高千伏胸部攝影在健康體檢的應用

嚴貴華 梁克樹

隨著影像設備及影像技術的發展，數字化X射線攝影系統（digital radiography， DR）采用平板探測器進行影像直接轉換，是計算機數字圖像處理技術與X線放射技術相結合而形成的一種先進的X線攝影技術，DR具有密度分辨率高，成像速度快，圖像動態范圍廣，圖像清晰，簡單方便的使用操作以及具有多種后處理等優點[1]。目前，我國肺癌發病率日益上升，占惡性腫瘤的首位，嚴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用。筆者就如何更好使用DR，用低的輻射劑量得到高質量的胸部影像而做以下應用研究，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 設備和器材 數字化X線攝影系統（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。

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 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：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：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kV、mAs、等參數以及《全國放射科QA、QC學術研討會紀要》的標準，由1名主任醫師，副主任醫師2名，副主任技師2名，按照圖像清晰度，對比度是否良好，位置是否標準，能否達到診斷要求等方面進行照片質量分析評估，分別評出甲級片、乙及片、丙級片、廢片。當結果不一致時，由主任醫師作最終評斷。

2 結果

2.1 高千伏組與普通千伏組胸部圖像質量統計結果見表1。

表1 高千伏組與普通千伏組胸部圖像質量統計結果比較 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 討論

3.1 胸部高千伏攝影的優勢 胸部普通千伏攝影胸腔組織結構間有充分的對比，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，微細結構的能見度增加，照片層次豐富，相應的擴大了診斷能力[2]。125 kV的X線對人體各組織均有足夠的穿透力。根據感光效應公式E=K·Vn·Q（K是常數，V表電壓， 表指數，Q指管電流），提高KV值可以相應縮短曝光時間，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線吸收以光電效應為主，各部分結構影像密度的高低受其組織原子序數和厚度的影響較大。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，當電壓達到120 kV以上時，組織吸收一般則以散射效應（康普頓散射）為主，各部分結構影像密度的高低受其組織原子序數和厚度的影響減少，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構及含氣的管腔等變得易于觀察。結果是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。可以基本顯示整個胸椎的影像結構，肺門部的各種結構能顯示清楚，從而減少漏診、誤診的可能。

3.2 DR的優勢 DR具有較高的量子檢測率（detective quantum efficiency， DQE）、極佳的調制傳遞函數（modulation transfer function， MTF）以及寬廣的動態范圍[4]。DR胸部影像灰階動態范圍大，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、窗位的調節，通過測量影像的放大、縮小，對比度反轉，影像邊緣增強，切割顯示等方法觀察胸部的細微結構。通過后處理后可使由于曝光條件選擇不當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構的顯示特性，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影像[5-6]。DR系統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，如果發現因為攝影體位不準確、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，可以上傳至醫院PACS系統，進行圖像儲存、圖像壓縮、圖像格式轉換等操作。利用PACS系統可將圖像遠程會診，作患者前后照片比較等操作。

3.3 DR胸部健康體檢的優勢 早期周圍型肺癌臨床癥狀不明顯，多不伴有區域淋巴結及遠處轉移，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病變外，在其他部位肺內病變的顯示中具有較好的效果[9]。

3.4 輻射防護最優化 DR攝影質量控制的公認目標是在保證圖像質量合格的前提下，使用盡可能低的輻射劑量。質量控制既包含圖像和受檢者輻射劑量，也涵蓋相關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，相應的工作人員所受輻射劑量也降低，從源頭上做到防護最優化。鑒于我國國民經濟的發展和健康水平提高，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），其原理是通過設定不同的探測區域，在曝光前準確測量了打在患者身后X線膠片上的輻射劑量，當達到屏幕膠片聯合使用的預定劑量時自動關閉X線系統，這保證了只采用最小的所需劑量，結果圖像表現出一致的黑度，由于圖像中的錯誤而使X線檢查重復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，配合其工作站上的多種處理模式，使成像質量穩定且操作簡單化，無需進行任何調整和再處理[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，很適合大規模健康體檢。在胸部體檢攝片時該機還可以用遙控板調節探測器高度，來適應不同身高的患者，從而減輕工作人員勞動強度，節省時間，提高效率。

在健康體檢中DR行胸部攝影，采用高千伏技術在提高影像質量，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勢。

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