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医疗X射线和安全检查X射线的差异

X射线辐射成像安全检查 电离辐射 CT扫描 辐射剂量
发布:2021-01-12 11:15:35    

TSA(运输安全管理局)使用X射线查找隐藏在行李箱和货物中的安全威胁。医生使用医学X射线来检测健康威胁,例如蛀牙,骨折和癌症。两种应用程序都使用可比较的技术来发现潜在的危险。但是他们使用的机器并不完全相同。有没有想过为什么呢?

使用的确切系统取决于扫描的内容和您需要获取的信息。这篇文章探讨了医用X射线和安全X射线之间的异同,可以帮助您更好地理解这些工具的独特价值。

简短的X射线解读

威廉·伦琴(Wilhelm Roentgen)发现的X射线是电磁辐射的一种形式。在电磁光谱上,这些不可见射线介于伽玛射线和紫外线之间(图1)。它们会渗透人眼无法透过的物质。X射线的波长短且频率高。这意味着X射线会发出大量能量-在这种情况下是辐射。


 图1:电磁波谱图,显示了波长,频率和能量之间的比较。(图片来源:NASA)

辐射有两种类型:非电离和电离。非电离辐射没有足够的能量来电离原子或分子。因此,没有与之相关的不利健康影响。X射线中发现的电离辐射具有足够的能量,可以将电子从原子周围的轨道上移走。以这种方式失去电子会导致原子带电或离子化。因此,电离辐射会带来健康风险和担忧。辐射可能会损坏DNA,并可能增加人们患癌症的风险。



 (图2):示出的电磁频谱电离和非电离辐射。(图片提供:Wikipedia)

然而,如果正确地使用X射线,X射线将具有许多安全有用的应用程序。正如我们将在以下各节中看到的那样,在保护您的健康和安全方面,X射线比有害的有用得多。

医生现在会看到你

在医学中,X射线成像检查是用于许多检查和程序的宝贵工具。医生可以无创,无痛地诊断疾病并为手术做准备。X射线还可以帮助医疗专业人员将支架,导管或其他设备插入患者体内。安全插入这些工具有助于治疗肿瘤,血块或其他对患者健康的威胁。

有几种类型的医用X射线使用电离辐射:

射线照相:记录单个X射线图像以供以后评估(例如牙科X射线)。

荧光检查法:在监视器上显示的连续X射线图像。这允许实时监控程序或“染料”通过人体的过程。

计算机断层扫描(CT):检测器在患者身体周围移动,记录X射线图像。然后,计算机将各个扫描重建为显示内部器官和组织的横截面图像(“切片”)。

在这些非侵入性过程中,X射线束会穿过患者的身体。一些X射线被内部结构(骨骼,组织等)吸收或散射。检测器会捕获所有剩余的X射线图,然后计算机将其处理成医生可以查看的图像。根据所使用的扫描类型,医用X射线所涉及的功能和放射线会有所不同。拜访牙医可能会涉及您的牙齿X光检查。牙科X射线是射线照相成像的一种。他们允许牙医从冠到根查看患者牙齿的状况。在扫描过程中,X射线穿过脸颊,牙龈和牙齿,并撞击夹在牙齿之间的特殊X射线胶片。然后,该膜将被冲洗并由牙医进行牙腔分析。在某些情况下,患者佩戴铅围裙,以防止放射线照射到身体的其他部位。但是,牙科X射线的辐射量非常小,因此通常不需要铅围裙。


 图3:东芝的Aquilion ONE CT扫描仪的旋转速度最高为0.275秒。(图片来源:东芝)

但是,CT扫描的辐射暴露可能比常规医学X射线大数百倍。这是因为详细的切片只能通过更长的X射线曝光来获得。在此过程中,患者躺在一张桌子上,该桌子滑入CT扫描仪–大型机器的中央有一个孔。X射线管和电子探测器围绕患者旋转以捕获X射线图像。然后,一个单独的控制室处理图像并生成详细的切片,以供医生检查。尽管放射线暴露增加,但CT扫描通常是检测癌症等威胁的最佳方法。他们的详细图像切片使医生能够确认肿瘤的存在,大小和精确的位置。医生还可以确定肿瘤是否正在影响或连接到附近的其他组织。

医学X射线是一种非常强大的保健工具。它们可以提供重要的救生信息,无创且无痛苦。产生的图像揭示了皮肤和骨骼隐藏的内部结构。它们具有某些辐射暴露的风险,但潜在的收益却超过了那些有限的风险。

