醫(yī)用診斷X射線應用及其職業(yè)危害因素分析畢業(yè)設計論文

1、畢業(yè)設計（論文）題 目醫(yī)用診斷x射線應用及其職業(yè)危害因素 分析學院名稱科學技術學南華大學本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文）題目醫(yī)用診斷x射線應用及其職業(yè)危害因素分析設計（論文）題目來源自選課題設計（論文）題目 類型調研課題起止時間2013年12月-2014年5月一、設計（論文）依據及研究意義：依據：由于現代醫(yī)學診斷和治療越來越多的應用電離輻射和放射性技術，包 括x射線放射學、核醫(yī)學和放射治療等領域的醫(yī)學診斷和治療，醫(yī)療照射 已成為人們所受照射的最主要來源，這種發(fā)展也迅速加大了職業(yè)照射的危 險性，醫(yī)療領域的職業(yè)病防護也迅速成為放射防護領域中非常重要的一個 方面。因此，做好醫(yī)用x射線機放射

2、防護檢測更是我們不可松懈的責任。研究意義： 提高實際運用及綜合分析能力，將理論知識用于實踐。 熟悉職業(yè)病危害防治的相關法律和標準，為將來工作打基礎。 .掌握各種醫(yī)用x射線機的原理及特性。二、設計（論文）主要研究的內容、預期目標：（技術方案、路線）1、主要研究內容： 分析各類x射線機運行原理及其主要危害因素； .掌握電離輻射綜合防護體系及醫(yī)療照射防護基本原則； 按照對x射線外照射防護基本原則，確定x射線機工作場所防護設施 建設主要措施，選用相關輻射防護材料，掌握屏蔽厚度計算方法； .根據國家有關法律、法規(guī)、規(guī)定及相關標準，調查分析某地區(qū)醫(yī)用x 射線機的使用及防護情況。2、預期目標： .對各類x射

3、線的運行原理及其危害因素做詳細陳述，并做出比較； .對不同的防護材料進行比較，并計算某機房所需的屏蔽厚度； .調查分析某地區(qū)醫(yī)用診斷x射線機的使用及防護情況，提出防護建議。三、設計（論文）的研究重點及難點：重點：普通拍片機、醫(yī)用透視機、ct、dsa等醫(yī)學設備的性能及場所防護 分析。難點：對某地區(qū)醫(yī)用x射線機的使用及防護情況進行調查分析，并提出 防護建議。四、設計（論文）的研究方法及步驟（進度安排）1、研究方法： .查詢并學習相關參考資料； .制定合理的設計方案，并按方案進行實施； .虛心向有經驗的同事學習，在實踐工作中提高自己。2、步驟:1月5日-3月23日 收集資料，完成開題報告3月24 0

4、-3月31日 整理資料，完成論文具體的提綱4月1日-5月1日完成論文初稿5月2日-5月中旬 完成論文修改，裝訂，并完成答辯用ppt五、進行設計（論文）所需條件：1、嚴謹的學習工作態(tài)度；2、核技術應用、輻射防護學等基本知識；3、查找相關信息，收集專業(yè)資料。六、指導老師意見：簽名：年 月曰醫(yī)用診斷x射線應用及其職業(yè)危害因素分析摘要：本文通過對x射線基本性質的介紹，進而闡述其在醫(yī)學上的應用，對各種 醫(yī)用x射線機的基本原理及其可能產生的危害因素進行了詳細的介紹，包括x射 線攝影機、x射線計算機斷層攝影(ct)和數字減影血管造影技術(dsa)等。同 時，文章結合了這段時間的實習工作，從醫(yī)用x射線機性能及

5、場所防護兩方面， 詳細介紹了輻射防護三原則在醫(yī)學上的應用，并調查分析某地區(qū)的醫(yī)用x射線機 防護現狀，進而提出有效的解決建議。另外，對這幾個月以來所做的實習工作及 其他工作進行了總結。關鍵詞：醫(yī)用診斷x射線機；應用；輻射；防護；職業(yè)危害因素app i i cat i on of med i ca i x-ray mach i ne and ana lysisof occupational r i sk factorsabstract： accord ing to expound i ng the bas i c properties of x-ray and its appi ications

6、i n med i c ine. th i s paper introduces the bas i c principles of a i i med i cai x-ray mach i ne and poss i bie r i sk factors for a deta i ied descr i pt i on, including the x-ray cameras, x-ray computer tomography (ct), dig ital sub trac tion angiography (dsa) and soon. moreover, t h i s paper m

7、akes a detailed ana iys i s on the three pr i nciples of rad i at i on shielding from med i ca i x-ray mach ine and x-ray room i n comb i nation with a per i od of cadet minewhi le, i investigate certain areas of medicai x-ray machine protective status, and make effect i ve solutions. in addition, i

8、 dec i are the exper i enee got from work dur i ng these months.key words： medicai diagnostic x-ray machine； appi ication；rad i at i on;sh i eid i ng；r i sk factors引言11 x射線在醫(yī)學中應用及其危害因素分析21.1 x射線的發(fā)現21.2 x射線的性質31.2. 1 物理效應31.2.2 化學效應41.2.3生物效應41.3 x射線在醫(yī)學中的應用61.3. 1 x射線診斷61.3.2 x射線治療61.4各類x射線機的運行特點71.4

9、.1普通x射線攝影機7111.4.2 x射線計算機斷層攝影（ct）1.4.3數字減影血管造影技術（dsa）141.5醫(yī)用診斷x射線對人體的危害因素162電離輻射綜合防護體系及醫(yī)療照射防護基本原則182. 1電離輻射綜合防護體系182. 1. 1輻射防護的目的與任務182. 1.2輻射防護基本原則182.1.3我國現行輻射防護的基本劑量限值192. 2醫(yī)療照射防護基本原則212. 2.1醫(yī)療照射實踐的正當化212. 2. 2 醫(yī)療照射的最優(yōu)化212. 2.3醫(yī)療照射的劑量限值21222.3醫(yī)用診斷x射線機的性能防護2. 3.1醫(yī)用診斷x射線機的性能防護要求222.3.2醫(yī)用診斷x射線機的性能防護

