升級后DR與普通X射線機高千伏塵肺攝片效果的對比研究

鄒念強

升級后DR與普通X射線機高千伏塵肺攝片效果的對比研究

鄒念強①

目的：分析普通X射線機升級為數字化X射線攝影(DR)后在塵肺病篩查等特殊健康檢查中應用的可行性。方法：采用隨機數表法抽取在職業病健康體檢期間行普通X射線機高千伏攝片的136名疑似塵肺征象者進行DR攝片，將受檢者的2次攝片分別統計影像的甲級片率，同時評價塵肺病小陰影分布的檢出率。結果：圖像質量比較，升級后DR攝片的甲級片率為93.38%，升級前高千伏攝片的甲級片率為63.38%，升級前后甲級片率比較有明顯差異(x2=27.49，P＜0.01)。塵肺病小陰影分布的檢出率，升級后DR攝片組小陰影2個肺區的檢出率為44.85%，升級前高千伏攝片組小陰影2個肺區檢出率為22.79%，升級前后檢出率比較有差異(x2=14.78，P＜0.01)。結論：在進行塵肺病的篩查診斷時，升級后DR攝取的胸片圖像質量及對塵肺病小陰影分布的檢出率明顯優于升級前的高千伏攝片，而DR系統操作簡單，成像快捷，適合塵肺病的X射線診斷。

DR；高千伏攝片；塵肺病；平板探測器技術

[First-author’s address] Center for Disease Control and Prevention, Shengli Oil Field, Dongying 257000, China.

目前，直接數字化X射線攝影(digital radiography，DR)技術已廣泛應用于我國各大型醫院，但大部分的基層醫院及疾病預防控制中心還遠未得到普及。為使相當數量的模擬X射線機能夠適應數字化建設而免遭提前淘汰，可利用平板探測器技術將普通X射線機升級成為DR，從而達到數字化醫療的要求[1]。本研究為了確定升級后的DR能否滿足塵肺病篩查等特殊體檢的需要，對X射線機升級前、后兩種攝片方式獲得的胸片圖像質量和對胸部細微結構的檢出率進行對比研究。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取在2015年1月至2016年8月開展的職業病健康體檢期間進行普通高千伏攝片，采用隨機數表法抽取在職業病健康體檢期間行普通X射線機高千伏攝片的136名疑似塵肺征象者，均為男性；年齡30～56歲；均有2年以上粉塵環境工作或接觸史；經受檢者同意后再行DR攝片，獲得同一受檢者的2次攝片的136組對比圖像，分別統計兩種影像的甲級片率，同時對塵肺病小陰影分布的檢出率進行評價。

1.2納入與排除標準

(1)納入標準：①X射線胸片有塵肺樣小陰影改變的基礎上，有2個肺區小陰影的密集度達到0/1，或有1個肺區小陰影密集度達到1級；②為便于分析比較，所選取的高千伏胸片質量、級別均要求達到乙級以上。

(2)排除標準：其他因素引起的肺部小陰影改變不納入此研究范圍[2]。

1.3儀器設備

設備升級前為FLEXIVISION模擬高頻X射線機，50 kW(日本，島津)；固定濾線柵密度60線/cm，柵格比10∶1；攝影條件為100～125 kV，2～8 mAs；柯達感藍膠片，柯達M7B沖片機(美國)。

1.4設備升級方法

(1)采用FPD1M型非晶硅平板探測器(flat panel detector，FPD)，附件包括主機、控制器、IRAY圖像處理軟件等(上海奕瑞科技有限公司)；固定濾線柵更換為柵格比12∶1[3-4]。最小可檢測劑量＜100 nGy，空間分辨率＞3.4 lp/mm，有效入射野尺寸43 cm×43 cm，低對比度分辨率＞0.0055[5]。攝片條件均為100～125 kV，2～8 mAs，美國柯達DVB+藍底激光膠片，Kodak-5850激光相機。

(2)將FPD放入胸片架的BUCKY中，曝光時控制器通過FPD采集X射線影像信號，傳遞至主機工作站，由IRAY圖像處理軟件VER1.0.3進行分析。處理窗口中的亮度和對比度均為50%，噪聲窗口關閉。整套數字系統與主機無任何電氣聯接。

1.5評價指標

(1)依據國家標準GBZ 70-2015“職業性塵肺病的診斷”附錄要求，升級后DR攝片所得到的胸部影像需達到標準中規定塵肺診斷用片[6]。針對同一受檢者普通X射線和DR的2次攝片進行相應編號，攝片時均由同一位技術人員操作，且2次攝片的影像圖片均由3位高年資有塵肺診斷醫師資格證的醫師閱片，閱片醫師均不知2次攝片編號及對應情況。先閱普通X射線攝片，再閱DR攝片，最后將同一受檢者2次攝片的結果一一對應，并進行整理和分析。

