胸片检查在疾病的诊断及治疗过程中具有重要价值, 随着设备的进步, 相继出现了高千伏摄影、电离室及CR等先进技术, 胸片质量有了明显提高, 但这些新技术各有优缺点。我院自2007年1月起常规综合应用电离室技术、高千伏摄影及CR图像后处理, 并与电离室CR胸部普通条件摄影进行了对比研究。

1 资料与方法 1.1 临床资料

2007年1月~2007年9月各100例成人胸片, 男109例, 女91例, 年龄18~63岁, 平均40.5岁。

1.2 成像设备

采用GEXR/a630mA高频X射线机, 胸片架为三野电离室控制, CR:德国AgfaADCCompactCR系统, 图像处理器为ADCQS工作站, AGFASCOPLLR5200P激光相机, 配AGFA套药和胶片。

1.3 研究方法

随机抽取两组各100份电离室CR胸部普通条件摄影与高千伏摄影成人正常胸部正位片, 从满足临床诊断需要的角度出发, 以肺内细微结构显示最佳为基准, 在CR工作站对图像进行调节, 然后由三位中级职称以上放射科医生对其影像进行评价, 经统计学处理方法计算, 得出结论。我们抽取的电离室CR胸部普通条件摄影正位片满足欧共体放射诊断影像质量标准导则——欧共体工作文件(EUT16260EN.1996.6)常规X射线检查的影像质量标准胸部后前正位影像标准。电离室CR胸部高千伏摄影胸部正位片满足《全国放射科QA、QC学术研究会纪要》胸部立位高电压摄影胸片视觉评价标准^[1]。

1.4 实验方案

电离室CR胸部普通条件摄影中等体型成人参考投照条件:正位75kV, 12~20mAs; 电离室CR胸部高千伏摄影中等体型成人参考投照条件:正位120kV, 2~7mAS, 投照条件均根据人胖瘦进行适当加减, 焦-片距均为180cm。电离室选择左右双野, 选择补偿值时以被照部位正常密度值为基准, 根据被照体的组织厚度及生理特征, 选择恰当的档次。投照完毕将IP板放入CR进行扫描, 常规胸片后处理调节窗宽(Window)1.60~1.80, 窗位(Levels)2.00~2.60。

2 结果 2.1 两组胸片肺纹理显示比较

评价标准根据胸片肺野外、中、内带肺纹理显示率分为优、良、差三级。优:肺野内、中、外带肺纹理均显示清晰; 良:肺野内、中带肺纹理显示清晰; 差:仅肺野内带肺纹理显示清晰, 统计检验结果见表 1。同时对实验组及对照组心影及膈影内肺纹理显示率进行比较, 其中膈影内肺纹理显示率以右膈顶下1cm处能否观察到肺纹理为准。根据胸片心影及膈影内肺纹理显示率分为优、良、差三级。优:心影内、膈影内肺纹理显示清晰; 良:心影内、膈影内少量肺纹理能显示; 差:心影内、膈影内没有肺纹理能显示, 统计检验结果见表 2。

2.2 两组胸片曝光剂量比较

电离室CR胸部高千伏摄影组较电离室CR胸部普通条件摄影组摄影条件降低约10~ 13mAs。

表 1说明两组胸片对正常肺野内肺纹理差异, 不具有统计学意义。表 2说明两组胸片对于心影及膈肌重叠的肺组织内肺纹理影像显示有显著性差异, 具有统计学意义。

2.3 结论

在曝光剂量足够的情况下, CR的后处理功能能够弥补电离室CR胸部高千伏摄影及电离室CR胸部普通条件摄影的不足之处, 得到的图像对于正常肺野显示没有显著性差异; 在射线穿透力不够的情况下, 电离室CR胸部普通条件摄影对于心影及膈肌重叠部位的显示不如电离室CR胸部高千伏摄影; 由两组胸片曝光剂量比较可知电离室CR胸部高千伏摄影组患者所接受的辐射剂量明显低于电离室CR胸部普通条件摄影组。