10、檢測方法252.4醫(yī)用診斷x射線機房的建筑屏蔽設計與計算282. 4.1醫(yī)用診斷x射線機房的防護設施282. 4.2醫(yī)用診斷x射線機房的建筑屏蔽計算312.4.3醫(yī)用輻射屏蔽材料的選擇322. 5浙江省某地區(qū)醫(yī)用x射線放射防護現狀調查分析362. 5.1調查結果:362. 5.2防護現狀分析372. 5. 3防護建議39404心得體會40參考資料4242附：英文翻譯引言隨著經濟的迅猛發(fā)展，放射性同位素與射線裝置的應用已經得到迅速發(fā)展， 并展現出廣泛的前景。在醫(yī)療應用方面，x射線射線拍片、腫瘤放療、核醫(yī)學檢查 等放射診療技術已成為疾病診治和健康檢查的常規(guī)手段，在防病治病、保障人民 健康方面發(fā)揮著

11、其他技術難以替代的巨大作用。同時，核能發(fā)電與工業(yè)探傷、計 量控制、輻照滅菌或保鮮等核與輻射技術在工業(yè)、農業(yè)、環(huán)保、計量、教育和科 學研究等領域也獲得了廣泛的應用，創(chuàng)造了巨大的經濟和社會利益，推動著經濟 的快速發(fā)展和社會文明的不斷進步。然而，放射線是一把雙刃劍，如果用之不當，管理不善，忽視對它的防護， 就會影響人員的健康，危害環(huán)境的安全，甚至導致嚴重的放射事故，造成人員傷 亡和重大財產損失。尤其是在醫(yī)學發(fā)達的今天，現代醫(yī)學診斷和治療越來越多的 應用電離輻射和放射性技術，醫(yī)療照射已成為人們所受照射的最主要來源。與此 同時，對從事放射工作的從業(yè)人員帶來的電離輻射的職業(yè)危害也會隨之增加、因 此，必須高

12、度重視并進一步加強對放射工作的防護管理工作。而做好醫(yī)用x射線 機放射防護檢測工作更是我們不可松懈的責任。1 x射線在醫(yī)學中應用及其危害因素分析1.1 x射線的發(fā)現1895年德國物理學家倫琴（w. c. rontgen）在研究陰極射線管中氣體放電現象 時，用一只嵌有兩個金屬電極（一個叫做陽極，一個叫做陰極）的密封玻璃管，在 電極兩端加上幾萬伏的高壓電，用抽氣機從玻璃管內抽出空氣。為了遮住高壓放 電時的光線（一種弧光）外泄，在玻璃管外面套上一層黑色紙板。他在暗室中進行 這項實驗時，偶然發(fā)現距離玻璃管兩米遠的地方，一塊用鉗氧化頓溶液浸洗過的 紙板發(fā)出明亮的熒光。再進一步試驗，用紙板、木板、衣服及厚約

13、兩千頁的書， 都遮擋不住這種熒光。更令人驚奇的是，當用手去拿這塊發(fā)熒光的紙板時，競在 紙板上看到了手骨的影像。當時倫琴認定：這是一種人眼看不見、但能穿透物體的射線。因無法解釋它 的原理，不明它的性質，故借用了數學中代表未知數的“x”作為代號，稱為“x” 射線（或稱x射線或簡稱x線）。這就是x射線的發(fā)現與名稱的由來。此名一直延 用至今。后人為紀念倫琴的這一偉大發(fā)現，又把它命名為倫琴射線。x射線的發(fā)現在人類歷史上具有極其重要的意義，它為自然科學和醫(yī)學開辟了 一條嶄新的道路，為此1901年倫琴榮獲物理學第一個諾貝爾獎金?？茖W總是在不斷發(fā)展的，經倫琴及各國科學家的反復實踐和研究，逐漸揭示 了 x射線的

14、本質，證實它是一種波長極短，能量很大的電磁波。它的波長比可見 光的波長更短（約在0. 001100nm,醫(yī)學上應用的x射線波長約在0. 0010. 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外，還具有自身的特性。1.2 x射線的性質1.2.1物理效應1）穿透作用穿透作用是指x射線通過物質時不被吸收的能力。x射線能穿透一般可見光所 不能透過的物質?？梢姽庖蚱洳ㄩL較長，光子其有的能量很小，當射到物體上時, 一部分被反射，大部分為物質所吸收，不能透過物體；而x射線則不然，因其波 長短，能量大，照在物質上時，僅一部分被物質所吸收，大部分經由原子間隙而

15、透過，表現出很強的穿透能力。x射線穿透物質的能力與x射線光子的能量有關, x射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強。x射線的穿透力也與物質密度 有關，密度大的物質，對x射線的吸收多，透過少；密度小者，吸收少，透過多。 利用差別吸收這種性質可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等軟組織區(qū)分開來。 這正是x射線透視和攝影的物理基礎。2）電離作用物質受x射線照射時，使核外電子脫離原子軌道，這種作用叫電離作用。在 光電效應和散射過程中，出現光電子和反沖電子脫離其原子的過程叫一次電離， 這些光電子或反沖電子在行進中又和其它原子碰撞，使被擊原子逸出電子叫二次 電離。在固體和液體中，電離后的正、負離子將很快復

