傅賢方 胡海菁 李春芳 朱明欣

下肢全髖、全膝、全踝的人工置換術(shù)，行負(fù)重位下肢全長(zhǎng)X線(xiàn)片是首選的檢查方法[1]。負(fù)重位下肢全長(zhǎng)片是從髖關(guān)節(jié)到踝關(guān)節(jié)的超長(zhǎng)片，近年來(lái)利用CR、DR等數(shù)字化影像設(shè)備完成下肢全長(zhǎng)投照的報(bào)道較多，部分生產(chǎn)商已配備專(zhuān)用下肢全長(zhǎng)IP板或?qū)Ｓ萌轮怪詣?dòng)拼接軟件[2]，但其價(jià)格昂貴。本文旨在探討自制下肢全長(zhǎng)攝影架和鉛板框在負(fù)重位下肢全長(zhǎng)數(shù)字化攝影技術(shù)的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧我院2009年7月至2011年4月間擬行人工全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)的患者34例，其中男16例，女18例，年齡53～89歲，平均年齡（68±11）歲。經(jīng)所有患者同意同時(shí)采用傳統(tǒng)方法和改良方法攝影，所得各34例圖像分為對(duì)照組和改良組。

1.2 儀器設(shè)備 GE公司全數(shù)字X射線(xiàn)攝像系統(tǒng)definium 6000，自制的下肢全長(zhǎng)攝影架，兩塊不同設(shè)計(jì)厚2mm的鉛板框，圖像拼接標(biāo)記兩個(gè)，Alert手持式α、β、γ和X多功能輻射沾污儀，金盤(pán)PACS系統(tǒng)，Adobe公司Photoshop7.0軟件，HP LaserJet M1005 MFP打印機(jī)。

1.3 改良方法 患者背向站立于下肢全長(zhǎng)攝影架，攝影架放置于GE definium6000 16×16in立式胸部探測(cè)器前，在患者股骨中下段及脛腓骨中上段位置黏貼圖像拼接標(biāo)記，標(biāo)準(zhǔn)站立位站立，再將攝影架兩側(cè)的捆扎繩系上，患者雙手輕放于鋼柱上的扶手（見(jiàn)圖1）。利用球管自動(dòng)追蹤技術(shù)，將中心點(diǎn)定在雙膝關(guān)節(jié)的中點(diǎn)，焦片距為2m，再解除球管的Key Switch取消自動(dòng)追蹤。采用固定球管3次分段曝光：第1次曝光將1號(hào)鉛板框插于球管準(zhǔn)直器導(dǎo)軌（下簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)軌）（見(jiàn)圖3b），探測(cè)器移至患者的雙股骨后，上包髖關(guān)節(jié)，下包股骨的圖像拼接標(biāo)記；第2次曝光換成2號(hào)鉛板框插于球管導(dǎo)軌（見(jiàn)圖3c），探測(cè)器移至患者雙膝關(guān)節(jié)后，上下分別包股骨及脛腓骨的圖像拼接標(biāo)記；第3次曝光將1號(hào)鉛板框倒轉(zhuǎn)插于球管導(dǎo)軌(見(jiàn)圖3d)，探測(cè)器移至患者雙脛腓骨后，上包脛腓骨的圖像拼接標(biāo)記，下包踝關(guān)節(jié)。三次攝影采用FIXED手動(dòng)條件，分別為：85kV、10mAs；80kV、8mAs；75kV、6mAs。將3次曝光所得圖像根據(jù)圖像拼接標(biāo)記利用Adobe公司Photoshop7.0軟件進(jìn)行人工拼接[3]，再用HP LaserJet M1005 MFP打印機(jī)將拼接成的下肢全長(zhǎng)圖像打印在A(yíng)4紙上供臨床測(cè)量。

1.4 兩種方法的比較（見(jiàn)表1）。

1.5 對(duì)比及分析標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)比兩種攝影方法拼接圖像的臨床診斷符合率，用Alert手持式α、β、γ和X多功能輻射沾污儀測(cè)量患者一次檢查其甲狀腺平均吸收的X線(xiàn)輻射劑量率。臨床診斷符合率由圖像拼接結(jié)果決定，拼接結(jié)果分為符合和不符合兩種類(lèi)型，符合即為雙下肢肢體及圖像拼接標(biāo)記拼接完整，圖像密度、對(duì)比度、視覺(jué)連貫性良好，可進(jìn)行臨床測(cè)量；不符合即為雙下肢一側(cè)或雙側(cè)骨干圖像拼接時(shí)出現(xiàn)對(duì)位偏差而造成拼接失敗，無(wú)法達(dá)到臨床測(cè)量要求。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 相關(guān)數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理，計(jì)數(shù)資料采用 χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

