2021-01-12 11:15   電離輻射 CT掃描 輻射劑量 輻射成像安全檢查

TSA(運(yùn)輸安全管理局)使用X射線查找隱藏在行李箱和貨物中的安全威脅。醫(yī)生使用醫(yī)學(xué)X射線來檢測健康威脅，例如蛀牙，骨折和癌癥。兩種應(yīng)用程序都使用可比較的技術(shù)來發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)。但是他們使用的機(jī)器并不完全相同。有沒有想過為什么呢?

使用的確切系統(tǒng)取決于掃描的內(nèi)容和您需要獲取的信息。這篇文章探討了醫(yī)用X射線和安全X射線之間的異同，可以幫助您更好地理解這些工具的獨(dú)特價(jià)值。

簡短的X射線解讀

威廉·倫琴(Wilhelm Roentgen)發(fā)現(xiàn)的X射線是電磁輻射的一種形式。在電磁光譜上，這些不可見射線介于伽瑪射線和紫外線之間(圖1)。它們會(huì)滲透人眼無法透過的物質(zhì)。X射線的波長短且頻率高。這意味著X射線會(huì)發(fā)出大量能量-在這種情況下是輻射。

圖1：電磁波譜圖，顯示了波長，頻率和能量之間的比較。(圖片來源：NASA)

輻射有兩種類型：非電離和電離。非電離輻射沒有足夠的能量來電離原子或分子。因此，沒有與之相關(guān)的不利健康影響。X射線中發(fā)現(xiàn)的電離輻射具有足夠的能量，可以將電子從原子周圍的軌道上移走。以這種方式失去電子會(huì)導(dǎo)致原子帶電或離子化。因此，電離輻射會(huì)帶來健康風(fēng)險(xiǎn)和擔(dān)憂。輻射可能會(huì)損壞DNA，并可能增加人們患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

圖2：示出的電磁頻譜電離和非電離輻射。(圖片提供：Wikipedia)

然而，如果正確地使用X射線，X射線將具有許多安全有用的應(yīng)用程序。正如我們將在以下各節(jié)中看到的那樣，在保護(hù)您的健康和安全方面，X射線比有害的有用得多。

醫(yī)生現(xiàn)在會(huì)看到你

在醫(yī)學(xué)中，X射線成像檢查是用于許多檢查和程序的寶貴工具。醫(yī)生可以無創(chuàng)，無痛地診斷疾病并為手術(shù)做準(zhǔn)備。X射線還可以幫助醫(yī)療專業(yè)人員將支架，導(dǎo)管或其他設(shè)備插入患者體內(nèi)。安全插入這些工具有助于治療腫瘤，血塊或其他對(duì)患者健康的威脅。

有幾種類型的醫(yī)用X射線使用電離輻射：

射線照相：記錄單個(gè)X射線圖像以供以后評(píng)估(例如牙科X射線)。

熒光檢查法：在監(jiān)視器上顯示的連續(xù)X射線圖像。這允許實(shí)時(shí)監(jiān)控程序或“染料”通過人體的過程。

計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)：檢測器在患者身體周圍移動(dòng)，記錄X射線圖像。然后，計(jì)算機(jī)將各個(gè)掃描重建為顯示內(nèi)部器官和組織的橫截面圖像(“切片”)。

在這些非侵入性過程中，X射線束會(huì)穿過患者的身體。一些X射線被內(nèi)部結(jié)構(gòu)(骨骼，組織等)吸收或散射。檢測器會(huì)捕獲所有剩余的X射線圖，然后計(jì)算機(jī)將其處理成醫(yī)生可以查看的圖像。根據(jù)所使用的掃描類型，醫(yī)用X射線所涉及的功能和放射線會(huì)有所不同。拜訪牙醫(yī)可能會(huì)涉及您的牙齒X光檢查。牙科X射線是射線照相成像的一種。他們允許牙醫(yī)從冠到根查看患者牙齒的狀況。在掃描過程中，X射線穿過臉頰，牙齦和牙齒，并撞擊夾在牙齒之間的特殊X射線膠片。然后，該膜將被沖洗并由牙醫(yī)進(jìn)行牙腔分析。在某些情況下，患者佩戴鉛圍裙，以防止放射線照射到身體的其他部位。但是，牙科X射線的輻射量非常小，因此通常不需要鉛圍裙。

