雙能X線吸收法

雙能量調(diào)光子骨密度儀是利用兩種不同能量的調(diào)光子穿過人體骨骼后的衰減和吸收不一樣，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后得到人體骨鵑中礦物質(zhì)的含量:這兩種能量的調(diào)光子，一種是40kev左右)一種是80kev左右。我們采用DEXA法，調(diào)射線管發(fā)出連續(xù)光譜，用調(diào)射線吸收片吸收后只剩下40幾kev和80多kev兩種能量的光子，圖象系統(tǒng)采用通用微機(jī)系統(tǒng)加專用獲取和處理芯片。(過去的系統(tǒng)多采用專用圖像處理機(jī)，不易更新和改進(jìn))。采用通用微機(jī)系統(tǒng)，可以隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而不斷更新，而不需廢掉整個圖像處理系統(tǒng)，這樣既不斷保持先進(jìn)性，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

雙能量調(diào)光子骨密度儀，基本上分為測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就是一臺PC計(jì)算機(jī)配上高分辨彩顯和彩色打印機(jī)以及完整的DEXA軟件包。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收測量系統(tǒng)傳遞過來的測量數(shù)據(jù)并實(shí)時地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖象進(jìn)行顯示。DEXA軟件包包含了臨床所需的全部功能，即能夠提供評價腰椎、股骨、前臂、脛骨、肱骨、側(cè)位腰椎、全身等部位以及身體組織成分的能力。軟件包里還有各個年齡組人群骨密度和骨礦物含量的正常值范圍，用于與受檢者進(jìn)行對照比較。

測量系統(tǒng)較為復(fù)雜，它包括雙能量調(diào)線發(fā)生器、單探測器或多探測器陣列、CT床、C型臂(探測器在其上端，調(diào)線發(fā)生器在其下端)、C型臂作調(diào)、Y方向運(yùn)動的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、還有用于測量與控制的電子學(xué)線路部分。測量系統(tǒng)具有單獨(dú)的自控系統(tǒng)，它控制測量系統(tǒng)的全部運(yùn)作并將采集到的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)。

⒈穿透作用 穿透作用是指X射線通過物質(zhì)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(zhì)?？梢姽庖蚱洳ㄩL較長，光子其有的能量很小，當(dāng)射到物體上時，一部分被反射，大部分為物質(zhì)所吸收，不能透過物體;而X射線則不然，咽其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時，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)，密度大的物質(zhì)，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(zhì)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(chǔ)。

⒉電離作用

物質(zhì)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(yīng)和散射過程中，出現(xiàn)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(jìn)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(fù)離子將很快復(fù)合，不易收集。但在氣體中的忘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(jù)這個原理制成的。由于電離作用，使氣體能夠?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)。電離作用是X射線損傷和治療的基礎(chǔ)。

⒊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、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時，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(zhì)發(fā)生熒光的作用叫熒光作用。熒光強(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)。在X射線診斷工作中利用這種熒光作用可制成熒光屏，增感屏，影像增強(qiáng)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(qiáng)膠片的感光量。

⒋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，這就是熱作用。

⒌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(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。

1.感光作用 同可見光一樣，X射線能使膠片感光。當(dāng)X射線照射到膠片上的溴化銀時，能使銀粒子.沉淀而使膠片產(chǎn)生"感光作用"。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，囡人體各組織的密度不同，對X射線量的吸收不同，致綻膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線的影像。這就是應(yīng)用X射線作攝片檢查的基礎(chǔ)。

⒉著色作用 某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，經(jīng)X射線長期照射后，其結(jié)晶體脫水而改變顏色，這就叫做著色作用。

當(dāng)X射線照射到生物機(jī)體時，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，稱為X射線的生物效應(yīng)。不同的生物細(xì)胞，對X射線有不同的敏感度。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(jī)體也有傷害，因此要注意人體的防護(hù)。X射線的生物效應(yīng)歸根結(jié)底是由X射線的電離作用造成的。由于X射線具有如上效應(yīng)，因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究等各種領(lǐng)域，獲得了廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)探傷，晶體分析等。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。