馬 俊 魏明湘

數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是廣泛運(yùn)用于臨床治療和診斷的影像技術(shù)，由于技術(shù)的進(jìn)步其提供了多種后處理功能，如血管影像的三維重建、血管造影三維軟組織成像技術(shù)和影像融合技術(shù)等，其中測量技術(shù)是最基礎(chǔ)且經(jīng)常使用的功能。在實(shí)際運(yùn)用中該技術(shù)可以測量病灶大小、血管長度及狹窄程度等，為后續(xù)治療中選擇藥物的使用量和植入物的大小提供直觀有利參考[1-2]。但運(yùn)用中測量誤差的存在影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而造成誤差的因素各種各樣，觀察發(fā)現(xiàn)在測量尺寸較大的目標(biāo)時(shí)誤差較大，將用標(biāo)記導(dǎo)管做為測量參考對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，并就實(shí)際應(yīng)用中的誤差對策進(jìn)行探討。

1 儀器設(shè)備及方法

1.1 儀器設(shè)備

使用Artis zee III平板血管造影系統(tǒng)(德國西門子公司)，平板探測器有效面積為30 cm×38 cm，圖像矩陣為1024×1280。用兩根5F大小的COOK PIGCSC-20標(biāo)記導(dǎo)管，一根做為校準(zhǔn)參考，另一根做為測量標(biāo)尺，因標(biāo)記導(dǎo)管相鄰點(diǎn)和點(diǎn)對應(yīng)邊緣間的距離正好為1 cm(如圖1所示)，因此可作為標(biāo)尺使用，臨床上也用此為標(biāo)尺使用[3-4]。

圖1 標(biāo)記導(dǎo)管示圖

1.2 方法

檢查床各向角度是否歸零，將兩根標(biāo)記導(dǎo)管并排平行放置于檢查床上，間距4 cm，有標(biāo)記的一端置于照射野正中，導(dǎo)管拉直兩頭用瓶裝鹽水壓住，如仍有彎曲可穿入導(dǎo)絲使其伸直，可避免因彎曲造成的測量誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)備C臂處于垂直位，足側(cè)傾斜(CAU)為0 °，點(diǎn)光源距影像增強(qiáng)器(SID)為110 cm，影像視野為48 cm，使用大視野防止因視野過小引起的誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采集圖像如圖2所示[5-7]。再使用設(shè)備自帶測量軟件用左標(biāo)記導(dǎo)管作為校準(zhǔn)參考，手動測量右標(biāo)記導(dǎo)管其標(biāo)準(zhǔn)長度分別為10 mm、30 mm、50 mm、70 mm和100 mm，獲得測量數(shù)值見表1。

圖2 導(dǎo)管平行間距4 cm的采集圖像

2 結(jié)果

為減少測量操作者的主觀意識對測量結(jié)果的影響，測量操作者在進(jìn)行測量操作時(shí)，應(yīng)正面直視圖像屏幕，光標(biāo)準(zhǔn)確點(diǎn)導(dǎo)管或標(biāo)記點(diǎn)邊緣，減少測量者自身因素對測量精確度的影響。按照此方法重復(fù)進(jìn)行3次測量，并用實(shí)際長度減測量所得長度獲得誤差值(見表1)。

表1顯示，隨測量目標(biāo)尺寸的增加誤差值也增加，最大值為11.6 mm，當(dāng)目標(biāo)尺寸較小時(shí)誤差值為1 mm左右，表明測量誤差隨測量目標(biāo)尺寸增加有加大趨勢，直接影響臨床判斷而易造成手術(shù)和治療失誤[8-9]。

