醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)概論第一節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展簡史

第二節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的分類

第一節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展簡史

1895年11月8日，德國物理學(xué)家倫琴（WithelmConradRoentgen，1845~1923）在做真空管高壓放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種肉眼看不見、但具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)、能使某些物質(zhì)發(fā)出螢光和使膠片感光的新型射線，即X射線，簡稱為X線。

1896年，德國西門子公司研製出世界上第一只X線管。20世紀(jì)10~20年代，出現(xiàn)了常規(guī)X線機(jī)。其後，由於X線管、高壓變壓器和相關(guān)的儀器、設(shè)備以及人工對比劑的不斷開發(fā)利用，尤其是體層裝置、影像增強(qiáng)器、連續(xù)攝影、快速換片機(jī)、高壓注射器、電視、電影和錄影記錄系統(tǒng)的應(yīng)用，到20世紀(jì)60年代中、末期，已形成了較完整的學(xué)科體系，稱為影像設(shè)備學(xué)。1972年，英國工程師漢斯菲爾德（G.N.Hounsfield）首次研製成功世界上第一臺(tái)用於顱腦的X線電腦體層攝影（x-raycomputedtomography，X-CT）設(shè)備，簡稱為X-CT設(shè)備，或CT設(shè)備。

CT設(shè)備是橫斷面體層，無前後影像重疊，不受層面上下組織的干擾；同時(shí)由於密度分辨力顯著提高，能分辨出0.1%~0.5%X線衰減係數(shù)的差異，比傳統(tǒng)的X線檢查高10~20倍；還能以數(shù)字形式（CT值）作定量分析。近30年來，CT設(shè)備的更新速度極快，掃描時(shí)間由最初的幾分鐘向亞秒級(jí)發(fā)展，圖像快速重建時(shí)間最快的已達(dá)0.75s（512×512矩陣），空間分辨力也提高到0.1mm。寬探測器多層螺旋CT設(shè)備得到了廣泛的普及，功能有了進(jìn)一步的擴(kuò)展。大孔徑CT設(shè)備可兼顧日常應(yīng)用與腫瘤病人定位，組合型CT設(shè)備可在完成CT檢查後直接進(jìn)行正電子發(fā)射型電腦體層（positiveemissioncomputedtomography，PET）檢查，使CT的形態(tài)學(xué)資訊與PET的功能性資訊通過工作站準(zhǔn)確融合，可以更準(zhǔn)確地完成定性與定量的診斷。

平板探測器CT設(shè)備目前尚在開發(fā)階段，一旦技術(shù)成熟，從機(jī)器設(shè)計(jì)、資訊模式、成像速度、射線劑量到運(yùn)行成本都會(huì)有根本性的改變，將會(huì)引起CT設(shè)備的又一次革命。20世紀(jì)80年代初用於臨床的磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）設(shè)備，簡稱為MRI設(shè)備。它是一種新的非電離輻射式醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。MRI設(shè)備的密度分辨力高，通過調(diào)整梯度磁場的方向和方式，可直接攝取橫、冠、矢狀層面和斜位等不同體位的體層圖像，這是它優(yōu)於CT設(shè)備的特點(diǎn)之一。迄今，MRI設(shè)備已廣泛用於全身各系統(tǒng)，其中以中樞神經(jīng)、心血管系統(tǒng)、肢體關(guān)節(jié)和盆腔等效果最好。

中場超導(dǎo)（0.7T）開放型MRI設(shè)備進(jìn)一步普及，它便於開展介入操作和檢查中監(jiān)護(hù)病人，克服了幽閉恐懼病人和不合作病人應(yīng)用MRI檢查的限制。雙梯度場技術(shù)可在較小的範(fàn)圍內(nèi)達(dá)到更高的梯度場強(qiáng)，有利於完成各種高級(jí)成像技術(shù)，如功能成像、彌散成像等。降噪措施和成像專用線圈也都有了較大的進(jìn)步，如功能成像線圈和肢體血管成像線圈等。腹部診斷效果已接近和達(dá)到CT設(shè)備水準(zhǔn)，腦影像的分辨力在常規(guī)掃描時(shí)間下提高了數(shù)千倍，而顯微成像的分辨力達(dá)到50~10μm，現(xiàn)已成為醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備中最重要的組成部分。

生物體磁共振波譜分析（magneticresonancespectroscopy，MRS）具有研究機(jī)體物質(zhì)代謝的功能和潛力，今後如能實(shí)現(xiàn)MRI設(shè)備與MRS結(jié)合的臨床應(yīng)用，將會(huì)引起醫(yī)學(xué)診斷學(xué)上一個(gè)新的突破。

數(shù)字減影血管造影（digitalsubtractionangiography，DSA）、電腦X線攝影（computedradiography，CR）和數(shù)字?jǐn)z影（digitalradiography，DR）是20世紀(jì)80年代、90年代開發(fā)的數(shù)字X線機(jī)。前者具有少創(chuàng)、即時(shí)成像、對比分辨力高、安全、簡便等特點(diǎn)，目前，正向快速旋轉(zhuǎn)三維成像即時(shí)減影方向發(fā)展，從而擴(kuò)大了血管造影的應(yīng)用範(fàn)圍。後者具有減少曝光量和寬容度大等優(yōu)點(diǎn)，更重要的是可作為數(shù)位化圖像納入圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)（picturearchivingandcommunicationsystems，PACS）。而X線即時(shí)高分辨力成像板將是最具革命性、最有發(fā)展前途的影像探測器之一。20世紀(jì)50年代和60年代，超聲成像（ultrasonography，USG）設(shè)備和核醫(yī)學(xué)設(shè)備相繼出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用往往各成系統(tǒng)。1972年X-CT設(shè)備的開發(fā)，使醫(yī)學(xué)影像設(shè)備進(jìn)入了一個(gè)以電腦和體層成像相結(jié)合、以圖像重建為基礎(chǔ)的新階段。70年代末80年代初，超聲CT（ultrasonicCT，UCT）、放射性核素CT和數(shù)字X線機(jī)逐步興起，並應(yīng)用於臨床。儘管這些設(shè)備的成像參數(shù)、診斷原理和檢查方法各不相同，但其結(jié)果都是形成某種影像，並依此進(jìn)行診斷。

介入放射學(xué)自20世紀(jì)60年代興起，於70年代中期逐步應(yīng)用於臨床，近年來尤以介入治療進(jìn)展迅速。因其具有安全、簡便、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，深受醫(yī)生和病人的普遍重視與歡迎，現(xiàn)仍處於不斷發(fā)展和完善的過程之中。90年代倍受人們青睞的立體定向放射外科學(xué)設(shè)備，由於它可以不作開顱手術(shù)而治療一些腦疾患，很受歡迎，全世界都在積極開發(fā)和應(yīng)用這種高新設(shè)備。介入放射學(xué)設(shè)備與立體定向放射外科學(xué)設(shè)備，都是通過醫(yī)學(xué)影像設(shè)備來引導(dǎo)或定位的，所以也屬於醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的範(fàn)疇。

綜上所述，多種類型的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備與醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備相結(jié)合，共同構(gòu)成了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備體系。第二節(jié)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的分類

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備可分為兩大類，即醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備和醫(yī)學(xué)影像治療設(shè)備。一、診斷用設(shè)備按照影像資訊的載體來區(qū)分，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備主要有以下幾種類型：①X線設(shè)備（含X-CT設(shè)備）；②MRI設(shè)備；③超聲設(shè)備；④核醫(yī)學(xué)設(shè)備；⑤熱成像設(shè)備；⑥光學(xué)成像設(shè)備（醫(yī)用內(nèi)鏡）。（一）X線設(shè)備

X線設(shè)備通過測量穿透人體的X線來實(shí)現(xiàn)人體成像。X線成像反映的是人體組織的密度變化，顯示的是臟器的形態(tài)，而對臟器功能和動(dòng)態(tài)方面的檢測較差。此類設(shè)備主要有常規(guī)X線機(jī)、數(shù)字X線機(jī)和X-CT設(shè)備等。以X線作為醫(yī)學(xué)影像資訊的載體，出於兩方面的考慮，即分辨力和衰減係數(shù)。從分辨力來看，為了獲得有價(jià)值的影像，輻射波長應(yīng)小於5×10-11m。另一方面，當(dāng)輻射波通過人體時(shí)，應(yīng)呈現(xiàn)衰減特性。若衰減過大，則透射人體的輻射波微弱，當(dāng)測量透射人體的輻射波時(shí)，由於雜訊的存在，很可能導(dǎo)致測量結(jié)果無意義。反之，若輻射波透射人體時(shí)幾乎無衰減，則因無法精確的測量衰減部分而失效。

在X線設(shè)備中，屏-片組合分辨力較高，可達(dá)到5~10LP/mm，且使用方便、價(jià)格較低，是目前各級(jí)醫(yī)院中使用最普遍的設(shè)備之一。但它得到的是人體不同深度組織資訊疊加在一起的二維圖像，所以病變的深度很難確定，且對軟組織分辨不佳。數(shù)字X線機(jī)使用曝光量寬容度大，可獲得數(shù)位化影像，便於進(jìn)行圖像的後處理，且擴(kuò)大了診斷範(fàn)圍，利於胃腸和心臟等部位的檢查。X-CT影像的空間分辨力可小於0.5mm，能分辨組織的密度差別可達(dá)到0.5％。X-CT影像的清晰度很高，可確定受檢臟器的位置、大小和形態(tài)變化。（二）MRI設(shè)備

