醫(yī)用X光機(jī)是什么？原理是什么？

x光機(jī)是產(chǎn)生X光的設(shè)備，其主要由X光球管和X光機(jī)電源以及控制電路等組成，而X光球管又由陰極燈絲 （Cathod）和陽極靶（Anode）以及真空玻璃管組成，X光機(jī)電源又可分為高壓電源和燈絲電源兩部分，其中燈絲電源用于為燈絲加熱，高壓電源的高壓輸出端分別夾在陰極燈絲和陽極靶兩端，提供一個(gè)高壓電場使燈絲上活躍的電子加速流向陽極靶，形成一個(gè)高速的電子流，轟擊陽極靶面后，99%轉(zhuǎn)化為熱量，1%由于康普頓效應(yīng)產(chǎn)生X射線。下面趕緊和家庭醫(yī)生在線小編一起來了解一下吧。

X射線的發(fā)現(xiàn)

1895年德國物理學(xué)家倫琴（W.C.RÖntgen）在研究陰極射線管中氣體放電現(xiàn)象時(shí)，用一只嵌有兩個(gè)金屬電極（一個(gè)叫做陽極，一個(gè)叫做陰極）的密封玻璃管，在電極兩端加上幾萬伏的高壓電，用抽氣機(jī)從玻璃管內(nèi)抽出空氣。為了遮住高壓放電時(shí)的光線（一種弧光）外泄，在玻璃管外面套上一層黑色紙板。他在暗室中進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)距離玻璃管兩米遠(yuǎn)的地方，一塊用鉑氰化鋇溶液浸洗過的紙板發(fā)出明亮的熒光。再進(jìn)一步試驗(yàn)，用紙板、木板、衣服及厚約兩千頁的書，都遮擋不住這種熒光。更令人驚奇的是，當(dāng)用手去拿這塊發(fā)熒光的紙板時(shí)，竟在紙板上看到了手骨的影像。

當(dāng)時(shí)倫琴認(rèn)定：這是一種人眼看不見、但能穿透物體的射線。因無法解釋它的原理，不明它的性質(zhì)，故借用了數(shù)學(xué)中代表未知數(shù)的“X”作為代號(hào)，稱為“X”射線（或稱X射線或簡稱X線）。這就是X射線的發(fā)現(xiàn)與名稱的由來。此名一直延用至今。后人為紀(jì)念倫琴的這一偉大發(fā)現(xiàn)，又把它命名為倫琴射線。

X射線的發(fā)現(xiàn)在人類歷史上具有極其重要的意義，它為自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)開辟了一條嶄新的道路，為此1901年倫琴榮獲物理學(xué)第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)金。

科學(xué)總是在不斷發(fā)展的，經(jīng)倫琴及各國科學(xué)家的反復(fù)實(shí)踐和研究，逐漸揭示了X射線的本質(zhì)，證實(shí)它是一種波長極短，能量很大的電磁波。它的波長比可見光的波長更短（約在0.001～100nm，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的X射線波長約在0.001?！?.1nm之間），它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。因此，X射線除具有可見光的一般性質(zhì)外，還具有自身的特性。

X射線的性質(zhì)

（一）物理效應(yīng)

1、穿透作用 穿透作用是指X射線通過物質(zhì)時(shí)不被吸收的能力。X射線能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)?？梢姽庖蚱洳ㄩL較長，光子其有的能量很小，當(dāng)射到物體上時(shí)，一部分被反射，大部分為物質(zhì)所吸收，不能透過物體；而X射線則不然，因其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時(shí)，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。X射線穿透物質(zhì)的能力與X射線光子的能量有關(guān)，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。X射線的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān)，密度大的物質(zhì)，對X射線的吸收多，透過少；密度小者，吸收少，透過多。利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等軟組織區(qū)分開來。這正是X射線透視和攝影的物理基礎(chǔ)。

