影響床旁移動DR圖像質量的常見因素及動態管理和控制

郭 哲，吳文娟，鐘志偉，張祖卓，孟 輝，李曉娜

(河北醫科大學第三醫院放射科，河北 石家莊 050051)

·論 著·

影響床旁移動DR圖像質量的常見因素及動態管理和控制

郭 哲，吳文娟*，鐘志偉，張祖卓，孟 輝，李曉娜

(河北醫科大學第三醫院放射科，河北 石家莊 050051)

目的分析影響床旁移動數字化X線攝影系統(digital radiography,DR)圖像質量的常見因素，對其進行動態控制與管理，以提高床旁圖像質量，降低患者輻射劑量。方法搜集存在圖像質量問題的不同部位床旁DR照片共109張，經2名放射科主任醫師和2名高年資影像技術人員參考衛生部“三甲”醫院數字化圖像質量評價標準，對其出現問題的現象、原因，逐片進行分析、討論和統計。結果存在圖像質量問題的床旁DR照片109張，其中后處理參數調整不合理31張(28.4%)，攝影條件選擇不當29張(26.6%)，投照體位不標準8張(7.3%)，錄入患者信息錯誤2張(1.9%)，左右號碼標記錯誤3張(2.7%)，排版打印格式不規范2張(1.9%)，照片圖像畫面比例不協調8張(7.3%)，照射野過大或過小6張(5.5%)，體外異物偽影9張(8.3%)，中心線入射不正確2張(1.9%)，濾線柵切割效應9張(8.2%)。結論選擇合適的攝影條件、嚴格按照規范操作、合理應用后處理技術以及各項后處理參數值的調整和匹配是保證圖像質量的關鍵。

放射攝影術；圖像質量；后處理參數

床旁移動數字化X線攝影系統(digital radiography,DR)由于成像速度快、工作效率高、圖像質量好、量子檢出率高以及強大的后處理功能在臨床急、危、重癥患者的影像學檢查中發揮了重要作用[1]。但在實際臨床應用中，發現了很多影響圖像質量的問題。為了提高圖像質量，分析原因、找出解決的辦法，本研究搜集了存在圖像質量問題的不同部位床旁X線照片109張，現將分析結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集我科2015年1—12月存在圖像質量問題的不同部位床旁X線照片共109張，其中胸片16張，腹部正位片9張，骨盆正位片10張，髖關節正側位片4張，股骨正側位片15張，膝關節正側位片8張，髕骨軸位片1張，脛腓骨正側位片11張，踝關節正側位片2張，肱骨正側位片12張，肘關節正側位片1張，手正斜位片2張，頸椎正側位片9張，腰椎正側位片9張。

1.2 設備 賽德柯移動數字化X線攝影系統(佳能操作系統及后處理軟件)，Canon (佳能)CXDI-55G硫氧化釓平板探測器，島津(100DJ)移動DR，Canon CXDI-50G硫氧化釓平板探測器，均經河北省計量監督檢測院檢測合格。佳能濾線柵(柵焦距110 cm、柵比12∶1、柵密度40線/cm)。使用錦源JY-2230放射醫學影像工作站(軟件V1.0)對圖像進行后處理調整，然后應用銳珂DryView6850激光洗相機打印膠片。

1.3 方法 參考衛生部“三甲”醫院數字化圖像質量評價標準，由2名放射科主任醫師和2名高年資影像技術人員對圖像質量進行評價，對出現圖像質量問題的現象、原因，逐片進行分析、記錄，對其進行動態控制和管理并按照攝影部位和問題產生的原因進行分類統計。

2 結 果

對109張存在問題的床旁DR照片進行分類，其中后處理參數值的選擇和匹配不合理31張(28.4%，見圖1，2)，攝影條件選擇不精準29張(26.6%)，投照體位不標準8張(7.3%)，錄入患者信息錯誤2張(1.9%)，左右號碼標記錯誤3張(2.7%)，排版打印格式不合理2張(1.9%)，照片圖像畫面比例不協調8張(7.3%)，照射野過大或過小6張(5.5%)，體外異物偽影9張(8.3%)，中心線入射不正確2張(1.9%)，濾線柵切割效應9張(8.2%，見圖3，4)。

圖1 床旁胸部仰臥前后正位(默認后處理參數)

分析造成各種問題床旁DR圖像質量的原因，主要是后處理調整不當(各項后處理參數值的選擇與匹配)、攝影條件選擇不精準、沒有嚴格按照攝影技術規范操作、工作不認真等人為因素導致廢片。