16、合，不易收集。但在氣體 中的電離電荷卻很容易收集起來，利用電離電荷的多少可測定x射線的照射量，x 射線測量儀器正是根據這個原理制成的。由于電離作用，使氣體能夠導電；某些 物質可以發(fā)生化學反應；在有機體內可以誘發(fā)各種生物效應。電離作用是x射線 損傷和治療的基礎。3）熒光作用由于x射線波長很短，因此是不可見的。但它照射到某些化合物如磷、鉗氧 化領、硫化鋅鎘、餌酸鈣等時，由于電離或激發(fā)使原子處于激發(fā)狀態(tài)，原子回到 基態(tài)過程中，由于價電子的能級躍遷而輻射出可見光或紫外線，這就是熒光。x 射線使物質發(fā)生熒光的作用叫熒光作用。熒光強弱與x射線量成正比。這種作用 是x射線應用于透視的基礎。在x射線診斷工作中

17、利用這種熒光作用可制成熒光 屏，增感屏，影像增強器中的輸入屏等。熒光屏用作透視時觀察x射線通過人體 組織的影像，增感屏用作攝影時增強膠片的感光量。4）熱作用物質所吸收的x射線能，大部分被轉變成熱能，使物體溫度升高，這就是熱 作用。5）干涉、衍射、反射、折射作用這些作用與可見光一樣，在x射線顯微鏡、波長測定和物質結構分析中都得 到應用。1.2.2化學效應1）感光作用同可見光一樣，x射線能使膠片感光。當x射線照射到膠片上的漠化銀時，能 使銀粒子沉淀而使膠片產生“感光作用”。膠片感光的強弱與x射線量成正比， 當x射線通過人體時，因人體各組織的密度不同，對x射線量的吸收不同，致使 膠片上所獲得的感光度

18、不同，從而獲得x射線的影像。這就是應用x射線作拍片 檢查的基礎。2）著色作用某些物質如鉗氟化頓、鉛玻璃、水晶等，經x射線長期照射后，其結晶體脫 水而改變顏色，這就叫做著色作用。1.2.3生物效應當x射線照射到生物機體時，生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機體 發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變，稱為x射線的生物效應。不同 的生物細胞，對x射線有著不同的敏感度。x射線可以治療人體的某些疾病，如腫 瘤等。另一方面，它對正常機體也有傷害，因此要加強對人體的防護。x射線的生 物效應歸根結底是由x射線的電離作用造成的。由于x射線具有以上種種性質，因而在工業(yè)、農業(yè)、科學研究等領域都獲得 了廣泛的

19、應用，如工業(yè)探傷、晶體分析等。在醫(yī)學上，x射線技術已成為對疾病進 行診斷和治療的專門學科，在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。1.3 x射線在醫(yī)學中的應用1-3.1 x射線診斷x射線應用于醫(yī)學診斷，主要依據x射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和 熒光作用。由于x射線穿過人體時，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的x射線 量比肌肉吸收的量要多，那么通過人體后的x射線量就不一樣，這樣便攜帶了人 體各部密度分布的信息，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的 強弱就有較大差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上（經過顯影、定影）將顯示出不 同密度的陰影。根據陰影濃淡的對比，結合臨床表現、化驗結果和病理診斷，即

20、 可判斷人體某一部分是否正常。于是，x射線診斷技術便成了世界上最早應用的非 刨傷性的內臟檢查技術。1.3.2 x射線治療x射線應用于治療，主要依據其生物效應，應用不同能量的x射線對人體病灶 部分的細胞組織進行照射時，即可使被照射的細胞組織受到破壞或抑制，從而達 到對某些疾病，特別是腫瘤的治療目的。但是在利用x射線的同時，人們發(fā)現了導致病人脫發(fā)、皮膚燒傷、工作人員 視力障礙，白血病等射線傷害的問題，為防止x射線對人體的傷害，必須采取相 應的防護措施。1.4各類x射線機的運行特點1-4.1普通x射線攝影機普通x射線攝影機分透視和照相兩種成像方式，是目前臨床醫(yī)學影像診斷中 最基本、最廣泛使用的成像技

21、術之一。隨著計算機技術的發(fā)展，已有大量自動化 控制成像和信息處理方法融入普通x射線攝影技術之中。1) 透視透視(fluoroscopy)是x射線檢查的基本方法之一。比如胸部透視，可觀察肺、 心臟和大血管等。而腸道頓餐檢查和頓劑灌腸時必須應用透視檢查。其原理是當 一束強度均勻的x射線穿過人體時，由于各組織或器官對x射線的吸收衰減程度 不一，透過人體后的x射線就形成能反映人體內部解剖結構信息的x射線潛影。 當這種潛影照射熒光屏時，就轉換為肉眼可見的熒光影像，觀察和分析這種影像 就恩那個診斷人體組織器官的正常與異常。傳統(tǒng)的x射線透視是醫(yī)生手持熒光屏, 在暗室中近臺操作，致使工作人員和受檢者都受到過多

22、的x射線照射。而用影像 增強器代替普通熒光屏后，使熒光亮度增強了數千倍，同時還可以采用閉路電視 在明室中進行觀察。因此，使用影像增強系統(tǒng)，可以使透視x射線強度大幅度降 低，醫(yī)生隔室操作，基本上不受x射線照射。明室觀察的視覺靈敏度高，透視 的準確性也相應提高。x射線透視簡便、易行、快捷，不僅可以觀察器官的形態(tài)，而且還可以觀察 器官的活動情況。在臨床應用中，x射線透視是腸胃道造影檢查、骨折復位手術、 導管和介入性放射學等采用的基本方法。但是，x射線透視也存在一定的局限性。由于人體器官透視影像的重疊，使 影像分辨率不高，對密度高、厚度大的部位或密度、厚度差別小的組織，其分辨 率就更低。另外，x射線透

