国内诊断尘肺的影像学方法主要是有明确职业史条件下，以技术质量合格的屏－片高千伏摄影(FSR)或数字X线摄影(DR)后前位胸片表现为主要诊断依据。高千伏胸片不易保存，影响影像质量环节多，操作比较麻烦。而数字X线摄影在这些方面有巨大的优势。许多国家和地区正尝试将其应用到尘肺的诊断工作中。如美国职业安全与健康组织(NIOSH)开展了将国际劳工组织(ILO)所制定的尘肺影像学分期标准应用于数字图像的系列研究，日本、马来西亚及泰国等国家已经把数字X射线摄影技术作为法定尘肺的筛查工具。我国经过多方努力也出台了GBZ 70-2015标准，将数字摄影技术(DR)应用尘肺筛查。为了明确数字摄影技术在尘肺筛查诊断中的价值，本研究采用对比度－细节模体客观分析影像质量、人工分析胸片优质率、剂量面积乘积进行辐射剂量比较以及大数据统计尘肺阳性检出率等方法，对高千伏屏－片摄影和数字X射线摄影的性能特性进行了系统的分析比较。

1 材料与方法 1.1 设备与检测仪器 1.1.1 X射线机

数字X射线摄影装置的型号为东软NeuStar。探测器：佳能公司生产的硫氧化钆非晶硅探测器；有效探测器区域：14×17 in；像素矩阵：2208×2688 pixels；像素尺寸：160 μm；动态采集宽度:14 bit；焦点大小:0.6 mm(小焦)/1.2 mm(大焦)；总滤过：3 mmAl；滤线栅栅比：10:1；管电压调节范围:40~150 kV。高千伏屏－片X射线摄影装置的型号为岛津UD150L-RⅡ。胶片为感绿片；胶片尺寸：14×17 in，焦点大小：0.6 mm(小焦)/1.2 mm(大焦)；总滤过：3 mmAl；滤线栅栅比：12:1；管电压调节范围：40~150 kV。

1.1.2 巴拉库达系统用于X射线设备的质量控制检测 1.1.3 对比度一细节模体

荷兰ARTINIS公司生产，型号CDRAD 2.0，用于检测影像质量。

1.1.4 剂量面积仪

瑞典奥利克公司生产，型号Doseguard 100，用于剂量与面积之积(DAP)的测量。

1.2 方法 1.2.1

X射线机的质量控制检测应用巴拉库达系统对X射线机进行检测，所有检测指标均满足国家标准要求后，再开展进一步实验研究。

1.2.2

对比度一细节模体(contrast detail phantom，CDRAD2.0)是美国核协会推荐使用检测数字X线摄影系统成像质量的标准测量模体。用以计算影像质量因子(IQF Image quality figure)。计算公式为：

$ IQF = \sum\limits_{i = 1}^{15} {{C_i} \cdot {D_{i, th}}} $

1)

式中C_i和D_i，th分别为第i列模体影像可分辩的最小洞孔直径及最小洞孔深度。

为便于数据分析，通常以IQF_inv表示，其计算方式为：

$ IQ{F_{inv}} = \frac{{100}}{{IQF}} $

2)

IQF_inv数值越高，则说明在模体影像上同一直径下可探测的深度越浅，在同一深度下可探测的孔径直径越小，即影像质量越好。本研究由三位放射科医生分别对FSR模体图像和DR模体图像进行划线打分，利用公式(2)计算图像的IQF_inv。

1.2.3

将剂量与面积之积仪固定在X射线机出束口处，CDRAD 2.0模体置于8 cm有机玻璃之间，放置成像件前，并置于照射野中央，调节焦片距为180 cm，照射野面积为30 cm×30 cm，以120 kV进行自动曝光三次取均值，以同样方式分别在两台X射线机上进行摄影，并记录曝光参数和剂量数据，比较两台设备的影像质量和辐射剂量。

1.2.4

随机选择来我院进行尘肺筛查人员120人，经本人同意，进行DR摄影和FSR摄影，由三位放射科医生依据《职业性尘肺病诊断标准》(中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 70-2015)附录C对两类胸片的质量进行评价分析。

1.2.5

回顾调查了2014-2015使用两类设备进行尘肺筛查的病例，并采用卡方(χ²)检验统计分析两类设备在尘肺筛查阳性检出率上的差异。

2 结果 2.1 模体影像质量比较

FSR和DR模体影像的IQF_inv分别为1.41和2.58，DR模体影像质量明显高于FSR模体影像质量；高千伏模体摄影和数字DR模体摄影的DAP分别为5.61和5.01，DR拍摄模体的辐射剂量比FSR拍摄模体的辐射剂量低10%^[1-3]。见表 1；