2、電離作用 物質(zhì)受X射線照射時(shí)，使核外電子脫離原子軌道，這種作用叫電離作用。在光電效應(yīng)和散射過程中，出現(xiàn)光電子和反沖電子脫離其原子的過程叫一次電離，這些光電子或反沖電子在行進(jìn)中又和其它原子碰撞，使被擊原子逸出電子叫二次電離。在固體和液體中。電離后的正、負(fù)離子將很快復(fù)合，不易收集。但在氣體中的忘離電荷卻很容易收集起來，利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量：X射線測量儀器正是根據(jù)這個(gè)原理制成的。由于電離作用，使氣體能夠?qū)щ姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。電離作用是X射線損傷和治療的基礎(chǔ)。

3、熒光作用 由于X射線波長很短，因此是不可見的。但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時(shí)，由于電離或激發(fā)使原子處于激發(fā)狀態(tài)，原子回到基態(tài)過程中，由于價(jià)電子的能級躍遷而輻射出可見光或紫外線，這就是熒光。X射線使物質(zhì)發(fā)生熒光的作用叫熒光作用。熒光強(qiáng)弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)。在X射線診斷工作中利用這種熒光作用可制成熒光屏，增感屏，影像增強(qiáng)器中的輸入屏等。熒光屏用作透視時(shí)觀察X射線通過人體組織的影像，增感屏用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。

4、熱作用物質(zhì)所吸收的X射線能，大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫度升高，這就是熱作用。

5、干涉、衍射、反射、折射作用這些作用與可見光一樣。在X射線顯微鏡、波長測定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。

（二）化學(xué)效應(yīng)

1、感光作用 同可見光一樣，X射線能使膠片感光。當(dāng)X射線照射到膠片上的溴化銀時(shí)，能使銀粒子。沉淀而使膠片產(chǎn)生“感光作用”。膠片感光的強(qiáng)弱與X射線量成正比。當(dāng)X射線通過人體時(shí)，因人體各組織的密度不同，對X射線量的吸收不同，致綻膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線的影像。這就是應(yīng)用X射線作攝片檢查的基礎(chǔ)。

2、著色作用 某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，經(jīng)X射線長期照射后，其結(jié)晶體脫水而改變顏色，這就叫做著色作用。

（三）生物效應(yīng)

當(dāng)X射線照射到生物機(jī)體時(shí)，生物細(xì)胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機(jī)體發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變，稱為X射線的生物效應(yīng)。不同的生物細(xì)胞，對X射線有不同的敏感度。楓X射線可以治療人體的某些疾病，如腫瘤等。另一方面，它對正常機(jī)體也有傷害，因此要做好對人體的防護(hù)。X射線的生物效應(yīng)歸根結(jié)底是由X射線的電離作用造成的。 由于X射線具有如上種種效應(yīng)！因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究等領(lǐng)域，獲得了廣泛 的應(yīng)用，如工業(yè)探傷，晶體分析等。在醫(yī)學(xué)上，X射線技術(shù)已成為對疾病進(jìn)行診斷和治療的專門學(xué)科，在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。

醫(yī)用X光機(jī)種類及特點(diǎn)

綜合性X光機(jī)

可以成熟應(yīng)用醫(yī)院但不限于以下臨床診斷及治療的X光機(jī)：

骨科

骨關(guān)節(jié)成形成手術(shù)、骨關(guān)節(jié)打釘、骨關(guān)節(jié)拍片/透視、急診骨傷復(fù)位/固定、腰頸椎造影/治療、股骨頭壞死治療等。

放射科

外科造影、腹部臟器造影、胃腸透視等。

婦科

子宮造影、婦科輸卵管導(dǎo)引手術(shù)等。

泌尿外科

腎膀胱造影等。

血管與神經(jīng)外科

心臟起博器植入、周圍血管成像、介入治療、心導(dǎo)管等。

內(nèi)窺鏡治療

ERCP（經(jīng)內(nèi)逆行胰導(dǎo)管造影）、胃鏡等造影與治療。

專用X光機(jī)

如牙科全景X光機(jī)

系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是通過組合的電壓電勢及陽極電流和較大的曝光時(shí)間范圍而獲得巨大的能量供應(yīng)。在高輻射束穿透力可確保清晰的圖像、良好的射線照相對比度以達(dá)到最佳細(xì)節(jié)視覺，X光機(jī)中定時(shí)器的微處理器可確保在較大的工程條件長期一致的膠片變暗效果，以保證很高的診斷質(zhì)量。

