X線撮影

原理

最も一般的に知られているX線撮影では、X線照射装置とフィルムの間に体を置き、焼き付けて画像化する。X線は感光板を黒く変色させるため、体がX線を通過させた部分では黒く写り、体がX線を阻止した場合には、その部分が白く写る。通常の診療では、前者の黒く写った部分を「明るい」、後者の白い部分を「暗い」と表現するが、これはすなわち、肺炎や腫瘍などでは、X線透過度が低くなってフィルムに白い影を落とすところからきた表現である。X線の透過度が高い組織としては皮膚や空気（肺）、筋肉、軟骨などがある。逆にX線の透過度が低いものとしては骨や、組織をより明瞭に描き出すために入れる造影剤がある。
感光剤を塗りつけたフィルムの代わりにIP（イメージングプレート）やFPD(フラットパネルディテクター)を使う、CR(コンピューテッドラジオグラフィー）が今は主流である。またフィルムレスのX線写真も、大病院をはじめ普及しつつある。コンピュータX線撮影の項も参照。

X線撮影装置の開発

世界で最初のX線撮影装置はドイツのシーメンス社が開発に成功し1898年、日本に輸入されている。日本でも1909年に初の国産機を第三高等学校教授で理学博士の村岡範為馳（はんいち）が島津製作所の全面協力で開発に成功している。『ダイアナ』と『ニューオーロラ』の2機種は現在でも島津創業記念資料館に保存されており、実用的な安定性を誇っていた。

胸部X線写真

胸部X線写真では、心臓、肺、肋骨、縦隔、気管、気管支、等が見える。

頚椎X線撮影

配列、骨の状態（骨折、骨粗鬆症、骨萎縮、骨破壊、骨硬化、骨透亮、溶骨変化など）、脊柱管の狭窄、椎間板の狭小化、靭帯付着の変化、軟部組織の腫脹に注意する。正面像では脊柱配列とルシュカ関節の形状に注意する。脊柱配列では側湾変形や頚椎の傾きに関して評価する。正常では椎体外側に斜方向の関節裂隙がみえる。変形するとルシュカ関節辺縁から横方向へ伸びる骨棘が出現する。側面像では脊柱配列、椎体終板の骨硬化、椎体前縁または後縁の骨棘、脊柱管の前後径、椎間板腔の高さ、前縦靭帯や後縦靱帯の骨化、後咽頭腔幅や気管後腔幅の変化の有無を確認する。脊柱配列としては頚椎は生理的に前に湾曲しているため、生理的前湾の消失がないかS字型変形がないきあ、すべりがないかを確認する。脊柱管前後径は脊柱管の広さの指標であり正常は14mm以上である。後咽頭腔幅や気管後腔幅の変化は頚椎前方の膿瘍形成や外傷による血腫、浮腫によって拡大する。前後屈側面像では主に頚椎の安定を評価する。環軸歯突起間距離は関節リウマチや外傷で環軸椎亜脱臼を生じた場合に前屈位で開大する。正常は3mm以下である。また不安定性がある場合は前後屈時の上位椎体後下縁と下位椎弓前上縁を測定する。測定値が12mm以下ならば動的狭窄となる。両斜位像では椎間孔の狭小化を確認する。開口位正面像では歯突起骨折や環軸椎回旋位固定の時に撮影する。

