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【摘要】 目的 利用数字化成像技术原理，实现乳腺钼靶片数字化成像的基本过程及临床应用，并对其发展趋势进行展望。方法 对700余例乳腺摄片及乳腺导管造影者使用IP板摄片，进行数字化处理。结果 计算机X线摄影（CR）系统可以实现乳腺数字化摄片，为乳腺疾病诊断提供高质量图像。结论 拥有计算机X线摄影（CR）系统的医院，可以利用现有设备实现乳腺数字化成像。
关键词 乳腺摄片 CR成像 数字化成像技术 乳腺 X线数字化 图像
乳腺钼靶X光摄像为当今公认的早期诊断乳腺癌的有效手段。但由于人眼分辨能力有限以及人为疏忽等原因，其中有很大一部分诊断信息没有被人们利用。佛罗里达州的学者们经研究后认为，目前人们仅能利用乳腺钼靶片3%的信息，大量信息为人眼所不见。随着计算机技术的飞速发展，X线片的数字化业已成为现实。与传统的屏/胶钼靶片相比，数字化的乳腺钼靶片不仅容易保存、检索方便、可通过网络交流，而且，能经计算机识别出人眼所不能识别的诊断信息，从而提高早期诊断率。
1 乳腺钼靶成像原理
所谓钼靶指的是X线管的阳极是用钼（Mo）制造的，而普通的X线管的阳极是用钨制造的。钼的原子序数较低，受电子轰击后发出的X射线能量较低，特征谱线的波长为0.6左右，特别适合对软组织的透照成像。而钨的原子序数较高，受电子轰击后发出的X射线能量较高，特征谱线的波长长。用高频钼靶X线机检查乳腺病是国际上先进国家的通用方式，其具有成像清晰、特征突出、诊断标准完备、可重复性好、敏感度高的特点。尤其是对钙化点这一乳腺癌的前期特征的敏感性是其他检查方法所不具备的。根据肿块形态和周围血管判断肿块的良恶性，其诊断准确率可达98%以上。传统的X射线成像是用胶片成像，需要有装片、曝光、取片、显影、定影等过程。
管电压（kV）的高低决定了出射的X射线的能量的大小。管电压（kV）越低，X射线能量越小;穿透力越小，管电压越高，X射线能量越大，穿透力越大。钼靶机的管电压一般在20～35kV，低于20kV时X射线不能穿透乳腺，高于35kV时射线能量过大，成像质量下降。如果成像发白，说明kV偏低，应提高kV值;若成像发灰，层次不清，说明kV过高，应降低kV值。管电流（mA）的大小取决于曝光参数的选择和X光管的热容量，mA与kV的乘积为X光管的工作输出电功率。一般钼靶机的管电流最大值在30～100mA，在相同的曝光时间内，管电流越大，出射的X线越多。电流时间积（mAs）决定了胶片成像的黑化度，mAs越大胶片成像越黑，mAs越小胶片成像越白。过黑或过白的胶片其对比度都会变差，选择合适的mAs是高质量胶片成像的关键因素之一。电流时间积mAs实际上是出射的X射线的积累总量。乳腺摄片要求专用的暗盒，乳腺摄片暗盒必须用非金属材料，一般用密度低、强度高的碳纤维材料制成。内装专用的中速感绿单面增感屏。国际标准尺寸为18cm×24cm和24cm×30cm两种，乳腺摄片用胶片是单面药膜的感绿高清晰度中速专用胶片，普通的X光胶片效果较差不能使用。另外由于摄片技师经验的原因，部分图像条件不符合诊断要求，需要重复摄片检查，增加了摄片成本，增加了患者辐射量。
2 数字化成像技术原理
目前，数字成像技术是当今世界影像发展的主方向，代表了世界最先进的水平。放射诊断相当程度上受益于高科技设备、电子和计算机的进步，这些进展仅极小地影响传统X线成像。计算机X线摄影是一个较新的概念，它可有效地减少X线摄影的失败，并提供一个更完整的解剖境界以帮助放射医师显示图像。此技术能改善靶点的清晰度和稳定性。