在進(jìn)行測量時(shí)首先對一個校準(zhǔn)參考物進(jìn)行測量，目的是為了獲得校準(zhǔn)因數(shù)(calibration factor，CF)值。以導(dǎo)管校準(zhǔn)為例，已知導(dǎo)管直徑(5F導(dǎo)管直徑約為1.67 mm)，用光標(biāo)勾畫一段導(dǎo)管影像后測量軟件會自動勾畫出導(dǎo)管邊緣，并且能識別出相對邊緣間導(dǎo)管直徑是由幾個像素構(gòu)成，再和已知導(dǎo)管直徑進(jìn)行比較計(jì)算，獲得一個像素所代表的毫米數(shù)即CF。再測量目標(biāo)時(shí)可根據(jù)CF換算出目標(biāo)的實(shí)際長度，但因?qū)Ч苤睆捷^小其對應(yīng)的組成像素較少，如果因位移或所選取的參考段導(dǎo)管不夠直等原因僅造成1～2個像素的誤差，同樣會影響CF值，從而產(chǎn)生誤差[7]。

表1 導(dǎo)管校準(zhǔn)測量結(jié)果

為了應(yīng)對這樣的誤差，可以增加在圖像中構(gòu)成校準(zhǔn)參考物的像素?cái)?shù)量，微小的像素誤差不會對CF值有明顯影響。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中增加校準(zhǔn)參考物像素的方法就是加大校準(zhǔn)物的有效尺寸，通常測量軟件中除導(dǎo)管校準(zhǔn)外還有標(biāo)尺校準(zhǔn)和鋼球校準(zhǔn)，使用標(biāo)尺校準(zhǔn)做一次驗(yàn)證，為了和第一次數(shù)據(jù)在同一條件下進(jìn)行對比，同樣選取圖2進(jìn)行測量[10-11]。首先用測量軟件中的標(biāo)尺校準(zhǔn)功能選取左側(cè)標(biāo)記導(dǎo)管對應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)間的距離為50 mm，再手動測量右側(cè)標(biāo)記導(dǎo)管分別為標(biāo)準(zhǔn)長度10 mm、30 mm、50 mm、70 mm和100 mm，獲得測量數(shù)值。為了避免主觀因素影響需重復(fù)進(jìn)行3次測量，并用實(shí)際長度減去測量所得長度獲得誤差值(見表2)[12]。

對比表1和表2，發(fā)現(xiàn)表2誤差值明顯縮小且只有1 mm左右，尤其在測量大尺寸目標(biāo)時(shí)誤差值相對于導(dǎo)管校準(zhǔn)減少較多。通過實(shí)驗(yàn)表明，造成導(dǎo)管校準(zhǔn)測量大尺寸目標(biāo)時(shí)誤差增大的原因是導(dǎo)管直徑較小，僅1～2個像素誤差也會引起CF值改變，在測量大尺寸目標(biāo)時(shí)誤差就會增大，使用標(biāo)尺測量能有效避免誤差的產(chǎn)生，從而在測量大尺寸目標(biāo)時(shí)獲得精確的數(shù)值[13]。

表2 標(biāo)尺校準(zhǔn)測量結(jié)果

3 小結(jié)

測量誤差的產(chǎn)生和校準(zhǔn)物的選取有密切的關(guān)系，選擇合適的校準(zhǔn)物能有效提高測量精度，增加手術(shù)和治療成功幾率。在理想狀態(tài)下完成的實(shí)驗(yàn)，從測量數(shù)值看導(dǎo)管校準(zhǔn)的精度明顯低于標(biāo)尺校準(zhǔn)，但在實(shí)際應(yīng)用中標(biāo)尺位于體表和目標(biāo)區(qū)域存在一定距離，因此也會造成測量誤差，而導(dǎo)管通常比較接近目標(biāo)區(qū)域且測量小尺寸目標(biāo)時(shí)誤差不大，所以在測量小尺寸目標(biāo)時(shí)可以作為參考使用[14-15]。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該考慮到各方面因素，充分了解各種因素所產(chǎn)生的誤差大小再制定理想方案，避免誤差對手術(shù)和治療的影響，才能取得良好的治療效果，提高手術(shù)的成功率。