MRI設(shè)備通過測量構(gòu)成人體組織中某些元素的原子核的磁共振信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人體成像。20世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的磁共振現(xiàn)象，20世紀(jì)80年代MRI設(shè)備應(yīng)用於臨床。MRI影像的空間分辨力一般為0.5~1.7mm，不如X-CT；但它對組織的分辨遠(yuǎn)遠(yuǎn)好於X-CT，在MRI影像上可顯示軟組織、肌肉、肌腱、脂肪、韌帶、神經(jīng)、血管等。此外，它還有一些特殊的優(yōu)點(diǎn)：①M(fèi)RI剖面的定位完全是通過調(diào)節(jié)磁場，用電子方式確定的，因此能完全自由地按照要求選擇層面；②MRI對軟組織的對比度比X-CT優(yōu)越，能非常清楚地顯示腦灰質(zhì)與白質(zhì)；③MR信號(hào)含有較豐富的有關(guān)受檢體生理、生化特性的資訊，而X-CT只能提供密度測量值；④MRI能在活體組織中探測體內(nèi)的化學(xué)性質(zhì)，提供關(guān)於內(nèi)部器官或細(xì)胞新陳代謝方面的資訊；⑤MRI無電離輻射。目前，尚未見到MR對人體危害的報(bào)導(dǎo)。MRI的缺點(diǎn)：①與X-CT相比，成像時(shí)間較長；②植入金屬的病人，特別是植入心臟起搏器的病人，不能進(jìn)行MRI檢查；③設(shè)備購置與運(yùn)行的費(fèi)用較高?？傊?，MRI設(shè)備可作任意方向的體層檢查，能反映人體分子水準(zhǔn)的生理、生化等方面的功能特性，對某些疾?。ㄈ缒[瘤）可作早期或超早期診斷，是一種很有發(fā)展前途和潛力的高技術(shù)設(shè)備。（三）診斷用超聲設(shè)備診斷用超聲設(shè)備分為利用超聲（ultrasound，US）回波的USG設(shè)備和利用US透射的超聲CT（ultrasonographyCT，UCT）兩大類。USG設(shè)備，根據(jù)其顯示方式不同，可以分為A型（幅度顯示）、B型（切面顯示）、C型（亮度顯示）、M型（運(yùn)動(dòng)顯示）、P型（平面目標(biāo)顯示）等。目前，醫(yī)院中用的最多的是B型USG設(shè)備，俗稱B超，其橫向分辨力可達(dá)到2mm以內(nèi)，所得到的軟組織圖像清晰而富有層次。利用US多普勒系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)各種血流參量的測量，是近年來廣泛應(yīng)用的又一種US技術(shù)。臨床上，USG設(shè)備在甲狀腺、乳房、心血管、肝臟、膽囊、泌尿科和婦產(chǎn)科等方面有其獨(dú)到之處。目前UCT所需掃描時(shí)間較長，且分辨力低，有待於進(jìn)一步改進(jìn)與提高。但由於它是一種無損傷和非侵入式的診斷設(shè)備，因此將來可能成為主要的影像診斷設(shè)備。X線成像與US成像是當(dāng)前用得最為普遍的兩種檢查方法，但對人體有無危害是它們之間的一個(gè)重要區(qū)別。就X線來說，儘管現(xiàn)在已經(jīng)顯著地降低了診斷用劑量，但其危害性仍不容忽視。實(shí)踐表明，它將導(dǎo)致癌癥、白血癥和白內(nèi)障等疾病的發(fā)病率增加。而從現(xiàn)有資料來看，目前診斷用US劑量還未有使受檢者發(fā)生不良反應(yīng)的報(bào)導(dǎo)。此外，X線在體內(nèi)沿直線傳播，不受組織差異的影響，是其有利的一面，但不利的一面是難以有選擇地對所指定的平面成像。對US波來說，不同物質(zhì)的折射率變化範(fàn)圍相當(dāng)大，這將造成影像失真。但它在絕大部分組織中的傳播速度是相近的，骨骼和含有空氣的組織（如肺）除外。US波和X線這些不同的輻射特性，確定了各自最適宜的臨床應(yīng)用範(fàn)圍。例如，US脈衝回波法適用於腹內(nèi)結(jié)構(gòu)或心臟的顯像，而利用X線對腹部檢查只能顯示極少的內(nèi)部器官（若採用X線造影法，也可有選擇地對特定器官顯像）；對於胸腔，因肺部含有空氣而不宜用US檢查，用X線則可獲得較為滿意的結(jié)果。（四）核醫(yī)學(xué)設(shè)備核醫(yī)學(xué)設(shè)備通過測量人體某一器官（或組織）對標(biāo)記有放射性核素藥物的選擇性吸收、儲(chǔ)聚和排泄等代謝功能，實(shí)現(xiàn)人體功能成像。主要有γ相機(jī)、單光子發(fā)射型CT（singlephotonemissionCT，SPECT）和正電子發(fā)射型CT（positiveemissionCT，PET）。

γ相機(jī)既是顯像儀器，又是功能儀器。臨床上可用它對臟器進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)照相檢查。動(dòng)態(tài)照相主要用於心血管疾病的檢查。因?yàn)镾PECT具有γ相機(jī)的全部功能，又具有體層功能，所以明顯提高了診斷病變的定位能力；加上各種新開發(fā)出來的放射性藥物，從而在臨床上得到日益廣泛的應(yīng)用。SPECT能做動(dòng)態(tài)功能檢查或早期疾病診斷。缺點(diǎn)是圖像清晰度不如X-CT，檢查時(shí)要使用放射性藥物。PET可以用人體組織的某些組成元素（如15O、11C、13N等）來製造放射性藥物，特別適合作人體生理和功能方面的研究，尤其是對腦神經(jīng)功能的研究。在其附近需要有生產(chǎn)半衰期較短的放射性核素的加速器和放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

核醫(yī)學(xué)成像只需極低濃度的放射性物質(zhì)，這與X線成像時(shí)口服硫酸鋇不同。一般情況下，核醫(yī)學(xué)成像的橫向分辨力很難達(dá)到1.0cm；且圖像比較模糊，這是因?yàn)橛邢薜墓庾訑?shù)目所致。相比之下，X線成像具有高分辨力和低量子雜訊。（五）熱成像設(shè)備熱成像設(shè)備通過測量體表的紅外信號(hào)和體內(nèi)的微波信號(hào)實(shí)現(xiàn)人體成像。紅外輻射能量與溫度有關(guān)，因此又可以說，熱成像就是利用溫度資訊成像。研究人體的溫度分佈，對於瞭解人體生理狀況、診斷疾病具有重要意義。影響體表溫度的因素很多，最主要的是皮下毛細(xì)血管網(wǎng)的血流情況。血流受控於棘狀血管舒縮中心，其四肢的交感神經(jīng)系統(tǒng)主要控制著血管舒縮的節(jié)律。因此，利用熱成像，首先可以評(píng)價(jià)血流分佈是否正常；其次，可以評(píng)價(jià)交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)；還可以研究皮下組織所增加的代謝熱或動(dòng)脈血流通過熱傳導(dǎo)使體溫升高的情況。此外，前後皮膚溫度還受其他因素的影響，如傷痛感受器、化學(xué)受體、丘腦下部等。由於出汗而形成的局部熱蒸發(fā)損失，也需予以考慮。

醫(yī)用熱成像設(shè)備一般包括紅外成像、紅外照相、紅外攝像和光機(jī)掃描成像等。光機(jī)掃描熱成像儀將人體的熱像轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)變化的圖像電信號(hào)，經(jīng)放大處理即可在顯示器上顯示螢光影像。其優(yōu)點(diǎn)是溫度分辨力可達(dá)0.1~0.01K，且具有靈敏度高、空間分辨力高。目前，光機(jī)掃描熱成像儀已應(yīng)用於乳腺癌的普查和診斷，血管瘤和血管閉塞情況的檢查和診斷，以及妊娠的早期診斷等。還有一種熱釋電攝像機(jī)，將輸入的熱輻射由紅外透鏡聚焦，在攝像管靶面上產(chǎn)生空間和強(qiáng)度變化與熱體溫度分佈相同的電荷圖形，最後把反映溫度情況的電像轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)輸出。熱釋電攝像機(jī)在整個(gè)紅外光譜區(qū)回應(yīng)相當(dāng)平穩(wěn)，又無需製冷，具有電子掃描、能與電視相容等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的熱成像系統(tǒng)。但目前它存在著靈敏度低、工作距離近、性能指標(biāo)比光機(jī)掃描熱像儀差的缺陷，有待於進(jìn)一步完善與提高。

體內(nèi)以電磁波方式向外傳播的熱輻射，其中含有微波成分。微波成像系統(tǒng)借助於體外的微波天線接收體內(nèi)傳出的微波，並通過高靈敏度的熱輻射計(jì)以實(shí)現(xiàn)溫度測量。如測量某一特定頻率的信號(hào)，即可得到從體表到某一深度的平均溫度。若採用多波段輻射計(jì)，並對測量數(shù)據(jù)作適當(dāng)處理，就能推斷出不同深度組織的溫度。如以溫度為參變數(shù)，則可獲得不同深度的體層圖像。由於引起人體組織溫度的異常分佈有各種各樣的原因，因此，熱成像設(shè)備所提供的資訊僅供診斷參考，不能作為診斷依據(jù)。（六）醫(yī)用內(nèi)鏡前述各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備雖然在某種程度上能顯示出人體的內(nèi)部組織形態(tài)，但這種顯示是間接的、非直觀的。真正能做到直觀的儀器，目前唯有內(nèi)鏡。利用光學(xué)內(nèi)鏡，能使人眼直接看到人體內(nèi)臟器官的組織形態(tài)，從而提高了診斷的準(zhǔn)確性。內(nèi)鏡的診療優(yōu)勢，已成為醫(yī)學(xué)界的共識(shí)。醫(yī)用內(nèi)鏡的種類很多，目前臨床上用得最多的是光導(dǎo)纖維內(nèi)鏡（纖鏡），而最有發(fā)展?jié)摿Φ氖请娮觾?nèi)鏡。

光導(dǎo)纖維內(nèi)鏡（簡稱為纖鏡）以胃腸內(nèi)鏡為例，它是由頭端部、直徑為7.9~12.8mm的可彎插入管以及將光源和頭端部連接起來的連接管組成。頭端部由目鏡，遠(yuǎn)端彎角，抽吸和送水的各種控制件及工作鉗孔等組成，可以手持。纖鏡可彎曲的套管中密封有傳像束和導(dǎo)光束，它們將頭端和末端連接在一起。導(dǎo)光束將來自光源的光傳輸?shù)絻?nèi)鏡的末端以照明視物。傳像束將圖像作為反射光傳回到目鏡。導(dǎo)光束和傳像束由30000~50000根光學(xué)纖維構(gòu)成，它們即使在彎曲時(shí)也能進(jìn)行雙向光傳輸。傳像束要連貫地排列，使每根纖維在內(nèi)鏡頭、尾兩端的相對位置保持一致，以便在目鏡中重建一幅十分逼真的圖像。

