X射線的醫(yī)學(xué)應(yīng)用,，鉛眼鏡

1　常規(guī)透視和攝影

 

      由于人體不同組織或臟器對X射線的吸收效應(yīng)不同，強(qiáng)度均勻的X射線透過人體不同部位后的強(qiáng)度是不同的，透過人體后的X射線透射到熒光屏上，就可以顯示出明暗不同的熒光像。這種方法稱為X射線透視術(shù),。如果讓透過人體的X射線投射到照相膠片上，顯像后就可以在照片上觀察到組織或臟器的影像,，該技術(shù)稱為X射線攝影,。X射線透視或攝影可以清楚地觀察到骨折的程度、肺結(jié)核病灶,、體內(nèi)腫瘤的位置和大小,、臟器形狀以及斷定體內(nèi)異物的位置等。X射線攝影的位置分辨能力和對比度分辨能力都比較好,，照片還可以永久保存,。X射線透視時，熒光屏上的影像也可以用膠片記錄下來,，以保存和長時間觀察,，但分辨力不及直接攝影，這種方法主要用于普查,。在X射線攝影時,，由于X射線的貫穿本領(lǐng)大，致使膠片上乳膠吸收的射線量不足,。如果在膠片前后各放置一個緊貼著的熒光屏,，就可以使攝影膠片上的感光量增加許多倍，這個屏稱為增感屏,。使用增感屏攝影時可以降低X射線的強(qiáng)度或縮短攝影時間,，從而減少患者所接受的照射量。人體某些臟器或病灶對X射線的衰減程度與周圍組織相差很少,，在熒光屏或照片上就不能顯示出來。一種解決辦法就是給這些臟器或組織注入衰減系數(shù)較大或較小的物質(zhì)來增強(qiáng)它和周圍組織的對比,，如“鋇餐”,。X射線圖像也可在存儲性磷光板鍍層上生成以取代屏幕-膠片組合。存儲在磷光體鍍層上的潛在圖像可用激光掃描儀讀出,。通過這種方法,，可獲得數(shù)字X線圖像，這就是CR技術(shù),。如果X射線照射在由硒做成的檢測器上,，檢測器排成矩陣,，就可以直接生成數(shù)字圖像，這就是DR技術(shù),。

 

 

2　數(shù)字減影血管造影（DSA）

 

      通常血管吸收的射線和周圍的組織一樣多,，故難以在X線圖像中分辨出來。通過在血管中注入對比劑可看到這些血管,，因?yàn)閷Ρ葎┖心芪誜線的碘,。但當(dāng)骨骼存在時，血管中對比劑引起的反差在骨骼存在的部位很難分清,，因?yàn)槿庋鄄荒軝z測小于3%的反差,。故有必要利用一種過程增強(qiáng)反差，這種過程稱血管數(shù)字減影（DSA）,。

 

      在此過程中,，原來的X線陰影圖像仍在影像增強(qiáng)器的幫助下獲得，然后把來自電視攝像機(jī)的信號數(shù)字化后存儲在計算機(jī)中,。接著將對比劑注入靜脈,，重復(fù)前法再一次獲得圖像并數(shù)字化后存儲。應(yīng)用對比劑以前的圖像稱為掩模,，通過圖像處理器把對比劑注射后的圖像減去掩模,，則生成的圖像僅包含掩模中沒有的信息，也即對比劑位置的信息,。由于對比劑充滿血管,，所以最終的分布圖像中只顯示血管；骨骼影像的干擾則在減影過程中被除去,。

 

 

　　然而當(dāng)病人移動時,，DSA的圖像質(zhì)量會下降。通過適當(dāng)?shù)能浖绦?，可在某種程度上糾正此種偏移,。此種程序可以通過與相鄰圖像最大程度相關(guān)的方法移動或旋轉(zhuǎn)掩模，從而消除由于運(yùn)動引起的偽影,。由于對比劑以小團(tuán)形式注入,，最初的減影圖像中通常先見到血管樹的近端部分，在隨后的減影圖像中可看到更多的末梢部分,。通過合適的軟件,，可創(chuàng)建整個血管樹的圖像。

 

 

　　由于圖像以數(shù)字格式表示,，故除了圖像可視化以外,，還可測量圖像。如可測量某些細(xì)節(jié)的大小，獲得血管的狹窄程度或分析心肌的運(yùn)動等,。