2.2 FSR胸片和DR胸片影像质量比较

随机选择2016年来我院体检的尘肺筛查被检者120人，经本人同意同时拍摄FSR胸片和DR胸片，依据《职业性尘肺病诊断标准》(中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 70-2015)附录C进行评片。两种设备的胸片质量分析结果如表 2所示：

结果显示，DR图像的一级片率明显高于FSR，而三、四级片率明显低于FSR，显示出其良好的成像性能^[4-6]。分析原因为DR摄影能够直接通过显示器看到胸片图像，发现吸气不足、体位不正、肩胛骨未拉出、体外异物影像等情况可以及时重拍，几乎不会出现曝光不合适问题，这是DR摄影没有四级废片和优良胸片比例较高的原因之一。而高千伏摄影除了会遇到上述摄影问题之外，暗室操作环节和不合适的曝光条件很容易造成胸片质量下降，甚至废片。DR胸片较HKV胸片影像质量好，层次丰富和信息量多等诸多优势，不易漏诊，可为尘肺分期诊断提供技术合格的胸片。

2.3 高千伏胸片和DR胸片阳性率比较

本研究回顾统计两类设备在2014-2015年期间尘肺筛查的阳性检出率并进行了比较分析如表 3所示。

3 讨论

本研究利用对比度－细节模体，客观评价数字X线摄影(DR)和高千伏摄影的影像质量，结果数字X线摄影(DR)影像质量远高于尘肺高千伏屏－片摄影(FSR)，这因为DR设备通过平板检测器直接将X线转换为数字图像，直接获取图像信息，其间不存在光学成分的衰减或失真，保证了图像的质量和图像信息。DR成像技术的主要优点是密度分辨率高，这从CDRAD模体图像质量分析也可以得到证实。

DR的图像获取与图像处理是集成化的，在摄影数秒后即可在屏幕上显示图像，便于确认患者的呼吸状态和体位是否满足诊断要求，这也是120例被检者数字影像质量明显高于高千伏摄影的原因。操作技师能在第一时间发现需要重拍影像，错误能够得到及时补救，这也是本次研究DR胸片组废片率为零的原因。医院尘肺体检时，被检者人数众多，并且到诊比较集中，利用数字X线摄影检查时不需更换成像件，简化操作流程，大大节约检查时间，提高检查效率。传统高千伏摄影已很难适应当前比较大的体检筛查数量。因此DR摄影在影像质量、后处理功能、工作流程能力等方面均明显优于传统X射线胸片，在实际工作中具有可操作性。

模体实验表明，数字DR摄影的X射线检出效率高，可在确保影像质量的情况下，降低被检者所受辐射剂量^[7-9]。数字摄影无需胶片，节约胶片成本。以数字信息保存，便于图像检索和以前老片对比，提高诊断正确性，保障尘肺患者的权益^[10-11]。高千伏摄影需要专门的储片室保存图像且查找图像不方便。

图像后处理技术是数字摄影的优势，同时也是影响数字摄影进行尘肺检查的主要原因之一。22例胸片质量为二、三级的DR胸片，除了肩胛骨未拉开，和吸气不足外，部分图像可以通过图像后处理功能调节窗宽、窗位使其质量达到一级片的诊断标准的要求。由此可见图像后处理对影像质量影响很大。为了保证数字X线摄影与高千伏胸片摄影在疾病检出率上有很好的一致性，GBZ 70-2015^[12]规定在摄影前，应根据尘肺胸片质量要求设定图像处理参数。图像处理应在生成DICOM格式的影像文件之前进行，不允许对DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine. DICOM)格式的影像文件进行图像处理，即不能进行窗宽、窗位调整，其目的是防止后处理对影像质量的影响，保证影像质量的一致性^[13-14]。

本研究通过回顾大量数据分析两种设备在尘肺筛查的阳性率发现，数字X线摄影质量虽然高于传统高千伏摄影，却并不影响阳性诊断检出率，说明两者在诊断效能上有很好的一致性。

综上所述，DR胸片的影像质量明显高于传统高千伏摄影，并且操作流程简单，节约胶片成本，诊断效能上与高千伏摄影有很好的一致性。将数字X线摄影技术用于职业病尘肺诊断和职业健康检查，是大势所趋。