2.1 CR摄影系统基本原理 在过去的20年中，在电子和计算机技术方面的飞速发展，致使X线摄影影像系统进入全新的发展阶段。总的归于数字X线摄影或计算机X线摄影（CR）系统，这些设计与基于胶片的模拟影像是根本不同的，它是将透过人体 的X线影像信息记录在由辉尽性荧光物质，厚约300μm且含有微量元素铕的钡氟溴化物结晶制成的存贮荧光板（storage phosphor plate，SPP）上，构成潜影。用激光束以2510×2510的像素矩阵（像素约0.1mm大小）对SPP进行扫描读取，经计算机计算处理，通过改善影像的细节、图像降噪、灰阶对比度调整、影像放大数字减影等，将未经处理的影像中所看不到的特征信息在荧屏上显示图像，还可用激光照相机记录其图像。
2.2 CR成像优点 使用8×10英寸IP板内芯 ［1］ ，CR最为难能可贵之处在于:传统X线技术与现代计算机技术的结合，使传统X线机免遭淘汰，CR的核心部件SPP能使照射的X线能和发光量有1∶1000以上的直线相关，可提供数据量大、分辨力高、数据获取速度快，尽管X线曝光有变化，即使曝光技术错误也可避免重复检查，并潜在地降低射线辐射 ［2］ ，可免除辐射不足或过度时造成的影像不清晰，可反复多次使用。该系统自动操作，成像参数可预调，影像处理过程约需1.5min。避免了因投照条件不当而产生的废片。采用现代化全数字方的诊断环境，提高影像诊断效率和质量，降低诊断成本。提高了影像科的管理水平和效率，可方便、迅速、可靠地归档，长时间存贮其信噪比特性也不会变坏，且任意调用不丢失信息，从而从根本上改变了传统的对胶片等硬拷贝的手工管理方式，加强了对重点胶片的管理，可防止丢片和片损情况的发生，节省了胶片存贮空间和管理人员，可节约经费。可使被检者的受照剂量下降一个数量级，因而能有效地进行患者及工作人员的防护，且降低了X线机的负荷，相对延长了机器的使用寿命，节约了X线球管损耗的开支。CR还可通过多媒体技术应用于医学计算机辅助教学（CAI）。不再存在占全部医学影像70%～80%的平片信息不能上网的巨大遗憾，而且使传统X线机焕发了青春。便于图像传递和交流，实现数据共享，充分发挥教学医院的教学和支持作用，从而在整体上提高医院的诊断质量、效率和教学、科研水平。极大地改变了传统影像科与其他科室的关系，它的大范围运用必将对放射学实践产生极其深刻的影响，促进更加专业化的发展，能迫使行业内出现更为激烈的竞争。节约了胶片开支及其管理费用，从而进入无胶片时代。在医疗服务的社会需求不断增长的今天，上述优越性最终将有利于提高医疗质量、缩短患者在医院的滞留时间，从而为医院和患者带来了显著的经济效益和社会效益。总之，CR的引进全面提高了影像科的水平，节约了大量能源。可以充分肯定CR是继CT之后的一种全新的成像方式，应完全相信CR在21世纪将占统治地位。
2.3 数字化成像优点 数字成像是将穿透人体的射线用射线转换器接收，经过光放大，投射到数字成像器上，由数字成像器将透射图像数字化，并传输到计算机内，通过计算机处理将图像在屏幕上显示出来。数字成像的清晰度与胶片清晰度的度量方法不同 ［3］ ，数字成像的清晰度是用显示矩阵表示，在乳腺成像方面必须达到1000×1000点阵以上才能实用。数字成像省去了胶片，降低了使用费用，无污染，射线剂量较低，成像速度快，适合人数较多的普查工作，可进行计算机化图像管理、上网远程传输图像。可由计算机进行各种数字图像处理，提高图的可读性，并可进行计算机图像的自动识别。