23、視無法進行客觀記錄。2) 攝影攝影(roentgenography)是x射線檢查的另一種基本方法。其原理是：讓透過 人體帶有信息的x射線潛影照射在膠片上，致使膠片感光，然后通過顯影、定影 等過程便在膠片上產生x射線影像。作為顯影材料來講，x射線膠片比透視熒光屏的分辨率要高，因此，x射線攝 影比透視能發(fā)現更多有診斷價值的影像，而且可以永久保存，便于會診和復查對 比。從輻射防護學意義上講，x射線攝影的劑量遠小于x射線透視的劑量，測試表 明一次拍片的劑量不足熒光透視的1/8ox射線膠片的缺點是檢查的區(qū)域為膠片大小所限制，不能觀察運動功能。普 通拍片機實物圖如圖1.1所示。圖1.1普通拍片機實物圖3)

24、計算機x射線攝影cr計算機x射線攝影(computed radiography, cr)是將x射線透過人體后的信息 既不是打在熒光屏上，也不是照在膠片上，而是記錄在影像板(image plate ip) 上，經讀取裝置讀取后有計算機以數字化圖像信息的形式儲存，再經過數字/模擬 轉換器將數字化信息轉換成圖像的組織密度信息，最后在熒光屏上顯示。cr系統(tǒng)由激光掃描儀、影像板和數字圖像工作站組成。用普通x射線機對裝于暗盒內的ip曝光，x射線穿過被照體到達ip,形成潛 影。激光掃描儀利用激光掃描原理逐點逐行的將存儲在ip上的x射線影像信號讀 出來，并轉換成數字信號輸入到計算機中。在計算機顯示器上電信號被

25、重建為可 視影像，根據診斷需要對圖像進行數字處理。在完成對圖像的讀取后，再由激光 掃描儀對ip上的殘留信號進行消影處理，為下次使用做好準備，ip的壽命一般在 10000次左右。cr的優(yōu)點是：寬容度大，攝影條件易選擇；可降低投照輻射量，cr可在 ip上獲取信息的基礎上自動調節(jié)放大增益，最大幅度的減少x射線曝光量，降低 患者的輻射損傷；影像清晰度較普通片高；對影像可進行后處理，對曝光不 足或過度的膠片可進行后期補救；可進行圖像傳輸、存儲；ip可重復使用叭cr的缺點是時間分辨率較差，不能滿足動態(tài)器官結構的顯示。反光鏡高績度電機圖1.2 cr系統(tǒng)成像原理4)直接數字化x射線攝影系統(tǒng)dr在20世紀80年

26、代后期，人們開始嘗試直接將x射線攜帶的影像信息轉為數 字成像信息，并于90年代末投放臨床。這就是直接數字化x射線攝影系統(tǒng)(digit radiography, dr)。dr由電子暗盒、掃描控制器、系統(tǒng)控制器、影像監(jiān)視器等組成, 是直接將x光子通過電子暗盒轉化為數字化圖像。如圖1.3所示，dr的探測器外形很像x射線膠片暗盒的探測器，故稱電子暗 盒。它能把入射的x射線能量直接轉換成數字信號。dr成像的基本原理是用非晶 態(tài)硒涂覆在薄膜晶體管陣列上，入射的x光子在硒層中產生電子-空穴對。在外加 偏壓電場的作用下，電子和空穴朝相反方向移動形成電流，并被電容收集成為存 儲電荷。每一個存儲電荷與入射的x光子

27、數量及能量相對應，形成采集影像信息 的最小單元，即像素。每個像素內還有一個起開關作用的場效應管，在掃描控制 電路的觸發(fā)下把每個像素的存儲電荷按順序逐一傳送到外電路中去，即影像信號 的讀岀。接下來讀出信號經過放大器放大處理并轉成數字信號，這些信號通過系 統(tǒng)控制器做數字圖像處理，最終在影像監(jiān)視器上顯示。dr除具有與cr相同的優(yōu)點外，因為是直接攝影，比cr的成像環(huán)節(jié)少，減少 了信息丟失。但dr電子盒費用昂貴，并需改裝已有的x線機裝備，而cr的ip可 重復使用，無需對現有的x線機進行改造，因此dr比cr費用高。cr系統(tǒng)更適用 于平片攝影，dr則較適合于透視和點片攝影及造影檢查。圖1.3 dr工作原理圖

28、1.4 dr實物圖1.4.2 x射線計算機斷層攝影（ct）1）x射線體層攝影原理x射線體層攝影是在普通x射線攝影基礎上，從x射線照射人體內器官或組織 層面中，選一特定的體層平面，使其影像清晰的顯示出來，而讓這一體層平面以 外的器官或組織結構的圖像淡化，減弱了體層平面以外各器官或組織影像在體層 平面投影上重疊的影響，有效地提高了x射線圖像質量。從x射線投照的物理學原理可知，如果在x射線曝光時，x射線管、被照體和 膠片三者中的任一個位置發(fā)生移動，被照體的投影就不能固定在膠片的一點上， 其結果產生模糊的陰影，而且移動角度越大，影像就越模糊。根據這個原理，如 果使x射線管、被照體和膠片三者中的兩個保持

29、協調的相對運動，在運動期間， 指定體層平面上各點的投影固定在膠片上相應確定位置上；在曝光之后，指定體 層平面在膠片上的影像能清晰的顯示出來，而該體層平面以外的投影因不能固定 投影在膠片上的某一確定位置，就會顯示出比較模糊的影像，這是體層攝影的基 本原理。若x射線體層攝影的x射線管、被照體和膠片三者之間要保持任意兩個相協 調的相對運動，則有三種運動形式：被照體固定，x射線管與膠片相對運動；x 射線管固定，被照體與膠片相對運動；膠片固定，x射線管與被照體相對運動。在以上三種形式中，第一種運動形式比較簡單，被大多數x射線攝影裝置所 采用，x射線體層攝影就是主要采用這種運動形式。x射線體層攝影裝置與普

