医用成像器械之X线成像设备（一）

1895年，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现X线，人们第一次透过皮肤看到体内骨骼，由此形成了新的学科——放射诊断学，并奠定了医学影像学的基础。从20世纪50年代开始，医学成像技术进入飞速发展时期。各种新技术相继被应用到医学成像系统中，新的成像方法不断涌现，形成的医学图像不仅展示了人体组织的形态结构，还为器官功能检查提供了可能。

医用X线诊断装置（X线机）

X线成像基本原理

X线之所以能使人体组织结构在荧光屏或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应，另一方面是由于人体不同组织结构之间有密度和厚度的差别。

当X线透过人体不同组织结构时，由于被吸收的程度不同，到达荧光屏或胶片上的X线量会有差异，在荧光屏或X线胶片上就会形成明暗或黑白对比不同的影像。由此可见，X线图像的形成应具备3个基本条件：X线具有一定的穿透力，能穿透人体的组织结构；被穿透的组织结构存在密度和厚度差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，以致剩余的X线的量有差别；有差别的剩余X线是不可见的，经过显像过程或数字成像过程，如用X线胶片显示，从而获得具有黑白对比、层次差异的X线图像。

X线是一种高能光子束，是靶物质受高能电子流轰击而产生的。X线机产生定向的、实用的X线应具备4个条件：应有电子源（阴极）来发射电子；应有一个受电子轰击而辐射X线的物体（阳极靶）；要有增加电子动能，使其加速的电位差（管电压）；要有一个高度真空（P＜10^-4Pa）的环境（玻璃管），使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗，保护灯丝不被氧化。

在X线管内，抽真空的玻璃管中装有阴极和阳极，阴极是由钨丝制成的螺旋状灯丝，并由低压电源进行加热；阳极靶则由钼、钨或铜等金属制成。在阳极和阴极之间加有几万伏或几十万伏的直流高压。阴极发射的热电子流被高压电场加速，以很高的速度轰击在阳极靶面上骤然停止，电子流的动能立即被转变为绝大部分的热能以及很小一部分X线波段的电磁辐射，辐射从X线管窗口穿出，最终形成X线。

X线机的分类

按照输出功率分类 可分为大型X线机（管电流在1000mA以上）、中型X线机（管电流在100mA~1000mA之间）以及小型X线机（管电流在100mA以下）

按照高压变压器的工作频率分类 可分为工频X线机（50Hz）、中频X线机（400Hz~20kHz）以及高频X线机（大于20kHz）。

按照安装形式分类 可分为移动式和固定式两大类X线机。

按照用途分类 可分为诊断用X线机和治疗用X线机。其中，诊断用X线机又可分为透视用X线机（如胃肠X线机）、普通摄影用X线机和专用X线机。专用X线机为医院某科室或为人体某部位专用，主要包括体层摄影用X线机、心血管造影用X线机、牙科用X线机、床边X线机、手术用X线机等。

此外，随着数字成像技术的发展，数字式X线机逐步得到推广，涉及数字减影血管造影技术、计算机X线摄影技术等。

常规X线成像装置

X线机是利用X线作为能源的一种非可见光成像装置。由于X线穿过人体时，体内组织、脏器、骨骼等对X线的吸收有较大差异，利用X线穿过人体成像特别适宜作为体内形态性病变的诊断依据。

常规X线成像装置主要由主机和辅助设备两大部分组成。主机是指由主电路及其零部件所构成的系统，包括X线管装置、高压发生装置、控制装置、电源等设备。外围设备则指除主机以外的各种辅助装置和直接为临床诊断服务的设备，包括影像装置、机械装置及其他辅助装置。

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（摘编自《医疗器械专业技术知识》，中国医药科技出版社出版）