X 射線的應用及其醫學計量研究

王 燕

（邢臺市計量測試所，河北 邢臺 054000）

在醫學領域，放射學是一個熱門課題，是通過放射線照射后獲得組織圖像，主要用于骨骼病變和部分軟組織病變的檢測。在當前國內外醫療水平均得到提高，人們對X射線的應用也越來越廣泛，通過X 射線可以幫助臨床醫生診斷各類疾病[1]。同時，X 射線產生的電離輻射，也會對人體造成一定危害，尤其傷害胎兒細胞后會引起畸形或死胎。因此，為保證患者的診斷安全，要求檢驗人員嚴格控制X射線的照射劑量，提高其可靠性與安全性。

1 X 射線的基本概述

X射線屬于電磁波的一種，其波長范圍在0.01nm～10nm之間。從理論上分析，X 射線是由原子中電子在能量相差懸殊的兩個能級之間躍遷所形成的粒子流，屬于電磁波，具有物理效應、化學效應與生物效應[2]。

X 射線的物理效應是穿透作用以及熒光作用，其波長短，能量大，具有穿透性，特別是在照射到化合物的時候能夠促使物質發出可見光以及紫外線，應用這一原理能夠觀察成像的效果。化學效應則主要體現在感光作用與著色作用兩個方面，同時X 射線生物效益可以照射在生物機體的時候，抑制與破壞生物細胞，使其產生不同程度的病變。

2 醫學上X 射線的應用

因為X 射線具有一定的穿透能力，可以透過人體顯示骨骼或者組織的缺陷，價值比較高，目前相關學者對其展開了研究與分析。

2.1 影像診斷學上的應用

X 射線在影像診斷學當中得到了有效的應用，依據其穿透作用、感光作用能夠穿射到人體，對組織所出現的缺陷加以分析。同時人體組織涉及到了四大類，分別是軟組織、脂肪、氣體、骨骼，其比重與X 射線吸收系數、影像密度之間存在一定的關聯性[3]。當X 射線穿過人體之后，組織器官的厚度比較大或者密度比較高，那么在熒光屏上所顯示的熒光會比較少，出現發暗情況，膠片上乳劑感光少呈現出白色。其中，關于人體組織X 射線吸收系數與影像密度之間的關系見表1。

表1 人體組織X 射線吸收系數與影像密度之間的關系表

從另外一個角度分析，現階段在科技的不斷發展下，X 射線成像技術與計算機技術得到了有序整合，并延伸出CR、CT 等各類成像技術，在對其進行研究當中，可以從不同的角度出發。

（1）CR 主要采用影像版，將X 射線進行成像數字化，不僅從本質上打破了傳統成像技術所帶來的約束，而且也在一定程度上實現對計算機的有效應用，在多層次的觀察當中減少X 射線的放射量，降低患者的損害。（2）DR 主要通過信號采集技術進行數字信號的模擬，并將其存儲于計算機中，不僅可以分析，而且可以保存，當然數字圖像比較清晰，觀察的范圍比較廣泛，特別對于對比度比較小的物體，能夠得到很好的觀察。（3）血管造影的圖像再經過數字化處理之后，可以及時的去除不用的圖像，僅僅只看血管圖像，無論是圖像的清晰度還是血管寬度的度量均優于其它影像技術。（4）CT 技術能夠針對性的構建立體的斷層圖片，并且以旋轉的方式照射人體，及時的將光轉變為電信號，以立體的形式進行層層疊加，形成立體圖像[4]。

2.2 疾病治療上X 射線的應用

疾病治療上X 射線同樣得到了有效的應用。依據其生物效應，應用X 射線進行細胞組織的照射，破壞細胞組織，以此達到治療的目的，其中在腫瘤治療當中X 射線比較常見。就目前而言，X 射線設備包括普通X 射線治療及與X刀兩種，可以通過人體能產生電離作用，形成生物效應，對旺盛分裂期的細胞加以破壞，起到治療的良好作用。曹明[5]等人的研究中，采用X 刀立體定向放射治療技術治療51 例顱內轉移瘤患者，結果顯示患者的中位生存期為13 個月，且年齡≥55 歲,治療前KPS 評分≥70 分的患者，生存期明顯延長。

2.3 在醫學防護中X 射線的應用

嚴格意義上分析，X 射線雖然能夠進行診療與治療，但是也會帶來一系列的負面影響，假如人體照射比較多，會產生放射反應，出現脫發、視力障礙、白血病等等，此外對于特殊人群，比如像孕婦則要給予相應的措施加以保護，避免受到電離輻射所造成的危害以及所帶來的影響。另外在生活當中人們所接觸到的電離輻射主要來自于醫療輻射，因此在新時期加大對X 射線醫學防護的研究至關重要。周秋霖[6]研究了帳篷式X 線攝影防護罩在床旁攝影中的應用，結果顯示防護罩使用后，可有效減少受檢者周圍患者所受輻射。