圖3：東芝的Aquilion ONE CT掃描儀的旋轉(zhuǎn)速度最高為0.275秒。(圖片來源：東芝)

但是，CT掃描的輻射暴露可能比常規(guī)醫(yī)學(xué)X射線大數(shù)百倍。這是因?yàn)樵敿?xì)的切片只能通過更長的X射線曝光來獲得。在此過程中，患者躺在一張桌子上，該桌子滑入CT掃描儀–大型機(jī)器的中央有一個(gè)孔。X射線管和電子探測器圍繞患者旋轉(zhuǎn)以捕獲X射線圖像。然后，一個(gè)單獨(dú)的控制室處理圖像并生成詳細(xì)的切片，以供醫(yī)生檢查。盡管放射線暴露增加，但CT掃描通常是檢測癌癥等威脅的最佳方法。他們的詳細(xì)圖像切片使醫(yī)生能夠確認(rèn)腫瘤的存在，大小和精確的位置。醫(yī)生還可以確定腫瘤是否正在影響或連接到附近的其他組織。

醫(yī)學(xué)X射線是一種非常強(qiáng)大的保健工具。它們可以提供重要的救生信息，無創(chuàng)且無痛苦。產(chǎn)生的圖像揭示了皮膚和骨骼隱藏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它們具有某些輻射暴露的風(fēng)險(xiǎn)，但潛在的收益卻超過了那些有限的風(fēng)險(xiǎn)。

請拿走您的筆記本電腦并將其放在單獨(dú)的箱中進(jìn)行檢查

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。檢查小物件時(shí)，目視檢查可能就足夠了。不過，大件物品(例如行李箱和裝運(yùn)箱)需要更徹底的搜索。X射線成像安全性是搜索項(xiàng)目而無需打開并手動(dòng)檢查每個(gè)項(xiàng)目的理想選擇。這些工具快速可靠，并且可以生成詳細(xì)圖像，顯示每個(gè)掃描對(duì)象的內(nèi)部內(nèi)容。

X射線安全掃描不僅限于機(jī)場。掃描儀的大小可以從包裹掃描儀到大型車輛和貨物掃描儀不等。它們服務(wù)于眾多市場，包括執(zhí)法，運(yùn)輸，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和軍事。找到正確的X射線安全系統(tǒng)可能很簡單。最終用戶只需要知道他們將掃描什么對(duì)象以及他們在尋找什么。

有兩(2)種常見的X射線安全掃描器：

機(jī)柜X射線系統(tǒng)：包含安裝在屏蔽外殼內(nèi)的X射線管。外殼由通常是鉛的材料制成，可以防止大多數(shù)X射線輻射逸出機(jī)柜。

人員安全檢查系統(tǒng)： TSA用于在機(jī)場檢查人員的兩種人員檢查電子產(chǎn)品是通用X射線檢查系統(tǒng)和毫米波安全檢查系統(tǒng)

機(jī)柜X射線系統(tǒng)在機(jī)場，法院和過境點(diǎn)非常普遍。這些系統(tǒng)的一些用途包括對(duì)行李進(jìn)行檢查，檢查越過邊境的卡車以及進(jìn)行食品檢查。櫥柜X射線系統(tǒng)使檢查包裹，盒子和行李的內(nèi)容成為可能，而不會(huì)損壞內(nèi)部的內(nèi)容。

圖4：游輪乘客在登上游輪之前在丹麥的一個(gè)港口排隊(duì)進(jìn)行例行安全檢查。(圖片來源：Astrophysics Inc.)

