医学影像设备学第二章 第一节、第二节

第二章诊断用X线机简介

第一节概述第二节胃肠X线机一、透视二、点片摄影三、实际胃肠X线机举例第三节摄影X线机一、普通摄影二、特殊摄影第四节其它专用X线机一、牙科X线机二、口腔全景摄影X线机三、乳腺摄影X线机四、床边X线机五、手术用X线机第一节概述诊断用X线机利用X线透过人体后强度的差异而形成各种影像（如荧光影像、照片影像、电视影像等）。目前，在临床上应用的X线机除胃肠X线机、普通摄影X线机等通用X线机外，还有各种专用X线机供特殊检查用，如血管造影X线机、乳腺摄影X线机、床边X线机、牙科X线机等。基本结构诊断用X线机因使用目的的不同，其结构有很大差别。基本结构都由主机和外围设备两大部分组成。主机也称为X线发生装置，由X线管装置、高压发生装置、控制装置等构成。其主要任务是：产生X线并控制X线的“质”、“量”和“曝光时间”；外围设备是根据临床检查需要而装配的各种机械装置和辅助装置。X线机的基本组成如图2-1和表2-1所示。图2-1X线机构成方框图

控制装置高压发生装置X线管装置机械装置与辅助装置诊断用X线设备主机外围设备X线管装置高压发生装置控制装置机械装置影像装置配套装置诊视床摄影床支持装置表2-1诊断用X线设备的组成第二节胃肠X线机

一、透视二、点片摄影三、实际胃肠X线机举例一、透视

X线透视是利用人体各部分组织对X线具有不同的吸收作用而实现的一种检查方法。分为荧光屏式透视和X线电视（X-raytelevision，X-TV）式透视两种。其过程是：射入人体的X线束，在穿透过程中，部分能量因吸收、散射而消失，其余能量经人体不同组织的衰减后射出，携带着人体内部的结构信息（X线影像），经过X线检测器，如荧光屏、影像增强器、影像板等转换为可见光影像，供医生观察诊断。早期的X线检测器采用硫化锌镉（ZnCdS）荧光屏，由于荧光屏产生的荧光影像亮度很弱，医生必须在暗室条件下观察。目前，国内外大都用X线电视取代荧光屏，其影像亮度及质量有了很大的提高，使透视检查由暗室操作变为明室操作，提高了诊断正确率，降低了X线剂量。其特点是：X线剂量小，影像清晰，易于查找病灶；病人体形和体位不同，影像亮度自动调整，适合观察；可在明室条件下进行透视，控制操作灵活方便；带有自动遮线器及透视曝光量限制和摄影限时器等。电视图像信息可以传送到一定距离外，便于教学、会诊和科研。但X-TV的影像层次不如荧光屏丰富，密度对比差的部位（如胸部）的某些细小病灶不易分辨，这主要是受电视部分的性能所限。（一）荧光屏式透视

荧光屏式透视目前多采用隔室。隔室透视装置是在荧光屏平面建起具有X线防护功能的隔壁，荧光屏的观察面朝向暗室，供医生观察，X线管和病人都在明室。隔室透视装置多由医院自行设计、安装。1．荧光屏荧光屏由荧光纸、铅玻璃和背板三层组成，如图2-2所示。荧光纸是主要部件，多发黄绿色荧光。铅玻璃用以吸收透过荧光纸的残余X线，一般具有1.5mm以上的铅当量。背板则用以保护荧光纸。2．透视检查台透视检查台有多种形式，其结构特点是：X线管头中心线正对荧光屏的中心，并且两中心能同步上下、左右活动；以扫描观察受检部位；或者使X线管头和荧光屏保持不动，而让活动台面带动病人移动，使受检部位与X线束的产生相对移动，实现扫描观察。主要有以下两种结构：（1）通用透视检查台：这种设备是将整套透视检查台直立安装，防护隔壁留有观察窗口，其大小应以荧光屏在扫描常见身高病人胸部时，不影响观察荧光屏为原则。荧光屏周围用防护板材遮挡，并设专用轨道和平衡装置，使防护板材增加的重量及荧光屏本身的重量等保持平衡，荧光屏与X线管头同步活动时轻便灵活，四周不漏光。如图2-3所示。（2）透视专用装置：透视专用装置改变了普通透视检查台的结构模式，彻底解决了隔室内外的机械联系，是功能齐全的专用装置。如图2-4所示，该装置将通用荧光屏固定在隔离暗室隔壁的适当位置上，X线管由专用支架支持，X线中心线对准荧光屏中心，且保持准直和相对固定。对病人受检部位的扫描观察，靠移动病人实现。病人站在由电机驱动的专用支架的踏板上，踏板带动病人作上下左右移动和左右转动。该装置还配备电动遮线器，使室内外的联系电动控制。（二）X-TV式透视

