申正坤 包禮杰 王 全 周 航

提高圖像質(zhì)量是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的發(fā)展方向，隨著醫(yī)學(xué)數(shù)字化的發(fā)展，陸續(xù)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)X線(xiàn)攝影(computer radiography,CR)和數(shù)字X線(xiàn)攝影(Digit Radiography,DR)成像設(shè)備。DR技術(shù)的核心是平板探測(cè)器，它是一種精密和貴重的設(shè)備，對(duì)成像質(zhì)量的好壞起著決定性的作用。數(shù)字平板探測(cè)器的出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)的屏膠組合，極大的減少了影像鏈傳遞的中間環(huán)節(jié)，極大提高了圖像質(zhì)量。X射線(xiàn)穿過(guò)人體后，由平板探測(cè)器直接接收，將衰減后的模擬信號(hào)影像直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像，真正意義上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化X線(xiàn)攝影。近年來(lái)，肺癌、肺結(jié)核及胸部外傷等疾病的發(fā)病率逐年升高, 使得進(jìn)行X線(xiàn)攝影的人次數(shù)量大幅度的增加。通過(guò)對(duì)比討論CR、DR設(shè)備的成像質(zhì)量，分析非晶態(tài)硅探測(cè)器的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)選取我科于2009年1月至2010年12月DR設(shè)備存儲(chǔ)的胸部攝影資料853例,其中男性為545例, 女性為308例；年齡1～73歲，平均年齡為52.5歲。同時(shí)隨機(jī)選取我科2010年1月至今CR圖像資料853例，其中男性為445例, 女性為408例；年齡0.5～78歲，平均年齡為58歲。討論DR的數(shù)字平板探測(cè)器與CR的IP板之間的顯著性，因此選取的資料均為正常胸片。

1.2 觀察項(xiàng)目

由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的副主任醫(yī)師采用雙盲法對(duì)CR、DR圖像進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定, 根據(jù)《全國(guó)放射科QA、QC學(xué)術(shù)研討會(huì)紀(jì)要》醫(yī)院的評(píng)片標(biāo)準(zhǔn), 制定本次所研究的觀察對(duì)象。根據(jù)胸片質(zhì)量具體觀察肺門(mén)結(jié)構(gòu)，肺紋理，肺葉、肺段，縱隔，肋膈角的清晰顯示程度，并根據(jù)觀察結(jié)果制定胸片等級(jí)，且計(jì)算其構(gòu)成比。

1.3 圖像評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

圖像評(píng)級(jí)為3個(gè)等級(jí)：①可見(jiàn)，解剖結(jié)構(gòu)可以分辨,但細(xì)節(jié)顯示不清；②清晰，解剖結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)可見(jiàn), 但邊界不夠清楚；③清晰可見(jiàn)：解剖結(jié)構(gòu)及邊界清晰。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本研究中數(shù)據(jù)均代入SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析, 計(jì)數(shù)資料采用x2檢驗(yàn), P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

由表1數(shù)據(jù)可知，肺門(mén)結(jié)構(gòu)、縱隔、肋膈角等DR相比CR設(shè)備就有明顯優(yōu)勢(shì)，但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=3.621、x2=2.002、x2=1.001，P＞0.05)，肺紋理、肺段更為明顯，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.038、x2=7.448，P＜0.05)。由表2數(shù)據(jù)可知，CR圖像評(píng)定中：甲級(jí)(88%)，乙級(jí)(10%)，丙級(jí)(2%)，DR圖像評(píng)定中：甲級(jí)(91.2%)，乙級(jí)(5.1%)，丙級(jí)(3.7%)。

