臨床醫(yī)師實(shí)踐技能考試影像學(xué)輔導(dǎo)：X射線的特性及應(yīng)用

    科學(xué)家們逐漸揭示了X射線的本質(zhì)，作為一種波長極短，能量很大的電磁波，X射線的波長比可見光的波長更短（約在0.001～100 納米，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的X射線波長約在0.001～0.1 納米之間），它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。因此，X射線除具有可見光的一般性質(zhì)外，還具有自身的特性。正由于X射線的特性，使其在發(fā)現(xiàn)后不久，很快在物理學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上得到廣泛的應(yīng)用，特別是在醫(yī)學(xué)上，X射線技術(shù)已成為對疾病進(jìn)行診斷和治療的專門學(xué)科，在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。 

1.X射線的物理效應(yīng) 

（1）穿透作用。X射線因其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時(shí)，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。X射線穿透物質(zhì)的能力與X射線光子的能量有關(guān)，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。X射線的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān)，利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開來。（左圖為X射線行李檢查儀） 

（2）電離作用。物質(zhì)受X射線照射時(shí)，可使核外電子脫離原子軌道產(chǎn)生電離。利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量，根據(jù)這個(gè)原理制成了X射線測量儀器。在電離作用下，氣體能夠?qū)щ?；某些物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。 

（3）熒光作用。X射線波長很短不可見，但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時(shí)，可使物質(zhì)發(fā)生熒光（可見光或紫外線），熒光的強(qiáng)弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)，利用這種熒光作用可制成熒光屏，用作透視時(shí)觀察X射線通過人體組織的影像，也可制成增感屏，用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。 

（4）熱作用。物質(zhì)所吸收的X射線能大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫度升高。 

（5）干涉、衍射、反射、折射作用。這些作用在X射線顯微鏡（左圖）、波長測定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。（右圖為澳大利亞制造的新型X射線顯微鏡拍攝的物體內(nèi)亞結(jié)構(gòu)高分辨率圖像） 

2.X射線的化學(xué)效應(yīng) 

（1）感光作用。X射線同可見光一樣能使膠片感光。膠片感光的強(qiáng)弱與X射線量成正比，當(dāng)X射線通過人體時(shí)，因人體各組織的密度不同，對X射線量的吸收不同，膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線的影像。 

（2）著色作用。X射線長期照射某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，可使其結(jié)晶體脫水而改變顏色。 

3.X射線的生物效應(yīng) 

X射線照射到生物機(jī)體時(shí)，可使生物細(xì)胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機(jī)體發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變。不同的生物細(xì)胞，對X射線有不同的敏感度，可用于治療人體的某些疾病，特別是腫瘤的治療（右圖為治療腫瘤的X刀）。在利用X射線的同時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致病人脫發(fā)、皮膚燒傷、工作人員視力障礙，白血病等射線傷害的問題，在應(yīng)用X射線的同時(shí)，也應(yīng)注意其對正常機(jī)體的傷害，注意采取防護(hù)措施。