電子內(nèi)鏡的功能比光導(dǎo)纖維內(nèi)鏡多得多，是內(nèi)鏡的一大進(jìn)步。它主要由內(nèi)鏡、光源、視頻處理中心、視頻顯示系統(tǒng)、圖像與病人數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)及附屬裝置組成。其最大的特點(diǎn)是採用電荷耦合器（chargescoupleddevice，CCD）將觀察到的物像由光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，並傳輸?shù)揭曨l中心進(jìn)行處理，達(dá)到最終顯示的目的。傳輸?shù)奖O(jiān)視器的圖像還可記錄下來，用視頻印表機(jī)列印，也可傳輸?shù)搅硪粓鏊M(jìn)行同時(shí)觀察。20世紀(jì)80年代初，USG內(nèi)鏡問世。它是將US探頭和內(nèi)鏡連在一起，在內(nèi)鏡的引導(dǎo)下，將US探頭送入體內(nèi)進(jìn)行掃描，所得到的資訊要比在體表上獲得的掃描資訊準(zhǔn)確詳細(xì)。目前這類設(shè)備主要用線性和扇形兩種掃描方式，而採用凸式掃描做彩色多普勒和B型圖像顯示則較為少見。此外，鐳射內(nèi)鏡和三維內(nèi)鏡亦在發(fā)展之中。前者是將診斷與治療功能結(jié)合在一起的新一代內(nèi)鏡。後者可提供立體圖像，能使許多高難度的手術(shù)得以順利實(shí)施，且大大提高了手術(shù)的安全係數(shù)，是內(nèi)鏡發(fā)展史上又一新進(jìn)展。二、治療用設(shè)備（一）介入放射學(xué)設(shè)備所謂介入放射學(xué)（interventionalradiology）系統(tǒng)，就是借助高精度電腦化的影像儀器的觀察，通過導(dǎo)管深入體內(nèi)，對疾病直接進(jìn)行診斷與治療的一種新型設(shè)備與技術(shù)。它的問世，使臨床某些疾病由不可治變?yōu)榭芍?，使治療的難度由大變小，使有創(chuàng)傷變成少創(chuàng)傷甚至無創(chuàng)傷，使病人免受或減輕了手術(shù)之苦，操作比較安全，治療效果也較好。利用介入放射學(xué)系統(tǒng)開展診療工作，對提高某些心血管病、腦血管病、腫瘤等重大疾患的診療水準(zhǔn)，提高治癒率與存活率，改善生活品質(zhì)，發(fā)揮了重要作用。

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的導(dǎo)向是完成介入治療的關(guān)鍵。這需要一套由機(jī)械、儀器儀錶、電腦、光學(xué)儀器等多種儀器組成的大型精密儀器設(shè)備系統(tǒng)。特別是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的影像技術(shù)與電腦結(jié)合的DSA問世後，由於它能即時(shí)地向醫(yī)生提供導(dǎo)管導(dǎo)向的位置、局部迴圈結(jié)構(gòu)、栓塞或擴(kuò)張的效果等有關(guān)介入診療的資訊，因而具有極大的優(yōu)越性，目前可以說已基本取代了常規(guī)的血管造影設(shè)備。而電腦的應(yīng)用，使DSA向智能化、光纖網(wǎng)路的綜合快速數(shù)據(jù)處理能力、無膠片處理方式、盡可能低的X線劑量、不分散注意力和操作方便的介面、最快最好的圖像處理技術(shù)方向發(fā)展，從而為介入放射學(xué)提供了有力的保證。

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的導(dǎo)向是完成介入治療的關(guān)鍵。這需要一套由機(jī)械、儀器儀錶、電腦、光學(xué)儀器等多種儀器組成的大型精密儀器設(shè)備系統(tǒng)。特別是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的影像技術(shù)與電腦結(jié)合的DSA問世後，由於它能即時(shí)地向醫(yī)生提供導(dǎo)管導(dǎo)向的位置、局部迴圈結(jié)構(gòu)、栓塞或擴(kuò)張的效果等有關(guān)介入診療的資訊，因而具有極大的優(yōu)越性，目前可以說已基本取代了常規(guī)的血管造影設(shè)備。而電腦的應(yīng)用，使DSA向智能化、光纖網(wǎng)路的綜合快速數(shù)據(jù)處理能力、無膠片處理方式、盡可能低的X線劑量、不分散注意力和操作方便的介面、最快最好的圖像處理技術(shù)方向發(fā)展，從而為介入放射學(xué)提供了有力的保證。

介入性導(dǎo)管，根據(jù)用途可分為兩類，即診斷用導(dǎo)管和治療用導(dǎo)管及其附件。前者包括心血管、腦血管造影導(dǎo)管，肝、腎、胰、脾等內(nèi)臟器官用導(dǎo)管十餘種。這種導(dǎo)管要有一定耐壓性和滿足大流量的要求（15~25ml/s）。後者如消化道治療導(dǎo)管、腫瘤化療用導(dǎo)管、射頻消融導(dǎo)管、溶栓導(dǎo)管、二尖辮球囊擴(kuò)張導(dǎo)管等。其附件有血管內(nèi)支架（自膨脹型、球囊膨脹型、形狀記憶型）、導(dǎo)絲（引導(dǎo)導(dǎo)管用）等。

專家預(yù)測，在21世紀(jì)，應(yīng)用微電子、分子生物學(xué)和基因工程的新成果，集多功能如內(nèi)鏡、USG設(shè)備、血流壓力測量等於一體的新一代治療導(dǎo)管及傳輸裝置將進(jìn)一步發(fā)展。應(yīng)用生物適應(yīng)性良好的材料、內(nèi)支架、留置用導(dǎo)管的研製和臨床應(yīng)用將有助於進(jìn)一步提高介入治療的水準(zhǔn)。開放式MRI設(shè)備與其相應(yīng)配套裝置的開發(fā)以及與USG設(shè)備的配合使用，將使介入治療技術(shù)向低或無放射線方向發(fā)展。影像設(shè)備的研製、開發(fā)，使即時(shí)成像和立體成像引導(dǎo)下的介入性操作成為可能，加上新的抗癌藥物、栓塞劑和基因療法的應(yīng)用，將進(jìn)一步提高介入治療的精度與療效。（二）立體定向放射外科學(xué)設(shè)備立體定向放射外科（stereotacticradiosugery，SRS）或稱立體定向放射治療（stereotacticradiotherapy，SRT），是一門新的醫(yī)療技術(shù)。它是利用現(xiàn)代X-CT設(shè)備、MRI設(shè)備或DSA設(shè)備，加上立體定向頭架裝置對顱內(nèi)病變區(qū)做高精度定位；經(jīng)過專用治療計(jì)畫系統(tǒng)（具有三維顯示和計(jì)算功能的電腦）做出最優(yōu)化治療計(jì)畫；運(yùn)用邊緣尖銳的小截面光子束（MV級(jí)）以等中心照射方式聚焦於病變區(qū)（位於等中心處），按治療計(jì)畫作單平面或多個(gè)非共面的單次或多次劑量照射。由於照射野邊緣劑量下降很陡，就像用刀切一樣，所以，用γ射線時(shí)稱為γ-刀，用X線時(shí)稱為X-刀。無論是γ-刀，還是X-刀，都不是將病變切除，而是用放射線將腫瘤細(xì)胞殺死。γ-刀的主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)半球形金屬遮罩系統(tǒng)，其中排列著201個(gè)60Co源，每個(gè)60Co源均有雙重不銹鋼遮罩，它所發(fā)出的γ射線經(jīng)準(zhǔn)直校正後，形成一個(gè)狹光束，聚焦於半球的中心。準(zhǔn)直分為內(nèi)外兩層，外準(zhǔn)直與60Co源一起固定於主機(jī)內(nèi)，內(nèi)準(zhǔn)直為半球形頭盔，根據(jù)孔洞直徑分為4mm、8mm、14mm、18mm四種，以適應(yīng)不同大小的病變。也可以通過堵塞部分準(zhǔn)直孔來適應(yīng)不同形狀的腫瘤。病人須戴上立體定向頭架通過X-CT設(shè)備、MRI設(shè)備或DSA設(shè)備進(jìn)行定位。治療時(shí)，病人平臥在治療床上，劑量計(jì)算由專用電腦完成。第一節(jié)概述診斷用X線機(jī)利用X線透過人體後強(qiáng)度的差異而形成各種影像（如螢光影像、照片影像、電視影像等）。目前，在臨床上應(yīng)用的X線機(jī)除胃腸X線機(jī)、普通攝影X線機(jī)等通用X線機(jī)外，還有各種專用X線機(jī)供特殊檢查用，如血管造影X線機(jī)、乳腺攝影X線機(jī)、床邊X線機(jī)、牙科X線機(jī)等?；窘Y(jié)構(gòu)診斷用X線機(jī)因使用目的的不同，其結(jié)構(gòu)有很大差別?；窘Y(jié)構(gòu)都由主機(jī)和週邊設(shè)備兩大部分組成。主機(jī)也稱為X線發(fā)生裝置，由X線管裝置、高壓發(fā)生裝置、控制裝置等構(gòu)成。其主要任務(wù)是：產(chǎn)生X線並控制X線的“質(zhì)”、“量”和“曝光時(shí)間”；週邊設(shè)備是根據(jù)臨床檢查需要而裝配的各種機(jī)械裝置和輔助裝置。X線機(jī)的基本組成如圖2-1和表2-1所示。圖2-1X線機(jī)構(gòu)成方框圖

控制裝置高壓發(fā)生裝置X線管裝置機(jī)械裝置與輔助裝置診斷用X線設(shè)備主機(jī)週邊設(shè)備X線管裝置高壓發(fā)生裝置控制裝置機(jī)械裝置影像裝置配套裝置診視床攝影床支持裝置表2-1診斷用X線設(shè)備的組成第二節(jié)胃腸X線機(jī)

一、透視二、點(diǎn)片攝影三、實(shí)際胃腸X線機(jī)舉例一、透視

X線透視是利用人體各部分組織對X線具有不同的吸收作用而實(shí)現(xiàn)的一種檢查方法。分為螢光屏式透視和X線電視（X-raytelevision，X-TV）式透視兩種。其過程是：射入人體的X線束，在穿透過程中，部分能量因吸收、散射而消失，其餘能量經(jīng)人體不同組織的衰減後射出，攜帶著人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)資訊（X線影像），經(jīng)過X線檢測器，如螢光屏、影像增強(qiáng)器、影像板等轉(zhuǎn)換為可見光影像，供醫(yī)生觀察診斷。早期的X線檢測器採用硫化鋅鎘（ZnCdS）螢光屏，由於螢光屏產(chǎn)生的螢光影像亮度很弱，醫(yī)生必須在暗室條件下觀察。目前，國內(nèi)外大都用X線電視取代螢光屏，其影像亮度及品質(zhì)有了很大的提高，使透視檢查由暗室操作變?yōu)槊魇也僮?，提高了診斷正確率，降低了X線劑量。其特點(diǎn)是：X線劑量小，影像清晰，易於查找病灶；病人體形和體位不同，影像亮度自動(dòng)調(diào)整，適合觀察；可在明室條件下進(jìn)行透視，控制操作靈活方便；帶有自動(dòng)遮線器及透視曝光量限制和攝影限時(shí)器等。電視圖像資訊可以傳送到一定距離外，便於教學(xué)、會(huì)診和科研。但X-TV的影像層次不如螢光屏豐富，密度對比差的部位（如胸部）的某些細(xì)小病灶不易分辨，這主要是受電視部分的性能所限。（一）螢光屏式透視

