医用诊断X射线设备只有在医院里才能见到，但是照相机是我们现在日常生活中很常见的一种用品，实际上，医用诊断X射线设备是一种医生使用的检查患者疾病的特种照相机。照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像的设各都具备照相机的特征，如前面所说的医学成像设备以及天文观测设备等。照相机利用光的直线传播性质和光的折射与反射规律，以光子为载体，把某一瞬间的被摄景物的光信息量，以能量方式经照相镜头传递给感光材料，最终成为可视的影像。照相机按照发展历程可简单分为传统相机和数码相机，传统相机即是早期的胶片相机。胶片照相机记录影像的基础是胶片上的感光剂与镜头聚焦的可见光发生化学反应，形成被照射物的潜在影像。数码照相机与传统相机本质区别是采用电子元器件成像而不是胶卷，形成数字影像被存储卡保存。
摄影机是一种使用光学原理来记录影像的装置，与照相机不同的是这种影像可以是动态的。正如照相机一样，早期的摄影机需要使用底片（即录像带）来进行记录，现时的数码照相机的发明，可以形成数字化的影像，然后将数字化的动态影像记录在存储器中。
（一）X射线透视医生的摄影机
去医院检査胸部，常听到医生说去做个“胸透”。“胸透”是什么？“胸透”全称是X射线荧光透视。由于人体由不同的组织器官组成，如同一束太阳光线透过不同材质和厚度的窗帘，光线不能透过窗帘使房间内白如黑昼，穿透窗帘的光线使房间依然阳光明媚不同人体组织就如不同材质和厚度的窗帘，科学家们研究设计了个叫做“X射线管”的设备，通过它发射出来的X射线照射到人体的胸部，通过不同器官密度和厚度的差别，穿透人体的X光线强弱的不同，从而达到透视的日的。
传统X射线荧光透视机如传统摄像机一样，使用底片进行记录，透视机的底片被称作荧光屏。涂有荧光物质的荧光屏接受射线，由于X线能使一些物质产生肉眼可见荧光，所以到达荧光屏（图像接收器）上强弱不同的X光线使荧光物质发出强弱不同的可见荧光从而形成明暗层次不同的影像，可直接观察到人体内部的组织结构，这就是我们常常听到的“胸透”的基本原理。胸透既可以观察器官的形态，还可以观察器官的活动情况。
X线电视系统，是将电视技术应用于医学领域的结果。X电视透视式X线机使用影像增强器代替传统透视机的荧光屏，穿透人体的X线由影像增强器转换为荧光影像，通过摄像头将荧光影像转换为视频信号，然后通过闭路电视系统传送到医生观察室。由于图像接受强度增强几千倍，入射人体的X线强度可以相应地降低，检查者照射X线量就相应地减少。
X电视透视式X线机还可以成为医生的数码摄像机，其获得的视信号经过模数转换器，可转换成数字信号，经计算机图像处理获得数字图像，即数字化X射线透视，图2－2。最常见的数字化X时线透视有数字减影血管造影和数字胃肠点片。虽然常规的X射线透视检查应用率渐下降，但是需要动态功能观察的检查仍然使用透视检査。一些特的检查，包括介入放射诊断和治疗均用透视方法，而且应用范在迅速扩大。据统计，某省份一次肝脏介入治疗，患者接受的入射体表剂量平均值为2．5mGy。
图2－2用于介入治疗的透视设备
腹部主要为胃肠等软组织，组织器官密度相近且前后重叠，到达图像接收器上的X线量相当，图像显示的器官分辨率低，为了增加器官的对比度，可以人为引入密度高于或低于器官的物质，增加对比度，这就是造影检査。例如常见的消化道钡餐造影检查，让检査者口服钡餐（硫酸钡）人为地提高对比度，X射线不能透过钡餐但是能透过肠胃等软组织，从而显示出腹部器官形状。此外，常见的造影检査还有静脉胆道造影、静脉肾盂造影等。据统计，某省份一次钡灌肠检査检查者入射体表剂量平均值为42．4mGy。
（二）X射线摄影－医生的照相机
传统X射线摄影机与日常生活中的传统照相机一样，使用胶片作为图像的接受和储存介质，胶片经显影液显影和定影、胶片冲洗最终获得拍摄物体的图片。X射线机与照相机的区别在于，前者的光源是米自x射线管肉眼不可见的X射线，后者的光源是来自太阳的可见光。常见的X射线摄影有胸片正位、四肢摄影、乳腺摄影等。次胸片正位X射线摄影，检查者入射体表剂量平均值为D36mGy。
数字化X射线机犹如日常生活中的数码照相机，采用电子元器件作为影像的接收器，并通过计算机进行图像后处理转化为数字图像，可以直接在计算机显示器上显示。数字化X射线摄影包括X射线计算机摄影（CR）和X射线数字摄影（DR）。数字X线成像对比度分辨力高，对于腹部器官对比度低的部位具有更好的检测能力数字X线成像设备对X线能量的利用率高，拍摄胸片时比常规方式低309％～70％的强度即可获得有诊断信息的图片，图2－3，使检查者所受的辐射剂量明显降低。