使用傳統(tǒng)方法攝影的對(duì)照組中，符合23例，不符合11例，臨床診斷符合率為67.7%（23/34）；使用改良方法攝影的改良組中，符合32例，不符合2例，臨床診斷符合率為94%（32/34）。改良方法的臨床診斷符合率明顯比傳統(tǒng)方法的高，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。傳統(tǒng)方法患者一次檢查其甲狀腺平均吸收劑量為2.269μSv/hr，而改良方法其平均吸收劑量為1.401μSv/hr，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3 討論

人工全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)在術(shù)前通常需要知道股骨解剖軸線(xiàn)及脛骨解剖軸線(xiàn)與力學(xué)軸線(xiàn)之間的夾角等參數(shù)[4]，負(fù)重位下肢全長(zhǎng)X線(xiàn)攝影能較真實(shí)地反映這些參數(shù)，為骨科醫(yī)生制訂手術(shù)方案和術(shù)后的評(píng)估提供重要的參考價(jià)值。為了使測(cè)量的參數(shù)更加真實(shí)準(zhǔn)確，筆者對(duì)傳統(tǒng)的負(fù)重位下肢全長(zhǎng)攝影方法進(jìn)行了改良，借助自制的下肢全長(zhǎng)攝影架及鉛板框進(jìn)行攝影。

下肢全長(zhǎng)攝影架的制作與應(yīng)用：在長(zhǎng)80cm、寬50cm、高15cm的長(zhǎng)方體木框架長(zhǎng)邊上垂直固定兩根高120cm的鋼柱，鋼柱間間隔為60cm，分別在鋼柱的上端與中下端安裝捆扎繩，兩根鋼柱之間是一塊厚2mm、長(zhǎng)60cm、高120cm的透射線(xiàn)透明有機(jī)板?；颊哒玖⒃谀究蚣苌?，下肢背面盡量貼近透明有機(jī)板，擺好攝影體位后，患者雙手輕放在兩側(cè)鋼柱上的扶手。纖維板與探測(cè)器之間間隙為能使探測(cè)器上下移動(dòng)的最少距離以縮小物片距。將兩側(cè)鋼柱上的捆扎繩扣上捆綁固定患者，防止患者在攝影過(guò)程中因移動(dòng)體位而造成最后圖片拼接失敗。

表1 傳統(tǒng)方法與改良方法的攝影方法比較

圖1 患者站立在自制下肢全長(zhǎng)攝影架上，由捆扎繩捆扎患者雙手輕放在鋼柱的扶手。

圖2 2a和2b為同一患者分別用改良方法和傳統(tǒng)方法拍攝拼接的下肢全長(zhǎng)片，2a符合臨床診斷要求；2b雙股骨和雙脛腓骨拼接時(shí)出現(xiàn)對(duì)位偏差，不符合臨床診斷要求。

圖3 3a為傳統(tǒng)方法未用鉛板框一次曝光的光柵大小。3b、3c、3d分別為改良方法3次曝光鉛板框插于球管準(zhǔn)直器導(dǎo)軌的示意圖。

鉛板框的制作與應(yīng)用：將厚2mm的鉛板裁剪成與GE definium6000球管導(dǎo)軌相同尺寸的長(zhǎng)方形（長(zhǎng)22.9cm,寬17.4cm），在鉛板的中間分別挖空切割出一小塊鉛板，使切割后的鉛板框套在球管導(dǎo)軌后投照燈在探測(cè)器的照射野剛好是16×16in。第一次曝光時(shí)插上1號(hào)鉛板框，第二次曝光時(shí)插上2號(hào)鉛板框，第三次曝光時(shí)就將1號(hào)鉛板框倒轉(zhuǎn)插上。曝光時(shí)射線(xiàn)只從鉛板框中間的小窗口射出照射到探測(cè)器，其余射線(xiàn)由球管光柵和鉛板框的共同遮擋。

改良組改良方法由于有下肢全長(zhǎng)攝影架的使用，病人在攝影過(guò)程中有捆扎繩的捆扎以及扶手對(duì)患者上身的固定，使病人在攝影過(guò)程中不易移動(dòng)體位，從而提升拼接圖像的臨床診斷符合率。改良組圖像拼接的臨床診斷符合率明顯比對(duì)照組高。改良組34例圖像中有32例達(dá)到臨床測(cè)量要求，拼接處左右對(duì)位準(zhǔn)確，不存在拼接點(diǎn)的模糊，拼接處骨質(zhì)呈連續(xù)性，密度均勻性、視覺(jué)連貫性好；2例由于患者關(guān)節(jié)嚴(yán)重變形，肢體彎曲，不能直立，造成三次曝光圖像放大率不一致，導(dǎo)致拼接失敗。而對(duì)照組傳統(tǒng)方法由于沒(méi)有捆扎繩的捆綁，長(zhǎng)時(shí)間的站立使患者容易因各種因素的影響而移動(dòng)體位，使攝影圖像在拼接時(shí)出現(xiàn)接口的對(duì)位偏差。對(duì)照組34例圖像中，9例由于病人體位移動(dòng)導(dǎo)致圖像對(duì)接偏差過(guò)大而無(wú)法進(jìn)行臨床測(cè)量，2例患者也是三次曝光圖像放大率不一致，導(dǎo)致拼接失敗。