(2)分析內容為：①對照和比較2種攝片技術的圖片質量，圖片質量參照國家衛生計生委有關塵肺的胸部X射線片質量與質量評定標準，評定甲級片和乙級片；②比較兩種攝片影像對塵肺病小陰影分布的檢出率，重點觀察分析3.0 mm以下小陰影的顯示情況，陰影密集度參照塵肺標準片。綜合比較兩種設備攝片效果的差別[7]。

1.6統計學方法

采用SPSS7.0統計學軟件對數據進行統計分析，對3位閱片專家的觀察結果進行綜合，當意見不一致時，以少數服從多數的原則進行統計。對評價結果進行統計分析，計數資料采用x2檢驗分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1兩種攝片影像質量比較

升級后DR胸部影像質量與升級前的高千伏胸片質量評審結果比較顯示，DR影像甲級片為93.38%，普通高千伏影像甲級片為68.38%，兩種檢查方法相比，差異有統計學意義(x2=27.49，P＜0.01)。表明升級后DR甲片率明顯高于升級前普通高千伏甲片率，有利于放射學影像診斷，見表1。

2.2兩種攝片肺部細微結構檢出率比較

對肺部細微結構(3.0 mm以下小陰影)的影像顯示，升級后的DR胸片顯示小陰影2個肺區為61例，檢出率為44.8%；而升級前普通高千伏胸片顯示小陰影2個肺區31例，檢出率為22.79%；其余105例只顯示小陰影1個肺區。兩種檢查方法檢出率相比，差異有統計學意義(x2=14.78，P＜0.01)，見表2。

2.3兩種攝片工作效率比較

升級前普通X射線攝片用時為(10.0±2.1)min/人次，而升級后的DR攝片用時為(2.5±0.7)min/人次，DR檢查時間較普通方法平均減少約75%。

表1　升級后DR與高千伏胸部影像質量比較

表2　升級后DR與高千伏影像肺部細微結構檢出率比較

3　討論

高千伏X射線胸片是塵肺病診斷和分期的主要依據，通常塵肺病診斷標準是以胸部后前位高千伏胸片作為基準，而高千伏X射線攝片效果除受到曝光條件直接影響外，同時受到膠片感光效應、球管焦點大小、濾線柵、顯影劑配方及藥液新舊以及顯影溫度與時間等諸多因素的影響，對胸片的操作提出了較高的要求。1986年，Fukuhisa等[8]提出了數字圖像處理對塵肺攝影的影響；1992年Matsumoto[9]利用CR對塵肺的診斷進行評價；1993年Mannino等[10]進行數字X射線攝影與傳統X射線攝影在塵肺診斷方面的對比研究，指出數字圖像的質量優于傳統平片，尤其是在細微結構的顯示上[11-13]。

DR是以FPD為載體，圖像信息的豐富程度即灰階度由普通膠片的256級提升至2048級；FPD呈板狀固定于立式胸部攝片架或平床的濾線器中，全固態化結構，無機械運動，無易損耗品；全套升級系統與原設備無任何電氣聯接，避免了電子高頻干攏；自動檢測X射線信號，同步采集，避免了手動觸發等繁瑣工作；其成像方式為直接成像，排除了其他成像方式在信號傳輸中的損失，因而得到的圖像層次豐富，病灶邊緣銳利清晰，細微結構表現出色，極大提高了病灶顯示的敏感性及陽性率。

由于DR采用數字化成像技術，其圖像內容豐富清晰，反差比增大，曝光寬容度大，信息捕獲及圖像處理無衰減，從而提高了圖像成像質量，廢片率明顯下降，在很大程度上節約了成本。X射線發生后5 s左右成像，縮短了出片時間及診斷報告時間，極大提高了工作效率。同時，圖像資料可通過硬盤或光盤儲存，節約病例儲存空間及延長儲存時間，為醫院局域網實現資源共享提供了平臺，表明DR較普通X射線攝片技術在影像診斷中具有明顯的優勢[14-17]。然而，由于高千伏胸片的成本低廉，便于應用，目前還不能完全被DR取代，在一定時期內高千伏胸片和DR胸片將共用補充調整后的標準片作為塵肺診斷和分期的對照標準用片，并共同作為粉塵作業者健康檢查的常規方法。

4　結語

利用平板探測器技術將普通X射線機升級成為DR，可使普通X射線機達到成品DR的攝片效果，避免了原有設備的淘汰，可為醫院節約大量DR設備購置資金。同時，可縮短攝片操作時間，提高工作效率。在技術上可杜絕廢片的出現，能夠降低攝片成本。升級后的DR在攝片質量和對細微結構的顯示等方面均顯著優于普通高千伏X射線攝片，具有較高的推廣和應用價值，尤其適合于經濟條件相對較差的基層醫療單位。

[1]趙慶軍.基于平板探測器DR升級方案中量子探測效率檢測的應用[J].中國醫學裝備，2015，12(8)：17-20.

