人们因为外伤或颈肩腰腿痛等疾病到医院就诊时，医生经常会说拍个X线片看看骨质情况。那么，X线是如何帮助医生看见骨骼内的秘密呢？本文将从四个方面带您了解一下。

一、X线的发现

X线是德国物理学家伦琴在1895年11月8日发现的。他在暗室内用高电压电流通过低压气体克鲁克斯管作阴极射线的研究时，发现克鲁克斯管附近的一块表面涂有铂氰化钡结晶的纸板上发出荧光。进一步研究证明，荧光是由高电压电流通过克鲁克斯管时产生的一种看不见的新射线所引起。这种射线能穿透普通光线不能穿透的纸板、木板等，并能作用于荧光屏而产生荧光，但不易透过金属。将手放在管和荧光屏之间时，在荧光屏上看到肌肉透亮，而骨骼则为黑影。1896年1月23日伦琴将他的发现正式公布于世，由于不明了这种射线的性质，他把这种射线称为X线。

二、X线的产生原理

X线是真空管内高速行进的电子群轰击钨靶时所产生。X线发生装置主要包括X线管、变压器和操作台。以低电压电流通过X线管阴极灯丝，灯丝发热而产生自由电子群，在X线管两极加以高电压，则电子群由阴极向阳极高速行进，最终以很大的速度撞击在阳极钨靶上，其所失去的动能，大约不到1%转换为X线，其余99%以上则转换为热能。

三、X线的特性

一般物理性质：X线是一种波长很短的电磁波，以光速沿直线前进，其波长范围为0.0006~50nm。在电磁辐射谱中，居γ射线与紫外线之间，比可见光的波长要短得多，故肉眼看不见。

与X线成像相关的特性：

1.穿透性：X线波长短，有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的物质，并在穿透过程中受到一定程度的吸收。X线的穿透力与X线管电压密切相关，电压越高，所产生的X线的波长越短，穿透力也越强；反之，电压低，所产生的X线波长长，穿透力弱。另一方面，X线穿透物体的程度还与物体的密度和厚度有关，密度高、厚度大的物体吸收的多、通过的少。X线的穿透性是X线成像的基础。

2.荧光效应：X线能激发荧光物质，使之产生肉眼可见的荧光，即X线作用于荧光物质，使波长短的X线转换成波长较长的荧光，这种转换叫做荧光效应。荧光效应是透视检查的基础。

3.感光效应：涂有溴化银的胶片经X线照射后，可以感光，产生潜影，经显影、定影处理，感光的溴化银中的银离子被还原成金属银，并沉淀于胶片的胶膜内，此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉淀的多少，便产生了黑至白的影像。因此，感光效应是X线摄影的基础。

4.电离效应：当X线通过物质而被吸收时，将产生电离作用，使组成物质的分子分解成为正负离子。X线射入人体时，也产生电离效应，可引起生物学方面的改变，即生物效应。生物效应是放射治疗的基础，也是X线检查和放射治疗时应采取防护措施的原因。

四、X线成像的基本原理

X线之所以能使人体组织在荧屏或胶片上形成影像，一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面是基于人体不同组织之间有密度和厚度的差别。

当X线透过人体不同组织时，由于被穿透的组织结构存在着密度和厚度的差异，X线在穿透过程中被吸收的量不同，导致剩余下来的，到达荧屏或胶片上的X线量不同，经过显像过程，就能在荧光板或胶片上获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。

根据密度的高低，人体组织可大致分为骨骼、软组织、脂肪和存在于人体内的气体四类。这种由人体不同组织间天然存在的密度差别所显示的对比，称为天然对比。骨骼密度最高，同其他三种组织间都具有良好的天然对比。

当骨骼发生病变，例如骨折、脱位、肿瘤、畸形等，其形态或密度的改变，导致其对X线吸收量的改变，从而导致剩余下来到达荧屏或胶片上的X线量的改变，进而在荧屏或胶片上获得相应的不同灰度的X线影像，使骨骼的病变得以显示。

结语

X线的发现，对医学科学领域具有十分重大的意义，极大地改变了疾病的诊断模式，由此诞生了放射诊断学这门学科。尽管现代成像技术如超声、CT和MRI对疾病诊断具有很大的优越性，但并不能完全取代X线检查，如胃肠道造影检查不仅可以提供形态学方面信息，还可以提供功能方面的信息，而骨骼系统和胸部也多首选X线检查。但有些部位，如中枢神经系统、肝、胆、胰、脾和生殖系统等疾病的诊断主要靠现代成像技术，而X线检查的价值有限。

（河南省嵩县人民医院影像科 姬妮娜）