嚴(yán)貴華 梁克樹
隨著影像設(shè)備及影像技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)(digital radiography, DR)采用平板探測器進行影像直接轉(zhuǎn)換,是計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)與X線放射技術(shù)相結(jié)合而形成的一種先進的X線攝影技術(shù),DR具有密度分辨率高,成像速度快,圖像動態(tài)范圍廣,圖像清晰,簡單方便的使用操作以及具有多種后處理等優(yōu)點[1]。目前,我國肺癌發(fā)病率日益上升,占惡性腫瘤的首位,嚴(yán)重威脅著公眾的健康,在健康體檢中胸部攝影就更加廣泛的重視和應(yīng)用。筆者就如何更好使用DR,用低的輻射劑量得到高質(zhì)量的胸部影像而做以下應(yīng)用研究,現(xiàn)報告如下。
1.1 設(shè)備和器材 數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)(DR)為美國Kodak Directview DR7500型,最大管電壓150 kV;0.6 mm焦點,
12:1密紋慮線柵。圖像后處理工作站;Kodak Dry view8900型激光膠片打印機及PACS系統(tǒng)。
1.2 研究對象 收集本院體檢中心2012年10-11月1800例健康體檢者的DR胸部攝影,其中男1065例,女735例,年齡18~81歲,平均年齡46.7歲。
1.3 攝影技術(shù) 采用隨機、開放和分組對照的方法,把體檢者分成高千伏組和普通千伏組,900例一組,每組取樣呈連續(xù)性,不分性別、年齡。兩組病例攝取胸部后前立位,高千伏組攝影參數(shù):管電壓125 kV,曝光量:使用自動曝光控件(automatic exposure control AEC)(3.72 0.85)mAs, 焦 -屏距(SID)180 cm,照射野43 cm×43 cm,濾線器(+);普通千伏組攝影參數(shù):管電壓85 kV,曝光量:使用自動曝光控件(automatic exposure control AEC)(12.28 2.05)mAs,焦 -屏距(SID)180 cm,照射野43 cm×43 cm,濾線器(+)。
1.4 圖像評價方法 兩組X線片,根據(jù)kV、mAs、等參數(shù)以及《全國放射科QA、QC學(xué)術(shù)研討會紀(jì)要》的標(biāo)準(zhǔn),由1名主任醫(yī)師,副主任醫(yī)師2名,副主任技師2名,按照圖像清晰度,對比度是否良好,位置是否標(biāo)準(zhǔn),能否達到診斷要求等方面進行照片質(zhì)量分析評估,分別評出甲級片、乙及片、丙級片、廢片。當(dāng)結(jié)果不一致時,由主任醫(yī)師作最終評斷。
2.1 高千伏組與普通千伏組胸部圖像質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果見表1。
表1 高千伏組與普通千伏組胸部圖像質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果比較 例(%)
2.2 高千伏組與普通千伏組曝光劑量比較見表2。
表2 高千伏組與普通千伏組曝光劑量比較
2.3 高千伏組與普通千伏組一次成功率比較見表3。
表3 高千伏組與普通千伏組一次成功率比較
3.1 胸部高千伏攝影的優(yōu)勢 胸部普通千伏攝影胸腔組織結(jié)構(gòu)間有充分的對比,各組織間的密度差甚大,骨骼顯示清楚,影像黑白分明,灰霧小。而高千伏攝影照片上能顯示出較大范圍的組織密度,微細結(jié)構(gòu)的能見度增加,照片層次豐富,相應(yīng)的擴大了診斷能力[2]。125 kV的X線對人體各組織均有足夠的穿透力。根據(jù)感光效應(yīng)公式E=K·Vn·Q(K是常數(shù),V表電壓, 表指數(shù),Q指管電流),提高KV值可以相應(yīng)縮短曝光時間,從而減小影像的運動模糊,提高圖像清晰度[3],減少患者及工作人員的輻射。