30、通x 射線攝影裝置相比，只是在機械結構上加入了轉動機構，其他部分兩者均相同。 2) ct成像原理x射線成像質的飛躍是在體層攝影的思想方法基礎上加入了計算機智能控制 和自動化操作。這就是x射線計算機斷層攝影，簡稱x-cto它是近代飛躍發(fā)展的 計算機技術和x射線檢查技術相結合的產物。1971年英國emi公司研制成功第一 臺頭部ct掃描機。同年10月4號，科學家又成功地檢查了第一例患者，取得了 滿意的診斷效果。1975年，第一臺全身ct機在美國問世。隨著科學發(fā)展至今，ct 裝置在設計和功能上都有了很大的改進和發(fā)展，特別是螺旋ct和超高速ct的臨 床應用，使得診斷效果越來越好，應用范圍也日趨普遍。x-

31、ct成像方法不同于傳統(tǒng)的x射線攝影方法。它是運用一定的物理技術，以 測定x射線在人體內的衰減系數為基礎，采用一定的數學方法，經過電子計算機 進行數據處理，求解出衰減系數在人體某剖面上的二維矩陣分布，在應用電子技 術把二維矩陣轉變?yōu)閳D像畫面上的灰度分布。因此，x-ct成像的本質是衰減系數 成像。與傳統(tǒng)的x射線照片相比，ct圖像是真正的斷面圖像，它顯示的是人體某 斷面組織密度的分布圖。ct仍以x射線作為投射源，由探測器接收人體某斷面不 同方向上的組織器官對x射線的衰減值，經過模/數(a/d)轉換后輸入計算機， 經計算機處理后得到掃描斷面的組織衰減系數的數字矩陣，然后再將矩陣內的數 值通過數/模(d

32、/a)轉換，用黑白不同的灰度等級在熒光屏上顯示出來。ct的圖 像具有圖像清晰，密度分辨率高，無斷面以外組織結構干擾等特點。x射線穿過人體的過程中，受檢體內欲成像的層面可被看做為一系列二維充分 小的體積元(體素)組成的面陣，并由計算機對其進行空間位置編碼，當x射線 進行掃描時，計算機將算出每個單位容積的x射線吸收系數(也稱作衰減系數u 值)。將u值換算成ct值，以作為表達組織密度的統(tǒng)一單位。某物質的ct值等于該物質的吸收系數4與水的吸收系數-之差，再與水的 衰減系數相比之后乘以1000.其單位名稱為hu, 1000為hu的分度因素。ct值的 計算公式如下：某物質的ct值二 %一卩'

33、9; x1000人體的ct值界限可分為2000個分度，上界為骨的ct度（1000hu）,下界為 空氣的ct值（-1000 hu）o這樣分度包括了最高密度（骨皮質）到最低密度（器 官的含氣部分）的ct值。但是，有一點是不容忽視的：盡管x-ct對比普通x射線攝影有更好的成像質 量，但它每次成像對人體造成的放射劑量也遠大于普通x射線攝影。ct實物圖如 下圖所示。圖1.5 ct實物圖1.4.3數字減影血管造影技術（dsa）1）dsa成像原理為了研究血管系統(tǒng)的狀態(tài)，通常在血管內注入對比劑，然后進行x線照相，得 到血管造影圖像。但圖像中的血管影像會與其它各種組織結構的影像重疊在一起, 不利于醫(yī)生閱讀。為此

34、，數字減影血管造影（dsa）應運而生，它是二十世紀八十 年代繼ct產生之后的又一項新的醫(yī)學成像技術，是計算機與傳統(tǒng)x線血管造影相 結合的產物。dsa作為一種專門顯示血管的技術包含了兩部分內涵，一是數字化, 二是減影。首先將模擬信號轉換為數字信號，以提供給計算機處理。其次，在造 影前和造影后對同一部位各照一張相，然后將兩張圖像相應部分的灰度相減。理 論上，如果兩幀圖像的拍攝條件完全相同，則處理后的圖像只剩下造影的血管， 其余組織結構的影像將被全部消除。dsa的成像基本原理是將受檢部位沒有注入造影劑和注入造影劑后的血管造 影x線熒光圖像，分別經影像增強器增益后，再用高分辨率的電視攝像管掃描， 將圖

35、像分割成許多的小方格，做成矩陣化，形成由小方格中的像素所組成的視頻 圖像，經對數增幅和模/數轉換為不同數值的數字，形成數字圖像并分別存儲起來, 然后輸入電子計算機處理并將兩幅圖像的數字信息相減，獲得的不同數值的差值 信號，再經對比度增強和數/模轉換成普通的模擬信號，獲得了去除骨骼、肌肉和 其它軟組織，只留下單純血管影像的減影圖像，通過顯示器顯示出來。2）dsa成像技術的優(yōu)缺點dsa與傳統(tǒng)的血管造影相比有這些好處：圖像密度分辨率高，可顯示出密度 差值為1%的影像。dsa的血管路徑圖功能，能作插管的向導，減少手術中的透 視次數和檢查時間。圖像系列的攝制、儲存、處理和傳遞都采用數字形式，便 于圖像的

36、各種處理、光盤儲存、圖像遠程傳輸與會診。能消除造影血管以外的 結構，圖像清晰且分辨率高。能作動態(tài)研究，如：確定心臟功能參數（射血分數、 體積變化等），研究對比劑在血管內的流動情況，從而確定器官的相對流量、灌注 時間和血管限流等。具有多種后處理功能，對圖像進行各種處理、測量和計算, 有效地增強診斷信息。造影圖像能長期存盤、反復觀察，且無信息損失。dsa 對微量碘信息敏感性高，造影劑用量少、濃度低，而圖像質量高。心臟冠脈dsa 成像速度快、時間分辨率高、單位時間內可獲得較多的畫面。然而，dsa也有缺陷，它的缺陷在于：靜脈dsa空間分辨率低，對于2mm 的血管難以辨認；dsa外周靜脈法造影劑用量大、

