數字X線攝影的全景拼接技術在骨關節疾病中的臨床應用

趙 勇

（哈爾濱市第一醫院，哈爾濱 150001）

數字X線攝影的全景拼接技術在骨關節疾病中的臨床應用

趙 勇

（哈爾濱市第一醫院，哈爾濱 150001）

數字X線攝影（DR）立位大面積全景拼接技術在骨關節系統疾病，特別是在脊柱側彎矯形、人工椎間盤置換、人工關節置換、義肢安裝等的診斷、術前方案制定和術后功能評價中，起到了病變定性和數據測量等關鍵性作用，具有廣泛的應用前景。

數字X線攝影；全景拼接；骨關節

數字X線攝影DR的全景拼接技術主要用于骨關節系統疾病，在脊柱側彎矯形、脊柱人工腰椎間盤置換、人工關節置換、下肢矯形及義肢安裝等方面，數字化全景拼接提供了大范圍的X線檢查影像，能可靠、準確地顯示病變局部改變和全脊柱/全肢體的整體受力狀態，為臨床診斷、術前方案的制定和術后療效評估等提供可靠依據。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究隨機抽取我院放射科2011年4月-2013年8月期間100例患者，甲組中男22例，女28例，年齡9-75歲，平均年齡41.5歲。乙組中男25例，女25例，年齡10-74歲，平均年齡42.5歲。

1.2 攝影方法

甲組：選擇檢查方式界面中的“Ortho”器官程序，并據情對曝光參數進行微調。將Ortho患者支架置于探測平板正前方，注意與其保留適當間隙以利于探測平板豎直上下移動時不發生碰撞，換上3m超遠距離攝影專用濾線柵。先囑患者面向X線球管方向，按照解剖姿勢站立在支架底座上，在患者左側或右側腋前線位置豎直夾好2m長刻度尺，再用雙手抓緊支架兩邊扶手。囑咐患者一直保持此姿勢不動直到攝影結束（如果是全脊柱攝影，尚需要求患者全程屏氣，以免呼吸時胸廓起伏而致拼接后圖像中肋骨錯位）。此時攝影系統會對要求受檢部位長度進行自動預判，以確定分為幾次等長度連續曝光（一般2-4次）。球管組件在前后左右方向上自動鎖定，只能進行上下移動，中心線束在橫向和縱向上與探測器中心重合，與探測平板及Ortho患者支架垂直。采用“自動曝光”模式，按下曝光按鈕一直不放 （全程約需15-25s），球管組件與探測平板先同步上移到第一次曝光范圍中心位置高度，然后逐次同步下移曝光直至完畢。將所獲圖像進行窗寬窗位微調后傳入XS ADVIEW圖像后處理工作站進行拼接。將全景拼接圖像傳入PALS網絡，影像診斷醫師和骨科臨床醫師便可共享成果了。再通過激光相機打印便可得到一張載有諸多影像信息的全景拼接圖像膠片。全程一般需要10-20min。

乙組：完成患者信息登記后，在“采集方式”下選擇“SLOT”模式，全脊柱選取“脊柱方式”，全下肢選取“下肢方式”。在透視下確定采集的起止點，據情微調曝光參數。擺好體位后，囑患者不動，一直按住曝光手閘，直至影像系統從起點平移至終點。采集獲得的原始圖像自動傳輸至后處理工作站，即可自動完成圖像拼接，通過影像對比度、密度的調整，經激光相機打印出膠片，全程約需2-3min。

2 結果

2.1 圖像評價分級

甲、乙兩組所有圖像均經過技師長和影像診斷副主任醫師以上人員評定。圖像評價分級按照圖像清晰度、對比度、軸線連續性、完整性、移動偽影、拼接線顯示等因素，分為優、良、合格、不合格四級。優：圖像連續完整、高清晰度、高對比度、無任何偽影及拼接線;良：圖像連續完整、清晰度對比度較好、無偽影及拼接線;合格：圖像連續，清晰度和對比度達到診斷目的，無明顯偽影及拼接線;不合格：圖像對比度清晰度均低，連續性完整性差，有明顯偽影及拼接線。兩種全景拼接圖像評定結果見表1。所有圖像質量均能滿足影像診斷及臨床運用。

2.2 兩種圖像技術比較

甲組設備采用3m超遠距離攝影，匹配有相應的專用3m焦距濾線柵，最大限度地克服了錐形射線束的發散投射，減少了幾何放大誤差。攝影距離為3m，半自動曝光，曝光全程患者屏氣約20s，手動拼接，從擺位到獲得圖像膠片全程約需10min，不能站立者無法行此檢查。獲得的拼接圖像對于角度的測量實用可靠，對于長度的測量不能直接獲得，需要參考旁邊刻度尺讀數。

乙組設備采用了狹縫連續拍攝配合圖像自動軟件拼接技術，用束光器對X線束進行遮擋，使X線束呈與被攝體長軸垂直方向的狹窄扇形投射。攝影距離為1.2-1.5m，自動曝光，曝光全程屏氣約7-10s，從擺位到獲得全景約需2-3min。另外，在打印排版界面可以通過測量軟件直接測量角度和等比例刻度標尺直接測量出長度，誤差率在0.5%內，從而實現圖像與被攝體實際幾何參數的高精度復合。乙組設備的另一優點是不能站立者可采取仰臥位攝影法替代。

3 總體評價

DR在大平板數字化探測器和圖像拼接技術的組合，彌補了以上各種方法的缺陷和不足。DR拼接圖像的原始圖像采集方式包括兩種X線設備：一種是X線球管與DR平板探測器做垂直上下的同步移動，另一種是X線球管組件相對靜止在一個感興趣區中心位置，當DR平板探測器在做垂直運動的同時，X線球管配合做上下轉動角度。本研究采用第一種方式，所有病例均能達到影像質量要求并符合臨床需求。

DR在大平板數字化探測器和圖像拼接技術的組合，彌補了以上各種方法的缺陷和不足。DR拼接圖像的原始圖像采集方式包括兩種X線設備：一種是X線球管與DR平板探測器做垂直上下的同步移動，另一種是X線球管組件相對靜止在一個感興趣區中心位置，當DR平板探測器在做垂直運動的同時，X線球管配合做上下轉動角度。本研究采用第一種方式，所有病例均能達到影像質量要求并符合臨床需求。

隨著醫患對輻射損傷意識的加強，盡量采用簡便有效、低輻射劑量的X線檢查項目符合醫患共同利益。以雙下肢全長觀測為例，若采用常規攝影需要骨盆正位曝光1次，每側股骨、膝關節、脛胖骨、躁關節曝光4次；總共9次曝光。而采用全景攝影拼接技術則只需3到4次曝光即可。因此全景拼接技術明顯減少了患者曝光次數（一般2-4次），也減少了患者輻射劑量和檢查費用。

綜上所述，DR立位大面積全景拼接技術在骨關節系統疾病，特別是在脊柱側彎矯形、人工椎間盤置換、人工關節置換、義肢安裝等的診斷、術前方案制定和術后功能評價中，起到了病變定性和數據測量等關鍵性作用，具有廣泛的應用前景。

［1］周鵬，高雪梅.數字X線攝影在放射科特殊檢查中的應用［J］.實用醫技雜志，2002，1（1）：35.

［2］郝小濱，楊斌華.X線技術數字化和數字X線攝影的臨床應用［J］.實用醫技雜志，1997，1（1）：46.

R684；R816.8

B

10.3969/j.issn.1001-0270.2015.02.21

2014-10-13