用低于90 kV管電壓攝影檢查時,人體對X線吸收以光電效應(yīng)為主,各部分結(jié)構(gòu)影像密度的高低受其組織原子序數(shù)和厚度的影響較大。骨骼、軟組織、脂肪和氣體具有明顯的影像密度差異,但是如果軟組織、脂肪或氣體與骨骼重疊在一個平面上, 則前三者的影像會被密度高的骨骼影像所遮蔽而不便觀察。隨著管電壓的升高,當(dāng)電壓達到120 kV以上時,組織吸收一般則以散射效應(yīng)(康普頓散射)為主,各部分結(jié)構(gòu)影像密度的高低受其組織原子序數(shù)和厚度的影響減少,上述四項組織的影像密度與軟組織和氣體的影像密度相差不大,即使相互重疊也不致為骨影所遮蓋,從而使與骨骼相重疊的軟組織或骨骼本身的細小結(jié)構(gòu)及含氣的管腔等變得易于觀察。結(jié)果是X線穿過人體后在膠片上形成的影像信息明顯增多,照片影像層次比普通千伏攝影更加豐富。高千伏攝影因穿透力強,使常規(guī)攝影不能顯示的心后肺組織、胸部重疊部位的肺紋理、胸腔積液的內(nèi)部、肺門部位、軟組織、氣管顯示及胸椎等部位得以顯示,明顯比普通片更好更清晰??梢曰撅@示整個胸椎的影像結(jié)構(gòu),肺門部的各種結(jié)構(gòu)能顯示清楚,從而減少漏診、誤診的可能。
3.2 DR的優(yōu)勢 DR具有較高的量子檢測率(detective quantum efficiency, DQE)、極佳的調(diào)制傳遞函數(shù)(modulation transfer function, MTF)以及寬廣的動態(tài)范圍[4]。DR胸部影像灰階動態(tài)范圍大,線性好,影像層次豐富, 并且具有多種后處理功能, 可以對掃描圖像進行窗寬、窗位的調(diào)節(jié),通過測量影像的放大、縮小,對比度反轉(zhuǎn),影像邊緣增強,切割顯示等方法觀察胸部的細微結(jié)構(gòu)。通過后處理后可使由于曝光條件選擇不當(dāng)造成的背景噪聲得以消除,可更加具體、特異性的改變胸部影像中某些結(jié)構(gòu)的顯示特性,使圖像更加清晰、細膩,而且可以進行分級強化處理,達到更好的顯示病變或興趣區(qū)影像[5-6]。DR系統(tǒng)曝光后可以立即在顯示器上成像,不需要等待較長的時間。DR曝光后至圖像顯示的時間為7~25 s,可及時觀察攝影效果,如果發(fā)現(xiàn)因為攝影體位不準(zhǔn)確、體檢者移動或屏氣不佳、身體上有異物等原因造成的影像質(zhì)量不符合診斷要求時,可以立即進行糾正并進行第二次攝影,避免了屏膠攝影、CR等攝影方式需要等較長的影像處理時間才能看到攝影效果的弊端。因此,減少了攝片后的等候時間,特別是在批量體檢中大大提高了檢查效率[7]。DR圖像都是DICOM[8]信息圖像,可以上傳至醫(yī)院PACS系統(tǒng),進行圖像儲存、圖像壓縮、圖像格式轉(zhuǎn)換等操作。利用PACS系統(tǒng)可將圖像遠程會診,作患者前后照片比較等操作。
3.3 DR胸部健康體檢的優(yōu)勢 早期周圍型肺癌臨床癥狀不明顯,多不伴有區(qū)域淋巴結(jié)及遠處轉(zhuǎn)移,X線平片是其篩選的首選方法,X線平片具有很高的空間分辨率和較好的密度分辨率,可以清晰顯示肺野,除鄰近縱隔等重疊部位的肺內(nèi)病變外,在其他部位肺內(nèi)病變的顯示中具有較好的效果[9]。
3.4 輻射防護最優(yōu)化 DR攝影質(zhì)量控制的公認(rèn)目標(biāo)是在保證圖像質(zhì)量合格的前提下,使用盡可能低的輻射劑量。質(zhì)量控制既包含圖像和受檢者輻射劑量,也涵蓋相關(guān)的非受檢人員所接受的散射線輻射劑量[10]。在本文中用125 kV攝影個體曝光量是普通千伏個體曝光量的1/3,相應(yīng)的工作人員所受輻射劑量也降低,從源頭上做到防護最優(yōu)化。鑒于我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和健康水平提高,國民輻射防護意識會越來越強。因此,低輻射劑量顯得更加重要。
