【正文】 影像診斷學(xué)的歷史 ? X線影像 ? 超聲成像 (Ultrasonography:US) ? CT (Computed Tomography) ? MRI (Magic Resonance Imaging) ? ECT (Emission Computed Tomography) ? SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) ? PET (Positron Emission Tomography) X線影像 ? 1895年 11月 08日威廉 康納德 倫琴 (Wilhenlm Conrad Rontgen) ? 1895年 12月 22日 經(jīng) 15分鐘照射 第一張 X線照片 (1890年 02月 22日 . Goodspeed 奇怪影像 ) ? 1896年 01月 01日 給 Exner教授新年賀卡 ? 1896年 01月 05日 維也納報(bào)紙“ Die Presse” ? 1896年 01月 06日 傳遍全世界 ? 1896年 01月 23日 “ Nature”雜志發(fā)表 2周后” Science” 倫琴 一、 X線的發(fā)展 1895年 11月 8日，德國(guó)科學(xué)家倫琴（ Rontgen）在做真空管高壓放電實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了一種肉眼看不見的但穿透力很強(qiáng)的能使瑩光物質(zhì)發(fā)光和使膠片感光的新型射線。由于當(dāng)時(shí)對(duì)這種射線的性質(zhì)尚不清楚，倫琴就將其稱為 X射線或X線，其后倫琴將 X線的所有基本特性幾乎全部研究完畢，并于 1896年 1月 23日在一次自然科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)議上第一次做了 X線的報(bào)告，并且當(dāng)場(chǎng)攝了一幅手腕的照片。根據(jù)大會(huì)建議，用倫琴的名字來稱呼他所發(fā)現(xiàn)的射線，故 X射線又稱為倫琴射線或倫琴線。 X射線的發(fā)現(xiàn)震憾了全世界，掀開了世界科技史上的重要一頁(yè)。為此， 1901年 12月 10日倫琴榮獲首次諾貝爾物理學(xué)家。 二、 X線的產(chǎn)生、特性及成像原理 （一） X線產(chǎn)生 ： 條件： （ 1） X線管 ：真空二極管，杯狀的陰極內(nèi)裝著燈絲，陽(yáng)極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱裝置組成。 固定陽(yáng)極 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 圖 1 X線管 （ 2）變壓器 ：降壓變壓器向 X線管燈絲提供電源（ 12V ），升壓變壓器向 X線管二極提供高壓電（ 40150KV）。 （ 3）操作臺(tái) ：包括調(diào)節(jié)電壓、電流及曝光時(shí)間而設(shè)置的電壓表、電流表、計(jì)時(shí)器和其他調(diào)節(jié)旋鈕等。上述三者之間以電纜相連 圖 2：普通 攝影 X光機(jī) 產(chǎn)生過程 ： 降壓變壓器向 X線管燈絲供電，點(diǎn)燃燈絲，在陰極附近產(chǎn)生自由電子，再向 X線管兩極提供高壓電時(shí)，二極間的電勢(shì)差驟增，自由電子高速由陰極向陽(yáng)極行進(jìn)，撞擊鎢靶而發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，其中 %以下的能量轉(zhuǎn)換為 X線， %以上轉(zhuǎn)換為熱能。前者由管窗口發(fā)射，后者由散熱設(shè)施散發(fā)。 （二）特性 ： X線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，波長(zhǎng)范圍為,（用于 X線成像的波長(zhǎng)為 ），比可見光的波長(zhǎng)短，故肉眼看不見。 X線具有以下特性 ： 穿透性： X線波長(zhǎng)短，穿透力強(qiáng)，能穿透可見光不能穿透的物質(zhì)，在穿透過程中有一定程度的吸收衰減。 X線的穿透力與管電壓相關(guān)，電壓越高，波長(zhǎng)越短，穿透力越強(qiáng)，反之則弱。另外穿透程度與物質(zhì)的密度和厚度相關(guān)，密度高、厚度大的物質(zhì)吸收的多，通過的少，反之則多。穿透性是 X線成像的基礎(chǔ)。 瑩光效應(yīng) ： X線能激發(fā)瑩光物質(zhì)（如硫酸鋅鎘、鎢酸鈣等），使波長(zhǎng)較短的 X線轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)較長(zhǎng)的瑩光，這種轉(zhuǎn)換稱瑩光效應(yīng)。它是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。 感光效應(yīng) ： X線照射膠片后使其感光產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯影、定影處理后，膠片中被感光的溴化銀中的銀離子（ Ag+）被還原成金屬銀（ Ag）沉積在膠膜內(nèi)。金屬銀微粒化，膠片上呈黑色，而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過程中被沖洗掉，而顯出膠片片基的透明色。依金屬銀沉淀的多少，產(chǎn)生了程度不同的黑白影像。所以感光效應(yīng)是 X線攝影的基礎(chǔ)。 電離效應(yīng) ： X線通過任何物質(zhì)都可產(chǎn)生電離效應(yīng)，X線射入人體也產(chǎn)生電離效應(yīng)，引起生物方面的改變，即生物效應(yīng)。