3 醫學計量的重要意義

3.1 醫學計量是疾病診斷的基礎

毋庸置疑，現代醫學的主要特點便是借助相應的醫療設備對病情進行測定，為臨床診治奠定基礎，以此真正做到對癥下藥。從最開始的體溫計到現在的CT 掃描等，均可以實現對人體組織的定量分析，提高了診斷的準確，甚至可以說診斷準確與否與醫療設備、器具量值準確性有所關聯。不可否認的是眾多醫療設備能夠有效解決疑難疾病，達到早治療的目的，然而需注意的一點是需要不做好醫學計量，則會對臨床疾病診斷產生影響，舉例說明，假如CT 掃描機的分辨力下降，其誤差會變大，出現誤診。

3.2 醫學計量是檢驗分析的保證

無論從哪一個角度分析，均可以清楚的認識到在檢驗分析中會應用計量器具，比如像常規檢查、病理研究、生化分析等[7]。對于大型醫院而言，每天需送檢的樣品超過上萬件，而這些樣品離不開檢驗分析儀器，所以可以說醫學計量是檢驗分析的保證，是檢驗人員的眼睛，如果未針對性的做好計量工作，不僅無法提高數據的準確性，甚至還會出現誤診。

3.3 醫學計量推動計量事業發展

醫學計量實現了計量學與生物醫學工程的滲透，是建立在傳統計量基礎之上的，涉及到了超聲、激光、電離輻射等，可以廣泛應用與臨床診斷。在當前醫療技術的發展下，各類新型的醫學計量器具得到發展，特別是網絡技術的出現，更是帶動其發展與進步。

4 醫學計量在X 射線診療當中的作用

就目前而言，時代在不斷發展，社會在不斷進步，生命科學日益精準，與此同時，醫學治療的質量有所提升，這種情況下，人們對X 射線所提出的要求更多，以減少X 射線照射量為主，這種發展背景下需不斷提高X 射線的防護水平[8]。換而言之，在醫學計量之中，放射計量是其中不可或缺的一部分，可以進一步保證輻射計量的可靠性，意義重大。

4.1 醫用輻射劑量

從整體角度分析，應用輻射劑量體現在兩個方面，分別是對放射診療設備加以監測，對照射量計等計量器具進行檢定校準，作為醫療體系當中不容或缺的一部分，X 射線作用比較明顯，但是放射性計量設備的準確性從本質上關系到了醫患人員的生命安全，需要對其加以檢測與控制，X 射線輻射計量器具是指醫用輻射源所涉及到的各類應用設備，主要通過電離輻射對人體生理以及病理加以測定，確定能量的輸出，以此起到診療與治療的目的。假如這一系列的計量器具輸出量值不符合基本的要求，則會對患者的身體造成影響，所以需要提供計量保障，統一計量量值，保證電離輻射計量量值的溯源性。同時，以X 射線為代表的電離輻射在醫學領域的發展中有著不可忽視的作用，會推動電離輻射計量的有效發展。另值得注意的一點，電離輻射計量學與醫學量大領域具有交叉線，所以在法制計量體系下針對性的開展計量活動十分重要[9]。

4.2 醫學計量所產生的作用

醫學計量于無形當中推動了X 射線的作用與價值發揮，其作用主要體現在以下幾個：第一，為讓醫學影像設備獲得影像準確程度，針對性的制定其溯源途徑是目前的重中之重，需要從不同的角度出發加以研究與分析。第二，關于X 射線的源、場特性參數的計量標準，還需進一步解決。IAEA 以及BIPM 現如今已經將空氣比釋動能列入對比當中，甚至在2006 年由計量科學院針對X 射線提出了相應的計量標準[10]。所以無論從哪一個角度分析，均可以清楚的了解到醫用輻射劑量至關重要，是X 射線應用的關鍵所在，需做好計量標準裝置的分析與研究，針對性的構建量值溯源體系，盡可能解決溯源問題以及檢測問題，為其提供良好的技術手段，保證醫學X 射線診療結果能夠得到互相認可，減少重復檢查，推動我國醫療行業的發展與進步，這樣才能為人們診療與治療。

5 結語

總而言之，因具備獨特的物理效應、化學效應、生物效應，X 射線在醫學診斷以及治療當中得到了廣泛的應用，其中如果控制不好，那么則會產生一系列的負面影響。除此之外，通過對放射診療設備的監測以及對計量器具的檢定校準，可以針對性的構建切實有效的量值溯源體系，且能夠促使應用放射設備質量得以保障，能夠提供其技術支撐。