螢光屏式透視目前多採用隔室。隔室透視裝置是在螢光屏平面建起具有X線防護(hù)功能的隔壁，螢光屏的觀察面朝向暗室，供醫(yī)生觀察，X線管和病人都在明室。隔室透視裝置多由醫(yī)院自行設(shè)計(jì)、安裝。1．螢光屏螢光屏由螢光紙、鉛玻璃和背板三層組成，如圖2-2所示。螢光紙是主要部件，多發(fā)黃綠色螢光。鉛玻璃用以吸收透過螢光紙的殘餘X線，一般具有1.5mm以上的鉛當(dāng)量。背板則用以保護(hù)螢光紙。2．透視檢查臺(tái)透視檢查臺(tái)有多種形式，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：X線管頭中心線正對螢光屏的中心，並且兩中心能同步上下、左右活動(dòng)；以掃描觀察受檢部位；或者使X線管頭和螢光屏保持不動(dòng)，而讓活動(dòng)臺(tái)面帶動(dòng)病人移動(dòng)，使受檢部位與X線束的產(chǎn)生相對移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)掃描觀察。主要有以下兩種結(jié)構(gòu)：（1）通用透視檢查臺(tái)：這種設(shè)備是將整套透視檢查臺(tái)直立安裝，防護(hù)隔壁留有觀察窗口，其大小應(yīng)以螢光屏在掃描常見身高病人胸部時(shí)，不影響觀察螢光屏為原則。螢光屏周圍用防護(hù)板材遮擋，並設(shè)專用軌道和平衡裝置，使防護(hù)板材增加的重量及螢光屏本身的重量等保持平衡，螢光屏與X線管頭同步活動(dòng)時(shí)輕便靈活，四周不漏光。如圖2-3所示。（2）透視專用裝置：透視專用裝置改變了普通透視檢查臺(tái)的結(jié)構(gòu)模式，徹底解決了隔室內(nèi)外的機(jī)械聯(lián)繫，是功能齊全的專用裝置。如圖2-4所示，該裝置將通用螢光屏固定在隔離暗室隔壁的適當(dāng)位置上，X線管由專用支架支持，X線中心線對準(zhǔn)螢光屏中心，且保持準(zhǔn)直和相對固定。對病人受檢部位的掃描觀察，靠移動(dòng)病人實(shí)現(xiàn)。病人站在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的專用支架的踏板上，踏板帶動(dòng)病人作上下左右移動(dòng)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置還配備電動(dòng)遮線器，使室內(nèi)外的聯(lián)繫電動(dòng)控制。（二）X-TV式透視

由X-TV取代螢光屏，使影像亮度得到了明顯提高，透視可由暗室轉(zhuǎn)為明室，方便了病人和診斷醫(yī)生。X-TV主要由影像增強(qiáng)器和閉路電視兩部分組成，X線閉路電視由電視攝像機(jī)、監(jiān)視器組成。X線影像增強(qiáng)器把X線影像轉(zhuǎn)換成可見光影像，並使其亮度增強(qiáng)，與電視攝像機(jī)、監(jiān)視器配接，顯示透視影像。隨後，照相技術(shù)、電影攝影、錄影技術(shù)也相繼進(jìn)入了X線領(lǐng)域，這些技術(shù)的引入使X線的應(yīng)用範(fàn)圍得到了迅速的擴(kuò)大。X-TV的組成X-TV由影像增強(qiáng)器、光分配器、電視攝像機(jī)和監(jiān)視器等組成。在光分配器上可根據(jù)需要配備電視攝像機(jī)、點(diǎn)片照相機(jī)和電影攝影機(jī)等。其配置如圖2-5所示。（三）診視床

診視床是胃腸X線機(jī)必配的輔助設(shè)備之一，主要用於透視和點(diǎn)片攝影。1．一般診視床（1）基本結(jié)構(gòu)：一般診視床由床體、點(diǎn)片架（供點(diǎn)片攝影用，也稱為點(diǎn)片攝影裝置、點(diǎn)片裝置。因常用於消化道檢查，故又稱為胃腸攝影裝置、消化道攝影裝置）、點(diǎn)片架平衡裝置、動(dòng)力系統(tǒng)等幾部分組成。床體由底座、床身和床面組成。點(diǎn)片架是用於透視和點(diǎn)片攝影的。動(dòng)力系統(tǒng)一般有兩套：一套是床身回轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)，多用單相或三相電動(dòng)機(jī)，經(jīng)變速由蝸輪、蝸桿或齒輪組傳動(dòng)；另一套是床面移動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，多用單相電動(dòng)機(jī)，經(jīng)變速由鏈條傳動(dòng)。如圖2-6所示。（2）基本功能：①床身立臥功能：床身能在+90°～-30°之間電動(dòng)回轉(zhuǎn)，並可停止在任意位置，以適應(yīng)各種不同角度的透視觀察和點(diǎn)片攝影的需要。床身回轉(zhuǎn)是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，通過變速器帶動(dòng)鏈條拉動(dòng)床面來完成的；②床面移動(dòng)功能：床面能電動(dòng)伸出，水準(zhǔn)位時(shí)一般向頭側(cè)可伸出50～100cm，向足側(cè)可伸出20～50cm；③點(diǎn)片架移動(dòng)功能：螢光屏架可手動(dòng)上下、左右、前後移動(dòng)。有電動(dòng)鎖止器控制其鎖止於需要的位置。2．雙支點(diǎn)滑塊式診視床該診視床的床身回轉(zhuǎn)有兩個(gè)支點(diǎn)，0°～90°範(fàn)圍內(nèi)床身繞第一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)中心與扇形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合，著力點(diǎn)與支點(diǎn)之間的距離短，因而回轉(zhuǎn)速度快（3.9°/s）。負(fù)角度範(fàn)圍內(nèi)，床身繞第二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)，床身回轉(zhuǎn)中心與扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心不重合，著力點(diǎn)與支點(diǎn)間的距離增大，因而回轉(zhuǎn)速度變慢（1.56°/s）。如圖2-7所示。雙支點(diǎn)滑塊式診視床在0°～90°範(fàn)圍內(nèi)回轉(zhuǎn)速度快，提高了工作效率；負(fù)角度範(fàn)圍內(nèi)回轉(zhuǎn)速度慢，有利於造影檢查時(shí)緩慢改變體位。同時(shí)因支點(diǎn)的變更，負(fù)角度可擴(kuò)大到-30°，更適於某些特殊造影，如椎管造影、盆腔造影等檢查的需要。3．遙控床它是將影像增強(qiáng)器、X線電視和診視床合理組合，並實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化的新型診視床。遙控床的床身起落、轉(zhuǎn)動(dòng)、床面伸縮、點(diǎn)片架的三維運(yùn)動(dòng)和鎖止、壓迫器動(dòng)作、縮光器使用等，都採用了電動(dòng)控制。它具有普通診視床的各項(xiàng)功能，並全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)均有限位保護(hù)，防止運(yùn)動(dòng)過位。遙控床多配有無暗盒式點(diǎn)片架，一次可裝入50張或更多張膠片，這樣，在為多名病人檢查過程中，醫(yī)生不需要進(jìn)入檢查室，從而完全脫離了X線現(xiàn)場，改善了工作條件。遙控床分為床上X線管式和床下X線管式兩種。（1）床下X線管式遙控床：如圖2-8所示，這種遙控床多由傳統(tǒng)的診視床改進(jìn)而來，X線管位於床下，點(diǎn)片架在床上，點(diǎn)片架上設(shè)有各種動(dòng)作的操作鈕，除遙控操作外，也可進(jìn)行近臺(tái)操作。這類遙控床由於點(diǎn)片架上的影像增強(qiáng)器和膠片等與病人的距離較近，所以影像放大率減小，影像清晰。另外，床下X線管式遙控床利於對X線的防護(hù)。缺點(diǎn)是：點(diǎn)片架距病人身體太近，活動(dòng)易受到身體的影響，同時(shí)點(diǎn)片架多仍用有暗盒式。（2）床上X線管式遙控床：這種遙控床是把點(diǎn)片架和影像增強(qiáng)器設(shè)計(jì)在床面以下，點(diǎn)片架多改用無暗盒式。床面以上只有X線管和一個(gè)機(jī)械壓迫器，使整個(gè)診視床的結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理。透視過程中病人轉(zhuǎn)動(dòng)身體不受點(diǎn)片架的妨礙。並且，X線管的位置與普通攝影床相同，很容易兼用做普通攝影。同時(shí)，X線管和床面間的距離也是可以調(diào)整的，有的甚至能達(dá)到150cm，可以兼用作胸部攝影。X線管的投照方向可以向病人足側(cè)及頭側(cè)各傾斜30°，更有利於病灶的觀察。床身能在+90°～-90°之間回轉(zhuǎn)。這類遙控床的缺點(diǎn)是：不利於X線的防護(hù)。如圖2-9所示4．搖籃床搖籃床是一種功能全面、自動(dòng)化程度更高的遙控床，其結(jié)構(gòu)多採用固定底座和C形滑槽，實(shí)現(xiàn)了床身的垂直、水準(zhǔn)和負(fù)角度回轉(zhuǎn)。在0°～90°時(shí)，回轉(zhuǎn)速度為90°/16s，在0°～－90°時(shí)為90°/32s。床面可繞其縱軸做±360°旋轉(zhuǎn)，在水準(zhǔn)位置時(shí)，可向頭側(cè)伸出50cm，向足側(cè)伸出20cm，橫向可移動(dòng)25cm。管頭和影像增強(qiáng)器可繞病人轉(zhuǎn)動(dòng)±90ｏ，因此，對任意方向的投照定位極其方便。如圖2-10所示。搖籃床的特點(diǎn)搖籃床除具有遙控床的全部功能外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：①病人被固定在凹形床面上，身體隨床面可做360°以至720°旋轉(zhuǎn)，在病人身體不動(dòng)的情況下，可方便地進(jìn)行各種體位的透視和點(diǎn)片攝影，這也是搖籃床名稱的由來；②在病人身體不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，X線管和點(diǎn)片架可一起繞病人轉(zhuǎn)動(dòng)，以便對病人同一部位進(jìn)行不同體位的觀察。（四）遮線器

遮線器又稱為縮光器，安裝在X線管管套的窗口部位，用來控制X線照射野的大小，遮去不必要的X線。攝影用遮線器內(nèi)部還設(shè)有光源和反射鏡，模擬X線管焦點(diǎn)的位置，用作照射野和中心線的指示,如圖2-11所示。1．結(jié)構(gòu)形式

