医学影像学考试资料―X线的基本原理

一、X线的特性

X线是一种波长很短的电磁波。波长范围为0.0006～50nm.目前X线诊断常用的X线波长范围为0.008～0.031nm(相当于40～150kv时)。在电磁辐射谱中，居射线与紫外线之间，比可见光的波长要短得多，肉眼看不见。除上述一般物理性质外，查字典公务员医疗卫生人才网为您总结X线还具有以下几方面与X线成像相关的特性：

1.穿透性：X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并在穿透过程中受到一定程度的吸收即衰减。X线的穿透力与X线管电压密切相关，电压愈高，所产生的X线的波长愈短，穿透力也愈强;反之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿透力也弱。另一方面，X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。X线穿透性是X线成像的基础。

2.荧光效应：X线能激发荧光物质(如硫化锌镉及钨酸钙等)，使产生肉眼可见的荧光。即X线作用于荧光物质，使波长短的X线转换成波长长的荧光，这种转换叫做荧光效应。这个特性是进行透视检查的基础。

3.摄影效应：涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感光，产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子(Ag+)被还原成金属银(Ag)，并沉淀于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。所以，摄影效应是X线成像的基础。

4.电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。空气的电离程度与空气所吸收X线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可计算出X线的量。X线进入人体，也产生电离作用，使人体产生生物学方面的改变，即生物效应。它是放射防护学和放射治疗学的基础。

二、X线成像的基本原理

X线影像的形成，应具备以下三个基本条件：第一，X线应具有一定的穿透力;第二，被穿透的组织结构，必须存在密度和厚度的差异，在穿透过程中被吸收后剩余下来的线量，才会是有差别的;第三，这个有差别的剩余的X线，仍是不可见的，还必须经过显像这一过程，例如经X线片、荧屏或电视屏幕显示才能或得具有黑白对比，层次差异的X线影像。

人体的组织结构的密度可归类为三类：属于高密度的有骨组织和钙化灶等;中等密度的有软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体内液体等;低密度的有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体等。由于胸部的肋骨密度高，对X线吸收多，X线胶片上呈白影;肺部含气体密度低，X线吸收少，X线胶片上呈黑影。X线穿透低密度组织时，被吸收少，剩余X线多，使X线胶片感光多，经光化反应的金属银也多，故X线胶片呈黑影;使荧光屏所生荧光多，故荧光屏上也就明亮，高密度组织则恰好相反。人体结构和器官形态不同，厚度也不一致。其厚与薄的部分，或分界明确，或逐渐移行。厚的部分，吸收X线多，透过的X线少，薄的部分则相反。

因此，在X线片和荧屏上显示出黑白对比和明暗差别以及由黑到白和由明道暗，其界线呈比较分明或渐次移行，都是与它们厚度间的差异相关的。比如说在我们人体器官中，在胸部，肋骨密度高但厚度小，而心脏大血管密度虽低，但厚度大，因而心脏大血管的影像反而比肋骨的白。同样，胸腔大量积液的密度为中等，但因厚度大，所以其影像也比肋骨的白。其中，人体组织结构的密度与X线片上的影像密度是两个不同的概念。前者是指人体组织中单位体积内物质的质量，而后者则指X线片上显示影像的黑白。但是物质密度与其本身的比重成正比，物质的密度高，比重大，吸收的X线量多，影像在照片上呈白影。反之，呈黑影。因此，照片上的白影与黑影，虽然也与物质的厚度有关，但却可反映物质密度的高低。在术语中，通常用密度的高与低表达影像的黑与白。例如用高密度，中密度和低密度分别表达白影，灰影和黑影。人体组织密度发生改变时，则用密度增高或密度降低来表达影像的白影与黑影。

【习题1】下述X线特性中，不属于物理效应的是C

A.穿透性

B.荧光作用

C.生物效应

D.热作用

E.电离作用

【习题2】影响X线强度的因素，错误的是BCDE

A.X线强度与管电压成正比

B.X线强度与管电压成反比

C.X线强度与靶物质原子序数成反比

D.管电流与产生的X线光子数量成反比

E.X线强度与X线波长成正比