由X-TV取代荧光屏，使影像亮度得到了明显提高，透视可由暗室转为明室，方便了病人和诊断医生。X-TV主要由影像增强器和闭路电视两部分组成，X线闭路电视由电视摄像机、监视器组成。X线影像增强器把X线影像转换成可见光影像，并使其亮度增强，与电视摄像机、监视器配接，显示透视影像。随后，照相技术、电影摄影、录像技术也相继进入了X线领域，这些技术的引入使X线的应用范围得到了迅速的扩大。X-TV的组成X-TV由影像增强器、光分配器、电视摄像机和监视器等组成。在光分配器上可根据需要配备电视摄像机、点片照相机和电影摄影机等。其配置如图2-5所示。（三）诊视床诊视床是胃肠X线机必配的辅助设备之一，主要用于透视和点片摄影。1．一般诊视床（1）基本结构：一般诊视床由床体、点片架（供点片摄影用，也称为点片摄影装置、点片装置。因常用于消化道检查，故又称为胃肠摄影装置、消化道摄影装置）、点片架平衡装置、动力系统等几部分组成。床体由底座、床身和床面组成。点片架是用于透视和点片摄影的。动力系统一般有两套：一套是床身回转动力系统，多用单相或三相电动机，经变速由蜗轮、蜗杆或齿轮组传动；另一套是床面移动动力系统，多用单相电动机，经变速由链条传动。如图2-6所示。（2）基本功能：①床身立卧功能：床身能在+90°～-30°之间电动回转，并可停止在任意位置，以适应各种不同角度的透视观察和点片摄影的需要。床身回转是由驱动电机的正、反转，通过变速器带动链条拉动床面来完成的；②床面移动功能：床面能电动伸出，水平位时一般向头侧可伸出50～100cm，向足侧可伸出20～50cm；③点片架移动功能：荧光屏架可手动上下、左右、前后移动。有电动锁止器控制其锁止于需要的位置。2．双支点滑块式诊视床该诊视床的床身回转有两个支点，0°～90°范围内床身绕第一支点回转，回转中心与扇形齿轮的转动中心重合，着力点与支点之间的距离短，因而回转速度快（3.9°/s）。负角度范围内，床身绕第二支点回转，床身回转中心与扇形齿轮转动中心不重合，着力点与支点间的距离增大，因而回转速度变慢（1.56°/s）。如图2-7所示。双支点滑块式诊视床在0°～90°范围内回转速度快，提高了工作效率；负角度范围内回转速度慢，有利于造影检查时缓慢改变体位。同时因支点的变更，负角度可扩大到-30°，更适于某些特殊造影，如椎管造影、盆腔造影等检查的需要。3．遥控床它是将影像增强器、X线电视和诊视床合理组合，并实现全部自动化的新型诊视床。遥控床的床身起落、转动、床面伸缩、点片架的三维运动和锁止、压迫器动作、缩光器使用等，都采用了电动控制。它具有普通诊视床的各项功能，并全部实现了自动化。各种机械运动均有限位保护，防止运动过位。遥控床多配有无暗盒式点片架，一次可装入50张或更多张胶片，这样，在为多名病人检查过程中，医生不需要进入检查室，从而完全脱离了X线现场，改善了工作条件。遥控床分为床上X线管式和床下X线管式两种。（1）床下X线管式遥控床：如图2-8所示，这种遥控床多由传统的诊视床改进而来，X线管位于床下，点片架在床上，点片架上设有各种动作的操作钮，除遥控操作外，也可进行近台操作。这类遥控床由于点片架上的影像增强器和胶片等与病人的距离较近，所以影像放大率减小，影像清晰。另外，床下X线管式遥控床利于对X线的防护。缺点是：点片架距病人身体太近，活动易受到身体的影响，同时点片架多仍用有暗盒式。（2）床上X线管式遥控床：这种遥控床是把点片架和影像增强器设计在床面以下，点片架多改用无暗盒式。床面以上只有X线管和一个机械压迫器，使整个诊视床的结构更加紧凑、合理。透视过程中病人转动身体不受点片架的妨碍。并且，X线管的位置与普通摄影床相同，很容易兼用做普通摄影。同时，X线管和床面间的距离也是可以调整的，有的甚至能达到150cm，可以兼用作胸部摄影。X线管的投照方向可以向病人足侧及头侧各倾斜30°，更有利于病灶的观察。床身能在+90°～-90°之间回转。这类遥控床的缺点是：不利于X线的防护。如图2-9所示4．摇篮床摇篮床是一种功能全面、自动化程度更高的遥控床，其结构多采用固定底座和C形滑槽，实现了床身的垂直、水平和负角度回转。在0°～90°时，回转速度为90°/16s，在0°～－90°时为90°/32s。床面可绕其纵轴做±360°旋转，在水平位置时，可向头侧伸出50cm，向足侧伸出20cm，横向可移动25cm。管头和影像增强器可绕病人转动±90ｏ，因此，对任意方向的投照定位极其方便。如图2-10所示。摇篮床的特点摇篮床除具有遥控床的全部功能外，还具有以下优点：①病人被固定在凹形床面上，身体随床面可做360°以至720°旋转，在病人身体不动的情况下，可方便地进行各种体位的透视和点片摄影，这也是摇篮床名称的由来；②在病人身体不转动的情况下，X线管和点片架可一起绕病人转动，以便对病人同一部位进行不同体位的观察。（四）遮线器

