X线（X-ray）又称X光，X线人体图像的实质是X线的光子在感光接受体上形成的X线密度影像。

X线是在能量转换中产生的，是高速电子与阳极靶面相互作用的结果。X线产生的必备条件：①电子源；②高速运动的电子流；③接受电子撞击的阳极靶面。

接通电源，变压器提供X线球管灯丝加热产生电子，电子束高速地由阴极撞击阳极的靶物质，此时X线便产生了。能量转换过程中不足1%能量转换为X线，从X线球管窗口发射，99%以上的能量转换为热能，由散热装置散发。

X线属于电磁辐射的一种，它和其他光线一样，具有二象性，即微粒性和波动性。X线是高频率、波长短的射线，在医学诊断中使用的波长范围约为0.031~0.008nm，其对应的量子能量约为10~200千电子伏特（keV）。

X线波长短、能量高，具有很强的穿透物质的能力，能穿透可见光不能穿透的物质。

X线是肉眼看不见的，但当它照射某些物质时，能够使这些物质发出荧光，这就是X线的荧光作用。

X线虽然不带电，但具有足够能量的X光子能够撞击原子中的轨道电子，使之脱离原子产生一次电离。电离作用也是X线损伤和治疗的基础。

X线被物质吸收，绝大部分最终都将变为热能，使物体温升。

X线的化学效应包括感光作用和着色作用。X射线能使多种物质发生光化学反应。例如，X射线能使照相底片感光。

生物组织经一定剂量的X线照射，会产生电离和激发，使细胞受到损伤、抑制、死亡或通过遗传变异影响下一代，这种现象称为X线的生物效应。

X线影像的形成一方面是基于X线的3个特性（穿透性、荧光作用、感光作用）；另一方面是基于人体组织密度和厚度的差异。X线成像原理是当一束X线穿过人体不同组织结构或不同厚度时，它被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异，就形成黑白对比不同的影像。

数字X线成像是传统X线成像技术与现代计算机技术结合的产物，其成像方法是采用结构逼近法，影像最大值与最小值之间的系列亮度值是离散的，每个像点都具有确定的数值，这种影像就是数字影像。

当人体某些组织器官的密度与相邻近组织器官或病变的密度相同或相似时，难以形成良好的黑白对比度影像。当人为导入高密度（碘剂或钡剂）或低密度（气体）的物质时，可形成人工的密度差别，进而产生良好的黑白对比度影像，这种方法称为造影检查。导入的物质称为对比剂。

X线穿过人体时受到不同程度的吸收，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显示出不同密度的影像，根据这些影像来判断人体受照射的部位是否正常，于是便诞生了X线诊断技术。

X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。

在利用X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线对人体的伤害，必须采取相应的防护措施。X线防护的基本原则：①实践的正当化；②防护的最优化；③个人剂量及危险限值。

医用X线设备按照功能可分为诊断用X线机和治疗用X线机两大类，本节主要介绍诊断用X线设备。

传统X线成像设备的基本构造由X线发生装置和外围装置两大部分组成。

由X线球管装置、高压发生装置和控制装置三部分组成。

为高度真空的二极管，是X线发生装置的核心部件。由阳极、阴极、玻璃壳三部分组成。阳极结构中最重要的器件是靶面，主要作用是阻拦高速运动的电子束；阴极结构中最重要的器件是钨制灯丝，主要作用是发射热电子（图1-1-1）。

主要作用是为X线球管灯丝提供加热电压和为X线球管提供直流电压，主要由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器等器件组成。

主要作用调控X线的“质”和“量”。对电路的基本要求：①可调管电压；②可调管电流；③可调曝光时间。

是根据临床检查需要而装配的各种机械装置和辅助装置，主要包括检查床、立柱或悬吊式支持装置、观片灯、胶片打印机等。

数字X线成像设备是指把X线图像数字化并进行图像后处理，再转换成模拟图像显示的一种X线设备。其优点：①对比度分辨率高；②辐射剂量低；③图像后处理功能强；④数字图像便于存储，可利用PACS网进行传输和远程会诊，扩大了诊断范围。

根据成像原理的不同，主要分为计算机X线摄影系统、数字X线摄影系统和数字减影血管造影设备。

　是传统X线成像到完全数字化成像的过渡阶段，是以影像板（image plate，IP）作为影像载体替代了传统X线胶片。

指采用平板探测器直接把X线影像转化为数字信号的技术，是真正意义上的数字化X线摄影系统。DR的组成有：①X线发生系统；②平板探测器；③图像处理器；④影像显示器；⑤检查台/床辅助装置（图1-1-2）。

