三、X射线在医学中的应用。
(一)X射线诊断
X射线应用于医学诊断，主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作 用。由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在
荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上
或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床 表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。于是，X射线诊断技术便成
了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。
(二)X射线治疗
X射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的X射线对人体病灶部分的
细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特
别是肿瘤的治疗目的。
(三)X射线防护
在利用X射线的同时，人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血
病等射线伤害的问题，为防止X射线对人体的伤害，必须采取相应的防护措施。
以上构成了X射线应用于医学方面的三大环节——诊断、治疗和防护。
四、医用X射线设备的发展简史
自1895年以来，X射线诊断与治疗技术有了飞速的发展，主要进展可分为以下几个阶段：
(一)离子X射线管阶段(1895～1912)
这是X射线设备的早期阶段。当时X射线机的结构非常简单，使用效率很低的含气式冷阴极离子X射线管，运用笨重的感应线圈发生高压，裸露式的高压机件，更没有精确的控制装置。X射线机装置容量小、效率低、穿透力弱、影像清晰度不高、缺乏防护0据资料记载，当时拍摄一张X射线骨盆像，需长达40～60min的曝光时间，结果照片拍成之后，受检者的皮肤却被X射线烧伤。
(二)电子X射线管阶段(1913～1928)
随着电磁学、高真空技术及其他学科的发展，1910年美国物理学家W．D．Coolidge发表了钨灯丝X射线管制造成功的报告。1913年开始实际使用，它的最大特点是靠钨灯丝加热到白炽状态以提供管电流所需的电子，所以调节灯丝的加热温度就可以控制管电流，从而使管电压和管电流可以分别独立调节，而这正是提高影像质量所需要的。
1913年滤线栅的发明，部分地消除了散射线，提高了影像的质量。1914年制成了钨酸
镉荧光屏，开始了X射线透视的应用。1923年发明了双焦点X射线管，解决了X射线摄影
的需要。X射线管的功率可达几千瓦，矩形焦点的边长仅为几毫米，X射线影像质量大大提
高。同时，造影剂的逐渐应用，使X射线的诊断范围也不断扩大。它不再是一件单纯拍摄
骨骼影像的简单工具，却已成为对人体组织器官中那些自然对比差(对X射线吸收差小)的
胃肠道、支气管、血管、脑室、肾、膀胱等也能检查的重要的医学诊断设施了。与此同时，X射线在治疗方面也开始得到应用。
(三)旋转阳极X射线管阶段(1929) 、
当电子X射线管已能适应日常的透视、摄影和治疗的工作后，人们又在为如何提高影
像质量而进行大量的研究工作。 ‘
阻碍影像清晰度提高的主要因素是运动模糊度和几何模糊度。克服运动模糊度需缩短曝光时间，这就意味着需增加X射线管功率。而几何模糊度起因于非点光源问题，要求减小焦点尺寸。而增大功率和减小焦点本身就是矛盾的。
静止阳极X射线管中，焦点面大时影像清晰度却低，焦点面小时又限制了输出功率，两者互相牵制，不能兼顾。解决的办法是让阳极旋转起来，扩大实际焦点面积以加大功率；减小有效焦点面积以提高清晰度。
1927年Bowers首先研制成功、1929年荷兰Philips公司首先制成的旋转阳极X射线管，很好地解决了上述矛盾，使X射线技术发展到一个新阶段。
由于旋转阳极X射线管的广泛应用，X射线管焦点面可以做成大焦点：1×lmm以上；小焦点：1×1～0．6×0．6mm；微焦点：0．5×0．5～0．1×0．1mm；超微焦点：0．05×0．05～0．01×0．01mm。几何模糊度大大减少。照像时间可以毫秒(ms)计，使运动模糊度减到最小。30年代以来，X射线设备已发展到比较完善的程度，进入了防电击、防散射、高功率、多功能的新时期。
(四)X射线影像增强器和X射线电视、电影阶段(1952)
在传统的透视条件下，荧光屏的亮度很低，一般仅为满月下显物亮度的20％一30％以
下，医生必须在暗室中操作，由于影像的细微结构可见度很差、分辨率不高容易造成漏诊。
另外，医生、病人接受的X射线剂量也较大。因此白光透视成为世界各国研究的中心课题。
二次大战期间，曾利用红外线转变为可见光的技术制成变像管进行夜间侦察，战后人们
在医学上应用了这种转换原理，研制成功影像增强器，引起了荧光透视图像转换系统的革命
性变化。它不但能使亮度增加6千到l万倍，实现白光透视，而且灵敏度高，提高了分辨能
力。同时，形成清晰影像所需X射线辐射剂量却只有原来的1／10，大大减少了患者接受的
剂量。
自50年代初开始，很快形成了影像增强器、电视系统和X射线机的组合，改变了X射
线影像的显示方法，实现了X射线电视透视、电影摄影以及影像的贮存和再现。这一新的成就使X射线机发生了一次大的飞跃。X射线机主机电路和机械结构以及辅助装置都有了巨大的改进。控帆电路采用了新型电子器件、数字技术、集成电路、自动监视、检测装置以及计算机系统等，实现鼍半自动和全自动控制，以及遥控透视和摄影等。由于自动化和遥控的实现，进一步扩大了X射蜷在医学领域中的应用，减少了辐射线的危害。
(五)X射线计算机断层扫描装置(X一CT)(1972)
自从1895年伦琴发现X射线域来，获得医用X射线影像的方法一直没有改变：基本上
就是利用X射线敏感材料记录出X射线束透过病人后衰减变化反映出的密度分布情况。这种方法的不足主要有三：
1．把一个三维影像成像在一张两维的胶片上，将造成影像的前后重叠，丢失了大量信
息。
2．一张胶片或一个荧光屏作为一种记录装置，由于本身灵敏度不高及不均匀所产生的
噪声限制了分辨率，不可能记录或显示透过射线的微小差别。、
3．散射线的干扰进一步降低了影像质量。
1972年CT技术的发明从根本上解决了上述不足。它是利用高度集中的X射线束和高信噪比的探测器，通过快速断层扫描获取大量的信息，运用数学的方法重建出密度分辨率极高的断层影像。 。
这种新设备的出现，被誉为70年代X射线诊断学的一次革命。发明者Cormack和
Hounsfield荣获了1979年度诺贝尔医学奖和其他许多奖誉。
X—CT实际上是把X射线发生器、横断体层、光电倍增设备、图像贮存与处理技术、电子计算机、精密机械、扫描技术、自动控制等部分有机地结合起来，构成了一台大型、精密、多学科的、高度自动化的医学诊断设备，目前已发展到了第六代。X—CT的发展必将给X射线诊断开辟更为广阔的前景。
今后辐射技术的发展，首先是要降低剂量以减少对病人的损害，重点发展无伤害检查技
术：磁共振成像装置、超声诊断仪、热成像等。其次是提高影像质量以达到早期诊断、显微探查的目的。第三是诊断上要从定性向定量，从形态学向生理学的方向发展。
各种新的诊断方法(X－CT，MRI，E－CT等)与现有常用诊断方法(超声诊断仪，γ一照像机，常规X射线机等)要相互配合，取长补短，才能取得更好的诊断效果。
