一、Ⅹ线机的发展
迄今, X 线管(X-ray tube)经历了四次重大发展: ①由早期的充气管到真空管的发展,提高了 X 射线机(以下简称 X 线机)的可控性(1913年); ②从固定阳极发展到旋转阳极, 提高了 X 线管的输出功率和图像质量(1929年); ③高速旋转阳极和复合材料阳极靶面的开发应用,进一步提高了 X 线管的输出功率和连续使用能力(20世纪60年代); ④整管旋转、阳极盘直接油冷却、电子束定位方式, 使 X 线管连续使用能力提高到一个更高水平(2003年)。
X 线机的高压部分早期使用感应线圈供电, 采用裸高压线、裸 X 线管方式, 1910年发展为工频升压真空管高压整流方式。1928年制成高压电缆,X 线机发展到具备防电击、防辐射功能。到20世纪六七十年代,自动控制、程序控制技术应用到 X 线机中,大型 X 线机变得十分复杂, 但总体上仍属于电工元器件产品。1982年, 采用逆变方式的 X 线高压发生装置实用化, 逆变频率不断提高, 加之计算机技术的应用, X 线高压发生系统进入完全电子产品时代, 并进行了由繁到简、脱胎换骨的进化。
1951年, 出现了影像增强器(image intensifier, I.1),此前荧光屏式透视一直是在暗室中进行的, L.I的诞生, 使电视技术被引入 X 线领域,X 线电视系统(X-ray television, X-TV)使医生从暗室检查和辐射现场中解脱出来,使 X 线机发生了一次划时代的革命,是 X 线机发展史上的一个里程碑。1961年,隔室操作多功能检查床出现, 并于20世纪70年代后得到广泛应用, 胃肠透视检查进入遥控时代。由于 I.I 的使用, X-TV 透视已成为基本的检查手段。20世纪60—90年代, 动态器官检查的影像记录手段是心血管专用机的主要记录方式。21 世纪初,随着平板探测器(flat panel detector, FPD)广泛应用于采集动态和静态图像, X-TV 在 X 线领域的应用也将成为历史。
二、计算机体层摄影设备的发明和发展
电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)设备于1972年问世, 由英国 EMI 公司工程师Hounsfield发明。CT 设备的诞生使 X 线的应用进入了数字、断层影像时代, 是 X 线在医学中应用的一次重大革命。CT 设备现已发展成为一种主要的影像诊断设备。
CT设备的发展方向是: ①提高扫描速度; ②改善图像质量; ③扩展功能。CT 设备自诞生以来, 经历了四个发展阶段。20 世纪 70 年代是 CT 设备发展的初期阶段。扫描时间由初期的数分钟发展到数秒钟, 由单纯头颅扫描发展到全身扫描。20 世纪 80 年代主要是 CT 设备扫描速度和图像质量的提高阶段, 扫描时间缩短到 1s, 后期出现了滑环技术,并有滑环 CT 设备面市, 这为螺旋 CT(helical CT)设备的诞生奠定了基础。20 世纪 90 年代是螺旋 CT 设备的发展阶段。螺旋 CT 设备采用容积数据采集, 可以在任意位置回顾性重建断面图像, 此时后处理技术受到重视, 螺旋扫描 CT 技术获得重大发展。扫描时间在 20 世纪 90 年代末已