3.5 Kodak Directview DR7500型X線機在體檢使用心得 銳柯DR7500具有成像速度快、成像質(zhì)量高、自動記憶擺位、球管與探測器自動對中、球管與探測器自動跟隨、自動SID(焦片距)保持功能等[11]。該機有自動曝光控件(automatic exposure control AEC),其原理是通過設(shè)定不同的探測區(qū)域,在曝光前準(zhǔn)確測量了打在患者身后X線膠片上的輻射劑量,當(dāng)達到屏幕膠片聯(lián)合使用的預(yù)定劑量時自動關(guān)閉X線系統(tǒng),這保證了只采用最小的所需劑量,結(jié)果圖像表現(xiàn)出一致的黑度,由于圖像中的錯誤而使X線檢查重復(fù)進行的可能性也得到減少,間接地減少了患者的照射劑量。通過自動曝光控制技術(shù),配合其工作站上的多種處理模式,使成像質(zhì)量穩(wěn)定且操作簡單化,無需進行任何調(diào)整和再處理[12]。銳柯DR7500使用的是三腔AEC,長方形,上半部分左右各一腔,下半部分正中一腔,共三腔。體檢胸部時通常開上面兩腔。另外該機探測器大(43 cm×43 cm),成像速度快,探測器刷新快,傳輸速度快,完成一例胸部正位只需要20 s左右,很適合大規(guī)模健康體檢。在胸部體檢攝片時該機還可以用遙控板調(diào)節(jié)探測器高度,來適應(yīng)不同身高的患者,從而減輕工作人員勞動強度,節(jié)省時間,提高效率。
在健康體檢中DR行胸部攝影,采用高千伏技術(shù)在提高影像質(zhì)量,降低曝光量,減少受檢者輻射劑量,延長機器使用壽命等方面有明顯優(yōu)勢。
[1]付孝根.探討DR與普通高千伏在胸部攝影的對比[J].醫(yī)療裝備,2008,21(9):13-15
[2]朱愛國.120 kV胸部攝影800例分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,3(7):50-51.
[3]李全勝,王宏偉,劉兵.高千伏攝影與CR檢查的聯(lián)合應(yīng)用[J].中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志,2006,4(2):149.
[4]趙春陽,馬麗萍,龔建平,等.200例高千伏胸片非晶硅和非晶硒圖像質(zhì)量對比分析[J].放射學(xué)實踐,2007,10(22):1113-1114.
[5]李清軍,張建梅,趙洪樸,等.DR在胸部攝影中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2003,13(11):883-884.
[6]莊艷妮,鄭國榮.組織均衡技術(shù)對數(shù)字化頸椎側(cè)位圖像質(zhì)量影響的分析[J].中外醫(yī)學(xué)究,2011,7(9):48-49.
[7]張祖建,陳淑君.胸部數(shù)字化造影(DR)在體檢中的應(yīng)用[J].海南醫(yī)學(xué),2010,1(21):103-104.
[8]Digital Imaging Communications in Medicine.DICOM_3.0,Perfomance Standard_PS_3.10,Media Storage and File Formal for Media Intelehange[S].Virginia:National Electrical Manufacturers Association,2007:1-4.
[9]譚理連,周潔,李志銘,等.周圍型肺癌病理、CT表現(xiàn)與血清腫瘤標(biāo)志物CEA關(guān)系研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2011,22(7):464-467.
[10]Sherbini S S,Decicco J E.The use of radiation surveys to estimate the radiation effective dose to visitors of hospitalized patients-a theoretical study[J].Health Physics,2005,89(3):216-223.
[11]朱露林,柏彬兵,黃瑩.銳柯雙板DR7500使用心得[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,7(33):138.
[12]童志明.數(shù)字X線(DR)攝影技術(shù)在放射科中的應(yīng)用 [J].影像與介入,2010,7(22):124-125.