X射线摄影和荧光检查
X射线摄影和荧光检查是X射线投射技术,它们通过身体时,将X射线束的差异衰减情况进行成像。X射线摄影捕捉单个静态投射图像,而荧光检查则产生连续的实时序列,用于观察运动和指导手术。两者都将解剖结构显示为二维“影图”,其中重叠的结构被叠加在一起。
Definition
X射线摄影是通过X射线穿透身体后在探测器上形成的模式来生成静态图像,而荧光检查则是以相同方式生成连续、实时的X射线图像序列。
Scope
本主题涵盖投射X射线图像的形成方式、用于解读解剖结构的四种基本X射线密度(空气、脂肪、软组织/水和骨骼或金属)、静态X射线摄影和动态荧光检查之间的区别,以及电离辐射成像固有的辐射防护考虑。它是一份关于图像生成和解剖结构显示的参考资料,而非临床指导。
Core questions
- X射线的差异衰减如何产生X射线对比度?
- 基本的X射线密度有哪些?它们如何与组织对应?
- 荧光检查如何增加静态X射线摄影无法捕捉的时间信息?
- 在投射成像过程中如何管理患者和操作者的辐射暴露?
Key concepts
- X射线差异衰减
- 投射(叠加)成像
- 四种基本X射线密度
- 静态X射线摄影与实时荧光检查
- 荧光检查造影剂
- 辐射剂量和ALARA原则
Mechanisms
X射线束在穿过不同密度和原子序数的组织时会发生差异吸收和散射;透射的光子撞击探测器,产生图像,其中密度较大的结构显得较亮(衰减较多),而充满空气的结构显得较暗。由于图像是沿光束路径的总和,因此路径中的所有结构都叠加在同一平面上。荧光检查使用连续的低剂量X射线束和实时探测器,以便动态观察运动——吞咽、关节运动、造影剂流动或导管推进——通常使用碘化或钡造影剂使空腔结构显影。X射线束生成、衰减和探测的基本物理原理在标准医学物理学参考资料(Bushberg et al., 2012)中有详细阐述。
Clinical relevance
投射X射线摄影仍然是显示骨骼和胸部解剖结构的一线方法,标准化的描述性术语支持对此类图像进行一致解读(Hansell et al., 2008)。荧光检查提供了许多图像引导手术中使用的实时解剖指导。本条目描述了这些图像如何描绘解剖结构,不提供个性化的诊断或治疗建议。
Epidemiology
投射成像使用电离辐射,尽管单个X射线摄影的剂量通常较低,但X射线成像累积的人群暴露是一个公认的公共卫生考虑因素,它构成了将剂量保持在合理可达到的最低水平(ALARA)的原则(Brenner & Hall, 2007; ICRP, 2007)。由于X射线束开启时间延长,荧光引导手术可能会产生相对较高的剂量。
History
投射X射线摄影始于威廉·伦琴于1895年发现X射线,并迅速成为显示内部解剖结构的基础成像方法。X射线图像的实时观察——荧光检查——紧随其后,随着图像增强器以及后来数字平板探测器的引入,其安全性和图像质量显著提高。辐射防护的正式框架通过ICRP(2007)等机构得以巩固。
Key figures
- Wilhelm Röntgen
Related topics
Seminal works
- hansell-2008
Frequently asked questions
- X射线摄影和荧光检查有什么区别?
- X射线摄影捕捉单个静态X射线投射图像,而荧光检查则产生连续的实时X射线序列,显示运动,例如造影剂流动或导管推进。
- 为什么骨骼在X射线照片上显示为白色,而空气显示为黑色?
- 骨骼等密度较高的组织会衰减更多的X射线,因此到达探测器的光子较少,这些区域显得较亮;空气衰减很少,因此到达探测器的光子较多,这些区域显得较暗。