3 讨论

电离室原理是利用X射线对气体的电离效应, 使气体离子在强电场作用下, 不断移动而达到板极形成电离电流, 以电离电流作为输入控制信号, 令执行元件切断曝光^[2]。目前大部分采用所谓"三野原理", 在大多数情况下, 三个测量野安置于电离室表面中心位置。在胸部正位摄影中, 主要目的是摄取肺组织的影像, 选择左右两个探测野时, 能使肺组织在照片上得到最佳显示。但安装心脏起搏器的病人一般在手术后需摄一张正位胸片显示重叠在肺组织的电极导线和心脏内的电极, 还有部分纵隔/心后病变, 选择左右两个探测野时, 往往显示不佳, 需要重新选择探测野后重照。电离室技术与CR联合应用, 利用CR后处理功能, 通过调节窗宽、窗位, 可将大部分心后及纵隔病变显示, 明显降低重照几率。

胸部包含有呼吸、循环、消化、骨骼等系统的结构, 它们之间不仅原子序数不一样, 而且具有很大的密度差异, 构成了高反差的被摄体, 普通的胸片往往形成了高对比度, 因此当病灶位于纵隔、横膈、心后区或肋骨等组织重叠时, 就不易显示。高千伏则以康-吴效应居多, 其效应与物质的原子序数无关, 取决于物质单位体积的重量^[3], 与骨组织重叠的各种组织都在较小的密度范围内以极小的差异显示出来, 从而得到与普通低千伏线摄影不同的摄影效果。另外, 高千伏胸片肺野的黑化度并不比低千伏片显著增加, 细微结构影像不会因此损失, 相反, 由于高千伏胸片曝光时间很短, 可以减少心脏大血管搏动传导造成的模糊。高千伏摄影由于千伏较高, 所以曝光时间较短, 手工操作难以控制, 进行高千伏摄影时废片率高。另一不足之处是散射线较多, X射线片图像质量较差, 损失了影像对比度^[4]。电离室技术及高千伏摄影在胸部后前位片中联合应用的优越性表现在提高了胸片质量, 可将骨骼及胸腔积液遮盖的肺内病灶显示出来, 所得胸片层次丰富, 便于观察细微结构, 同时减少了病人X线辐射量, 废片率减少, 医务人员所受的间接辐射随之减少。另一优点是操作简单方便, 无需记住曝光时间, 便于胸片的质量控制。

胸部X射线平片上许多不同的解剖部位同时显影, 密度变化范围很大从极低的气体密度到极高的骨骼密度, 传统的屏-片系统需要不同的曝光条件来显示不同的解剖部位, 如:肺野、支气管、纵隔、心脏、肋骨、软组织等。采用CR设备后, 由于特有的图像后处理功能, 据诊断需要可进行对比度和锐利度的调节, 整幅或局部病灶放大、移动、病灶范围测量、影像边缘增强、对比度反转和黑白反转等图像处理, 使照片上表现层次增多, 普通胸片上不能显示的组织结构得到了显示, 提高病变显示和诊断准确率。CR系统可利用"脱耦合效应(uncou plingeffect)"^[5], 即数字与电子控制使得影像与放射剂量分离, 在摄影条件允许的范围内通过后处理可得到我们满意的影像, 与传统屏-胶摄影比较重照率降低^[6], 但后处理的调节并不能完全代替摄影条件的选择, 射线穿透力不够时, 被心脏及膈肌掩盖的病变同样难以显示。高千伏摄影与CR系统相结合, 可降低曝光剂量, 缩短曝光时间, 减少动态糢糊, 减少患者损伤。CR丰富的图像处理系统, 可以克服高千伏摄片存在组织对于X射线吸收差异小, 低对比度的缺点^[7], 经一次高千伏曝光的影像, 得到多幅不同效果的图像, 提高了高千伏摄影的成功率。另外CR可数字化存储, 实现无胶片化管理, 既节约胶片也可节约片库所占用的空间及财力, 可通过网络系统实现数字图像的存档和通讯(PACS), 有利于影像的比较、快速远程会诊^[8], 这是普通高千伏摄影所不及的。

电离室技术、高千伏摄影与CR系统三项技术联合应用于成人胸片检查, 能够取长补短, 使胸部摄影变的操作简单, 曝光剂量降低, 曝光时间缩短, 减少动态糢糊, 图像层次丰富, 扩大了诊断范围, 对疾病的诊断和提高经济效益具有十分现实的和重要的意义。由于高千伏穿透力强及CR在处理图像过程中不可避免的丢失部分信息, 可能对小的渗出性病变显示不如胸部普通条件摄影, 加上小儿胸部较成人组织密度差小, 所患胸部疾病以肺炎等渗出性病变为主, 所以电离室CR高千伏摄影不宜常规应用于小儿胸片检查。