靈活性：采用可移動(dòng)式傳感器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在全景或頭部檢查方式之間相互切換，工作效率高，使用靈活，成本低廉；系統(tǒng)配用具有網(wǎng)絡(luò)功能的牙齒成像軟件包，可進(jìn)行全方位的口腔放射檢查。此軟件包對其他成像設(shè)備是開放的。它的數(shù)字成像處理功能包括倒置、彩色、對比度、亮度、伽瑪、銳化、中值濾波和測量。其內(nèi)置濾波選項(xiàng)和圖像控制工具可優(yōu)化診斷圖像，改善細(xì)節(jié)。

簡單易用的數(shù)字技術(shù)：此裝置使用CCD傳感器，可獲得最大清晰度的全景和頭部檢查圖像。因使用恒電勢X光發(fā)生器和小焦點(diǎn)射線管，可保證最佳圖像質(zhì)量；本系統(tǒng)具有自動(dòng)圖像獲取、快速處理和在電腦屏幕上突出顯示最重要細(xì)節(jié)等功能，易于使用。

操作：控制面板上的符號(hào)形象直觀；系統(tǒng)共提供有七個(gè)全景程序和三個(gè)頭部檢查程序，可用于檢查四類不同體型的患者。

使用：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、舒適易用，患者只需以傳統(tǒng)方式面對一面鏡子即可。使用三束激光，校正患者體位，以確保完全對正。下頜后縮或前突造成的水平覆蓋可通過滑架的電動(dòng)平移予以校正。應(yīng)客戶要求，可加裝可調(diào)式顳下頜托桿以增加穩(wěn)定性；

滑架由制動(dòng)器鎖定，可垂直移動(dòng)，以便于檢查坐在輪椅中的患者。如果不能固定在墻上，可提供一個(gè)自立式底座裝置。

數(shù)字乳腺X光機(jī)

數(shù)字乳腺成像技術(shù)，以最經(jīng)濟(jì)的費(fèi)用為患者提供無微不至的關(guān)懷。即使在大量患者體檢的情況下，也可以得到高質(zhì)量的圖像。

圖像清晰實(shí)用可靠：全景數(shù)字乳腺X光機(jī)具有完整的乳線X線攝影系統(tǒng)；優(yōu)化乳腺癌篩查和診斷程序。

非晶硒：采用目前最先進(jìn)的非晶硒探測器技術(shù)，更高信噪比，更高效率；

通過非晶硒，成像的X光可直接轉(zhuǎn)化為電荷，直接將X光能量清晰顯像出來。

機(jī)械支撐：帶幾何放大倍率，可裝配暗盒和濾線柵裝置；自動(dòng)選擇小焦點(diǎn)，減少射線劑量。

ACR顯示：顯示器上方的鍵盤，輔助顯示C型臂傾角，ACR投影，壓力，乳房厚度以及偏側(cè)選擇。

BYM：等中心C型臂，通過預(yù)先設(shè)置和精確調(diào)整角度，可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化C臂電動(dòng)旋轉(zhuǎn)；采用BYM升級成三維立體定位活檢裝置。

BYM 3D：全景數(shù)字化立體定向穿刺活檢為診斷應(yīng)用提供了可靠的解決方案；圖像采集程序；三維圖像查看、標(biāo)記定位、標(biāo)記深度設(shè)置；無標(biāo)記號(hào)碼限制；自動(dòng)定位活檢裝置；數(shù)據(jù)庫管理活檢裝置；選擇穿刺針；自動(dòng)選擇活檢裝置適配器；可對檢查及活檢進(jìn)行圖像采集；最大化功能區(qū)域及活檢裝置。

計(jì)算機(jī)輔助檢測：可與選配的計(jì)算機(jī)輔助掃描（CAD）系統(tǒng)連接使用。該軟件應(yīng)用人工智能算法識(shí)別潛在的乳腺病灶，根據(jù)病變的種類（腫塊或微鈣化）采用不同的符號(hào)將結(jié)果顯示在原始圖像上。

高清晰圖像采集工作站：該采集站配有一個(gè)透明的防X光輻射保護(hù)屏，確保操作人員的安全。