（1）遮線板：它是在X線管管套窗口附加的一塊鉛板，鉛板中央有一個(gè)適當(dāng)大小的方形或圓形口，鉛板開口中心對應(yīng)X線中心線安裝。一般備有多塊開有不同孔徑的遮線板，在各板上標(biāo)明特定距離上的照射野大小。以便選用。（2）活動(dòng)遮線器：活動(dòng)遮線器的基本結(jié)構(gòu)是：兩對能開閉的鉛板，分兩層垂直排列，每對鉛板的開閉決定一個(gè)方向照射野的大小。調(diào)節(jié)兩對鉛板的開閉程度，就能改變照射野的大小和形狀，同一層相對的兩鉛板總是以X線中心線為軸對稱開閉。這種遮線器效果更理想，操作較方便、靈活，可以在任意距離上，滿足對各種尺寸膠片的遮線要求。（3）多層遮線器：多層遮線器是由幾組遮線板組成的遮線器，同一方向的多對遮線板工作時(shí)同步活動(dòng)，只是它們到焦點(diǎn)的距離不同，活動(dòng)幅度也不同，下組遮線板活動(dòng)幅度較大，上下兩組遮線板具有共同的照射野。在兩組遮線板之間加有吸收散射線的方筒，另外，遮線器的外殼也具有吸收散射線的作用。這種遮線器還設(shè)有軟射線濾過板更換軌道，有上口插入式和下口插入式。插入一塊薄的銅或鋁濾過板，即可吸收軟射線。另有一種轉(zhuǎn)盤更換式，將幾種常用的濾過板都鑲嵌在一個(gè)圓盤上，安裝在遮線器上口，使用哪一種濾過板，就將它轉(zhuǎn)至窗口的下方。（4）圓形照射野遮線器：這種遮線器僅在配有影像增強(qiáng)器的透視裝置中使用，使照射野與影像增強(qiáng)器的圓形輸入屏形狀對應(yīng)。結(jié)構(gòu)有單片遮線板式和葉瓣式，後者可以電動(dòng)控制，連續(xù)調(diào)節(jié)照射野的直徑，多在心血管設(shè)備中使用。2．活動(dòng)遮線器

活動(dòng)遮線器有手動(dòng)式和電動(dòng)式兩種，前者多用於攝影，後者多用於透視。兩種遮線器的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同，只是調(diào)整的動(dòng)力不同。（1）手動(dòng)式遮線器：直接用手通過機(jī)械傳動(dòng)開閉遮線器的遮線板，控制照射野的大小。操作方式有旋鈕式和撥桿式兩種。遮線器內(nèi)部多設(shè)有照射野的指示燈，有的還裝有中心線指示器。如圖2-11所示。（2）電動(dòng)式遮線器：電動(dòng)式遮線器的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)式的基本相同，只是遮線板的移動(dòng)動(dòng)力是由小型電機(jī)提供的?？刂齐姍C(jī)的正、反轉(zhuǎn)及動(dòng)作時(shí)間，即可將照射野調(diào)整到適當(dāng)大小?？v橫兩個(gè)方向的多葉遮線板的開閉，是由兩個(gè)微型電機(jī)通過兩套減速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的，照射野將隨之改變。電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由手控開關(guān)和限位開關(guān)控制。有的電動(dòng)式遮線器可隨透視距離的改變自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保持照射野大小不變。在點(diǎn)片攝影時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成與所選膠片規(guī)格和分割方式相對應(yīng)的照射野大小。心血管設(shè)備中的遮線器光柵還可以以X線中心線為軸順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到更好的控制照射野的目的。二、點(diǎn)片攝影點(diǎn)片攝影是供醫(yī)生在透視檢查的過程中，對被檢部位或病變進(jìn)行點(diǎn)片攝影，以適時(shí)記錄有診斷價(jià)值的影像。點(diǎn)片架安裝在診視床上，並與透視媒介的支架等合理搭配，形成一個(gè)即能透視又能點(diǎn)片攝影的X線機(jī)。觀察媒介的位置與床下的X線管保持準(zhǔn)直對應(yīng)並連動(dòng)，可一起做上下和左右方向的二維掃描。裝置本身還能單獨(dú)做壓迫向動(dòng)作，做透視或攝影時(shí)儘量靠近病人，減少影像的放大和模糊。壓迫向動(dòng)作是通過設(shè)在床邊的專用支架的滑動(dòng)來完成的。點(diǎn)片架還要求送片系統(tǒng)和透視互不影響，點(diǎn)片攝影時(shí)，迅速把膠片送入曝光區(qū)，即送到透視觀察媒介的正前方，膠片中心對應(yīng)觀察媒介的中心，然後曝光，把透視觀察到的病灶抓拍下來。從點(diǎn)片攝影的角度來說，透視對點(diǎn)片攝影起定位和病灶觀察的作用。從透視的角度來說，點(diǎn)片攝影是透視的記錄手段，因此，點(diǎn)片架就是透視和點(diǎn)片攝影兩種功能的結(jié)合體。如圖2-12所示。（一）點(diǎn)片架的結(jié)構(gòu)點(diǎn)片架主要由主框架、觀察媒介安裝框、攝影用儲(chǔ)片區(qū)、送片系統(tǒng)、控制盒、濾線器、遮線器、壓迫器、防咳板和防護(hù)裙等組成。觀察媒介是指螢光屏、平板增強(qiáng)器或增強(qiáng)電視系統(tǒng)等，可以直接安裝在主框架上，較大的增強(qiáng)器要專設(shè)天軌懸吊系統(tǒng)。送片系統(tǒng)把等候在螢光屏旁的暗盒適時(shí)送入螢光屏前方進(jìn)行攝影，能適用於多種規(guī)格的片盒，並能進(jìn)行水準(zhǔn)或垂直方向的分割曝光。送片系統(tǒng)有手動(dòng)和電動(dòng)兩種，電動(dòng)送片由電機(jī)帶動(dòng)，可自動(dòng)定位和曝光，並自動(dòng)返回、分割換位，為下次送片做好準(zhǔn)備?？刂坪兄饕渺对\視床的移動(dòng)和點(diǎn)片架的電動(dòng)控制，是透視和攝影過程中對有關(guān)因素及參數(shù)進(jìn)行集中控制的組件。在對膠片進(jìn)行分割曝光時(shí)，為了使每幅影像分割清楚，除遮線器要做相應(yīng)調(diào)整外，在暗盒的前面還要用鉛制隔板進(jìn)行遮擋，使同一張膠片上的幾幅影像互不影響，影像清晰，邊緣整齊。有的X線機(jī)遮線板是一套獨(dú)立機(jī)構(gòu)，與分割方式選擇機(jī)構(gòu)連動(dòng)。有的則與壓迫器組合在一起，在分割攝影時(shí)，選用相應(yīng)規(guī)格的壓迫器。目前，比較先進(jìn)的適時(shí)攝影用X線機(jī)都配備影像增強(qiáng)器及三路光分配器，供X線電視、X線電影或點(diǎn)片照相機(jī)使用，這樣，既得到了高質(zhì)量的動(dòng)態(tài)影像，又實(shí)現(xiàn)了明室、遙控操作。（二）點(diǎn)片架的分類根據(jù)點(diǎn)片架的結(jié)構(gòu)，可分為有暗盒式和無暗盒式兩種。1．有暗盒式這種裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和螢光屏結(jié)合為一體。如圖2-13所示。透視中需要點(diǎn)片攝影時(shí)，將送片拉桿向左拉動(dòng)，帶動(dòng)點(diǎn)片攝影夾和暗盒向左側(cè)的螢光屏前方移動(dòng)，這時(shí)透視自動(dòng)停止。點(diǎn)片架上下、左右、前後運(yùn)動(dòng)自動(dòng)鎖止。同時(shí)，X線管燈絲增溫、旋轉(zhuǎn)陽極啟動(dòng)為曝光做準(zhǔn)備，當(dāng)暗盒到達(dá)攝影位置時(shí)，自動(dòng)曝光。曝光結(jié)束後要手動(dòng)將送片拉桿送回原位（最右端）。2．無暗盒式一般裝配在遙控床和搖籃床上，和X線管裝置、X-TV組合成一體。此裝置在膠片裝卸、傳送時(shí)，只對膠片本身操作，適於工作量較大的情況。它由儲(chǔ)片盒、膠片傳送機(jī)構(gòu)、增感屏和收片盒等組成。儲(chǔ)片盒一般可一次裝入多至50張同一規(guī)格的膠片。攝片時(shí)，吸盤從儲(chǔ)片盒拾取一張膠片送入傳片機(jī)構(gòu)，將膠片傳送到增感屏內(nèi)，增感屏夾緊膠片後將膠片送到等待位置，點(diǎn)片攝影命令發(fā)出後，按預(yù)定分割方式將膠片傳送至曝光位置，進(jìn)行曝光。曝光後，增感屏打開，膠片退出。如分割曝光尚未結(jié)束，則膠片隨增感屏退至等待位置，同時(shí)增感屏打開，膠片在增感屏內(nèi)移動(dòng)一下，將未曝光區(qū)移動(dòng)到增感屏中間後增感屏夾緊，準(zhǔn)備下一次曝光。如全片曝光完畢，則被傳送到收片盒，然後對膠片進(jìn)行暗室處理。由於膠片在儲(chǔ)片盒中無任何間隔地放在一起，如果空氣濕度太大，可造成膠片相互粘貼，因此，要求機(jī)房內(nèi)空氣相對濕度不大於80%。膠片在傳送過程中有較多的摩擦，如果空氣乾燥又會(huì)產(chǎn)生靜電放電，為此有的設(shè)備設(shè)有防靜電裝置，並要求環(huán)境相對濕度不小於40%?？傊谑褂弥袘?yīng)嚴(yán)格掌握周圍空氣的相對濕度，必要時(shí)，使用去濕機(jī)或加濕機(jī)。傳片機(jī)構(gòu)要求使用適當(dāng)大小、形狀和厚度的膠片，不符合規(guī)定時(shí)容易引起卡片。機(jī)器有膠片計(jì)數(shù)及取出和返回檢測，一旦有膠片卡片則不能再傳送膠片，防止浪費(fèi)更多的膠片。有的裝置可同時(shí)裝有兩個(gè)不同尺寸的膠片暗盒，稱雙通道裝置；有的在同一通道位置也可使用兩種尺寸的膠片，但收片盒是共用的，可接受來自任何通道和不同尺寸儲(chǔ)片盒送出的膠片。（三）點(diǎn)片架的幾種平衡方式為了使X線管頭和點(diǎn)片架在診視床處於水準(zhǔn)位或立位時(shí)都能移動(dòng)，並且能自動(dòng)停止在任意位置，點(diǎn)片架都安裝了平衡裝置。常見的有以下幾種平衡方式。1．外平衡方式這是一種最簡單的平衡方式，平衡系統(tǒng)由天軌和平衡砣組成。用一條鋼絲繩將螢光屏架吊住，通過天軌、滑輪等與床外的平衡砣平衡。平衡砣無論在床水準(zhǔn)位或立位都能對點(diǎn)片架起平衡作用。這種平衡方式安裝較複雜，並且鋼絲繩的行走和平衡砣的移動(dòng)都給工作帶來不便，所以這種方式多用於中小型X線機(jī)。如圖2-14所示。2．內(nèi)平衡方式內(nèi)平衡裝置設(shè)在床身內(nèi)，用於平衡X線管和點(diǎn)片架系統(tǒng)的重量，使其在各個(gè)方向上的平衡。它由傳動(dòng)輪、鋼絲繩和平衡砣組成。當(dāng)床身處於立位時(shí)，內(nèi)平衡裝置的重量等於點(diǎn)片架系統(tǒng)和X線管頭裝置的重量之和，以使點(diǎn)片架系統(tǒng)和X線管頭裝置上下移動(dòng)輕便。當(dāng)床身處於水準(zhǔn)位時(shí)，需對點(diǎn)片架的重量做單獨(dú)平衡，此平衡砣設(shè)在點(diǎn)片架內(nèi)。由於點(diǎn)片架內(nèi)的平衡砣增加了立位時(shí)所需的平衡重量，即水準(zhǔn)位時(shí)用於平衡點(diǎn)片架的重砣，在立位時(shí)也成了需要被平衡的重量，這便使內(nèi)平衡式診視床過於笨重。但內(nèi)平衡式診視床使用安裝方便，不受房間大小、高度的限制，是一種常見的平衡方式。中型以上的X線機(jī)大都採用內(nèi)平衡方式，如XG-200型和KB-500型X線機(jī)所配的診視床均採用此種平衡方式。如圖2-15所示。3．複合平衡方式這種平衡方式，診視床處於水準(zhǔn)位時(shí)，對點(diǎn)片架起平衡作用的重砣，在立位時(shí)仍能對點(diǎn)片架起平衡作用，而無須另外增加其他重量進(jìn)行平衡，使整個(gè)診視床較輕便。三、實(shí)際胃腸X線機(jī)舉例80kW數(shù)字胃腸X線機(jī)主要用於消化道檢查，與其它裝置結(jié)合後，還可完成內(nèi)鏡檢查、支氣管造影、脊髓腔造影直至血管造影，介入治療等。（一）性能、特點(diǎn)