图2－3X射线机
（三）X射线计算机断层摄影X－CT－特殊照相机
常规X线摄影是X线穿过人体所形成的投影。人体是一个立体三维结构，而投影仅仅是人体二维重叠图像。因此，通过X－CT（图2－4），可以对被检查的人体进行横断面体层三维成像，从而解决人体内部结构重叠显示的问题。XCT成像的原理（图2－5、图2－6）同样基于人体不同组织对X射线阻挡能力的不同。X射线管产生的X线束经准直器成为较窄的扇形X射线，从许多视角围绕人体一定厚度的横断面进行扫描，由探测器接受透过人体横断面的X射线。X－CT将人体横断面分为若干体积相同的立方体，计算机系统对透过立方体的X线进行处理，获得每一个立方体阻挡X射线能力的数值，然后将这些立方体对应的数值转换为黑白不同的方形图像，即得到组织器官的CT图像。XCT得到的图像是患者的断面“切片”，使医生能够获得组织器官内部结构图片。
据报道，检査者进行一次头部检查时受到的剂量平均值为376mGy，一次体部检查时所受的剂量平均值为162mGy。螺旋CT机可实现连续扫描人体横断面，使扫描时间缩短，30s即可以完成大多数检査。多排螺旋CT机的探测器由单排变为多排，扫描时间更加缩短，外仿、儿科等检查1s即可完成。扫描时间缩短检査者受照剂量也相应减少。
图2－6X－CT射线扫描投影
（四）核医学代谢显像人体照相机
使用放射性药物用于诊断造影时，医生将选择一种含放射性同位素的放射性药物，这种放射性同位素发出γ射线或称为正电子的粒子射线，它们可被伽玛照相机或扫描仪探测到。这些仪器可探测到放射性药物汇集并发出射线的位置，同时将上述信息转换成突出显示相应器官或组织包括癌症病灶的位置和大小的二维或三维图。诊断造影通常广泛用于心脏病和甲状腺异常，身体的许多其他部位（如肝、肾、脑、骨骼等）也可利用诊断放射性药物进行检查。如照相机的光源米自于太阳光一样，前面介绍的医用诊断X射线设各，其成像的光源均来自于X射线管。医院里疾病诊断“高手卧虎藏龙，还有一种照相机，需要引入物质到检查者体内，以起到光源的作用。众所周知，人体是一个无时无刻都在进行新陈代谢的生物体，对于组织器官功能缺陷导致代谢障碍的疾病，只能观察体组织器官形状的X射线透视或者摄影就无能为力了，这时核医学显像，即人体作为照片成像光源的照相机就发挥了作用。目前医学里最常见的这种类型的照相机是γ照相机、PET（ PET／CT）SPECT(SPECT/CT)
使用γ照相机进行核医学成像时，检査者体内应先引入发射光子的放射性药物，药物发射的γ光子被探测器接受，经图像处形成图像。γ照相机可以显示放射性药物在组织脏器内的分布和代谢情况，以二维图像的方式反映特定脏器或组织功能及代谢变化。
SPECT（图2－7）是Y照相机与电子计算机技术相结合发展起来的一种核医学显像设备，它是在Y照相机平面成像的基础上，应用电子计算机技术增加了断层显像功能，就如同X线摄片发展到X－CT样。 SPECT断层显像（图28），克服了Y照相机平面显像对组织器官重叠造成不能发现微小病灶的缺点，提高了疾病的检出率。
SPECT／CT是将 SPECT和CT融合在一起，实现了功能代谢图像和解剖结构图像的有机融合，一次显像，既能获得 SPECT功能代谢图像，又能获得CT解剖结构图像，为医生提供更多的诊断信息。
图2－7 SPECT设备
图2－8 SPECT影像图片
正电子发射型计算机断层PET是利用＂C、N、15o、F等故射性核素标记的化合物，被人体摄入后伴随体内新陈代谢过程聚集于某一特定组织器官，这些核素在衰变的过程中发射出正电子，这种正电子与周围组织器官相互作用，发射出两个方向相反、能量相同的Y光子。PET显像是采用一系列成对的互成180°非列的探测器来探测发射出的Y光子，从而获得人体内正电子核素的断层分布图及病变的位置、形状、大小、代谢和功能，对疾病进行诊断。
PET／CT（图2－9）是将PET和CT两个成像技术结合起米的融合成像设备，实现了PET和CT图像的同机融合（图2－10）。使PET的功能影像和螺旋CT解剖影像两种显像技术的优点融于一体，形成优势互补，一次成像即可获得PET图像，又能获得相应部位的CT图像，对病灶进行准确定位和定性，为医生提供更多的诊断信息。CT、PET以及 PET／CT成像的对比见图2－11。
图2－9 PET／CT设备
