查的基础。3、摄影效应：即X线能使涂有溴化银的胶片感光，产生出潜影，经过显、定影后可产生黑白的影像，这是X线摄片成像的基础。4、电离效应：即X线能使被其通过的物质产生电离作用。在空气中，X线通过时也使空气中成分产生电离作用，并且这种电离程度与X线的量（强度）成正比，这样可通过测定空气中的电离程度来计算周围环境的X线量，以作为放射防护的一项指标。X线进入人体也同样使有关成分发生电离作用，使人体内的组织结构产生生物学的改变，X线的这种作用又称为X线的生物效应，这是核武器（原子弹）等发生损伤的基础，也是放射治疗的基础。如肿瘤的放射治疗。三、X线成像的基本条件前面提过，X线的穿透性、荧光效应、摄影效应等是形成荧光屏上或胶片上图像的基础，而人体内组织结构密度与厚度的差异则是形成具体黑白灰度差异图像的重要前提。具体说，X线影像的形成必须具备：21、X线要能穿透被照的物体，即X线有足够能量能穿透人体的各部位；2、被穿过的组织结构应具有密度与厚度差异，使X线穿过后剩余的X线量有差别；3、具有能将穿过人体后剩余X线量表现出来的设备与材料，如荧光屏、电视屏、X线胶片等。只有以上三点条件具备，才能获得黑白对比，层次亮暗差别的X线影像。四、人体不同组织结构的X线影像特征人体不同部位、不同组织结构的厚度与密度有差异，按影像学密度分，大约有三类：第一类，高密度，如骨组织、钙化灶；第二类，中等密度，如软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织及体内液体等；第三类，低密度，如脂肪组织以及呼吸道、胃肠道、鼻窦、乳突等部位的气体。当均匀的X线束穿过厚度相等而密度不同的组织时，密度高的物质X线被吸收多，X线胶片上的影像偏白色，而密度低的物质X线被吸收少，X线片上的影像偏黑色。如同样是胸部，肋骨、胸骨密度高，X线被吸收多，穿过的X线量少，X线片上呈白色，而肺组织，含气体多，密度低，X线被吸收少，通过的X线量多，胶片上呈黑色。对于病理组织，一般有密度的差异，故可以通过X线摄片检查而显示出来，如肺TB，在X线片上在原来属于肺组织的低密度影像区出现一种中等密度的纤维化改变或高密度的钙化灶影像。对于同一密度的组织结构，由于厚度不同，也可形成黑白灰度差异的影像，厚的部位吸收X线量多，透过的X线量少，X线片上呈白色，薄的部位吸收X线量少，透过的X线量多，X线片上呈黑色。组织厚薄不同的影像黑白灰度差别表现有多种。以上所说的黑白灰度差异都指X线胶片，即透过的X线量越多，影像越黑，透过的X线量越少，影像越白。而在荧光屏上则相反，透过X线量越多，图像越亮，透过X线量越少，图像越暗。密度与厚度的差异是产生黑白不同灰度对比影像的基础，是产生层次不同图像的条件，但在实际临床X线片上产生明暗差异图像究竟由密度差异还是由厚度差异决定的，还要具体而论。如胸部、肋骨密度高但厚度小，而心脏血管虽为中等密度但厚度大，故在X线成像上心脏的影像要比肋骨处白。慢性化脓性骨髓炎：股骨干与远侧干骺端呈不规则骨破坏，高度骨硬化，可见死骨形成；骨膜增生显著；伴病理性骨折。一般讲，胶片上白色通常称为高密度，黑色称为低密度，讲到这里，就产生了关于密度的两个概念，即组织结构的密度与X线片上影像的密度。二者有区别又有联系。组织结构上讲的密度是指该组织结构单位体积内物质的质量，密度高，比重大，则单位体积物质质量大；反之密度低，比重小，则单位体积物质质量小，X线胶片上讲的密度高低是指影像灰度的白与黑，通常用高密度、中密度、低密度来描述影像中的白影、灰影和黑影，一般讲组织结构的密度与胶片上的密度呈相互对应关系，即组织结构密度高，吸收X线多，通过X线少，胶片上金属银少，呈白色；反之，组织结构密度低，吸收X线量少，则通过的X线量多，金属银生成多，呈黑色。第三节X线成像设备及成像影响因素一、X线成像设备一套完整的X线检查成像设备应包括：（1）X线产生部件（X线真空球管，变压设备，操作台）；（2）检查床、荧光屏或显示器；（3）胶片及成像的暗室。新型的X线机通常配上电子控制部件。故一个X光室至少要有三个以上独立空间，一个是控制台房间，另一个X线产生部件及检查床等房间，再一个是暗室。对于X光机的种类，有移动式、手提式、固定式、带电视成像设备等，目前还开发出适用于不同科室应用的X光机，如摄乳腺组织的钼靶X光机等。一般根据毫安数来定一台X光机的大小规格，如30、50、100、300、500毫安等，毫安越大越贵重，适用范围越大。如摄头颅、骨盆片应用300MA以上，太小X线透不过有关组织。二、X线成像的影响因素1、投照部位的影响：X线产生的图像是X线束穿过被照部位不同密度、不同厚度的组织结构后投影的总和，对于某一具体部位的影像，则是该穿透部位路径上各层组织结构影像的叠加，如正位片上人体有前、中、后三个层次的组织结构，最终的某一部位的影像是这些前、中、后层次组织结构相互叠加的影像。