37、濃度高、循環(huán)時間長，對比劑 被血液稀釋、成像質量較差；靜脈dsa血管相互重疊，影響診斷；檢查中有 賴于病人的配合，容易出現運動性偽影；dsa對病人有一定的創(chuàng)傷，中心靜脈法 偶爾引起心律失常；dsa視野小，較長的部位需要多次系列曝光才能完成；對 冠狀動脈、腦動脈及二維平面上相互重疊的動脈，需要多方位的曝光系列才能顯 示該血管全貌；放射輻射劑量大。dsa實物圖如下圖所示。圖1.6 dsa實物圖1.5醫(yī)用診斷x射線對人體的危害因素醫(yī)用診斷x射線對人體的危害主要為電離輻射對人體產生的生物學效應。電 離輻射對人體的作用主要有兩個途徑：內照射和外照射。x射線機正常運行條件下, 對人體的危害主要是外照射造成

38、的。x射線照射人體時，會對人體產生電離作用, 可以直接破壞機體內某些大分子結構，甚至可直接損傷細胞結構。正常情況下， 射線能量越高、照射劑量越大，對人體造成的輻射損傷越重。人體所受的任何照射，幾乎總是不止涉及一個器官或組織，而且各個器官或 組織的輻射效應的危險度也是不同的，不同種系、個體、組織和器官在受到物理 條件完全相同的照射時，對輻射的反應強弱或速度可能不同。同一個體在其發(fā)育 的不同階段其輻射敏感性亦有差異，隨著個體的發(fā)育進程其輻射敏感性逐漸降低。 胚胎最為敏感，幼年、少年、青年至成年輻射敏感性依次降低，但老年人由于各 種功能衰退，其輻射敏感性又高于成年人。所以，對胎兒和兒童的照射要特別注

39、意 防護。不同組織和細胞對輻射的敏感性不同，總的規(guī)律是分裂和代謝旺盛的細胞 較不旺盛的細胞敏感；胚胎和幼稚的細胞比成熟的細胞敏感。組織和細胞的輻射 敏感性與其分裂能力成正比，與其分化程度成反比。輻射損傷效應按其影響的廣度可分為軀體效應和遺傳效應。軀體效應是指出 現在受照射者本身的效應，遺傳效應是指出現在受照者后代身上的效應。損傷效 應按時間又分為近期效應和遠期效應。照射后數小時至數周內發(fā)生的臨床上可觀 察到的效應稱為近期效應，如急、慢性放射病。照射后數年至數十年出現的效應 稱為遠期效應，如放射性白內障和腫瘤。輻射量是電離輻射的度量衡，分為基本量 和輻射防護量兩大類?；玖堪枋鲚椛鋱龅牧?、描

40、述輻射與物質相互作用的 量和描述輻射效應的量，如照射量、吸收劑量等。輻射防護量是物理和生物效應 權加的量，它直接指出了特定輻射對特定生物體的作用情況，包括劑量當量、有 效劑量等。我國法定劑量單位包括當量劑量的專用單位，如居里、倫琴、拉德和 雷姆。輻射損傷的影響因素包括：輻射種類：不同種類的電離輻射產生的損傷效 應不同，其主要決定因素是射線穿透能力的強弱和電離密度的大小。高能x射線 和y射線的穿透能力強，但電離密度小，外照射時易引起嚴重損傷。照射劑量: 照射劑量是影響損傷效應的主要因素，劑量愈大，效應愈顯著，后果也愈重。例 如，受日本廣島原子彈爆炸輻射作用的幸存者中，受照射劑量越大者發(fā)生實體癌

41、和白血病的頻率越高。劑量率：劑量率即單位時間內機體接受的照射劑量。劑 量率對于決定發(fā)生何種損傷效應十分重要。例如，當累積劑量相同時，不同劑量 率所引起的患者壽命縮短，以及白血病發(fā)生率也不一致。分次照射：同一劑量 的照射，在分次給予的情況下，分次越多，每次間隔時間越長，則損傷效應就越 小。照射部位：由于機體不同部位對輻射的敏感性不同，照射機體的不同部位 引起的損傷效應也是不同的。全身損傷程度以照射腹部最嚴重，其次是盆腔、頭 部、胸部和四肢。照射面積:輻射損傷效應很大程度上是照射的面積越大，損傷 越顯著。照射方式:照射方式分為內照射、外照射和混合照射。在其他因素相同 的情況下，多種照射源引起的復合

42、損傷效應比單一照射源嚴重。x射線機在正常運行過程中由陰極燈絲逸出的電子在管電壓作用下快速朝向 陽極運動，當高速電子流打擊金屬靶發(fā)生軻致輻射而產生x射線，管電壓越高， 電子流速度亦隨之增高，產生x射線的能量也越高。x射線機在運行過程中若其他人員誤入機房則可能受到誤照射,設備故障和不 穩(wěn)定也有可能增加受檢者的受照劑量，從而造成不必要的危害。2電離輻射綜合防護體系及醫(yī)療照射防護基本原則2.1電離輻射綜合防護體系2.1.1輻射防護的目的與任務輻射防護的目的是防治有害的確定性效應，并限制隨機性效應的發(fā)生率，使 它們達到被認為可以接收的水平。輻射防護的任務在于既要保護從事放射工作者、他們的后代以及公眾乃至

43、全 人類的安全；保護環(huán)境；又要允許進行那些可能會產生輻射的必要實踐以造福于 人類。2. 1.2輻射防護基本原則為了達到輻射防護目的，輻射防護必須輻射防護的基本原則，即：輻射實 踐正當化、防護與安全最優(yōu)化和限制個人劑量三項基本原則。1）實踐的正當化放射實踐的正當化是指產生電離輻射的任何實踐要經過論證，或確認該實踐 是值得進行的，其所致的電離輻射危害同社會和個人從中獲得的利益相比是可以 接受的。如果擬議中的實踐不能帶來超過代價（包括健康損害代價和防護費用的 代價）的凈利益，就不應當采用該項實踐。2）防護的最優(yōu)化放射防護的最優(yōu)化是在考慮經濟和社會因素之后，使任何輻射照射保持在可 以合理做到的盡可能低

