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【维修案例】——X射线机常见故障

发布时间:2015-07-26作者:器械科-转载



X射线设备基本原理与发展概览



X 射线(X-Ray),又称为爱克斯射线、伦琴射线或 X 光,是波长在 0.01 ~ 10 nm 之间的电磁辐射,其中 波长大于 0.1 nm 的叫做软 X 射线,而短于 0.1 nm 的 叫做硬 X 射线。X 射线最初用于医学成像诊断是在 1896 年,在之后的 100 多年历史中,X 射线逐步成为医学影 像学的基础工具之一,并且衍生出现代医学的一个重要 分支 - 放射医学。


X 射线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影 像,一方面是基于 X 射线的特性,即穿透性、荧光效应 和摄影效应 ;另一方面是基于人体不同组织有材质、密 度和厚度的差别。这种差别使得 X 射线透过人体不同组 织结构时被吸收的程度不同,所以到达荧屏或胶片上的 X 射线量就有差异。这样,在荧屏或胶片上就能够形成 黑白对比不同的影像。


在 X 射线成像设备中,X 射线管是具有阴极和阳极 的真空管,阴极用钨丝制成,通电后可发射热电子,阳 极(靶极)用高熔点金属制成(一般用钨,用于晶体结 构分析的 X 射线管还可用铁、铜、镍等材料)。用几万 伏至几十万伏的高压加速电子束轰击靶极,X 射线即从 靶极发出。


随着计算机技术的发展,X 射线成像的数字化技术 也有了突破。作为图像载体的 X 射线感光胶片因为其储 存不便、管理困难和分辨率低等原因,已经不能满足人 们的需求。取而代之的是“X 射线摄影数字化技术”,可 直接将 X 射线造成的影像光信号转化为电信号,再经过 计算机数字图像处理后,变成光信号记录在成像底片上。


医用 X 射线诊断技术的发展,始终围绕着降低辐照 剂量和提高图像质量这两个根本问题进行。其中具有里 程碑意义的设备有 1913 年 Bucky 发明的滤线栅 ;20 世 纪 50 年代被研制出来的旋转阳极 X 射线管、X 射线影 像增强器 ;1972 年被研制出来的计算机断层扫描装置(CT)。


近代 X 射线诊断设备发展的趋势和技术先进性的标 志是高频化(高压发生器)、数字化(X 射线影像)和 智能化(控制系统)。

其中高频化设备是采用高频(2 ~ 100 kHz)逆变 技术,使 X 射线线管电压由工频 50 Hz 脉动变成准直流(纹波 =10%~ 20%)。这极大地提高了输出 X 射线的 质量。使患者皮肤剂量降低了约 40%,X 射线有效剂量 提高了约 65%。与此同时,由于设备采用了电子闭环控制, 可实时修正误差,因而提高了精度、重复性及可靠性。高 压建立时间也缩短到 ms 以下,最短曝光时间可达 1 ms, 提高了图像的时间分辨能力。而装置由于高压变压器铁芯截面随工作频率的提高会成比例地减小,变得更轻更小。


数字化设备是用数字化手段采集、处理、存储、显示和传输 X 射线图像。由于临床综合图像诊断、医 院信息化管理和远程医疗的需要,X 射线影像数字化 是不可逆转的发展趋势。同时,数字化也是提高 X 射 线影像的软组织鉴别能力的有效途径。目前,X 射线 影像数字化技术有三种形式,分别为 :数字 X 光摄影 术(Digital Fluorography,DF), 即 Ll( 影像增感 器)+XTV(X 射线电视系统)+ 影像工作站(采集、处 理、存储、显示 ),如数字减影装置(DSA)和数字 点 片 装 置(DSI);计 算 机 X 射 线 摄 影 术 (Computed Radiograph,CR), 即卤化物潜像板(IP) 一激光扫 描读取 A/D 转换器、数字图像 ;直接数字化X 射线摄 影术(Digital Radiograph,DR), 即采用面阵平板 摄影板(Flat Panel Imager)直接形成数字化影像。


DR 是 X 射线影像数字化发展的主流,但其关键技术目 前尚待完善,如平板影像板、高速大容量工作站及高 分辨能力显示器等,而且高昂的价格也是影响其临床 广泛应用的主要障碍,即使在发达国家也远未普及。 相比较而言,前两种形式是相对成熟的 X 射线影像数字化技术,临床普及面也比较广。


智能化设备是采用微电子和计算机技术,简化操作 程序,提高智能化程度和工作效率,使人机界面更友好、 更个性化,同时也提高了设备的自检功能和容错能力, 简化了结构,降低了成本。


本章汇集了医用 X 射线设备故障维修案例,供同行参考。







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