数字成像具有:成像、图像处理、图像管理、图像识别、图像通讯、图像打印等主要功能软件。成像包括:单幅成像、连续成像、减影成像等。图像处理包括:缩放、旋转、增强、拉伸、平滑、尖锐化、伪彩色、均衡等几十种处理。图像管理包括:编辑、统计、查找、调出、修改、存储、图表绘制等。图像通讯包括:图像压缩、远程传输、分机传输等。由于数字成像专用的射线转换器、光放大器、数字成像器都属于高精密专用部件，均需要定制，成本较高。所用的专用软件也需要较大的资金投入，计算机和外设也需要成本。所以数字成像系统的总成本必然较高，售价较高。
3 实现传统乳腺摄片向数字化成像转化的现实意义及方法
3.1 乳腺摄片数字化成像的必要性 我院从2001年引进美国柯达CR800成像系统以来，常规摄片已实现数字化成像，但我院于1995年引进的芬兰普兰梅德（Planmed）公司的“索菲（Sophie）乳腺X线摄影系统由于其自动化程度较高，摄片要求专用片盒，冲洗胶片对显、定影液浓度要求较高，而常规摄片已实现数字化成像，自动洗片机内显、定影液只用于乳腺胶片，自然损耗较大，常规屏/胶钼靶摄片成本提高。
3.2 常规IP板用于乳腺摄片方法 据了解，大部分自动化程度较高的乳腺X线摄影系统需专用乳腺胶片盒，IP板不能置于片盒内。因此，根据我们 的经验，可使用8×10英寸IP板内芯直接置于台面于患者乳腺之间，根据乳腺大小及密度给予一定的条件曝光后，IP板用柯达CR800成像系统进行处理。从2002年以来我们已运用此法给患者摄片约700余例，图像效果满意，并且可以对图像进行处理，尤其是乳腺导管造影检查中，对造影导管可进行放大、反白、调节对比度等处理，明显提高了图像质量。当然，在摄片过程中，IP板边缘与乳腺组织之间有一定的距离，8×10英寸IP板内芯可以最大限度使IP板与乳腺接触。尽量把乳腺组织摄入片内，成为获得一幅高质量图像需注意的问题。尤其在临床触诊过程中发现肿块位于乳腺后方患者，大部分在轴位摄片时病灶往往由于挤压，或IP板与乳腺之间间隙过大造成病灶未照入片内。这时，斜位摄片需注意体位，尽量增加乳腺组织与IP板的接触面积。
4 小结
我们正在进入一个高技术的医疗应用的崭新领域，计算机X线摄影系统正在被确认和定型，CR及DR目前已逐步进入各级医院，X线片的数字化业已成为现实。与传统的屏/胶钼靶片相比，数字化的乳腺钼靶片不仅容易保存、检索方便、可通过网络交流，而且能经计算机识别出人眼所不能识别的诊断信息，从而提高早期诊断率。因此，乳腺钼靶片的计算机辅助诊断（简称CAD）已成为乳腺癌早期诊断研究的热门课题。对于大部分拥有计算机X线摄影（CR）系统和常规传统的屏/胶钼靶摄片机的医院，可以借鉴我们的经验实现乳腺摄片的数字化。我们有理由相信，随着经济发展，全数字化乳腺钼靶片迟早会取代胶片钼靶片。而在目前现有条件下，采用用IP板直接获得乳腺数字化图像是一个经济而实用的方法。
参考文献
1 王骏，戛阳.计算机X线摄影与PACS.医学研究生学报，2000，13（1）:52-55.
2 Tarver RD，Cohen M，Broderick NJ，et al.Pediatric digital chest imaging.J Thorac Imaging，1990，5:31-35.
3 Ravin CE，Chotas HG.Chest radiograph.Radiology，2004，593-600.
作者单位:832008石河子大学医学院第一附属医院放射科
（收稿日期:2004-07-13）
（编辑刘 静）