1895年,德國物理學家倫琴發現了X射線,不久被應用于人體的疾病檢查,邁出了影像學檢查的第一步。普通X光和CT檢查都是利用X射線成像,有一定的輻射性。感冒咳嗽時醫生往往會給我們開胸部X線或CT檢查單。很多同伴看到這些檢查單,都會有疑問“這種檢查有輻射,會不會對身體造成傷害”“可不可以不做這個檢查”。其實在我們日常生活中存在著多種形式的輻射,我們每時每刻都會接收到各類自然輻射,包括電離輻射、粒子流、聲輻射、熱輻射等。這些輻射稱為天然本底輻射,通常不會對人體健康造成危害。X射線屬于電離輻射,常規用于醫學檢查的X射線輻射劑量都在安全范圍內,并沒有想象的那么可怕,我們對它要有科學理性的認知。
X射線的產生是高速電子和陽極靶材的原子在相互作用中能量轉換的結果,是電子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的粒子流,是波長介于紫外線和γ射線之間的高能電磁波。它的波長比可見光短得多,在0.01~10納米之間。也就是說,X線的產生必須具備三個條件:電子源、真空高速電子的產生、電子的驟然減速。高速電子轟擊陽極靶面發生了能量轉化,其中僅僅只有不足1%的能量轉化為X射線,由X線窗口發射;99%以上的能量轉化為熱能,由散熱裝置散發出去。X射線在醫學、物理學和其他科學領域中有著廣泛的應用。在醫學領域,X射線被用于診斷各種疾病,如骨折、炎癥、感染、腫瘤等。通過X線成像技術,醫生可以看到人體內部正常結構的改變,從而對疾病做出較準確的診斷。X射線成像技術通常包括傳統的X線光片和更先進的X線計算機體層成像(CT),以及數字減影血管造影(DSA)技術。
X線具有與成像相關的特性,如穿透性、熒光效應、感光效應和電離效應。透視檢查主要運用熒光效應和電離效應,拍片運用感光效應。X線還具有生物學效應,主要應用于放射治療。
X線成像是透過人體的射線直接形成的灰度圖像。由于人體各組織的密度不同、組織結構類型和厚度不同,X線穿過人體不同組織后其強弱不同,對片子上感光物質的作用大小不同,就形成了我們見到的黑白程度不同的X光片圖像,它們反映了人體組織結構的解剖和病理狀態。組織密度越高,比重越大,吸收的X線量就越多,圖像越白;組織密度越低,比重越小,吸收的X線量就越少,圖像越黑。通常的X線光片是X線穿透路徑上不同密度和厚度的組織結構影像的疊加,是重疊圖像。由于X線呈錐形投射且X線管的陽極靶面有一定面積,X線光片影像會產生伴影并有一定程度的放大,使圖像的清晰度減低。
CT掃描也是利用X射線穿透人體組織形成的圖像,由于不同密度及厚度組織對X射線的吸收程度不同,導致X射線強度的衰減不同。探測器接收穿透人體后的X射線,將其轉換為電信號。電信號經模數轉換后送入計算機,通過特定的算法處理,重建出人體的斷層圖像。CT檢查更有利于小病變的發現和病變內部結構的觀察。
DSA技術是比較新興的X射線成像技術,多用于血管成像檢查。它是將造影劑注射入血管內,使被檢查血管顯影,根據血管的走形、分布、位置變化來判斷疾病,以明確血管有沒有病變,比如血栓、畸形血管團、血管狹窄、動脈瘤、惡性腫瘤等。它可用于全身血管成像,比如四肢、心臟、腎臟、肺部、腦部等。對評估病情發展、預后有重要作用,為介入治療提供精準的定位和導航。
X射線是一種電離輻射,對人體存在一定的潛在危害。X射線可以殺死人體正常細胞,尤其是白細胞,導致細胞數量減少,造成細胞損傷和死亡。長期暴露于X射線中,導致血液中白細胞減少,降低免疫力,增加患病風險;還可能使細胞發生基因突變,增加患癌風險。X射線對胎兒發育有影響,可能導致畸形或流產。
X射線輻射劑量單位為毫西弗mAv,通常以年累積量來計算。日常生活中接受的天然本底輻射劑量為2~3毫西弗/年。吸煙者按每日一包煙計算,每年受到的輻射劑量為10~50毫西弗,這比大多數醫用X線檢查輻射劑量都高得多。常規醫療檢查中的X射線量相對較低,通常在安全范圍內。一次胸部X光檢查的輻射劑量約為0.02毫西弗(與日常生活10天內所受的輻射劑量相當,或相當于坐一次飛機)。
