钼靶X线摄影

钼靶X线摄影是软组织摄影中目前最常用的一种摄影方法。它是利用各种组织对不同质的软X线的吸收量有显著差别的原理，使密度相差不大的脂肪、肌肉和腺体等软组织在感光胶片上形成对比良好的影象，有利于观察软组织特别是乳房的形态变化以及癌肿等疾病。
所谓软X线是指40kV以下低能量的X线，它在体内主要是通过光电作用的方式被吸收的。实验证明，这种光电吸收是与X线能量的3次方成反比，与吸收物质的原子序数的3次方成正比。据此，当软X线的能量比原来的减少1倍时，其被吸收掉的能量是原来的8倍。从表1中可看出肌肉和脂肪的有效原子序数相差不多，但肌肉吸收的软X线要比脂肪几乎多1倍(1:1.96)。由于软X线被物质吸收具有这种几何级数的变化关系，使密度相差无几的肌肉、脂肪等软组织的对比度大大提高，从而影象更为清晰。这就是软X线摄影的基本原理(表1)。
一般认为软X线摄影的有效波段为0.31～0.75，即其能量在16～40kV范围内，图1是一个钨靶X线管(0.5mm铍窗)在25kV恒定管电压时的能量谱（连续线谱）,

表1 几种物质的密度和有效原子序数

物 质	空 气	脂肪	水	肌肉	骨
密度(g/cm3)	0.001293	0.91	1.00	1.00	1.85
有效原子序数	7.64	5.92	7.42	7.42	13.8

图中明显可见其相对强度最高处(即包含的X线量最多处)是在8～11kV的能量区间，而这部分X线因能量太低，几乎都被软组织吸收掉，对摄影无帮助。但在20kV左右的有效波段内其相对强度又太低，使胶片感光不足。如果用增加毫安秒来满足胶片的感光量，那么患者就须要吸收大量的X线。所以钨靶所产生的软X线临床实用价值不大。由于既要考虑减少患者的吸收剂量，又要提高软组织的对比度而尽可能降低所用的X线有效波段的平均能量，就必须选择具有合适的阳极靶材料的X线管和相应的滤过板。目前应用于临床的钼靶X线管就是适应这样要求的产物。

图1 钨靶X线管的射线谱
电压25kV
0.5mm铍窗
E——光子能量
n(E)——能量E的光子数

图2 钼靶X线管的射线谱
电压35kV
——0.5mm铍窗
……0.5mm铍窗+0.04mm钼滤过
E——光子能量
n(E)——能量E的光子数

图2是一个钼靶X线管在35kV恒定管电压时的X线谱。它是由连续线谱和钼的K特性线谱相重叠而成的。钼靶的二条K特性谱线(Kα=0.72,17.5kV;Kβ=0.6319.7kV)的波长恰好在软组织摄影所要求的有效波段范围内，而且强度很大(图2，实线)，其照相效果要比钨靶X线优越得多。如果在钼靶X线铍窗外加一块适当厚度的钼滤过板，则X线谱变得更接近单色而显得更为有用(图2，虚线)。这是因为钼滤过板具有选择性吸收那些对摄影无效的能量较低(16kV以下)的X线和影响对比度的能量较高(40kV以上)的X线，而只让能量中等的相当于钼的K特性谱线的那部分有用的X线通过的作用。另外，钼的特性谱线还具有一大优点即是当球管电压增高时，其强度随之增高而其波长和具有的能量不变。在实际工作中如遇较厚的软组织摄影时，适当增加管电压而不增加曝光时间，同样可以得到一张对比度较好的X线片而又不使患者的吸收剂量增加很多。当然，如果软组织太厚，如臀部，用钼靶X线摄影就不合适。有人通过试验和计算证明： 用钼特性谱线对一个6cm厚的乳房进行摄影，患者所受的照射量为0.55R，如果软组织厚度为15cm，则所受剂量约为900R，这是患者所不能接受的。若改用银靶的K特性谱线(波长0.56A 22.1kV)进行摄影，所受的剂量仅为2R。所以钼靶X线摄影只适用于乳房等不太厚的软组织，对较厚的部位最好采用银靶或铑靶(K_a特性谱线波长0.61,20.2kV) X线摄影，更为适宜。
钼靶X线摄影应用最多的为乳房检查，其最大优点为显示肿瘤内的微小钙化点，以及明确肿块的轮廓和周围组织的改变，鉴别良恶性病变(X片-4)。钼靶软组织摄影除了用于乳房摄影外，还经常地应用于其他软组织疾病的诊断，如帮助临床鉴别甲状腺肿瘤的良恶性，因甲状腺的恶性肿瘤也常显示砂粒状细小钙化影。肩关节的软组织摄影可发现肌腱钙化，帮助作出肩周炎的诊断。对于四肢或颈部软组织的血管瘤，不仅可以确定诊断，还可以很好地显示病变的大致范围。此外软组织内非金属异物的定位，钼靶摄影能较清楚地显示，为常规钨靶摄影所不及。