GE definium6000立式胸部探測(cè)器大小為16×16in。對(duì)照組攝影時(shí)球管光柵是盡量放大(圖3a)，每次曝光都使投照燈照射野能包全患者下肢全長(zhǎng)（約16×34in），在這樣大范圍的照射野下曝光3次，每次曝光探測(cè)器只接收16×16in的有效數(shù)據(jù)，其余的射線(xiàn)都為多余射線(xiàn)，因此患者接受的X線(xiàn)輻射劑量大。制作鉛板框的鉛板厚2mm，它相當(dāng)于一般攝影用X線(xiàn)機(jī)房的主防護(hù)墻的防護(hù)厚度[5]。改良方法攝影時(shí)由于有鉛板框?qū)ι渚€(xiàn)的遮擋，使每次曝光投照燈照射野面積恰為探測(cè)器的大小16×16in，3次曝光只有圖像拼接標(biāo)記處是重疊攝影，即3次曝光照射野的總面積不到前者的一半。同一患者完成一次下肢全長(zhǎng)攝影經(jīng)三次X線(xiàn)曝光，由于改良方法有鉛板框?qū)Χ嘤嗌渚€(xiàn)的遮擋。本研究結(jié)果表明改良方法患者所接受的X線(xiàn)輻射劑量明顯比傳統(tǒng)方法的少。

為了減少圖像的放大失真以及提高圖像的攝影質(zhì)量，有研究表明焦片距為2m則球管到達(dá)人體的X線(xiàn)近乎于平行射線(xiàn)，使對(duì)骨盆、踝關(guān)節(jié)變形失真的影響降至最少。改良方法采用球管固定而探測(cè)器移動(dòng)的方法，與專(zhuān)用下肢全長(zhǎng)IP板一次曝光攝影相似，不同的是改良方法分3次曝光分別根據(jù)患者下肢分段組織不同厚度的攝影要求而設(shè)定3組不同的曝光條件。數(shù)字化攝影曝光寬容度大，動(dòng)態(tài)范圍廣，并且有強(qiáng)大的圖像后處理功能，避免了專(zhuān)用下肢全長(zhǎng)IP板一次曝光攝影患者股骨段曝光不足而脛腓骨段曝光過(guò)度的問(wèn)題，加之手動(dòng)拼接軟件Photoshop的后處理，使圖像在拼接合成后對(duì)比度更加一致，拼接圖像的視覺(jué)連貫性和密度均勻性更加明顯提高。

筆者根據(jù)我院實(shí)際情況進(jìn)行負(fù)重位下肢全長(zhǎng)攝影技術(shù)的改良，以其優(yōu)質(zhì)的拼接圖像為臨床提供精確測(cè)量；同時(shí)自制下肢全長(zhǎng)攝影架和鉛板框的制作簡(jiǎn)單、制作成本低，也解決了大多基層醫(yī)院由于設(shè)備資金投入少，無(wú)法購(gòu)買(mǎi)超長(zhǎng)下肢全長(zhǎng)專(zhuān)用IP板和專(zhuān)用自動(dòng)拼接軟件等困難，使基層醫(yī)院也能拍攝出優(yōu)質(zhì)的負(fù)重位下肢全長(zhǎng)片，所以改良的負(fù)重位下肢全長(zhǎng)數(shù)字化攝影優(yōu)于傳統(tǒng)攝影方法值得推廣應(yīng)用。

[1]李霏霰,吳齊英.人工膝關(guān)節(jié)表面置換260例臨床分析[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2007,23(15)：2255-2256.

[2]秦民益,蔣青,胡毓亮,等.負(fù)重位全下肢成像技術(shù)研究及臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中華放射學(xué)雜志,2002,36(9)：845-846.

[3]自亞妮,賀洪德,鄧振牛.CR在雙下肢全長(zhǎng)投照技術(shù)中的應(yīng)用[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2006,22(9)：1141-1142.

[4]張子齊,王龍華,桂鑒超,等.Photoshop在數(shù)字化全下肢X線(xiàn)攝影圖像后處理中的臨床應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志,2006,40(12)：1326-1329.

[5]于進(jìn)祥.全膝人工關(guān)節(jié)置換術(shù)（下）[J].西北國(guó)防醫(yī)學(xué)雜志,1999,20(1)：78-80.