CT掃描為斷層成像,對同一部位,輻射劑量較X線光片大,如胸部平片和胸部CT的輻射劑量分別為0.02毫西弗和6毫西弗,腰椎平片和腰椎CT的輻射劑量分別為1.5毫西弗和6毫西弗,腹部平片和腹部CT的輻射劑量分別為0.7毫西弗和8毫西弗。但CT獲得的影像信息遠多于X線光片。CT的輻射劑量根據掃描部位和技術要求的不同而有所變化,一次胸部CT平掃檢查的輻射劑量為210毫西弗(相當于坐飛機來回美國12次),低劑量CT每次檢查的射線量僅為0.5~2毫西弗,大約是常規CT的10%。
輻射劑量需累積到一定程度,才會對人體造成某些傷害,這主要指短期內多次接受X線輻射。間隔地或較長時間做一次X線或CT檢查,不會造成身體的危害。常規CT檢查的輻射劑量遠低于可能引起確定性損害的劑量水平。研究發現,人在一年內能接受50毫西弗輻射劑量,致癌的累計風險劑量為100毫西弗。所以受到的輻射劑量肯定是越少越好,通常每年進行2~5次的CT檢查在可接受范圍之內。
X射線防護是確保放射工作人員和公眾安全的關鍵。X線的防護原則是確定X線檢查的必要性,避免不必要的照射;通過技術優化和管理措施,盡量使受照劑量保持在可接受的最低水平。接受X線檢查時,被檢者應配合醫生做好檢查前準備,縮短檢查時間,避免不必要的重復照射;常規體檢或篩查可使用普通X線光片或低劑量CT掃描;做好防護措施,戴鉛帽、圍鉛圍脖、穿鉛圍裙、使用鉛屏風等。放射工作人員隔室操作,操作時確保防護門關緊、射線停止后再進入機房。我國相關輻射法規規定,放射工作人員必須配備個人劑量儀,每年常規進行放射工作人員健康體檢,發現可疑異常暫時脫離X線工作環境。每年對放射工作環境所受輻射劑量至少進行一次檢測,嚴格控制在限定劑量限值內;還需對射線裝置進行年度合格性檢測。
X線設備機房和墻面都是經過特殊處理的,墻面涂有硫酸鋇材料或利用鉛板進行屏蔽,門用鉛板內嵌做成,觀察窗用鉛玻璃進行防護,能屏蔽和消減輻射。影像科候診過道是檢測不到X射線的。每年都有專門的第三方輻射檢測機構對影像科場所放射防護進行檢測,包含了四面墻外30厘米處、機房樓上距地面1米處、觀察窗外30厘米處、控制室門外30厘米處、機房門外30厘米處、過道、操作間及外圍環境等,確保輻射劑量在規定數值內。同時對影像科醫用X線成像設備進行質量控制,檢測是否符合相關標準要求。另外,保持良好的生活習慣,增強機體免疫力,也是減少X線對人體損害的措施。
檢查前一定要了解X射線檢查各種注意事項,有禁忌證者應提前告知醫生。女性在懷孕期間,尤其是孕早期,應避免做X線檢查。孕期胎兒常規檢查選擇超聲檢查,兒童應盡量少做X線檢查。被檢查者及家屬應坐在走廊等候,不要站在檢查室門口,防止不必要的電離空氣輻射;留意檢查室門上方的輻射警示燈,燈亮時應盡量離開檢查室門口。被檢查部位穿著沒有任何金屬飾品的衣服,不要戴任何首飾,手機放在置物臺上;配合影像科醫生,按要求擺好檢查部位,調節呼吸,確保一次性檢查成功;對輻射比較敏感的器官(如甲狀腺、顱腦、性腺)使用防護用品遮擋。兒童和老人有家屬陪護時,家屬也應做好防護。胸部CT體檢采用低劑量掃描,常規篩查以胸部X光片為主。
總的來說,醫療診斷中常規檢查使用的X射線是被嚴格控制的。醫生和放射科醫生會權衡輻射劑量與診斷需求之間的關系,采取相應措施最小化被檢者接受的輻射劑量。隨著醫學成像技術的發展,現代醫用X線成像設備已經非常先進,能夠在提供必要圖像的同時盡量減少對受照者的輻射風險。對大眾來講,我們要對X線有正確的認知。重要的是要了解X線的潛在風險,并在醫生指導下接受檢查。通過這些措施,可以確保X線檢查的安全性和有效性。
通過對影像科X線檢查有了比較深入的了解,以后在進行必要的X線、CT檢查時,相信大家就不會那么恐慌了。X線并不可怕,關鍵在于如何合理使用和控制其輻射劑量,以確保受檢者的安全和健康。若仍對X線檢查有更多的疑問或擔憂,建議咨詢專業醫生。