1．高精度X線控制裝置如圖2-16所示。2．自動(dòng)曝光控制功能3．脈衝透視功能4．程式攝影控制功能

5．安全保護(hù)功能6．?dāng)?shù)字觸摸屏顯示7．高清晰度影像8．無暗盒遙控診視床床身轉(zhuǎn)動(dòng)範(fàn)圍：-25°～90°，點(diǎn)片架縱向移動(dòng)行程為72cm。如圖2-17所示。

（二）主要技術(shù)參數(shù)（1）主機(jī)功率：80kW。（2）攝影kV：40～150kV，連續(xù)可調(diào)，共111檔。（3）攝影mA：10～800mA（可選購1000mA）。（4）攝影時(shí)間s：1ms～10s。（5）透視kV：40～120kV，連續(xù)可調(diào)。第一節(jié)：固定陽極X線管一、結(jié)構(gòu)（一）陽極:陽極的主要作用是阻擋高速運(yùn)動(dòng)的電子流而產(chǎn)生X線，同時(shí)將曝光時(shí)產(chǎn)生的熱量輻射或傳導(dǎo)出去；其次是吸收二次電子和散亂射線1．陽極頭：靶面和陽極體組成。靶面的作用是承受高速運(yùn)動(dòng)的電子流轟擊，產(chǎn)生X線（曝光）靶面材料一般都選用鎢（Z=74），鎢的特點(diǎn):：熔點(diǎn)高（3370℃），蒸發(fā)率低，原子序數(shù)大，又有一定的機(jī)械強(qiáng)度。鎢的缺點(diǎn)：導(dǎo)熱率小，受電子轟擊後產(chǎn)生的熱量不能很快地傳導(dǎo)出去，焊接到導(dǎo)熱率較大的無氧銅製成的陽極體上。2．陽極帽：吸收二次電子，並可吸收部分散亂X線⑴結(jié)構(gòu)：頭部圓口面對陰極，是高速運(yùn)動(dòng)的電子流轟擊靶面的通道；側(cè)下部圓口向外，是X線的輻射通道，⑵二次電子:高速運(yùn)動(dòng)的電子流轟擊靶面時(shí)，會(huì)有少量的電子從靶面反射和釋放出來，這部分電子稱為二次電子.⑶危害：①其能量較大（約為原來的99%），轟擊到玻璃殼內(nèi)壁上，將使玻璃殼溫度升高而釋放氣體，降低管內(nèi)真空度或使玻璃殼擊穿；②二次電子再次被陽極吸引轟擊到靶面上時(shí)，由於沒有經(jīng)過聚焦，將輻射出非焦點(diǎn)散射X線，使X線影像品質(zhì)降低；③二次電子還會(huì)附著在玻璃壁上，造成整個(gè)管壁電位分佈極不均勻，產(chǎn)生縱向應(yīng)力，易致玻璃壁損壞。3．玻璃圈：封接4．陽極柄：熱量傳導(dǎo)（二）陰極：其陰極一般有三根引線，一根為公用線，其餘兩根分別為大、小焦點(diǎn)燈絲的引線1．燈絲：發(fā)射電子2．陰極頭（聚焦罩）：使電子流聚焦①燈絲電壓一般為交流5～10V、50Hz，燈絲電流一般為2～9A，3～6A的占多數(shù)。②調(diào)節(jié)燈絲的加熱電壓即可改變燈絲發(fā)射的電子數(shù)量；燈絲溫度與發(fā)射電子的數(shù)量關(guān)係是呈指數(shù)的非線性關(guān)係③，燈絲點(diǎn)燃時(shí)間越長，工作溫度越高，鎢的蒸發(fā)越快，燈絲壽命越短

（三）玻璃殼：用來固定，支撐陰、陽兩極並保持管內(nèi)的真空度為防止X線管管內(nèi)氣體放電，保證陰極發(fā)射的電子能暢通無阻擋地高速飛向陽極，管內(nèi)的真空度應(yīng)保持在133.3×10-7Pa(10-7mmHg)以下。二、X線管的焦點(diǎn)（一）實(shí)際焦點(diǎn)是指燈絲發(fā)射的電子經(jīng)聚焦後在靶面上的瞬間轟擊面積。實(shí)際焦點(diǎn)的寬度聚焦罩的形狀、寬度和深度（二）有效焦點(diǎn)指實(shí)際焦點(diǎn)在X線投照方向上的投影。實(shí)際焦點(diǎn)在垂直於X線管長軸方向的投影

有效焦點(diǎn)=實(shí)際焦點(diǎn)×sinθ

（三）有效焦點(diǎn)與成像品質(zhì)（三）有效焦點(diǎn)與成像品質(zhì)有效焦點(diǎn)尺寸越小，影像清晰度就越高減小有效焦點(diǎn)，勢必減小實(shí)際焦點(diǎn)，X線管的功率隨之減小，曝光時(shí)間需增加，這將會(huì)引起運(yùn)動(dòng)模糊、幾何模糊（四）焦點(diǎn)的方位性（五）焦點(diǎn)增漲管電壓（kV）一定時(shí)，隨著管電流的增大、焦點(diǎn)增漲的程度變大。管電壓的變化對焦點(diǎn)增漲大小的影響遠(yuǎn)較管電流的變化影響小，第二節(jié)旋轉(zhuǎn)陽極X線管（一）特點(diǎn)暫態(tài)負(fù)載功率大、焦點(diǎn)小（二）結(jié)構(gòu)：由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成

1．靶盤與靶面：主要由靶面、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸和軸承

鎢靶的缺點(diǎn)：①由於表面與內(nèi)層之間溫差所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，容易使靶面產(chǎn)生裂紋；②另外，鎢在1100℃以上會(huì)發(fā)生再結(jié)晶，將使靶面使用不久就會(huì)出現(xiàn)表面龜裂、粗糙現(xiàn)象，致使X線管輻射X線的能力下降。錸鎢合金優(yōu)點(diǎn)：靶面晶粒細(xì)，在相同使用條件下，曝光2萬次，錸鎢合金靶與純鎢靶進(jìn)行比較，輸出劑量分別下降13%和45%。

2．轉(zhuǎn)子①轉(zhuǎn)速：N=60F/P②旋轉(zhuǎn)陽極X線管的X線機(jī)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)陽極啟動(dòng)、延時(shí)、保護(hù)電路。3．軸承與軸承的潤滑少量由陽極靶面?zhèn)鲗?dǎo)過來的熱量則大部分通過轉(zhuǎn)子表面輻射出去。旋轉(zhuǎn)陽極X線管，依靠熱輻射進(jìn)行散熱，散熱效率低，連續(xù)負(fù)荷後陽極熱量急劇增加，靶盤溫度不斷上升，先進(jìn)X線機(jī)的X線管裝置內(nèi)設(shè)有溫度限制保護(hù)裝置，對X線管給予相應(yīng)的保護(hù)。固定陽極X線管的散熱方式：熱傳導(dǎo)。第三節(jié)特殊X線管一、金屬陶瓷大功率X線管二、三極X線管三、軟X線管四、CT用X線管第四節(jié)X線管的特性與參數(shù)一、特性（一）陽極特性曲線陽極特性曲線（Ia～Ua）是在一定的燈絲加熱電流下，管電壓（Ua）與管電流（Ia）之間的關(guān)係

①燈絲前端發(fā)射出來的電子，它們在靜電場作用下飛往陽極，這部分電子的運(yùn)動(dòng)不受阻力；②燈絲側(cè)面發(fā)射出來的電子，這部分電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是在空間發(fā)生交叉後飛向陽極，因此它們的運(yùn)動(dòng)要受到一定的阻力；③燈絲後端發(fā)射出來的電子，由於電子之間相互排斥和燈絲的遮罩作用，致使電場作用力很微弱，因此這部分電子滯留在燈絲後面的空間，形成“空間電荷”，空間電荷只能隨著管電壓的升高而逐漸飛向陽極。（二）燈絲發(fā)射特性曲線燈絲發(fā)射特性曲線（Ia～I(xiàn)f）是在一定的管電壓下，管電流（Ia）與燈絲加熱電流（If）的關(guān)係補(bǔ)償?shù)脑瓌t是：當(dāng)管電壓變高時(shí)，適當(dāng)減小燈絲加熱電流，以使管電流不隨管電壓的變化而變化。反之，當(dāng)管電壓變低時(shí)，則適當(dāng)增加燈絲加熱電流。二、電參數(shù)（一）最高管電壓與最大管電流（二）X線管的容量增大容量的途徑，通常有五個(gè)：①增大焦點(diǎn)面積；②減小靶面傾角；③增加陽極轉(zhuǎn)速；④增大焦點(diǎn)軌道半徑；⑤減小管電壓波形的紋波係數(shù)。（三）X線管的熱容量第五節(jié)管套一、固定陽極X線管管套二、旋轉(zhuǎn)陽極X線管管套2.構(gòu)成高壓發(fā)生裝置由高壓變壓器、X線管燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓插頭和插座等高壓元器件構(gòu)成第一節(jié)高壓變壓器一、特點(diǎn)：（1）高壓變壓器次級(jí)中心點(diǎn)接地：採用兩個(gè)次級(jí)繞組同相串聯(lián)，中心點(diǎn)接地的方式。（2）變壓比?。捍渭?jí)輸出的交流電壓很高：診斷X線機(jī)kV為30～150kV，治療X線機(jī)kV可達(dá)200～300kV或更高。（3）設(shè)計(jì)容量小於最高輸出容量：1/3~1/5（4）體積小、重量輕：二、結(jié)構(gòu)1．鐵心：