是计算机与常规X线血管造影相结合的一种新的检查方法，已经普遍应用于心脏和血管系统。DSA的组成有：①X线发生系统；②图像获取探测器；③图像处理和显示系统；④辅助系统。

X线图像是人体密度和厚度组织结构的综合投影，影像密度的概念与人体组织结构密度的概念是不同的。影像密度是指在胶片上白色的为高密度，黑色的为低密度，灰色的中等密度；而在荧光屏或是影像监视器上的影像密度则与胶片上的表现相反。

X线影像表现依人体组织结构密度高低分为4类：①高密度影像，如骨和钙化性疾病等，基本表现为白色（胶片）或黑色（荧光屏）阴影；②中等密度影像，如肌肉、实质器官、体内液体、肿瘤性肿块、实变组织等，表现为灰白色（胶片）或灰黑色（荧光屏）阴影；③较低密度影像，如脂肪组织，表现为灰黑色（胶片）或亮度较高（荧光屏）阴影；④低密度影像，如体内气体，表现为黑色（胶片）或透亮（荧光屏）阴影。

X线图像质量由对比度、分辨率、清晰度、噪声、失真度和有无伪影等多种因素综合表现出来，任何一幅X线图像均包含上述因素。

是X线图像显示机体结构最小密度差别的能力。

　又称低对比度分辨率，是从均一背景中分辨出低对比度微小目标的能力。

指被显示的组织结构或微小细节的影像边缘的锐利程度。

是图像在摄影或传输时所受的随机信号干扰，表现为斑点、细粒或雪花的影像。

是图像中的被检体的大小、形状和位置有不同程度的改变，与原有的真实性不符。X线图像均有一定程度的放大或变形。

指图像中出现的受检部位以外不真实、不存在的影像。

　使X线透过人体被检查部位并在荧光屏上形成影像，称为透视。优点是能看到心脏、横膈及胃肠等活动情况，还可转动患者体位，多方面观察病变及其特征。

X线透过人体被检查的部位并在胶片上形成影像，称为X线摄影。优点是影像对比度和清晰度好，便于存储、集体讨论和复查，并且受检者的辐射剂量低。

　又称软X线摄影。乳腺X线摄影应用40kV以下、波长较长的X线行乳腺疾病的诊断（图1-1-3）。

　摄影时增加照相部位与胶片间的距离，使投照的影像放大，称为放大照相。此法可用于显示矽肺结节，对早期诊断有帮助，亦可用于显示骨骼的细微结构及早期破坏灶。

　是120kV以上的电压进行的X线摄影技术。优点是X线穿透力强，以胸部摄影而论，如被锁骨、肋骨或纵隔遮蔽的病灶容易显见；胸水或胸膜增厚遮蔽的肺部病灶也能够看到。

　临床常分为阴性和阳性对比剂两类。

空气、氧气及二氧化碳等气体，多用于器官腔内或组织间隙内造影，如气腹造影、腹膜后充气造影及关节造影等。

硫酸钡混悬液用于钡餐与钡灌肠检查；钡胶浆用于支气管造影检查。

①水溶性无机碘对比剂为碘化钠，用于膀胱造影及术后胆道造影；②水溶性有机碘对比剂分为离子型和非离子型，离子型对比剂有泛影葡胺，非离子对比剂有碘普罗胺注射液和碘海醇等，用于心血管及尿路造影检查；③水不溶性有机碘对比剂有碘化油，用于支气管造影、瘘管造影及子宫输卵管造影，碘苯酯用于脊髓造影及脑室造影。

阳性和阴性对比剂联合应用时称双对比造影或双重造影，如气钡双对比胃造影。

根据对比剂导入的途径不同造影方法分为直接引入法和间接引入法（生理排泄法）两种。

①经口腔或肛门引入，如食管及胃肠道钡餐或钡灌肠；②经尿道逆行插管，逆行肾盂造影；③经阴道插管至子宫腔，子宫输卵管造影；④经手术瘘管引入，瘘管造影等。

自针管或联结导管注射造影剂，引入与外界隔离的腔道或器官内，如心血管造影、脑室造影等。

经口服或静脉注射对比剂，利用该造影剂具有选择性经某脏器生理聚积或排泄，使之显影的方法。例如口服胆囊造影，静脉肾盂造影等。

　造影检查要严格掌握适应证及禁忌证，要准备好针对碘对比剂毒副作用的抢救器械和药品。