3 討 論

3.1 床旁DR圖像存在的各種問題及圖像質量動態管理和控制 移動DR由于成像速度快、工作效率高、圖像質量好、寬容度大以及強大的后處理功能，于是就認為圖像質量能夠得到保證，其實不然。通過分析109張存在問題的床旁DR照片，影響圖像質量的主要原因有4個方面：①圖像后處理參數調整和匹配不合理31張(28.4%)；②攝影條件選擇不精準29張(26.6%)；③沒有嚴格按照攝影規范操作(24.9%)；④工作不認真等人為因素導致廢片(20.1%)。由此可以看出圖像后處理參數的優化和調整是影響圖像質量的主要因素，但是人為主觀因素對圖像質量的影響也是不容忽視的[2-4]。由于醫院信息系統、放射科信息系統、醫學影像存檔與通信系統等數字信息化的建立，患者信息錄入以及標記左、右號碼不準確，導致X線攝影檢查、存盤的信息都將是錯誤的，增加了醫療風險。本研究中患者信息錄入和號碼標記錯誤雖然占的比例不大(4.6%)，但必須加以重視，因此登記患者信息(包括姓名、性別、年齡、檢查部位等)和左、右號碼標記時要認真、反復核對，以降低醫療風險。

3.2 合理控制照射野大小及正確使用濾線柵 如果照射野過大，散射線增多，影響圖像質量，增加患者輻射劑量，應合理選擇膠片尺寸及排版打印格式。6張照片中股骨、踝關節正側位的照射野寬大，脛腓骨正側位的照射野稍短。2張照片是因為排版格式不合理，其中頸椎正側位、手正斜位均為豎向兩分格排版，導致圖像過小，照片圖像上下黑邊剩余過寬，圖像與膠片畫面比例不協調。應根據被照部位調整照射野的大小，以合理有效充分展示被照體的原則進行排版打印。8張照片是投照體位不標準，2張照片是中心入射點不準確。由于床旁攝影的特殊性，患者因病情不能配合，所以要根據患者的實際情況采用非常規投照，盡量少搬動患者，減輕患者進一步損傷，靈活應用。9張照片是因為濾線柵切割效應導致圖像質量下降。濾線柵的作用是消除散射線，當管電壓大于60 kV或體厚>12 cm時,需要使用濾線柵，以降低圖像灰霧度，提高對比度，得到高質量的圖像。如使用聚焦式濾線柵，要注意焦柵距、中心線是否垂直探測器(濾線柵)中心、探測器(濾線柵)是否平放于病床上(濾線柵是否反置等)。在床旁攝影時焦柵距可控性差，有時過小或過大；病床上氣墊較軟，探測器及濾線柵有傾斜(球管與探測器不垂直)；投照腰椎仰臥水平側位時，探測器放置在患者腰部的一側，X線中心與探測器(濾線柵)中心未重合。以上3種原因均產生切割效應，導致圖像上出現柵條影，影響圖像質量，所以在實際工作中要注意這些問題，才能有效避免濾線柵切割效應的產生。只有加強業務理論學習，嚴格按照攝影技術規范操作，掌握移動DR工作基本原理，才能夠準確分析造成圖像質量問題的原因，及時改進、不斷完善。

3.3 攝影條件對床旁圖像質量的影響 移動DR的動態范圍和曝光寬容度雖然大[5]，但是選擇合適的攝影條件是保證圖像質量的前提[6-9]。由于將攝影參數預先在不同攝影部位的器官程序中設定并保存，在對不同患者同一檢查部位攝影時(由于體厚、年齡、病變性質等因素)，始終選擇同一個器官程序進行曝光，使得圖像質量不能達到最佳狀態，甚至不能滿足臨床診斷要求。X線曝光量(mAs)低，圖像量子噪聲越大，圖像質量越差，X線曝光量(mAs)增加，圖像量子噪聲變小，輻射劑量增大。由于床旁攝影的特殊性，患者多為被動體位(非常規攝影)[10]，又要考慮到醫患雙方及周圍人群的輻射防護問題，應根據攝影條件附加不同厚度的濾過板[11]，以最小的攝影條件(精準攝影參數)得到符合診斷要求的圖像[12-13]，避免重復照射。如果水平方向投照，應使球管指向外墻方向(或無人群方向)入射，放射技術操作人員與同病室患者應在球管陽極方向，以減少X線輻射[14]。本研究中有29張照片(26.6%)是由于攝影條件不合適導致圖像質量下降，主要是不同年齡、體厚、體位及病變等因素選擇同一器官程序(攝影條件)造成。建議應根據患者年齡、體型、被照體的厚度和密度以及平板探測器的材料，預設并優化攝影條件千伏(kV)、毫安秒(mAs)，保存為兒童和成年人3種器官程序(消瘦、標準、肥胖)供選擇，并根據病變性質等因素動態調整攝影條件，以保證圖像質量。