是放射治療的基礎(chǔ)，也是 X線防護(hù)的原因。 （三）成像基本原理： X線之所以能使人體組織在瑩屏上或膠片上形成影像，基于兩方面的原因，其一是 X線具有穿透性，瑩光效應(yīng)和感光效應(yīng)，其二是人體組織間具有密度和厚度的差異。當(dāng) X線透過人體不同組織結(jié)構(gòu)時(shí)，被吸收的程度不同，所以到達(dá)瑩屏或膠片上的 X線量亦有差異。所以在瑩屏或膠片上就形成了明暗或黑白度不同的影像。 就 X線檢查而言，人體的組織結(jié)構(gòu)密度可歸納為三類： 高密度組織 ：骨髂、鈣化灶。 中等密度組織 ：軟骨、肌肉、神經(jīng)、實(shí)質(zhì)器 官組織及體液等 低密度組織 ：脂肪和氣體。 組織器官的病變可使其發(fā)生密度的改變，如肺結(jié)核可使含氣的低密度組織產(chǎn)生中等密度的滲出、增殖及纖維化改變和高密度的鈣化灶。所以在肺的黑影背景上出現(xiàn)了代表病變的灰影（中等密度）和白影（高密度）。因此，組織密度不同的病變可產(chǎn)生相應(yīng)的病理影像。 三、 X線成像設(shè)備的發(fā)展歷程 ： （一）診斷用 X線機(jī)發(fā)展史 氣體 X線管、感應(yīng)圈時(shí)期（ 18951916），第一支X線球管是由德國(guó)西門子公司在 1896年研制成功的。 熱電子 X線管、變壓器式高壓發(fā)生器時(shí)期（ 19161925年）為現(xiàn)代 X線機(jī)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)改進(jìn)了底片，制成并改進(jìn)了瑩光屏。 防電擊、防散射 X線裝置的實(shí)用化時(shí)期（ 19251945年）標(biāo)志著診斷用 X線機(jī)已進(jìn)入成熟時(shí)期。 以上各個(gè)時(shí)期 X線管均為固定陽(yáng)極。 高條件、大容量、控制技術(shù)現(xiàn)代化時(shí)期（ 1945年以后），大功率旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 X線管的問世，是 X線機(jī)實(shí)現(xiàn)大容量的前提。使 X線影像質(zhì)量有了明顯提高，也使活動(dòng)器官的診斷和細(xì)微結(jié)構(gòu)的放大攝影成為可能。 二十世紀(jì)五十年代，影像增強(qiáng)器的研制成功，使 X線機(jī)的性能和應(yīng)用范圍有了新的突破，最引人注目的是 X線電視、錄像和動(dòng)態(tài)攝影，在一定程度上解決了動(dòng)態(tài)檢查、影像再現(xiàn)等問題。 1975年以來，逆變技術(shù)在 X線機(jī)中得到廣泛應(yīng)用，使高壓變壓器的體積和重量明顯減小，從而得到迅速普及。 （二） X線 CT機(jī)的誕生 1972年，英國(guó)工程師漢斯菲爾（ Hounsfield）首次研制成功世界上第一臺(tái) CT掃描機(jī)。這是電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和 X線技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是 1895年X線發(fā)現(xiàn)以來醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的一個(gè)革命性進(jìn)展，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)奠定了基礎(chǔ)。 CT機(jī)的特點(diǎn)是橫斷面體層成像，無(wú)前后影像重疊，不受層面上下組織的干擾，密度分辨率顯著提高（比傳統(tǒng) X線高 1020倍），還能以數(shù)字形式（ CT值）作定量分析。 （三）數(shù)字 X線成像設(shè)備的發(fā)展 （見四） 四、數(shù)字 X線成像設(shè)備 數(shù)字 X線成像設(shè)備是指把 X線透射影像數(shù)字化并進(jìn)行處理后，再變換成模擬圖像顯示的一種 X線設(shè)備，與傳統(tǒng)的增感屏 —— 膠片成像相比，數(shù)字 X線成像具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 、對(duì)比度分辨率高； ②、輻射劑量小，比常規(guī)方式降低 30%70%； ③、成像質(zhì)量高，能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像后處理， 更細(xì)致的觀察感興趣的細(xì)節(jié)； ④、可利用大容量的光盤存儲(chǔ)數(shù)字圖像，消除用 膠片記錄 X線影像帶來的種種不便，并能進(jìn) 入 PACS，實(shí)施聯(lián)網(wǎng)，更高效、低耗、省時(shí)間、 省空間地實(shí)現(xiàn)圖像的儲(chǔ)存、傳輸和診斷。 數(shù)字 X線成像空間分辨率不如膠片，約為24Lp/mm（膠片空間分辨率一般在 6Lp/mm以上，高檔微焦點(diǎn) X線機(jī)可在幾十 Lp/mm），但散射線使膠片的感光范圍發(fā)散，導(dǎo)致銳利度（與空間分辨率有關(guān)）下降，而數(shù)字成像能大幅度克服銳利度的下降，加之其對(duì)比度分辨率高，所以可滿足診斷的需要。 綜上所述， 數(shù)字 X線成像設(shè)備的發(fā)展對(duì)遠(yuǎn)程放射學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展具有決定性的影響，這些設(shè)備在 21世紀(jì)將成為大中型醫(yī)院放射科的主導(dǎo)設(shè)備，因此具有廣闊的發(fā)展前景。 （