44、的水平。應當避免一切不必要的照射，以放射防護最優(yōu)化 為原則，在付出的代價和所得的凈利益之間的多種方案進行權衡，求得以最小的 代價獲得最大的凈利益。衡量最優(yōu)化比較簡單而有效的方法是進行代價和利益分析，其目的是確定最 優(yōu)化的防護水平，即如果達到這個防護水平后，再繼續(xù)降低劑量就不適宜了。在 謀求最優(yōu)化時，應以最小的防護代價，獲取最佳的防護效果，不能追求無限地降 低劑量。3）個人劑量限值個人劑量限值是指放射性職業(yè)人員和廣大居民個人所受的當量劑量的國家標 準限值。即個人在1年期間受到的外照射所產生的有效劑量與這一年內攝入的放 射性核素所產生的待積有效劑量兩者之和的值。icrp和我國對放射人員和公眾受照射

45、的年劑量限值都有明確的規(guī)定，任何組 織和個人都必須嚴格遵守。即使個人所受劑量沒有超過規(guī)定的相應的劑量限值， 仍然必須按照最優(yōu)化原則考慮是否要進一步降低劑量。所規(guī)定的個人劑量限值不 能作為達到滿意防護的標準或設計指標，只能作為以最優(yōu)化原則控制照射的一種 約束條件。上述放射防護的三項基本原則是不可分割的放射防護體系，其中最優(yōu)化原則 又是最基本的原則，目的在于確保個人所受的當量計量不超過放射防護標準所規(guī) 定的相應限值。2.1.3我國現行輻射防護的基本劑量限值1）放射工作人員的年劑量限值放射工作人員的年當量劑量是指1年工作期間所受外照射的劑量當量與這一 年內攝入放射性核素所產生的待積當量劑量二者的總和

46、，但不包括天然本底照射 和醫(yī)療照射。我國根據本國國情規(guī)定了放射工作人員劑量限值標準，見表2. 1。表2.1放射工作人員劑量限值標準對象限制內容職業(yè)照射任何放射工作人員連續(xù)五年的平均劑量限值20任何一年中有效劑量50眼晶體年當量劑量150四肢或皮膚年當量劑量500年齡為1618歲接受涉及輻射照射 就業(yè)培訓的徒工和該年齡段學習過 程中需要使用放射源的學生年有效劑量6眼晶體年當量劑量50四肢或皮膚年當量劑量150注：16歲以下的任何人不得接受職業(yè)性照射在特殊情況下，依照審管部門的規(guī)定，劑量平均期可由5年延長至10個連續(xù) 年，并且，在此期間，任何放射工作人員所接受的年平均有效劑量不得超過20msv,

47、任何單一年份不應超過50msv。此外，當任何一個工作人員自此延長平均期開始以 來所接受的劑量累計達到10omsv時，應對這種情況進行審查。女性放射性工作人員一旦意識到自己應經懷孕，就要避免電離輻射的影響。 由于胎兒不屬于職業(yè)人員，只能按一般公眾對待。因此，ibss規(guī)定在孕期內胚胎 和胎兒接受的劑量不得超過1msv。icrp規(guī)定只要婦女宣告懷孕，在孕期余下的時 間應施加補充的劑量限值，對腹部表面的劑量不得超過2msv,為了保護胎兒的安 全，還要限制放射性核素的攝入量，不得超過年攝入量限值的1/20o2）公眾個人的劑量限值公眾個人的劑量限值是指任何一年內所受外照射的劑量當量與這一年內攝入 放射性核

48、素所產生的待積當量劑量二者的總和，但不包括天然本底照射和醫(yī)療照 射。我國規(guī)定的公眾個人的劑量限值標準見表2. 2。表2. 2公眾個人的劑量限值標準對象限制內容公眾照射公眾個人年有效劑量1特殊情況下，在5個連續(xù)年的年平均劑量不超過1 msv時，年 有效劑量5眼晶體年當量劑量15皮膚年當量劑量50公眾照射個人劑量限制除以上規(guī)定外，對接受放射性照射患者的慰問者及探 視人員也有劑量限制。對于患者的慰問者，并非是他們的職責，明知會受到照射 卻自愿幫助護理、支持和探視、慰問正在接受醫(yī)學診斷或治療的患者人員，他們 所受到的照射要加以約束，使他們在患者診斷或治療期間所受到的劑量不得超過 5msvo將探視攝入放

49、射性物質的患者的兒童所受的劑量限制于1msv以下。2.2醫(yī)療照射防護基本原則醫(yī)療照射限于作為其本身的醫(yī)學診斷與治療的一個組成部分的個人所受到的 照射，以及知情并愿意在診斷或治療中幫助扶持病人或使之舒適的人（不是職業(yè) 照射）所受的照射。醫(yī)療照射防護也應遵循防護三原則。2. 2.1醫(yī)療照射實踐的正當化在醫(yī)用x射線診斷中，要認真權衡應用x射線診斷是否有必要，診斷帶來的 社會和經濟效益是否超過輻射給患者帶來的損害和患者投入的經濟上的代價，醫(yī) 師應從職業(yè)道德上去綜合分析，權衡利弊，避免濫用x射線診斷。2. 2.2醫(yī)療照射的最優(yōu)化由于多數造成醫(yī)療照射的程序明顯是正當的，并且這些程序通常都是為了受 照者的直