请拿走您的笔记本电脑并将其放在单独的箱中进行检查

自9/11起,世界各地的政府都在努力改善航空旅行的安全性。检查小物件时,目视检查可能就足够了。不过,大件物品(例如行李箱和装运箱)需要更彻底的搜索。X射线成像安全性是搜索项目而无需打开并手动检查每个项目的理想选择。这些工具快速可靠,并且可以生成详细图像,显示每个扫描对象的内部内容。

X射线安全扫描不仅限于机场。扫描仪的大小可以从包裹扫描仪到大型车辆和货物扫描仪不等。它们服务于众多市场,包括执法,运输,关键基础设施和军事。找到正确的X射线安全系统可能很简单。最终用户只需要知道他们将扫描什么对象以及他们在寻找什么。

有两(2)种常见的X射线安全扫描器:

机柜X射线系统:包含安装在屏蔽外壳内的X射线管。外壳由通常是铅的材料制成,可以防止大多数X射线辐射逸出机柜。

人员安全检查系统: TSA用于在机场检查人员的两种人员检查电子产品是通用X射线检查系统和毫米波安全检查系统

机柜X射线系统在机场,法院和过境点非常普遍。这些系统的一些用途包括对行李进行检查,检查越过边境的卡车以及进行食品检查。橱柜X射线系统使检查包裹,盒子和行李的内容成为可能,而不会损坏内部的内容。


 图4:游轮乘客在登上游轮之前在丹麦的一个港口排队进行例行安全检查。(图片来源:Astrophysics Inc.)

通用X射线检查系统可提供低剂量的电离辐射。这些系统也被称为“反向散射”系统,因为它们由少量的X射线创建图像,这些X射线从被筛查者身上反弹。反射的X射线由计算机检测和处理,以形成图像,供操作员查看。

 
图5:TSA官员在机场安全检查站用毫米波机对一名妇女进行检查。(图片来源:路透社)

毫米波安检系统使用非电离辐射,有两种形式。首先是主动系统,使被筛查人员暴露于少量毫米波能量。第二种是被动系统,用于检测人体自然产生的毫米波辐射。这些机器使用射频波检测威胁,它们发出的能量比手机少数千倍。

在当今世界中,在允许人员进入安全区域之前先对物品和人员进行掩护并不罕见。机场,法院大楼,监狱和企业使用X射线检查系统来检测隐藏的武器,爆炸物和其他违禁品。他们向安全人员提供详细的图像,不需要进行物理检查。这些产品发出的辐射非常小,不会对被筛查的个人或物品造成任何风险。

安全和医用X射线扫描仪之间的主要区别是什么?

医用X射线和安全扫描仪具有许多相似之处。他们俩都使用辐射非侵入性地检测隐藏的威胁。但是也存在关键差异。例如,医用X射线由于其较长的曝光时间而被认为更加危险。进行CT扫描的患者比经过机场安检的旅行者接受的辐射要多得多。因此,必须对专业人员进行安全的X射线扫描程序培训。

医疗专业人员需要进行X射线培训的另一个原因是-他们自己检查每次扫描。安全X射线包括各种自动化和检查功能,可帮助操作员找到隐藏的威胁。医生必须在用自己的两只眼睛检查扫描时诊断出受伤和疾病。

安全检查不需要像医学检查那样的专业监督,但是每天扫描数百或数千个物品时,X射线安全检查必须高效且快速地进行处理。机器中的自动化软件使扫描和检测可疑材料成为可能,而无需冗长的手动检查。


 图6:黑白医用X射线示例。(图片来源:Nevit Dilmen / Wikipedia)

在软件方面,差异是黑白的-实际上!医用X射线会产生黑白图像,以供医生检查。这些X射线只需穿透皮肤,骨头和水,因此无需显示颜色。医生正在寻找体内的小威胁,因此详细的灰色阴影可以更好地帮助他们找到这些问题。

安全X射线可以是黑白的,也可以是彩色的。X射线图像上显示的不同颜色取决于所扫描材料的​​原子序数。这可以帮助操作员区分扫描项目内的材料类型-金属,液体,粉末,塑料等。安全操作员通常可以看到扫描中的所有对象。他们的挑战是确定他们要看的内容,而彩色成像可以更好地帮助他们做到这一点。

 
图7:行李通过Astrophysics Inc. X射线扫描仪放置。图像根据对象的原子序号为扫描的对象分配颜色。(图片来源:Astrophysics Inc.)
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