腰椎X線撮影

配列、骨の状態（骨折、骨粗鬆症、骨萎縮、骨破壊、骨硬化、骨透亮、溶骨変化など）、脊柱管の狭窄、椎間板の狭小化、靭帯付着の変化、軟部組織の腫脹に注意する。正面像では側湾の有無、椎弓根の消失、椎弓根の骨硬化、横突起骨折、仙腸関節硬化像、腸腰筋の陰影増大などがある。椎弓根の消失は転移性腫瘍で認められ、椎弓根の骨硬化は転移性腫瘍、分離症、類骨腫などでみられる。横突起骨折は外傷時で仙腸関節硬化像は仙腸関節炎でみられる。腸腰筋の陰影増大は腸腰筋膿瘍、血腫などで認められる。側面像では脊柱配列、椎体圧迫骨折、骨梁像、椎間板腔の狭小化、椎体骨棘を評価する、脊柱配列では前弯増大、直線化、後弯変形、椎体すべりを評価する、椎体圧迫骨折や骨梁像は骨粗鬆症を示唆する。椎間板腔狭小化や椎体骨棘は椎間板変性所見である。前後屈側面像では椎間すべり、前屈時後方開大など腰椎不安定性の評価ができる。両斜位像では脊椎分離や椎間関節の変形が評価できる。その他重要な腰椎X線の所見としてはbamboo spineという強直性脊椎炎に特徴的な所見がある。これは靭帯の骨棘形成から二次的に隣接椎体が癒合し竹筒のようにみえることである。
胸椎から腰椎にかけて椎体は尾側にいくほど椎体の高さがすこしずつ大きくなる。一つ上位の椎体に比べて小さい場合は圧迫骨折を疑う。例外としては第5腰椎だけはしばしば第4腰椎よりも小さいことがある。

骨密度測定DXA（dual-energy X-ray absorptiometry、躯幹骨二重X線吸収法）

DXAまたはDEXAとよばれる骨密度測定法は2種類の異なるX線を骨にあてて、骨とほかの組織におけるX線の吸収率の差から骨密度を測定する方法である。骨密度の測定方法には他にもMD法、pQCT法、QUS法などいくつか知られているが、DXAは正確に骨密度を測定できる方法としてWHOの基準に組み込まれており、2017年現在、骨粗鬆症の標準的な診断方法となっている。骨塩定量ともいう。

各論

主要疾患ごとの手のX線写真の所見をまとめる。これらの所見がなくとも疾患自体を否定することはできない。

外傷のX線写真

怪我をして病院ないしは診療所に行くと外傷評価のためのX線撮影をされることがある。原則として骨折を疑った場合は2方向の撮影をする。多発外傷でルーチンで撮るべき頸部3方向（正面、側面、開口位）、胸部正面（立位）、骨盤正面（臥位）である。頸椎損傷を疑った場合は仰臥位のまま側面をとる。このとき両手を引っ張り肩を下げ、下位頚椎が撮影されるように工夫する。頭部を撮る場合（最近はCTscanで即時に脳と頭部の骨の骨折が診断できるので、頭部のX線写真は診療放射線技師の労力と時間の無駄であると思われる）は正面、側面、タウンの3方向の撮影をする。タウンを取らないと後頭部骨折を見落とす恐れがある。頭部側面は通常は腹臥位で首を横に捻じって撮影するものだが、頸椎損傷を疑った場合は仰臥位で横から撮らないと致命的となる。

体腔の連続性

ヒトの身体において独立した腔は腹膜腔、胸膜腔、心膜腔の3つだけである。この3つは正常では他からの交通は存在しない。例外としては女性の腹膜腔は卵管を通じて外界に交通している。これ以外の後腹膜腔、縦隔、胸膜外腔、腹膜外腔、皮下組織は互いに連続している。気腔や腸管内圧が亢進状態やステロイドを使用した場合はエアーリークが生じやすいことが知られている。具体的には、間質性肺気腫、気胸、縦隔気腫、心嚢気腫、腹膜気腫、後腹膜気腫、腸管壁気腫、皮下気腫、全身空気塞栓は互いに移行しやすいことが知られている。

