X射线在医学影像诊断领域的发展及应用
2012-01-24王宝军
王宝军
吉林省四平市中心医院,吉林四平 136000
伴随着20世纪90年代以后,我国医学影像诊断、反射治疗、介入放射对于X射线的广泛应用,X射线设备的水平逐渐成熟,根据某杂志2006年的市场调查显示,全球有大概近50万台X射线机,我国占了其中20%左右,每年要使用超过1.5亿次,平均145人次/万人口,并且每年以超过10%的速度增长。目前,我国CT机在全球的占有量位居第三,最新的螺旋CT、电子束都已经在使用了。X射线的发现过程、如何成像以及在影像诊断领域里的使用还有目前防止电离辐射的措施,在接下来的文章中都会有所提及,以此来总结它在国内应用中存在的问题以及未来发展。
1 X射线如何被发现还有它的原理
物理学家伦琴1985年在实验室里从事阴极射线的实验工作时发现在黑暗的房间里,被黑纸包着的放电管在小桌上的亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光。于是着力研究此现象,发现拿各种东西去遮挡,产生不同效果,有些能挡住,有些不能挡住,6个星期后他确认这是新的射线,第一张人手X射线照片就是他为她夫人拍下的,年底他以通信方式将这个发现公之于众,在《一种新射线(初步通信)》里,他称它为X射线,他当时也无法确定这个射线的本质。后来人们知道X射线是一种比可见光波长更短的电磁波,医学中使用0.001~0.1nm波长的X射线。产生X射线的装备由X射线管、变压器还有操作台组成,X射线管的极阴极是钨丝做的,在有电流通过时会发射热电子,阳极是由熔点很高的金属做的。通电后,阴极像阳极发射电子,当高速电子撞击阳极金属原子,就产生了X射线。
2 X射线如何成像的
为什么X射线可以再荧光屏活胶片上成像呢?X射线具有穿透性、荧光性还有感光作用,而且人的内脏器官的密度和厚度并不是完全一样的。在X射线通过人体后,内脏器官厚度大的,X射线在穿过后,就衰减的多,所以在荧光屏上产生的荧光就少,就会暗,而胶片上的感光少,颜色就淡;如果厚度小,那么就是相反的状况。这就是X射线的成像原理。
3 X射线用于影响诊断领域的使用情况
上面介绍的成像原理,用这个原理使得X射线透过人体时,在荧光屏活胶片上呈现出不同密度的影像,基于影像颜色的明暗,结合平时的病症特征,化验结果,就能断定各种病的状况,肿瘤的情况等等。
3.1 X射线用于影像诊断的使用
X射线穿过人体,然后经过衰减与处理后,在胶片上成像。这样的好处是:可以清楚的看见具体影像,具有良好的感官效果,可以永远存在,而且不要很多的X射线。可是也有不足的地方,使用X射线不能马上就知道结果,只能拍下当时情况,无法得知器官的变换情况,而且每次只能成像一个部位。在做透视检查的时候,病患处于X射线管和荧光屏中间,成像后,医生可以马上观察、分析。透视有它的好处,可以检查多个部位,病患也能在检查时移动,便于医生检查病患器官的活动情况。不足的地方就是,和拍片相比,他不能留下影像情况,不便于对患者的复检与比较;而且它的成像不清楚,太过细小的病征和结构不方便查看;如果X射线放射太多,对人体也会有不利。
3.2 将计算机技术应用于X射线影像诊断
在计算机出现以后,X射线在成像诊断的应用也飞速发展,出现了X射线摄影、数字减影血管造影等一系列新的基于X射线的成像技术。
①计算机X射线摄影(CR),与普通成像不同,他不是使用胶片,而是采用影像版,将X射线的成像数字化;打破普通成像技术的的约束性,使得图像更清楚,而且可以运用计算机对影像进行处理,可以多层次的观察,从而减少X射线的放射量,使患者的损害降低。这项技术现在已经被大量使用。②数字化X射线摄影(DR),此技术与计算机X射线摄影有别,它通过信号采集技术,将模拟信号转换成数字信号然后存储在计算机里,可以分析、保存。数字图像更清晰,观察范围更加广泛,对于对比度非常低,非常小的物体,也能很好观察,而且X射线的剂量只有普通的10%。速度也是计算机X射线摄影的3倍。③将血管造影的图像经过数字化以后,可以把用不到的图像去掉,只看血管图像。它的特点也是图像清晰,检查血管的病症、变化,对血管宽度的度量、评估以及诊治提供了真实图像。④电子计算机X射线断层扫描(CT),此技术的关键就是构造出立体的断层图片,X射线以旋转的方式,全面照射人体,通过特殊装置将光转变成电信号,在电脑呈现出立体图形,影像可以层层的叠加,最后成像一个立体图像。早起探测器职业一个,如今又将近5000个,也不再是以前的单纯平移、旋转、固定到现在的以螺旋方式照射。
4 我国近些年开始逐渐意识到电离辐射对于人体的损害,因为X射线在医学上的运用越发广泛,在医学上的X射线照射已近比高于职业照射和日常的辐射,这已近是社会大众所受辐射的最大的来源。国家意识到辐射对人体的危害,在2002年制定了反射性肿瘤判断标准,对高危职业和非职业原因二发生的几种肿瘤病因做出判断,以保护这类人群。
5 X射线在国内应用中存在的问题以及未来发展
①由于各个地方的经济状况不同,以至于用于诊断的x射线装置在各地的拥有人群密度不同,有些富有的地区已经于发达国家并驾齐驱,而一些贫困地区却是低于世界平均水平。②供需比例不协调,一些专有的X射线数量非常少,所以有些地方用普通x射线机进行专科检查,这样会使得人体接受太多辐射,对人体造成损害。③目前X射线用于医疗的设备发展的非常迅速,可是专业操作的人员确非常少,导致初级人员较多,专业职员稀少,这样会使得X射线医用设备使用情况不理想。就这些问题,就需要更好的了解我们过现有X射线医用设备的拥有情况、使用情况,从中发现问题,对于薄弱的地方,需要有针对的去强化其保护工作,培养更多的专业人员,正确的使用X射线医用设备。