[2]李德鴻.塵肺病[M].北京：化學工業出版社，2010.

[3]章偉敏，丁文洪，王志康，等.胸部高千伏攝影過濾方式與表面劑量相關性的實驗研究[J].中華放射醫學與防護雜志.2003，23(1)：55-56.

[4]曹德奎，呂剛，趙惠川，等.中速屏濾線柵在接觸粉塵人員胸部攝片中的應用[J].第四軍醫大學吉林軍醫學院學報.2002，24(2)：100-102.

[5]林海濤.探討影響DR圖像質量因素及控制措施[J].中國輻射衛生，2011，20(2)：243-244.

[6]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.GBZ 70-2015職業性塵肺病的診斷[S].北京：中國標準出版社，2016.

[7]宋鵬，陳旭生.高千伏攝影在職業病-塵肺病診斷中的特點總結[J].醫藥前沿，2016，6(13)：95-96.

[8]Fukuhisa K，linuma TA，Matsumoto T，et al. [Effect of digital image processing On radiiongraphic，interpretation oF Pneumoooniosis][J].Nihon lgaku Hoshasen Gakkai Zasshi，1986，46(4)：614-626.

[9]Matsumoto T，Fukuhiisa K，linuma TA，et al. [Evaluationof performance in diagonosis of pneumoooniosis using FCR(fuji computed Radiography)][J].Nihon lgaku Hoshasen Gakkai Zasshi，1992，52(1)：1-8.

[10]Mannino DM，kennedy RD，Hodous TK.Pneumoooniosis comparison of digitized and conventional radiographs[J].Radiology，1993，187(3)：791-796.

[11]Bergin R，Bergeron D，Samson L，et al.CT assessment of silicosis in exposed workers[J]. AJR Am J Roentgenol，1987，148(3)：509-513.

[12]Sones PJ Jr，Torres WE，Colvin RS，et al.Effectiveness of CT in evaluating interthoracic masses[J].AJR Am J Roentgenol，1987，139(3)：469.

[13]Remy-Jardin M，Remy J，Deffontaines C，et al. Assessment of diffuseinfiltrative lung disease；comparison of conventional CT and highresolution CT[J].Radiology，1991，181(1)：157-162.

[14]陳文光，饒益花.基于高頻逆變技術的X光機研究與設計[J].現代電子技術，2009，32(13)：116-118.

[15]李月卿.醫學影像成像原理[M].北京：人民衛生出版社，2002.

[16]曹國全，許化致，邰云鵬，等.CR與非晶體硅DR胸部攝影曝光劑量優化的探討[J].中華放射醫學與防護雜志，2010，30(3)：350-353.

[17]程光健.DR系統拍片與傳統膠片拍片對比體會[C].中華醫學會影像技術分會第十八次全國學術大會論文集，2010.

Comparison of images between upgraded digital radiography and conventional high kVX-ray radiography on pneumoconiosis

ZOU Nian-qiang// China Medical Equipment, 2016,13(11):31-33.

Objective: To study the feasibility of digital radiography(DR) upgraded from regular x-ray photography in occupational health examination such as pneumoconiosis screening. Methods: By random numbers table method, 136 suspected pneumoconiosis people were diagnosed by high-kv radiogaphs on regular x-ray machine and we got their radiographs on DR, counted the rate of first level of two images of subjects, while evaluating detection rate of small shadow distribution of pneumoconiosis. Results: The quality of the image: the rate of first level image was 93.38% by DR and 63.38% by high-kv radiography, which showed significant differences (x2=27.49, P＜0.01). The detection rate of small shadow distribution of pneumoconiosis: the detection rate of small shadow in 2 lung regions was 44.85% by DR and 22.79% by high-kv radiography, which showed significant differences (x2=14.78, P＜0.01). Conclusion: When screening and diagnosing pneumoconiosis, the quality of the image on small shadow distribution by DR was clearly better than high-kv radiography. DR system was simple to use and fast to image which was suitable for x-ray diagnostic of pneumoconiosis.

Digital radiography; High kV radiography; Pneumoconiosis; Flat panel detector

鄒念強,男,(1970- ),本科學歷，副主任技師。勝利油田疾病控制中心，從事醫療器械維修與管理工作。

1672-8270(2016)11-0031-03

R135.2

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.11.010

①勝利油田疾病預防控制中心 山東 東營 257000

2016-08-21