原理
高能量X線通過肢體時,被吸收衰減的方式、吸收係數均與一般能量的X線不同,形成了與一般X線攝影影像不同的對比度變化,從而得到與一般X線攝影不同的效果。診斷用X線機產生的X線為連續光譜,在一定標稱的管電壓作用下,光電吸收和康普頓-吳有訓吸收各占一定的百分比。在10~100keV光子能量範圍內,隨著光子能量的升高,肢體對X線的吸收為:光電吸收遞減,康普頓一吳有訓吸收遞增。光子能量在10keV時,光電吸收為95%以上,康普頓一吳有訓吸收為5%。光子能量升高到100keV時,康普頓-吳有訓吸收則為95%以上。此時,肢體對X線的吸收受組成物質的原子序數影響不大,而與物質的每克電子數和光子能量有關。人體各組織對60~100kV管電壓所產生的連續射線和標識射線的總吸收係數中,包括有不同百分率的光電吸收係數和散射吸收係數。在光電吸收中,因骨的有效原子序數比軟組織高,按光電吸收係數和物質的有效原子序數的4次方成正比關係,骨比軟組織的光電吸收係數大,因而相互間的對比度指數大,照片呈現為高對比度。在散射吸收中,骨與肌肉的吸收係數之差和肌肉與脂肪的吸收係數之差,都因管電壓上升,而對比度指數下降,當管電壓為120kV以上時,人體各組織對比度指數都為較低值。這是因為散射吸收的百分率高於光電吸收。按克計算,骨與軟組織的散射吸收能量相等。此時,只有各組織的密度差異而產生的吸收係數之差,形成影像對比度。因而,X線照片呈現為低對比。總之,隨著管電壓的升高,光電子數量和能量的百分率相應減少,散射吸收相應增加,總的吸收係數減少,骨與肌肉的組織對比度降低,骨骼影像交淡。在達到一定高電壓後,與骨骼相重疊的軟組織或骨骼本身的細小結構及含氣的管腔等,均可清晰顯示。因而在損失對比度的同時,可獲得層次豐富的X線照片。