2．初級(jí)繞組匝數(shù)較少，電壓一般在500V以下，中型以上診斷用X線機(jī)攝影可達(dá)上百安培。初級(jí)繞組的直流電阻一般在1歐姆以下。3．次級(jí)繞組它通過的一般在1000mA以下。次級(jí)繞組總匝數(shù)在數(shù)萬到數(shù)十萬匝之間，輸出的交流電壓很高，診斷X線機(jī)高壓變壓器都採用兩個(gè)次級(jí)繞組同相串聯(lián)，次級(jí)中心點(diǎn)接地的方式，這樣可使高壓變壓器的絕緣要求降低一半。4.中心點(diǎn)接地①可獲得與大地相同的零電位，可使高壓變壓器的絕緣要求降低一半，構(gòu)成高壓變壓器的各種材料的耐壓要求降低一半．②由於次級(jí)中心點(diǎn)電位為零，可以把mA表串接在次級(jí)中心點(diǎn)處，安裝在控制臺(tái)上

三、工作原理1．變壓比

2．能量守恆

P1=U1I1P2=U2I2U1I1=U2I23．匝數(shù)計(jì)算U=4.44×10-8fNBS

４．空載電流當(dāng)高壓變壓器空載時(shí)，初級(jí)繞組中有一很小的電流I0流過，該電流稱為空載電流。四、過渡過程暫態(tài)電流：高壓變壓器在電源電壓零相位時(shí)接通，會(huì)產(chǎn)生很大的暫態(tài)電流．突波電壓：如果高壓變壓器在電源電壓最大時(shí)，即相位角為９０°時(shí)接通，由於磁通的變化從零開始，因此沒有暫態(tài)電流。但是在高壓變壓器的次級(jí)卻產(chǎn)生正常值1.5倍的脈衝電壓

2．暫態(tài)電流的影響由於X線機(jī)的曝光動(dòng)作頻繁且高壓變壓器通電時(shí)間短，若不採取措施防止暫態(tài)電流，則每次曝光的開始，將由於暫態(tài)電流過大而使kV降低，進(jìn)而影響X線的輸出。另外，過大的暫態(tài)電流將使高壓器件的絕緣強(qiáng)度下降而容易被擊穿、損壞。

3．減少暫態(tài)電流的措施：①高壓變壓器的接通時(shí)刻與前一次曝光的最後一個(gè)脈衝反相②曝光時(shí)間為偶數(shù)個(gè)脈衝時(shí)，並且是在電源電壓零相位時(shí)將高壓變壓器接通．③曝光前將高壓變壓器直流預(yù)磁，曝光時(shí)高壓變壓器反相接通．第二節(jié)高壓元器件

一、燈絲變壓器（一）結(jié)構(gòu)1．鐵心2．初級(jí)繞組;流過電流很小，導(dǎo)線直徑很細(xì)3．次級(jí)繞組:電流較大，直徑較粗（二）特點(diǎn)（1）次級(jí)繞組電位很高：燈絲變壓器次級(jí)繞組的一端與高壓變壓器次級(jí)繞組的一端相連，當(dāng)高壓變壓器工作時(shí)，燈絲變壓器次級(jí)繞組電位很高，這就要求初、次級(jí)間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低於高壓變壓器最高輸出電壓的一半。（2）變壓比大：燈絲變壓器初級(jí)電壓在100～220V之間，次級(jí)電壓在5～12V之間，功率在100W左右。（3）次級(jí)電流較大二、高壓整流器它是由許多單晶矽做成的二極體以銀絲串聯(lián)而成，外殼一般採用環(huán)氧樹脂。它具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好、壽命長、性能穩(wěn)定、正向電壓降小和使用時(shí)無須燈絲加熱等優(yōu)點(diǎn)三、高壓電纜、高壓插頭與插座（一）高壓電纜（二）高壓插頭與插座各部分構(gòu)造和作用如下：1．導(dǎo)電芯線

：除傳送X線管的kV外，陰極側(cè)電纜還傳送X線管燈絲加熱電流。2．高壓絕緣層

：它的主要作用是使芯線的高電壓與地之間絕緣3．半導(dǎo)體層：使接觸不良處不能形成高壓靜電場，從而防止了高壓靜電場引起的不良影響。4．金屬遮罩層：一旦高壓電纜擊穿，導(dǎo)電芯線的高壓便與金屬遮罩層短路，而金屬遮罩層通過固定環(huán)接地，從而保護(hù)操作者和病人的安全。5．保護(hù)層

：加強(qiáng)對高壓電纜的機(jī)械保護(hù)，減少外部損傷，並能防止有害氣體、油污和紫外線對高壓電纜的危害。內(nèi)半導(dǎo)體層：它的作用是使芯線與高壓絕緣層間的靜電場分佈均勻。因?yàn)槿龡l芯線不同軸，故電場分佈不均勻，在凸起的地方，單位面積電荷密度增大，容易引起電纜擊穿；借助內(nèi)半導(dǎo)體層，四、高壓交換閘

變壓器產(chǎn)生的高壓必須經(jīng)過交換裝置分別送到不同用途的X線管上，這種交換裝置稱為高壓交換閘第一節(jié)概述1.三鈕制控制:管電壓、管電流和曝光時(shí)間,最短曝光時(shí)間來說，約為0.02~0.04s。2.二鈕制控制:預(yù)選kV值和代表X線總輻射量的mAs值。3.單鈕制控制:只需選定kV值,通過X線管負(fù)載自動(dòng)降落系統(tǒng).4.零鈕制控制:按部位一、對電路的基本要求1．可調(diào)管電流:控制X線量

2．可調(diào)管電壓:控制X線質(zhì)

3．可調(diào)曝光時(shí)間:控制X線的發(fā)生時(shí)間二、基本電路1．電源電路2．X線管燈絲加熱電路

3．高壓發(fā)生電路

4．控制電路

5．X線應(yīng)用設(shè)備的電路二、基本電路1．電源電路:X線機(jī)控制臺(tái)內(nèi)的自耦變壓器輸送電能的電路。由電源閘刀、電源線、電源保險(xiǎn)絲、機(jī)器通斷按鈕和接觸器等元件構(gòu)成。電源電壓表及電源電壓調(diào)節(jié)器、輸入電壓選擇器、電源自動(dòng)補(bǔ)償裝置等。2．X線管燈絲加熱電路

:燈絲初級(jí)電路，燈絲次級(jí)電路，在小型（50mA以下）X線機(jī)中，主要由mA調(diào)節(jié)電阻和燈絲變壓器構(gòu)成。在中型（100mA以上、400mA以下）、大型（500mA以上）的X線機(jī)中，還設(shè)有穩(wěn)壓電路，冷壓保護(hù)電路和空間電荷補(bǔ)償電路等。

3．高壓發(fā)生電路:它是指將自耦變壓器供給的低電壓轉(zhuǎn)化為高電壓輸送到X線管兩極的電路。分高壓初級(jí)電路，高壓次級(jí)電路兩部分。高壓初級(jí)電路，是指由自耦變壓器輸出端至高壓變壓器初級(jí)線圈所構(gòu)成的回路。該部分電路主要由kV調(diào)節(jié)器、kV指示儀錶、接觸器觸點(diǎn)或晶閘管、熄弧裝置和管電壓補(bǔ)償電路構(gòu)成。

高壓次級(jí)電路，小型機(jī)器中，只有測定管電流的mA表和安全保護(hù)裝置；在大中型X線機(jī)中，還設(shè)有將交流高壓變?yōu)橹绷鞲邏旱母鞣N不同形式的整流電路，以及用來指示mA值的mA測量電路和交換X線管的高壓交換閘等。

4．控制電路

:它是指控制X線發(fā)生和停止，以及與此相關(guān)的各種電路所構(gòu)成的系統(tǒng)。除有腳閘、手開關(guān)、各種繼電器或接觸器和限時(shí)電路等基本元件與電路外，還按X線機(jī)的功能不同而設(shè)有點(diǎn)片攝影、濾線器攝影、體層攝影等控制電路，以及臺(tái)次交換、旋轉(zhuǎn)陽極啟動(dòng)、延時(shí)、保護(hù)和容量保護(hù)等電路。

5．X線應(yīng)用設(shè)備的電路:電動(dòng)診視床電路、X線管支持裝置電路，以及大型X線機(jī)所配的影像增強(qiáng)器、X-TV、快速換片機(jī)、高壓注射器等組件的電路電源電路控制電路燈絲加熱電路各種應(yīng)用設(shè)備電路高壓發(fā)生電路X線管第二節(jié)電源電路

一、簡單的電源電路

1．電源電路ZU2①→0V→Bl→220V→Kl→RD→ZU2②2．電壓表電路0V→V→220V二、可變輸入電壓的電源電路①將輸出接線板“DZ1-2與DZ1-1”間的短路線改接在“DZl-2與DZl-3”上；②將原標(biāo)號(hào)為“DZl-5”的電源線改接在“DZl-3”上三、雙“通”、雙“斷”按鈕的電源電路整流電路差分放大電路升壓驅(qū)動(dòng)繼電器降壓驅(qū)動(dòng)繼電器升壓驅(qū)動(dòng)裝置降壓驅(qū)動(dòng)裝置自耦變壓器四、電源電壓自動(dòng)調(diào)整電路工作原理·：

由L1、L2、L3取得電源取樣信號(hào)，經(jīng)整流濾波再由R8-0l調(diào)節(jié)後加至運(yùn)算放大器M1-02的②腳，Ml-02的③腳施加固定的基準(zhǔn)電位LSV(約-10V)。Ml-02是差分放大器，當(dāng)電源電壓低(或高)時(shí)，LPV端電位絕對值低於(或高於)LSV基準(zhǔn)電位，則Ml-02輸出為負(fù)(或正)電壓信號(hào)，電晶體Ql-02(或Q2-02)導(dǎo)通，繼電器K-LU(或K-LL)工作；使雙向晶閘管D2-04(或D2-03)觸發(fā)導(dǎo)通，伺服電機(jī)得電正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))、帶動(dòng)碳輪在自耦變壓器端面上滑行直至LPV=LSV，使自耦變壓器的輸出電壓符合機(jī)組設(shè)計(jì)的額定值。此時(shí)Ml-02無輸出，電機(jī)停轉(zhuǎn)。注意點(diǎn)1K-RM的作用：防止碳輪在曝光過程中運(yùn)動(dòng)2LU、LL的作用：限位開關(guān)3LU、LL繼電器線圈兩端二極體的作用：續(xù)流

第三節(jié)高壓初級(jí)電路高壓初級(jí)電路包括：管電壓調(diào)節(jié)、控制、預(yù)示及補(bǔ)償電路

一、管電壓調(diào)節(jié)

1.方法：①N1、N2不變，調(diào)U1；②N2、U1不變，調(diào)N1；③N1、U1不變，調(diào)N2。

2.電路分析：（一）調(diào)高壓初級(jí)電壓U1：1．抽頭分檔式

2．滑輪連續(xù)式

抽頭分檔式

1）透視：0V→120→FC→121→P2→T2初級(jí)線圈→P1→116→10F3→136→→124→KVFC→125~134。

（2）攝影：0V~20V→KVRC1→101→RC→102→P2→T2初級(jí)線圈→P1→116→→KVRC2→105~114?；嗊B續(xù)式

(1)透視高壓初級(jí)電路：B1-A5→RD2→R2→JC1（常開）→DZ1-7→B2→DZ1-8→JC1（常開）→B1-11。(2)攝影高壓初級(jí)電路：B1-A4→RD1→→DZ1-7→B2→DZ1-8→JC3（常開）→B1-12。調(diào)節(jié)方式.