遮线器又称为缩光器，安装在X线管管套的窗口部位，用来控制X线照射野的大小，遮去不必要的X线。摄影用遮线器内部还设有光源和反射镜，模拟X线管焦点的位置，用作照射野和中心线的指示,如图2-11所示。1．结构形式

（1）遮线板：它是在X线管管套窗口附加的一块铅板，铅板中央有一个适当大小的方形或圆形口，铅板开口中心对应X线中心线安装。一般备有多块开有不同孔径的遮线板，在各板上标明特定距离上的照射野大小。以便选用。（2）活动遮线器：活动遮线器的基本结构是：两对能开闭的铅板，分两层垂直排列，每对铅板的开闭决定一个方向照射野的大小。调节两对铅板的开闭程度，就能改变照射野的大小和形状，同一层相对的两铅板总是以X线中心线为轴对称开闭。这种遮线器效果更理想，操作较方便、灵活，可以在任意距离上，满足对各种尺寸胶片的遮线要求。（3）多层遮线器：多层遮线器是由几组遮线板组成的遮线器，同一方向的多对遮线板工作时同步活动，只是它们到焦点的距离不同，活动幅度也不同，下组遮线板活动幅度较大，上下两组遮线板具有共同的照射野。在两组遮线板之间加有吸收散射线的方筒，另外，遮线器的外壳也具有吸收散射线的作用。这种遮线器还设有软射线滤过板更换轨道，有上口插入式和下口插入式。插入一块薄的铜或铝滤过板，即可吸收软射线。另有一种转盘更换式，将几种常用的滤过板都镶嵌在一个圆盘上，安装在遮线器上口，使用哪一种滤过板，就将它转至窗口的下方。（4）圆形照射野遮线器：这种遮线器仅在配有影像增强器的透视装置中使用，使照射野与影像增强器的圆形输入屏形状对应。结构有单片遮线板式和叶瓣式，后者可以电动控制，连续调节照射野的直径，多在心血管设备中使用。2．活动遮线器活动遮线器有手动式和电动式两种，前者多用于摄影，后者多用于透视。两种遮线器的结构及工作原理基本相同，只是调整的动力不同。（1）手动式遮线器：直接用手通过机械传动开闭遮线器的遮线板，控制照射野的大小。操作方式有旋钮式和拨杆式两种。遮线器内部多设有照射野的指示灯，有的还装有中心线指示器。如图2-11所示。（2）电动式遮线器：电动式遮线器的结构与手动式的基本相同，只是遮线板的移动动力是由小型电机提供的。控制电机的正、反转及动作时间，即可将照射野调整到适当大小。纵横两个方向的多叶遮线板的开闭，是由两个微型电机通过两套减速器和传动机构控制的，照射野将随之改变。电机的转动由手控开关和限位开关控制。有的电动式遮线器可随透视距离的改变自动调节，以保持照射野大小不变。在点片摄影时，自动转换成与所选胶片规格和分割方式相对应的照射野大小。心血管设备中的遮线器光栅还可以以X线中心线为轴顺时针或逆时针旋转，以达到更好的控制照射野的目的。二、点片摄影点片摄影是供医生在透视检查的过程中，对被检部位或病变进行点片摄影，以适时记录有诊断价值的影像。点片架安装在诊视床上，并与透视媒介的支架等合理搭配，形成一个即能透视又能点片摄影的X线机。观察媒