徐月萍 劉曉軍 郭永平 高建全 張春潮 葉 踐 王 魏

數(shù)字探測器是醫(yī)用數(shù)字化X射線攝影(digital radiography, DR)成像的核心器件，其質(zhì)量直接關(guān)系到圖像品質(zhì)，進而影響到臨床診斷的準確性，因此保證探測器的質(zhì)量尤為關(guān)鍵，其評價參數(shù)分別為空間分辨率、低對比度分辨率、影像均勻性、殘影及偽影等。準確的測量性能參數(shù)對保證探測器的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[1-3]。本文重點介紹空間分辨率的概念、測試結(jié)果，并對測試條件進行討論與分析。

1 空間分辨率

X射線成像的重要特征是顯示人體解剖結(jié)構(gòu)細節(jié)的能力，其涉及到在正常解剖或不同病理狀態(tài)下所表現(xiàn)出來的細小結(jié)構(gòu)和組織特征，一般使用空間分辨率來衡量[4-6]?？臻g分辨率，又稱高對比分辨力，指對于物體空間大小(幾何尺寸)的鑒別能力，代表成像系統(tǒng)區(qū)分或分辨互相靠近的物體的能力，單位為l p/mm，將相鄰的一條白線條和一條黑線條稱為一個線對。單位距離內(nèi)可分辨的線對數(shù)目表示為該成像系統(tǒng)的空間分辨率，在單位寬度范圍內(nèi)能夠分辨線對數(shù)目越多則表示圖像空間分辨率越高。

2 實際測試結(jié)果

搭建實驗環(huán)境，對DR探測器進行空間分辨率的實驗，測試器件為矩形分辨率測試卡，實驗方法及條件均按照標準實施，如圖1所示(以中間測試卡所測分辨率為準)：分辨率測試卡與防散射濾線柵呈45o，置于視野中心位置，測試卡盡可能靠近影像接收面，通過目測觀察確定其分辨率。

圖1 實驗圖片

標準規(guī)定：在標稱有效成像區(qū)域，無衰減體模，用45 kV、100 mA、200 ms進行曝光，其空間分辨率≥3.1 lp/mm；在標稱有效成像區(qū)域，有衰減體模，用70 kV、100 mA、250 ms，其空間分辨率≥2.5 lp/ mm。

測試結(jié)果如圖2所示，其為未附加衰減體模下的空間分辨率，達到3.1 lp/mm；如圖3所示，其為附加衰減體模下的空間分辨率，達到2.8 lp/mm。完全達到DR所規(guī)定的空間分辨率[7]。

圖2 未附加衰減體模下的空間分辨率

圖3 附加衰減體模下的空間分辨率

3 測試條件對空間分辨率影響的討論

3.1 分辨率測試卡的放置方式對空間分辨率的影響

相對于探測器，測試卡傾斜45o放置比水平放置或垂直放置空間分辨率高倍，能夠分辨更小的影像細節(jié)。因此，通常推薦測試卡傾斜45o放置于整個視野的中心，并且盡可能靠近影像接收面，充分保證空間分辨率的準確性[8-10]。

3.2 曝光劑量對空間分辨率的影響

曝光劑量過小，探測器接收的光子較少，圖像噪聲大，無法分辨物體與背景；隨著曝光劑量增加，空間分辨率增大，當達到一定劑量時，已經(jīng)達到了分辨率的極限，空間分辨率不會持續(xù)增大；若曝光劑量過大，超出正常劑量范圍，導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化，降低空間分辨率[11]。在實際的測試中應(yīng)該選擇合適的曝光劑量，得到較好的空間分辨率(見表1)，表1為根據(jù)實驗得到的空間分辨率隨曝光劑量的變化情況。

表1 空間分辨率與曝光劑量的關(guān)系

3.3 X射線焦點對空間分辨率的影響

X射線焦點大，影像半影區(qū)則大，會造成空間分辨率下降，因此在測試過程中推薦使用小焦點曝光。試驗中所使用的小焦點為100 mA。

3.4 屏焦距對空間分辨率的影響

通常屏焦距較大，空間分辨率則較好，但是隨著屏焦距的增加，X射線衰減較大，因此需增加曝光劑量，但在臨床上并不可取，因此測試空間分辨率時SID最大選取1.8 m。

3.5 衰減體模對空間分辨率的影響

透過體模X射線衰減，有效曝光劑量降低，同時引進噪聲從而致使空間分辨率的降低，因此對空間分辨率的評價需要區(qū)別于有衰減體模和無衰減體模。

相關(guān)測試條件統(tǒng)一配合才能保證準確的空間分辨率，任何一個測試條件都會導(dǎo)致空間分辨率的測試結(jié)果不準確，因此測試條件的合理選取尤為重要。DR企業(yè)標準在空間分辨率的測試過程中均對上述影響因素做出明確的規(guī)定條件，均保證了較好的空間分辨率[12]。

4 臨床測試

對DR系統(tǒng)的成像性能進行臨床測試，拍攝胸片及腰椎片，選取其中2例患者的影像圖片說明其測試結(jié)果。

(1)患者1例，男性，27歲，胸片如圖4所示：胸廓對稱，縱膈居中；雙側(cè)肺紋理清晰，走行自然；雙側(cè)膈面清晰，肋骨角銳利；心臟形態(tài)未見異常。

(2)患者1例，女性，29歲，腰椎正、側(cè)位片如圖5所示：腰椎生理曲度存在，椎間隙未見狹窄，諸椎體邊緣可見輕度骨質(zhì)增生，椎間孔、骨突關(guān)節(jié)及余附件未見異常；L4～5椎間隙前方條形高密度影。

由此可見，DR成像性能得到了較好的保證，能夠得到較高品質(zhì)的圖像，能夠滿足臨床檢查與診斷的要求。

圖4 胸片

圖5 腰椎

5 結(jié)論

通過DR空間分辨率的測量以及對測試條件的分析討論，證明了正確的測試能夠準確反映空間分辨率的大小，有助于把握好探測器的質(zhì)量關(guān)，將不合格產(chǎn)品排除在市場之外。實驗進一步顯示了標準規(guī)定的DR系統(tǒng)測試方法符合正確操作規(guī)范，能夠準確衡量并保證探測器的成像性能，進而保證了臨床放射檢查與診斷的準確性。

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