基本内容

原理

高能量X线通过肢体时，被吸收衰减的方式、吸收系数均与一般能量的X线不同，形成了与一般X线摄影影像不同的对比度变化，从而得到与一般X线摄影不同的效果。诊断用X线机产生的X线为连续光谱，在一定标称的管电压作用下，光电吸收和康普顿-吴有训吸收各占一定的百分比。在10～100keV光子能量范围内，随着光子能量的升高，肢体对X线的吸收为：光电吸收递减，康普顿一吴有训吸收递增。光子能量在10keV时，光电吸收为95%以上，康普顿一吴有训吸收为5%。光子能量升高到100keV时，康普顿-吴有训吸收则为95%以上。此时，肢体对X线的吸收受组成物质的原子序数影响不大，而与物质的每克电子数和光子能量有关。人体各组织对60～100kV管电压所产生的连续射线和标识射线的总吸收系数中，包括有不同百分率的光电吸收系数和散射吸收系数。在光电吸收中，因骨的有效原子序数比软组织高，按光电吸收系数和物质的有效原子序数的4次方成正比关系，骨比软组织的光电吸收系数大，因而相互间的对比度指数大，照片呈现为高对比度。在散射吸收中，骨与肌肉的吸收系数之差和肌肉与脂肪的吸收系数之差，都因管电压上升，而对比度指数下降，当管电压为120kV以上时，人体各组织对比度指数都为较低值。这是因为散射吸收的百分率高于光电吸收。按克计算，骨与软组织的散射吸收能量相等。此时，只有各组织的密度差异而产生的吸收系数之差，形成影像对比度。因而，X线照片呈现为低对比。总之，随着管电压的升高，光电子数量和能量的百分率相应减少，散射吸收相应增加，总的吸收系数减少，骨与肌肉的组织对比度降低，骨骼影像交淡。在达到一定高电压后，与骨骼相重叠的软组织或骨骼本身的细小结构及含气的管腔等，均可清晰显示。因而在损失对比度的同时，可获得层次丰富的X线照片。