医学线成像设备

医学线成像设备第一页，共二十七页，编辑于2023年，星期二第一节

基础知识（FoundationalKnowledge）第二页，共二十七页，编辑于2023年，星期二一、背景（Background）低气压放电现象：1836年，英国科学家法拉第发现，稀薄气体放电时，会产生一种绚丽的辉光。因为它是由阴极发出的，后来物理学家把这种辉光称为“阴极射线”（cathoderay）。为探明阴极射线，许多科学家进行了艰巨的研究。盖斯勒管（Geisslertube）基础知识第三页，共二十七页，编辑于2023年，星期二

1861年，英国科学家克罗克斯（Crocks）发现通电的阴极射线管会产生亮光，于是就拍下来，可显影后发现整张干版一片模糊。他认为干版有毛病退给厂家。克罗克斯也曾发现抽屉里保存在暗盒里的胶卷莫名其妙地感光报废，他找到胶片厂商，指斥其产品低劣。

在伦琴发现X光的五年前，美国科学家古德斯柏德在实验室里偶然洗出了一张X射线透视底片。但他将其归因于照片的冲洗药水或冲洗技术，把这一“偶然”弃之于垃圾堆中。一个伟大的发现就这样一次次与他们失之交臂！

基础知识科学发现的偶然性与必然性第四页，共二十七页，编辑于2023年，星期二1845年3月27日生于荷兰；1868年毕业于苏黎世联邦工程学院；1872年伦琴到斯特拉斯堡大学任副教授；1875年成为霍恩海堡农业专科学校的教授；1879年—1888年主持吉森大学物理学讲座；1889年—1893年任耶拿大学和乌德勒兹两大学的教授；1894年—1900年任维尔茨堡大学校长和慕尼黑物理研究所所长。伦琴生平简介基础知识第五页，共二十七页，编辑于2023年，星期二

伦琴是柏林和慕尼黑科学院的通讯院士。伦琴在五十年的研究工作中，一共发表了五十多篇论文。他在研究电磁现象中还发现，在充电的固定平行板电容器中，使介质旋转，能够产生磁场，就好象有电流流动一样。这一假想的电流，人们称为伦琴电流。此外，伦琴还在弹性、液体的毛细作用、气体比热、热在晶体中的传导、压电效应以及偏振光的磁致旋转等方面也都有研究。

1923年2月10日伦琴因患癌症在慕尼黑逝世。基础知识第六页，共二十七页，编辑于2023年，星期二1895年10月年过半百的伦琴用克罗克斯管研究高真空放电。他吃住在实验室，一连做了7个星期的实验。11月8日，他用黑纸把阴极射线管严密地包起来，电流通过时，两米开外一个涂了亚铂氰化钡的小屏发出明亮的荧光。伦琴证明了这种效应是由一种看不见的射线引起的，它能穿过纸和2－3厘米厚的木头，能穿过薄铝片，但不能穿过较厚的金属和其他致密物质。如果把手放在管子与荧光屏之间，可以看到手上的骨骼。这种能透过不透光物质而又看不见的射线伦琴称为X线。二、X线的发现(DiscoveryofX-ray)基础知识第七页，共二十七页，编辑于2023年，星期二

1895年12月28日，伦琴在维尔兹堡大学作了一次X射线的学术报告，并公布了世界上第一张X光照片——伦琴夫人的手骨照片，引起了世界的轰动。X射线的新闻发布不久，美国人就用它发现了患者足部的子弹。伦琴夫人的手骨照片基础知识第八页，共二十七页，编辑于2023年，星期二1896年1月23日物理医学会纪念演讲基础知识第九页，共二十七页，编辑于2023年，星期二电磁波谱γ射线χ射线紫外线红外线可见光微波射频交流电1022Hz50HzX线实质是阴极高速电子流撞击物质原子，将本身动能传递到被撞原子，这些能量经转换以电磁波或光子（波粒二象性）的形态发出，产生X线。1912年德国物理学家劳厄等人利用晶体光栅观测到X线衍射现象，证明X线本质上是一种电磁波，波长在10nm到0.001nm。基础知识电离辐射非电离辐射

三、X线的实质(EssentialofX-ray)第十页，共二十七页，编辑于2023年，星期二四、产生条件(RadiationConditions)1.要有一个电子源，能根据需要，随时提供足够数量的电子，这个电子源称为阴极（cathode）；2.要有一个能经受高速电子撞击而产生Ｘ线的靶，即阳极（anode）；3.要有高速电子流。两个方面，其一是高压电场，使电子获得动能；其二是有高真空环境，使电子在运动中不受气体分子的阻挡和电离放电而降低能量，同时也能保护灯丝不致因氧化而被烧毁。

基础知识第十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期二五、X线的作用(FunctionsofX-ray)1.物理作用穿透作用（X线的能量很大，波长很短，穿透力很强，故能穿透物质的原子间隙，但其穿透程度与物质的性质、结构有关）荧光作用（某些物质受到Ｘ线照射时会产生荧光，如磷、铂氰化钡、硫化锌镉等）电离作用（具有足够能量的X线光子照射物质时，使核外电子脱离原子轨道）

基础知识第十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期二2.化学作用感光作用（当X线照射到胶片上的时候，溴化银药膜起化学变化，出现银粒沉淀）着色作用（某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等，经X线长期照射后，其结晶体脱水而改变颜色）

3.生物作用随机效应（致癌效应和遗传效应）非随机效应（累积损伤）基础知识第十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期二基础知识

非随机效应血液和造血器官的变化白细胞数量、分类、形态血小板和红细胞骨髓淋巴细胞染色体眼晶体的改变晶体敏感皮肤损伤

随机效应致癌作用甲状腺癌、皮肤癌遗传效应染色体畸变、基因突变胎内照射效应致死、畸形、发育障碍第十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期二六、X线的质和量(Quality&Quantity)1.物理方面在一定时间内，通过与射线方向垂直的单位面积的辐射能量，叫做X射线的量；X射线穿透物质的本领或者说这些光子的能量就表示X射线的质（或硬度）。

2.诊断方面以X线管的管电流与X射线照射时间的乘积来表示X射线的量－毫安秒（mAs）

；以X线管的峰值管电压（KVp）来表示X射线的质。基础知识第十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期二mAs（量）KVp（质）基础知识第十六页，共二十七页，编辑于2023年，星期二七、半价层(Half-thickness)

半价层是使一束X线的强度减弱到其初始值一半时所需要的标准物质的厚度。通常也用半价层来表示X线的质，表示X线穿透能力。诊断用X线通常用铝作为表示半价层的物质，半价层愈大表示X线的质愈硬。AlCud半价层示意图

基础知识第十七页，共二十七页，编辑于2023年，星期二八、X线设备的构成(PartsofX-rayEquipments)

X线机结构框图

基础知识第十八页，共二十七页，编辑于2023年，星期二X线机结构示意图球管高压发生器胸片架检查床悬吊架高压电缆基础知识第十九页，共二十七页，编辑于2023年，星期二DRSystemcomponents基础知识第二十页，共二十七页，编辑于2023年，星期二接触治疗机表层治疗机深部治疗机九、X线设备的分类(ClassificationofX-rayEquipments)诊断机按结构形式分类按输出功率分类按使用范围分类便携式移动式固定式小型中型大型综合型专用型治疗机基础知识第二十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期二X线设备的多功能化、专科化发展基础