医用X线机、CT机的发展及合理选购

　　医用X线机、CT机是医院最主要的设备之一，在医学诊断和治疗方面起着重大作用。CT机、X线机种类繁多，形式各异、功率不同，价格相差也很大。随着科学技术的发展，生产X线机、CT机的各大公司相互竞争发展，几乎每年都有新的机种面世，新换代非常快。

    1  医用X线机的发展概况

    自从1895年伦琴发现X线以来，首先用于医学领域的技术手段是摄影和荧光透视。医用X线机的设计、生产已有近百年历史，X线设备在不断变化和发展，产品规模和品种之繁杂都已达到可观的地步，现就其主要部件的发展概况介绍如下。

    1.1  电真空器件  X线机使用的电真空器件，主要有X线管、影像增强管和电视摄像管。

    1.1.1  X线管（亦称球管）  X线管是X线机的核心部分，它的作用是发生X线。X线管的性能指标由以下参数决定。管功率（kW等于kV和mA乘积）；焦点尺寸（mm2）；热容量（HU）和散热能力（HU/min）等。

    1896年由德国西门子公司最早生产X线管，在以后的40多年中，经历了冷阴极、固定阳极X线管和旋转阳极X线管等三发展阶段。但仍满足不了临床诊断的进一步要求，先后生产出了大功率旋转阳极X线管、金属陶瓷管等，因而出现了1250mA及至2000mA大容量X线机。

    1.1.2  影像增强管  影像增强管是20世纪50年代初美国化学家欧文·篮穆尔发明的将X线转换成可见光线的高真空器件，它不仅实现了不可见光到可见光的转换，而且可以得到足够的可见光输出，比荧光屏的转换率高很多，因而使用影像增强器，对X线管的管电流要求降低了许多。

    最早只能制造6in直径影像增强管，后来能逐步制造9in、12in和14in的影像增强管，而且可以在同一增强管改变视野尺寸，根据用途不同来改变视野大小，由于影像增强器的出现，使诊断X线机的性能和应用范围有了一个新的跃进，它在一定程度上解决了动态检查、影像再现手段，使X线诊断技术得到进一步提高。

    1.1.3  电视摄像管  电视摄像管是根据光电效应制成的光电器件，它的作用主要是完成光电变换，即把光信号变成电信号，送到予放器及电视通道，经放大处理后变成全电视信号。

    1.2  高压发生器  高压发生器是给X线管提供高电压和大电流的，最早的高压发生器很简单，变压器产生的高压交流电，不经任何元件，直接供给X线管，由X线管自整流，因此只能半波的整流电压，但波形是脉动式的，效率低、X线质量差。以后经历了单相全波桥式整流、三相六脉冲、十二脉冲整流电路等，使输出的电压波形越来越趋近直流，因此图像质量有所提高。

    20世纪80年代生产出变频式高压发生器，它是将2频（50Hz或60Hz）变压器结构，改为中频（0.2～6kHz）或高频（6～100kHz）逆变式结构，即先将交流电整流成直流（低压），再通过中频或高频发生器产生振荡，再升压、整流，从而产生直流高压。使用类高压发生器的X线机，一般称中频机或高频机，高频机比中频机性能更好，技术难度也更大。

    中高频X线机特点：（1）输出剂量高，比Ⅰ频X线机多50%；（2）X线输出稳定，重现性高；（3）结构紧凑小型化，可与X线管一起制成组合式机头；（4）可获得高质量的X线，使X线同频谱单色化，避免软射线对病人的伤害；（5）有利于智能化发展，为X线技术化创造了条件；（6）对电源要求低，可解决地理环境不好地区的使用问题。

    1.3  成像系统  影像增强器于电视系统结合于X线设备上，从而在电视屏幕上得到清晰的图像。在较高档次的电视X线机上，普遍配置视频记录系统并向S-VHS方式发展，使记录的视频图像保持较高的清晰度。数字化X线技术是最新发展的X线成像设备，它淘汰传统的屏胶体系，通过另一种X线接收媒体获得信息。有两种方法：（1）数字荧光成像技术（DF）；（2）数字X线摄影（DR）。数字X线摄影的特点：使X线曝射量减到最低限度；有宽广的曝光宽容度；数据量极大，图像非常清晰；使X线影像信息转为数字信号，使用于存储和传送等。