3.4 移動DR各項后處理參數的作用及對圖像質量的影響 后處理參數優化和調整能夠改善并提高圖像質量[15-16]。配置Canon平板探測器及操作軟件其中有多項后處理參數可供調整，IP參數包括：①分度曲線，自動調整和REX調整，曲線形狀有胸部和胸部#2、骨#1和骨#2，起到突出圖像有用的信息、增強圖像對比度的作用；②亮度和對比度，亮度的范圍1～29，調節圖像整體明暗亮度，其數值越大，圖像越暗，對比度的范圍在1～29，調節圖像整體對比度，其數值越大，圖像對比度越強。多頻拉普拉斯變換(multi-frequency laplacian transform，MLT)頻率的調節包括：①增強處理包括邊緣增強(范圍1～10)、邊緣頻率(范圍1～10)、對比度增加(范圍1～10)，可強調曝光圖像的邊緣細節和局部對比度而提高清晰度；②噪音濾過(范圍0～10)，可以使圖像里的噪點減少，尤其是曝光條件不足的圖像；③動態范圍包括高密度和低密度(高、低密度范圍1～19)，高密度數值減小圖像中過暗區域變亮，低密度數值增大圖像中過亮區域變暗，主要調節圖像中過亮或過暗的區域。移動DR出廠時各攝影部位器官程序的后處理參數值已設定為默認值，在臨床應用時并非合適，只有掌握各項后處理參數的作用，才能有針對性地調整。

本研究結果顯示，有31張照片(28.4%)是由于圖像后處理不當導致圖像質量下降，從而影響診斷。其中胸部有8張照片(25.8%)，選用攝影條件(100 kV、4 mAs)，各項后處理參數為默認值，曝光采集圖像后，整體圖像銳化明顯。根據圖像判斷攝影條件合理，調整后處理參數——動態范圍的低密度，默認值是19，調整為6，銳化現象消失，然后調整亮度為18、對比度11、邊緣增強處理為2、邊緣頻率5、對比度增加為6、噪音濾過為3，選擇胸部#2曲線，將調整后的圖像傳輸到影像后處理工作站，Gamma值調整為1.6左右，調整后的圖像符合診斷要求。說明低密度、亮度、對比度后處理參數是影響胸部圖像質量的主要因素。邊緣增強、邊緣頻率參數應根據病變情況去調整。23張脊柱和四肢骨關節圖像中，頸椎正位圖像發灰、對比度較差，銳化明顯，調整后處理參數——動態范圍的低密度，默認值是19，調整為8，調整亮度為9、對比度11、增強處理為5、邊緣頻率5、對比度增加為5、噪音濾過5。四肢骨關節圖像灰度增高，對比度差，被照體細節顯示不清晰，主要調整亮度為9、對比度11、增強處理為5、邊緣頻率適當調高到7、對比度為5、噪音濾過為5取中即可。根據原始采集圖像，有針對地調整不同后處理參數值，使圖像質量明顯提高，達到臨床診斷要求。

后處理參數的調整順序，應首先根據不同攝影部位選擇相應的曲線，如胸部#2、骨#1和骨#2曲線，然后根據圖像調整灰度參數——亮度和對比度，MLT頻率各參數值一般取中或略低，如果圖像噪聲偏大，可以適當調高噪音濾過值。動態范圍中高密度和低密度的調整比較重要，如果圖像銳化明顯，應適當調低低密度參數值。

對109張存在問題的床旁DR照片分析，圖像后處理調整不當31張(28.4%)，攝影條件選擇不正確29張(26.6%)，未按照操作規范和工作不認真造成的49張(45.0%)。因此，選擇正確攝影條件是前提，掌握各項后處理參數的作用及數值的選擇和匹配是保證移動DR圖像質量的重要因素。

[1] 余建明,牛延濤.CR、DR成像技術學[M].北京:中國醫藥科技出版社,2009:268-270.

[2] 石群,段華秀,鮑翔.床邊數字化X線攝影影像質量的影響因素分析[J].中國基層醫藥，2014,21(16):2496-2497，2498.

[3] 張偉,王兆暉,李安紅,等.影響DR圖像質量因素分析[J].生物醫學工程與臨床，2012,16(6):556-559.