50、接利益，所以比之大多數其他輻射源的應用，醫(yī)療照射的防護最優(yōu)化較 少受到注意。因此診斷放射學還留有很大的降低劑量的余地，有簡單而且費用低 的措施可用于降低劑量而不損失診斷信息。做同樣的診查，其劑量可相差到2個 數量級，對某些常用的診斷過程應考慮采用由適當的專業(yè)機構或審管機構選定的 劑量約束值或調查水平。2. 2.3醫(yī)療照射的劑量限值醫(yī)療照射通常旨在給受照個人以直接利益。如果此項實踐具有正當性，而且 防護是最優(yōu)化的，病人的劑量將會是符合于醫(yī)學目的的盡量低的水平。進一步施 用限值反而對病人有害。同樣的，在考慮是否符合職業(yè)或公眾限值時，把病人在 診斷或治療中所受劑量包括進去也是不合適的。2.3醫(yī)用診斷

51、x射線機的性能防護2. 3.1醫(yī)用診斷x射線機的性能防護要求醫(yī)用診斷x射線機的防護性能要求按照醫(yī)用診斷x線衛(wèi)生防護標準(gbz 138-2002)規(guī)定執(zhí)行。在醫(yī)用診斷x射線機的防護性能檢測中，不同的x射線機需要檢測不同的項 目，具體檢測項目及標準限值如下。表2. 3普通x射線機檢測項目及標準限值序號檢測項目標準限值1 管電壓指示的偏離±10%2 曝光時間指示的偏離±10%3 輸出量重復性w10%4 輸岀量線性±20%5 有用線束半值層(mmai)22.36 sid的偏離±5%7 垂直度偏離w6。8 光野與照射野偏離w2%sidnx射線球管泄漏輻射(一 “

52、9 、w1000gy/h)表2. 4普通熒光屏透視機檢測項目及標準限值序號檢測項目標準限值1透視受檢者入射體表空氣比釋動能率典型值（mgy/m i n）w252空間分辨力（lp/mm）20. 63影像增強器系統(tǒng)的低對比度分辨力w4%, 7 mm4影像增強器的入射屏前空氣比釋動能率（u gy/mi n）w605x射線球管泄漏輻射（ugy/h）<10006透視熒光屏的靈敏度（cd/m2） / （cgy/min）m0. 087照射野和中心對準w2%表2. 5 ct機檢測項目及標準限值序號檢測項目標準限值1診斷床定位精度（連續(xù)前進）（mm）±22診斷床定位精度（連續(xù)后退）（mm）

53、77;23水的ct值（hu）±64均勻性（hu）+ 65高對比分辨力（lp/cm）24.06低對比分辨力（對比度0. 6%） （mm）w5. 67層厚偏差（s8mm）±15%8層厚偏差（8>s>2mm）±30%9層厚偏差（sw2mm）±70%10定位光精度（m2±311ct劑量指數（頭模）（mgy）w50表2. 6普通牙片機/牙科全景機檢測項目及標準限值序號檢測項目狀態(tài)檢測要求1過濾材料厚度（mmai）$1.52最短焦皮距（cm）2203集光筒直徑（cm）w64連接曝光開關電纜線長度（ni）m25輸出量重復性w5%6有用線束半值層（

54、mmai）21.57x射線球管泄漏輻射（gy/h）w250表2. 7乳腺機檢測項目及標準限值序號檢測項目標準限值1胸壁側的射野準直射野全部覆蓋膠片2胸壁側的射野與臺邊的準（mm）超出臺邊v53光野照射野的一致性（mm）三邊分別在±8內4輻射輸出量的重復性在土 5%內5半值層（mmai ）30.32. 3. 2醫(yī)用診斷x射線機的性能防護檢測方法1）x射線源組件泄漏輻射的檢測 將x射線源組件的出線口完全封閉（可用不小于4nirn的鉛板緊密封住窗口）。 在最高工作管電壓對應的最大連續(xù)工作管電流下，用x射線防護檢測儀在 距x射線管焦點1m的球面上進行掃描巡測，如發(fā)現大于0. 1mgy/h部位

55、，應對該 位置進一步測量。 選取距x射線管焦點伽的球面上三條圓周線，每隔45°取一測試點，測量 24點泄漏輻射的空氣比釋動能率，每點取100cm2區(qū)域內的平均值。 對只能進行攝影的x射線源組件，按x射線機的額定容量，每小時允許的 最高總電流時間積加載測得累積1h的空氣比釋動能。 對使用單位正常運行中的x射線機進行防護監(jiān)測，可在x射線管電壓70kv、 管電流3ma條件下進行泄漏輻射檢測，其評價標準相應取0. 12mgy/ho2）有用線束入射體表空氣比釋動能率的檢測（1）普通熒光屏x射線機的檢測 將探測器置于有用線束中心。焦臺距固定的機器，探測器置于距床面20mm 的熒光屏一側。焦屏距固

56、定的機器，探測器置于距焦點350mm處。便攜式機器， 探測器置于距焦點300mm處。 在確認無附加過濾的情況下，取管電壓70kv、管電流3ma進行測試。 檢測中采用水箱體模，其外尺寸為250mmx250mnix 150mm,箱壁用有機玻璃 制作。（2）有影像增強器x射線機的檢測 將探測器置于有用線束中心。x射線管頭在床下時，探測器置于床上，其上 方50mrn處放置體模；x射線源組件在床上時，探測器置于床上300mni處，體模置 于探測器下方。 有自動照射量率控制的x射線機，加40血鋁衰減層，無自動照射量率控制 的機器在70v, 1ma條件下進行測試。3）立位和臥位透視防護區(qū)測試平面上空氣比釋動能率的檢測 將水箱體模置于有用線束中，臺屏距調至250血，熒光屏上照射野面積調至250mmx 200mmo 在70kv, 3 ma條件下，用x射線防護監(jiān)測儀在透視防護區(qū)測試平面上進行 掃描巡視，如發(fā)現立位透視防護區(qū)測試平面的空氣比釋動能率大于5ugy-h臥 位透視防護區(qū)測試平面的空氣比釋動能率大于15ugy-h1,應對該位置進一步測 量。4