 

 

3　X—CT

 

 

　　X射線計算機(jī)輔助斷層掃描成像裝置,，簡稱X—CT機(jī)。它通過X射線管環(huán)繞人體某一層面的掃描,，利用探測器得到從各個透過該層面后的射線強(qiáng)度值,，利用計算機(jī)及圖像重建原理，獲得該層面的圖像,。當(dāng)穿透人體的X射線經(jīng)組織吸收后,，投射部分的強(qiáng)度可用探測器接收，其信號強(qiáng)弱決定于人體組織的密度,。不同的信號強(qiáng)度反映不同組織的特性,，也就是衰減系數(shù)不同，于是把衰減系數(shù)值作為一種成像參數(shù),。所以,，一幅X—CT圖像實(shí)際上是反映層面X射線衰減系數(shù)的空間分布。如何求得層面中每一個體素的衰減系數(shù)值,，是X—CT基本原理的關(guān)鍵,。圖像重建的數(shù)學(xué)方法主要有：聯(lián)立方程法，反投影法,，濾波反投影法,，二維傅里葉變換法，卷積反投影法及迭代法等,。計算機(jī)按照一定的圖像重建方法,，經(jīng)快速運(yùn)算得到層面?zhèn)€體素的相對值，這些原始數(shù)據(jù)再由計算機(jī)按層面體素矩陣與CRT象素矩陣一一對應(yīng)進(jìn)行排列組合及數(shù)學(xué)處理,，得出可在熒光屏上顯示圖象的數(shù)據(jù),。

 

 

　　像素的CT值：一幅X—CT的圖像是由一定數(shù)量由黑到白的不同灰度小方塊，按矩陣排列方式組成,，這些小方塊稱為像素,，其灰度與觀測層面相對應(yīng)體素的衰減系數(shù)大小有關(guān)。單在圖像重建過程中,，并不直接運(yùn)用衰減系數(shù)來進(jìn)行處理,，而是應(yīng)與此有關(guān)且能表達(dá)組織密度的合適數(shù)值來反映，這一數(shù)值較像素的CT值,。實(shí)際上,，它是將待檢體的衰減系數(shù)與水的衰減系數(shù)作為比值計算，并以骨和空氣的衰減系數(shù)分別作為上下限進(jìn)行分度,。

 

 

　　窗口技術(shù)：人體組織的CT值范圍大致可分為2000個等級，但人眼無論如何已分辨不出如此微小的灰度差別。為了提高圖像的分辨率,，在CT成像中,，常把感興趣的部分的對比度增強(qiáng)，無關(guān)緊要部位的對比度壓縮,，使CT值差別小的組織能得到分辨,，這一工作稱為窗口技術(shù)。即把某一段CT值擴(kuò)大到整個CRT的灰度等級,。常用窗寬表示CRT所顯示的CT值范圍,；用窗位表示CRT所顯示的中心CT值位置。窗寬的上限和下限所包含的范圍叫窗口,。

 

 

4　治療

 

 

　　X射線在臨床上的應(yīng)用除診斷之外,，還可用于治療。特別是對惡性腫瘤的治療,，其歷史較長,，效果也不錯。其治療機(jī)制是,，X射線通過人體組織能產(chǎn)生電離作用,、康普頓散射及生成電子對，由此可誘發(fā)出一系列生物效應(yīng),。研究表明,，X射線對生物組織有破壞作用，尤其是對于分裂活動旺盛或正在分裂的細(xì)胞,，其破壞能力更強(qiáng),。用于治療的X射線設(shè)備有兩種，即普通X射線治療機(jī)和“X-刀”,。普通治療機(jī)與常規(guī)X射線機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同,，只是X射線管采取了大焦點(diǎn)，常用來治療皮膚腫瘤,。“X-刀”是利用直線加速器產(chǎn)生的高能X射線和電子線作為放射源,，圍繞等中心作270—360度旋轉(zhuǎn)，依其垂直旋轉(zhuǎn)與操作臺180度范圍內(nèi)的水平旋轉(zhuǎn),，在靶區(qū)形成多個非共面的聚焦照射弧,，是照射先集中于某中心點(diǎn)上以獲得最大的輻射量。“X-刀”可用于各器官,、組織腫瘤的放射治療,。由于X射線能引起生物效應(yīng)，因此人體組織受過量的X射線照射后會引起某些疾病,。


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