[4] 戴志龍，蘆中慶，劉詠，等.DR成像系統非優質圖像的原因分析及圖像質量控制[J].臨床軍醫雜志，2013,41(3):296-297.

[5] 宗會遷，郭金梅，焦金海，等.直接數字化X線攝影系統的臨床應用[J].河北醫科大學學報,2009,30(3):299-301.

[6] 孫濤,李大鵬,韓善清.床旁數字化X射線攝影的質量保證與質量控制[J].中國醫學裝備,2016,13(4)：25-27，28.

[7] 鐘朝輝，盧東生.移動數字X線攝影條件對胸部影像質量的影響[J].中國醫學影像技術,2011,27(3):618-621.

[8] 聶琴，劉力，黃小波，等.床邊數字化X線攝影的圖像質量控制探討[J].西南國防醫藥，2012,22(12):1335-1336.

[9] 張信起，高國棟.DR胸部高千伏攝影與普通條件攝影應用比較[J].河北醫科大學學報,2011,32(6):727-728.

[10] 張立新，劉啟桐，王樹芝，等.特殊情況下非常規數字化X線攝影方式的臨床應用[J].中華放射學雜志，2011,45(3):306-308.

[11] 劉云福,康天良,牛延濤.附加濾過對胸部數字X線攝影圖像質量和輻射劑量的影響[J].中華放射學雜志，2016,50(2):128-131.

[12] 趙紅蘭,平杰，吳笑松,等.嬰幼兒胸部DR攝影千伏對輻射效能和圖像質量的影響[J].實用放射學雜志,2012，28(8):1270-1273.

[13] 黃迪開,譚莉平,陸建常.四種不同的肺部高千伏DR的圖像質量與輻射量分析[J].放射學實踐,2013，28(10):1073-1075.

[14] 朱姬瑩,徐秀芳,彭文獻,等.X線機房內射線空間分布及合理利用的實驗研究[J].實用放射學雜志，2016,32(7):1109-1111.

[15] 侯立霞，謝晉東，王鵬程，等.腰椎數字X線攝影后處理參數的體模研究[J].中華放射學雜志,2011,45(10)：985-988.

[16] 陳鈞強，蔣兆強，周斌，等.數字化X線攝影圖像后處理參數調整在建立塵肺病診斷參考片中的作用[J].中華勞動衛生職業病雜志,2012,30(1):3-7.

(本文編輯：趙麗潔)

The common factors of affecting bedside mobile DR image quality and related dynamic control and management

GUO Zhe， WU Wen-juan*， ZHONG Zhi-wei， ZHANG Zu-zhuo， MENG Hui， LI Xiao-na

(DepartmentofRadiology,theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity，Shijiazhuang050051,China)

Objective To improve the quality of the beside mobile digital radiography(DR) image and reduce the patients' radiation dose by analyzing the common factors of affecting bedside DR image quality to achieve dynamic control and management. Methods One hundred and nine unqualified beside DR images of different body parts were collected. The images were recorded. Regarding the phenomena and reasons of the unqualified DR images, 3 experienced and professional radiographers analyzed, discussed and counted all the images one bye one with reference to the top-class hospitals' digital image evaluation standard from the Ministry of Health. Results Among the 109 images, 31 cases(28.4%) of adjustment of post-processing parameters and 29 cases(26.6%) of selection of radiographic conditions are inappropriate. Eight cases(7.3%) of radiography positions are not standard. Two cases(1.9%) of recording the patients' information and 3 cases(2.7%) of marking the left and right numbers are wrong. Two cases(1.9%) of the typesetting and printing format are not standardized . Eight cases(7.3%) of the proportion of the photo image are uncoordinated. 6 cases(5.5%) of radiation field were too large or too small. There are 9 cases(8.3%) of artifact for the extracorporeal foreign matter. Two cases(1.9%) of the incidence of the X-ray center line are incorrect. There are grid decentering effect in 9 cases(8.2%).Conclusion Selecting the suitable photography conditions, operating strictly according to the standard rules, using the post-processing techniques appropriately, adjusting and matching the post-processing parameter are all the key points to improve the quality of the bedside DR image.

radiography; image quality; post-processing parameter

2016-07-22；

2016-08-24

河北省醫學科學研究重點課題(zd2014016)

郭哲(1978-)，男，河北新樂人，河北醫科大學第三醫院主管技師，醫學學士，從事醫學影像技術研究。

R814.44

A

1007-3205(2017)02-0184-04

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.02.015

*通訊作者