通用X射線檢查系統(tǒng)可提供低劑量的電離輻射。這些系統(tǒng)也被稱為“反向散射”系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈冇缮倭康腦射線創(chuàng)建圖像，這些X射線從被篩查者身上反彈。反射的X射線由計(jì)算機(jī)檢測和處理，以形成圖像，供操作員查看。

圖5：TSA官員在機(jī)場安全檢查站用毫米波機(jī)對(duì)一名婦女進(jìn)行檢查。(圖片來源：路透社)

毫米波安檢系統(tǒng)使用非電離輻射，有兩種形式。首先是主動(dòng)系統(tǒng)，使被篩查人員暴露于少量毫米波能量。第二種是被動(dòng)系統(tǒng)，用于檢測人體自然產(chǎn)生的毫米波輻射。這些機(jī)器使用射頻波檢測威脅，它們發(fā)出的能量比手機(jī)少數(shù)千倍。

在當(dāng)今世界中，在允許人員進(jìn)入安全區(qū)域之前先對(duì)物品和人員進(jìn)行掩護(hù)并不罕見。機(jī)場，法院大樓，監(jiān)獄和企業(yè)使用X射線檢查系統(tǒng)來檢測隱藏的武器，爆炸物和其他違禁品。他們向安全人員提供詳細(xì)的圖像，不需要進(jìn)行物理檢查。這些產(chǎn)品發(fā)出的輻射非常小，不會(huì)對(duì)被篩查的個(gè)人或物品造成任何風(fēng)險(xiǎn)。

安全和醫(yī)用X射線掃描儀之間的主要區(qū)別是什么?

醫(yī)用X射線和安全掃描儀具有許多相似之處。他們倆都使用輻射非侵入性地檢測隱藏的威脅。但是也存在關(guān)鍵差異。例如，醫(yī)用X射線由于其較長的曝光時(shí)間而被認(rèn)為更加危險(xiǎn)。進(jìn)行CT掃描的患者比經(jīng)過機(jī)場安檢的旅行者接受的輻射要多得多。因此，必須對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行安全的X射線掃描程序培訓(xùn)。

醫(yī)療專業(yè)人員需要進(jìn)行X射線培訓(xùn)的另一個(gè)原因是-他們自己檢查每次掃描。安全X射線包括各種自動(dòng)化和檢查功能，可幫助操作員找到隱藏的威脅。醫(yī)生必須在用自己的兩只眼睛檢查掃描時(shí)診斷出受傷和疾病。

安全檢查不需要像醫(yī)學(xué)檢查那樣的專業(yè)監(jiān)督，但是每天掃描數(shù)百或數(shù)千個(gè)物品時(shí)，X射線安全檢查必須高效且快速地進(jìn)行處理。機(jī)器中的自動(dòng)化軟件使掃描和檢測可疑材料成為可能，而無需冗長的手動(dòng)檢查。

圖6：黑白醫(yī)用X射線示例。(圖片來源：Nevit Dilmen / Wikipedia)

在軟件方面，差異是黑白的-實(shí)際上!醫(yī)用X射線會(huì)產(chǎn)生黑白圖像，以供醫(yī)生檢查。這些X射線只需穿透皮膚，骨頭和水，因此無需顯示顏色。醫(yī)生正在尋找體內(nèi)的小威脅，因此詳細(xì)的灰色陰影可以更好地幫助他們找到這些問題。

安全X射線可以是黑白的，也可以是彩色的。X射線圖像上顯示的不同顏色取決于所掃描材料的原子序數(shù)。這可以幫助操作員區(qū)分掃描項(xiàng)目內(nèi)的材料類型-金屬，液體，粉末，塑料等。安全操作員通?？梢钥吹綊呙柚械乃袑?duì)象。他們的挑戰(zhàn)是確定他們要看的內(nèi)容，而彩色成像可以更好地幫助他們做到這一點(diǎn)。

圖7：行李通過Astrophysics Inc. X射線掃描儀放置。圖像根據(jù)對(duì)象的原子序號(hào)為掃描的對(duì)象分配顏色。(圖片來源：Astrophysics Inc.)

文章內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)