調(diào)初級(jí)電壓U1可採用手動(dòng)、電動(dòng)兩種調(diào)節(jié)方式.

目前大型X線機(jī)多採用電動(dòng)調(diào)節(jié)，即用一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，帶動(dòng)自耦變壓器輸出碳輪在自耦變壓器裸線面上滑動(dòng)，自動(dòng)地調(diào)節(jié)高壓初級(jí)電壓?？刂品绞?

電動(dòng)調(diào)節(jié)有開環(huán)控制的，即在曝光前完成對管電壓的調(diào)節(jié)，例如XHD150B-10型X線機(jī)的攝影管電壓調(diào)節(jié)就是採用這種方式；也有閉環(huán)控制的，能夠?qū)崿F(xiàn)管電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié).（二）調(diào)高壓初級(jí)匝數(shù)N1（三）調(diào)高壓次級(jí)（四）調(diào)高壓初級(jí)電壓、電流波形或頻率二、管電壓控制

（一）用接觸器控制高壓初級(jí)電路（二）用晶閘管控制高壓初級(jí)電路（三）初、次級(jí)配合控制與三極X線管控制一．用接觸器控制高壓初級(jí)電路

1接觸器體積：攝影用體積很大透視用體積很小2防突波電阻：二．用晶閘管控制高壓初級(jí)電路接觸器缺點(diǎn)：①因受接觸器固有動(dòng)作時(shí)間的影響，不能滿足在ls時(shí)間內(nèi)使其“閉合”與“斷開”數(shù)次的要求。②尤其是接觸器缺乏時(shí)序和狀態(tài)的判斷力，負(fù)載時(shí)其觸點(diǎn)間又會(huì)產(chǎn)生較大的電弧放晶閘管優(yōu)點(diǎn)：①避免電弧放電，且控制敏捷，無雜訊、電路壓降低．②能在每秒200次的範(fàn)圍內(nèi)與其它控制電路協(xié)調(diào)地工作．注意點(diǎn)：1短路保護(hù):SC2RC保護(hù):3零相位合閘三、管電壓預(yù)示與管電壓補(bǔ)償電路（一）管電壓預(yù)示由於管電壓很高（30kV以上）且隨管電流的變化而變化，用一般的儀錶直接測量和精確指示是非常困難的，所以對管電壓的測量一般採取間接測量的方法。即先測量高壓初級(jí)電壓，然後根據(jù)高壓變壓器的變壓比，計(jì)算出高壓次級(jí)電壓，從而間接地得到kV值。由於X線攝影時(shí)曝光時(shí)間很短，要想在這麼短的時(shí)間內(nèi)測出初級(jí)電壓用以間接指示出管電壓也是很困難的，因此對管電壓的指示一般採取預(yù)示的方法，即在X線管未加負(fù)載（空載）時(shí)、預(yù)先將本次曝光X線管兩端可能加的實(shí)際管電壓指示出來，故又稱為管電壓預(yù)示

1．刻度盤預(yù)示法

2．電壓表預(yù)示法（二）管電壓補(bǔ)償由於電源電阻、自耦變壓器阻抗、高壓變壓器阻抗及其他器件內(nèi)阻的存在，電路中將產(chǎn)生電壓降。管電流越大，產(chǎn)生的電壓降也就越大。1.管電壓補(bǔ)償?shù)幕驹硎?用某種方法按不同管電流預(yù)先增加高壓變壓器初級(jí)電壓，以補(bǔ)償負(fù)載時(shí)的電壓降，補(bǔ)償?shù)膋V值正好等於負(fù)載時(shí)降落的kV數(shù)值。管電壓的補(bǔ)償分為平移補(bǔ)償和斜率補(bǔ)償兩部分2.補(bǔ)償方法:有電阻式和變壓器式補(bǔ)償。1．電阻式管電壓補(bǔ)償電路2．變壓器式管電壓補(bǔ)償電路第四節(jié)X線管燈絲加熱電路１．原理：燈絲加熱電壓Uf↑→燈絲溫度↑→燈絲發(fā)射的電子數(shù)量↑→管電流Ia↑→X線量↑２．結(jié)構(gòu)：一、諧振式磁飽和穩(wěn)壓器1．磁飽和當(dāng)線圈中通過一定量的電流時(shí)，由於磁化介質(zhì)是鐵磁性材料，則磁化曲線為非線性的2．磁飽和穩(wěn)壓器原理這個(gè)變壓器的鐵心截面與一般的變壓器不同，初級(jí)線圈L1鐵心截面積大，為非飽和線圈；次級(jí)線圈L2的鐵心截面積小，為飽和線圈，3．諧振式磁飽和穩(wěn)壓器二、空間電荷補(bǔ)償器Ua↑→

→Ia不變（一）線性補(bǔ)償補(bǔ)償變壓器的初級(jí)線圈接在高壓初級(jí)電路，其次級(jí)輸出電壓與穩(wěn)壓變壓器的次級(jí)輸出電壓反相串聯(lián)，使燈絲加熱電壓隨管電壓上升而降低，同時(shí)在空間電荷補(bǔ)償變壓器上有多個(gè)抽頭與mA選擇器聯(lián)動(dòng)來改變補(bǔ)償電壓。（二）非線性補(bǔ)償三、X線管燈絲加熱電路舉例1．小焦點(diǎn)mA調(diào)節(jié)電路

(1)透視mA調(diào)節(jié)電路

(2)攝影mA調(diào)節(jié)電路2．大焦點(diǎn)mA調(diào)節(jié)電路(只用於攝影)3．點(diǎn)片攝影mA調(diào)節(jié)電路(繼電器WC工作)(二)F30-IID型X線機(jī)燈絲加熱電路(1)透視mA調(diào)節(jié)電路：(2)小焦點(diǎn)30mA攝影mA調(diào)節(jié)電路(3)大焦點(diǎn)50~200mA攝影mA調(diào)節(jié)電路(4)點(diǎn)片攝影mA調(diào)節(jié)電路第五節(jié)高壓次級(jí)電路

一、單相全波整流高壓次級(jí)電路（一）高壓整流電路當(dāng)B的次級(jí)上正、下負(fù)時(shí)，管電流經(jīng)D1、X線管、D4形成回路。在第二個(gè)半周時(shí)，高壓變壓器B次級(jí)上端為負(fù)、下端為正，整流器D2和D3加正向電壓而導(dǎo)通，流過X線管的電流經(jīng)D2、X線管、D3形成回路。(二)電流測量電路1.流過X線管的電流是脈動(dòng)直流電，而高壓變壓器的次級(jí)電流卻是交流電

2.電容電流：①形成原因：②影響因素:電容電流的大小，隨管電壓而變，管電壓高，電容電流大，反之則小。

圖5-33電阻分流式

電容電流補(bǔ)償電路

圖5-34變壓器式電容電流補(bǔ)償電路

二、三相全波整流高壓次級(jí)電路

三相與單相全波橋式整流電路比較有以下優(yōu)點(diǎn):1.脈動(dòng)率很小2.曝光最短時(shí)限:單相全波20ms；三相多波整流3ms。3.X線連續(xù)，焦點(diǎn)軌跡均勻4．X線輸出量是單相全波橋式整流高壓次級(jí)電路的1.5倍（六波）~2倍（十二波5．造成供電系統(tǒng)嚴(yán)重失衡（一）三相六波橋式整流高壓次級(jí)電路

mA測量電路

（二）雙三相六波橋式整流

高壓次級(jí)電路（三）三相十二波橋式整流高壓次級(jí)電路

△/Y·△法連接

三、倍壓整流高壓次級(jí)電路現(xiàn)假定A端為正、B端為負(fù)，對電容器C1充電，充電回路為：A→D1→R1→C1→D3→E→B。當(dāng)B端為正時(shí)，將對電容器C2充電，其路徑為：B→E→D4→R2→C2→D→D2→A。五、高壓次級(jí)電路舉例

（一）XG-500型X線機(jī)高壓次級(jí)電路

（二）XHD150B-10型X線機(jī)mA測量電路

第六節(jié)限時(shí)電路一、電子限時(shí)電路的工作原理:利用電容器和電阻構(gòu)成的RC充放電特性。二、使用單結(jié)晶體管和晶閘管的簡單限時(shí)電路當(dāng)S1閉合，Ry1得電，導(dǎo)致Ry3得電，X線曝光開始，因?yàn)榇藭r(shí)單結(jié)晶體管UJT、晶閘管SCR尚未導(dǎo)通，所以Ry2不工作。曝光開始的同時(shí)，電容C1通過Rx充電，當(dāng)C1兩端電壓達(dá)到UJT的峰點(diǎn)電壓時(shí)，UJT立即導(dǎo)通，並在R1上產(chǎn)生脈衝電壓，經(jīng)R2、D1耦合到SCR的控制極，觸發(fā)SCR導(dǎo)通，Ry2得電，切斷Ry3得電回路，曝光停止。曝光時(shí)間決定於Rx與C1的乘積，適當(dāng)選擇Rx的值，便可選取所需的曝光時(shí)間。圖中二極體D1為防止晶閘管誤觸發(fā)，二極體D2為續(xù)流二極體，防止晶閘管在導(dǎo)通或切斷時(shí)SCR兩端產(chǎn)生異常電壓。三、使用單結(jié)晶