由于这种原因，在一张照片上，某些组织结构的影像会因影像的叠加而增益，得到很好显示，也使另一些组织结构的影像被掩盖而不能显示。故为了清晰显示相关的组织结构影像，需要选择合适的投照部位。2、放大与伴影：由于X线束从狭窄的X线球管口向人体投照过程是呈锥形扩大，故可使被照的组织结构的影像3有一定程度的放大并产生周围的晕影（伴影），伴影的产生会使X线影像的清晰度下降。3、歪曲失真：由于X线束从球管中射出时呈锥形放大，故处于X线中心部位的组织结构的影像会保持其厚度的形态，而处于射线束边缘部位的组织结构影像由于倾斜投影，产生放大并歪曲失真。如处于X线边缘部位的圆形结构会由圆形变成蛋形。第四节临床常用X线检查的方法及其选择一、普通检查普通常用的X线检查包括荧光透视（透视）和X线摄片（拍片），即平时所说的透视、平片（拍片）。1、荧光透视：让人体站于（卧于）X线球管与荧光屏之间，让X光束先穿过人体后到达荧光屏，检查者站于荧光屏前观察。过去该检查均在暗室中进行，现在多采用影像增强电视系统，不必要在暗室中从荧光屏来观察影像，且影像的清晰度增加，效果更好。透视检查的优点：可改变体位进行动态观察，可了解内脏器的动态变化，设备简单，费用低，可立即直接得出结论。缺点是：荧光亮度低，影像的对比度及清晰度较差，难于观察密度与厚度差异较小的组织结构，也难于观察密度与厚度过大的部位，如头颅、脊柱、骨盆、腹部等，再者透视系一过性观察，不能留下客观的记录，也是一种缺陷。骨伤科临床透视检查常用于：（1）寻找体内的异物，如火器伤，通过透视先判断异物的有无并定位；（2）四肢骨折的确证；（3）在直视下行手法治疗（如手法整复骨折，在农村基层常用）；（4）对于复杂的损伤可以在透视观察后确定进一步摄片的投照体位，以更好地显示病变。2、X线摄片：摄片即平时所谓平片检查，是临床最常用的X线检查方法。其优点是：成像清晰度好，一般可以使密度与厚度差别较大的组织结构成像，也可以使密度与厚度差别较小的部位显示出来，还可以客观记录（胶片），并能进行对照，如发现胸部有一块状阴影，进行抗炎治疗，以治疗后消失与否来判断其性质。其缺点是：每一张片子都只是某一体位某一角度瞬间的影像记录，为了建立一种立体的构像，常须摄相互垂直或一些特殊体位的X线片；难于对脏器的功能做动态观察，费用高于透视。骨伤科应用X线摄片非常普遍，几乎全身的骨关节创伤与疾患都可以用，当然有的有确诊的意义，有的只作为一种基础检查。髌骨横折（侧位）髌骨纵折（轴位）L2压缩骨折，呈楔状变形，椎体中央有一条前后走行的白色压缩带，伴椎弓骨折。二、特殊检查1、体层摄影：又称分层摄影，它是通过特殊的一种装置来摄片，使人体某一层面的组织结构清晰显影，而其它层面的影像模糊不清的一种摄片方法。该种检查的优点：可以显示平片难以显示的重叠较多且位于深在部位的病变，也可以显示病变的细微结构的变化及其早期。CT检查普及后，该种检查方法也逐渐被淘汰而不被使用了。2、软线摄影：采用能够发射软X线的钼靶球管，用于检查软组织病变的一种摄影检查方法，如乳腺检查即用此摄片方法，该方法也可用于小动物骨骼的摄影，科研上常用。3、放大摄影：这是一种通过增加人体与胶片间距离的方法使X线影像直接放大的摄影技术，放大的程度取决于球管与胶片间的距离同同球管与人体间距离的比。如人体位于胶片与X线球管的中间，则所得影像放大一倍，临床常用的有放大1.5倍或2倍。放大摄影的图像会变模糊，为使图像能更清晰，必须使用微焦点X线球管，以0.1mm2或更小的焦点球管最理想，骨伤科使用X线放大摄影主要用于寻找并发现一些微细结构的变化，以做出早期诊断。如甲亢病人早期出现骨膜下的骨吸收，用放大摄影即可发现，而普通的X线片可能显示不出病变而忽略病变的存在。4、荧光摄影：是在荧光透视成像的基础上进行缩微摄片，一般多用于记录集体体检的结果，即将多个人的透视结果记录在一起，以减少费用。5、记波摄影：即采用一种特殊的装置，以波形方式记录动态的器官活动或移动的一种摄片方法。如心脏的跳动、血管的搏动、胃肠道的濡动与移动等。4三、造影检查前述临床常用的常规检查方法是建立在不同组织器官不同的密度与厚度差异自然对比的基础上。而人体内总有一部分组织器官厚度与密度相差不大，或病变组织与正常组织在密度与厚度上相差无几，只依靠自然的密度厚度差异还难以用普遍的检查显示出来，此时即可将高于或低于该组织结构的物质引入或导入组织结构内或其周围间隙，使之产生人工对比，而使有关组织影像得到差异显示的检查方法，这就叫造影检查。被引入作对照的物质称造影剂，以下略做介绍。1、造影剂：按密度高低分为高密度造影剂和低密度造影剂两类，高密度者有钡剂和碘剂，低密度者有CO2、O2、空气。钡剂：