    1.4  机械装置  X线机离不开机械装置，如病人检查床、悬吊球管和影像增强器的臂、胶片换片机构等装置，日本东芝、岛津、日立和GE等公司制造无暗盒遥控胃肠床，集中装片、取片、自动过片，省时省力，加快检查速度。

    2  医用CT机的现状与发展

    目前世界各国CT生产厂家最新推出的新型号CT，几乎无一例外地都采用了滑环技术，且绝数都采用低压滑环，滑环技术分高压滑环与低压滑环两种，两者的区别在于加在滑行环上的是高压还是低压。相对于传统的扫描方式来说，螺旋式扫描有其显著的优势。由于省略了旋转机架的多次启动加速、减速及刹车过程，它可进行不间断扫描，大大提高了检查病人的效率，用连续螺旋式扫描得到的数据，三维重建及多平面重建图像时，能做无扫描空隙的图像重建。各种新CT系统在计算机处理数据的速度加快，检测器的高密集化，原始数据大量增加。重建矩阵不断增大。而像素的增加和重建算法的改进，使得CT的主要性能指标—空间分辨率大为提高。X线球管的不断革新，延长了X线管的使用寿命，而且也加大了X线管的热容量，使CT的X线管热过载能力大幅度提高。

    在高压方面，由于采用了中高频逆变技术，使CT的高压系统体积显著减少，脉冲式曝光技术在CT中使用越来越少，采用中高频逆变技术的新型CT越来越多。

    在软件方面，由于重建算法的不断改进以及探测器灵敏度的提高，CT图像质量、重建速度、病人的剂量率等方面均获得明显改善。三维重建，多平面重建，重叠重建，用户可编程的多种扫描方式组合，CT血管造影、骨密度CT等功能使新型号CT拓宽了检查范围。新型号CT的软件也减少了人机通讯方式，采用了更多更简单的自动扫描程序，加上系统提供的引导式操作减少了操作员的训练时间，使用更方便、快捷，为用户提供了更为友好的使用环境，新的螺旋CT将会以优异的性能价格比作为近几年CT扫描机的主要机型占领国内外市场。

    现行CT主要以下几种类型，（1）普及型：特点是成本不高，体积不大，对使用环境无特殊要求，性能中等，比较适用于中小型医院，对某些细小部位及一些特殊检查无能为力。（2）高档型：这种CT性能优良，功能较全面，对使用环境要求略高，但价格较高，适用于大型综合性医院。（3）超高速型：其特点是扫描速度极快，特别适用于运动器官的检查，可作为常规CT使用，但价格昂贵。

    3  如何选购X线机、CT机

    各医疗单位在购置医疗设备的过程中大都经历了三个阶段。

    首先是计划论证阶段，即根据医疗、教学、研究工作的需要和设备购置经费的多少，决定欲购设备及其档次。其次是可行性论证，即对所购设备能取得的社会、经济效益情况，及市场上有否所购档次的设备、多少生产厂家等诸多方面进行论证。第三是选型论证，即对同一档次、不同生产厂家的产品进行比较论证，包括设备性能、功能、价格、售后服务质量、公司产品信誉等多项内容。

    在此要强调的是应对不同生产厂家、处于同一档次的产品进行比较论证。需比较的主要技术指标如下（仅供参考），（1）图像质量：空间分辨率、低密度分辨率、扫描速度、重建速度、断层厚度、扫描周期（一个周期包括扫描、重建、显示、归档和进床等五个阶段）；（2）机架与床：机架孔径、倾角，床的高低，前后行程范围；（3）X线系统：X线管的热容量及散热率，发生器的功率；（4）检测器：类型、单位角度内的个数；（5）计算机系统：CPU性能，可否并行处理，数据存储媒体及大小、内存多少；（6）连续扫描能力：连续扫描多少层而不热过载；（7）软件功能：3D、螺旋扫描，CT血管造影，骨密度CT及各种图像处理功能等。

    其他必须考证的内容还包括：基本配置，任选件和附加条件，维修及时性，零配件供应，零配件价格，维修收费高低，维修资料等，其他用户对其产品的体会、自身的体验等。

    因此在选择引进设备时，除了要考察了解其技术指标的先进性及产品质量的可靠性外，对其社会效益和经济效益、成本回收也应做出估算，一定要注意不能单纯追求某或几项参数的高指标，应根据本单位的使用要求及经费情况，合理选用性价比高的优良机型。

   作者单位： 817000 青海海西，海西州人民医院放射科

　　  （编辑：江  宇）