リンパ節の評価

リンパ節の評価は肺癌、結核の鑑別のために非常に重要である。胸部X線CTでは頚部リンパ節、縦隔リンパ節、肺門リンパ節の評価を行うことができる。造影剤を使用しない場合はリンパ節と血管が同濃度となってしまうため区別できないことがあることに注意が必要である。原則として最小径が10mm以上である場合はリンパ節の病的な腫大となり、転移性リンパ節である可能性が高くなる。リンパ節の病的腫大を見つけ、それが肺がんによるものだとしたら、肺癌取り扱い規約に基づいて病期分類をする必要がある。TNM分類のNを決定することになるのだが、N0はリンパ節転移なし、N1は肺癌と同側の気管支周囲および肺門リンパ節の転移陽性、N2は同側の縦隔リンパ節転移陽性、N3は対側の縦隔リンパ節または鎖骨上リンパ節または斜角筋リンパ節転移陽性である。重要なこととして、同側、対側は気管正中線、食道正中線にて決定される。そして、鎖骨上リンパ節転移、斜角筋リンパ節転移は同側、対側関係なくN3となり、反対側肺門リンパ節転移はM1となる。
次に腫大リンパ節の部位を同定する。縦隔において左腕頭動脈が正中を横切るレベルを含んでこれより頭側にあるリンパ節は上縦隔上部リンパ節である。それより下位においては上大静脈と上行大動脈の前縁より前方はすべて前縦隔リンパ節である。
リンパ節転移を見つけたら、それが郭清可能かどうかを判定する。大きな血管や気管支に浸潤している場合、多数のリンパ節が癒合している場合、不整形の場合は郭清困難な場合が多い。

血管のCT評価

頚部、胸部での重要な動脈、静脈に関して述べる。まず左心室から上行大動脈、大動脈弓といった大動脈がある。大動脈は腕頭動脈（やがて右総頸動脈と右鎖骨下動脈に分枝する）、左総頸動脈、左鎖骨下動脈の順に分枝している。その腹側を左右の腕頭静脈が合流し上大静脈となり右心房に繋がる。右心房と繋がる前に背側から奇静脈弓が上大静脈に繋がる。これらの位置関係から頚部リンパ節を同定していく。大動脈の石灰化や僧帽弁の石灰化は高血圧など動脈硬化性疾患がある場合はよく見られる所見である。動脈の石灰化を見たら大動脈瘤、大動脈解離の有無を確認する。大動脈の石灰化は内膜に生じるため、外壁に石灰化がある方が真腔である。

腹部血管のCT解剖学

上腸間動脈（SMA）はL1のレベルの腹大動脈から前方に分枝し、左腎静脈や十二指腸水平部の前を下降する。中結腸動脈、回腸動脈、右結腸動脈が分枝する。上腸間膜静脈（SMV）はSMAの右方を上行し、膵体部背側を通って脾静脈に合流する。下腸間膜動脈（IMA）はL3レベルで腹大動脈から前方に分枝し左下方に向かう。左結腸動脈、S状結腸動脈が分枝する。下腸間膜静脈はIMAの左側を上行し、L3レベルで脾静脈に合流する。左卵（精）巣静脈は左腎静脈に合流するため頭側に追跡ができないことから区別する。

X線撮影による医原病

ジョンズ・ホプキンス大学医学部の研究によって、レントゲン検査で医療被曝を経験した女性は、レントゲン未経験者の同年齢の女性に比べると、ダウン症児が生まれる確率が7倍も高いことが明らかになっている。この報告の正確さは、他の研究によっても裏付けられているという。
高齢出産で障害児などが生まれた場合、その原因の一つは、出産するまでに母親が何度も不用意に浴びてきた（医師や医療従事者らによって浴びせられてきた）必要もないX線にあったのだ、とロバート・メンデルソンによって指摘されている。 （→医原病も参照可）

医療分野以外での利用

空港などでの手荷物検査（飛行機に乗る前にバッグやノートパソコンなどの手荷物を機械にくぐらせる）や、建築物や配管など構造物内部の非破壊検査の一環として放射線透過検査に利用されている。また、ボディチェックを行う際に、後方散乱X線検査装置などが利用されることもある。