3 討論

3.1 非晶硅平板探測(cè)器的工作原理

非晶硅平板探測(cè)器外形(如圖1所示)類(lèi)似于X線(xiàn)膠片的暗盒，是一種半導(dǎo)體探測(cè)器。完成X射線(xiàn)的間接轉(zhuǎn)換[1]。基本原理為把摻鉈的碘化銫閃爍發(fā)光晶體層(如圖2所示)覆蓋在光電二極管矩陣上，每個(gè)光電管就是一個(gè)像素，由非晶態(tài)氫化硅制成，提高了探測(cè)器的量子檢出率[2]。當(dāng)X射線(xiàn)入射到閃爍晶體層時(shí)被轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，在由光電二極管矩陣轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在光電二極管自身的電容上形成存儲(chǔ)電荷，像素的存儲(chǔ)電荷量與入射的X射線(xiàn)強(qiáng)度成正比[3]。信息的搜集方式在矩陣行和列的方向都與外電路通過(guò)編碼電路進(jìn)行編址，完成圖像的A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號(hào)，輸送到計(jì)算機(jī)完成圖像重建(如圖3所示)。這點(diǎn)不同于CR成像設(shè)備的IP板的輸出，它是采用高精度的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)存有潛影的IP板，通過(guò)激光束的擺動(dòng)式反光鏡進(jìn)行反射而輸出信號(hào)，通過(guò)光電倍增管轉(zhuǎn)換放大后完成圖像的A/D轉(zhuǎn)換，可見(jiàn)圖像的采集方式和讀出方式DR都要明顯優(yōu)于CR成像設(shè)備，所以得到優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量。

圖1 非晶態(tài)硅平板探測(cè)器

圖2 探測(cè)器內(nèi)部針狀晶體導(dǎo)引可見(jiàn)光光子，防止散射

表1 具體觀察結(jié)果統(tǒng)計(jì)(n=853)

表2 影像圖片質(zhì)量分級(jí)結(jié)果統(tǒng)計(jì)(n=853)

圖3 DR正常胸部圖像

3.2 非晶硅平板探測(cè)器的評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)平板探測(cè)器成像質(zhì)量的性能指標(biāo)主要有兩個(gè): 量子探測(cè)效率(DQE)和空間分辨率。①量子探測(cè)效率決定平板探測(cè)器對(duì)不同組織密度差異的綜合分辨能力；②空間分辨率決定了對(duì)組織細(xì)微結(jié)構(gòu)的分辨能力[4]。臨床應(yīng)用證明，這兩個(gè)指標(biāo)與圖像質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。碘化銫與非晶硅的結(jié)合具有最高的DQE值材料，制成的非晶態(tài)硅平板探測(cè)器具有較高的圖像質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于延長(zhǎng)X射線(xiàn)管使用壽命, 減少X射線(xiàn)對(duì)患者及工作人員的輻射都有重要意義[5-7]。

非晶硅平板探測(cè)器攝影劑量較低，成像時(shí)間短，并且能夠用多種方法對(duì)圖像進(jìn)行后處理[8]。平板探測(cè)器是高質(zhì)量數(shù)字化X射線(xiàn)攝影裝置，在圖像處理和圖像質(zhì)量方面存在明顯的優(yōu)勢(shì)，DR數(shù)字影像可用各種軟件濾波器和圖像觀看工具影像清晰度明顯增加[9-10]。圖像的放大、反轉(zhuǎn)、濾波、降噪、灰階變換、邊緣銳化、任意旋轉(zhuǎn)和角度測(cè)量等技術(shù)在很大程度上擴(kuò)展了影像的動(dòng)態(tài)觀察范圍[11]。

同時(shí)在圖像綜合對(duì)比中，由于在成像原理上DR明顯優(yōu)于CR，但是在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)在縱隔、肋膈角、肺門(mén)結(jié)構(gòu)的顯示上，尚不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明在設(shè)備的發(fā)展進(jìn)程中，在某些組織成像上，DR設(shè)備尚不能具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)[12]。

4 結(jié)語(yǔ)

DR設(shè)備具有清晰的成像特點(diǎn)，同時(shí)具有強(qiáng)大的圖像后處理功能，應(yīng)用組織均衡技術(shù)和普通DR圖像相結(jié)合，能在很大程度上提高頸胸段正常結(jié)構(gòu)的顯示以及頸胸段病變的檢出率，從而提高了工作效率，降低了影像檢查成本，減少了X射線(xiàn)對(duì)患者的輻射[13-16]。

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