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首页医源资料库在线期刊中华现代影像学杂志2005年第2卷第2期

DR能量减影胸部摄影的检查技术和临床应用

来源:中华现代影像学杂志
摘要:【摘要】目的总结数字放射摄影(digitalradiography,DR)能量减影在胸部的检查技术和诊断价值。方法160例胸部外伤或肺部疾病患者进行了DR能量减影胸部后前位X线摄影检查,分别获得标准影像、骨骼影像和软组织影像。由一名主治医师和一名主任医师分别阅片,对影像质量进行评价,并形成一致诊断意见。结果本组160例......

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  【摘要】 目的  总结数字放射摄影(digital radiography,DR)能量减影在胸部的检查技术和诊断价值。 方法  160例胸部外伤或肺部疾病患者进行了DR能量减影胸部后前位X线摄影检查,分别获得标准影像、骨骼影像和软组织影像;由一名主治医师和一名主任医师分别阅片,对影像质量进行评价,并形成一致诊断意见。 结果  本组160例患者共摄取能量减影胸片480幅,均能满足临床诊断。160例中胸部外伤135例,肺炎13例,肺结核7例,肺癌合并阻塞性炎症5例。DR标准胸片可显示骨性胸廓结构和肺纹理,图像质量优良;骨骼影像显示骨性胸廓方面优于标准影像,特别是心影和膈下结构重叠的肋骨;软组织影像在显示肺内病灶方面优于标准影像。结论  DR能量减影胸部摄影可清晰显示肋骨骨折和肺内病变,对胸部外伤和肺内细小病变有重要诊断价值。
    
  关键词  数字放射摄影 能量减影 胸部
      
  Examination technique and clinical application of DR energy subtraction in chest
     
  Zou Liguang,Dai Shuhua,Sun Qingrong,et al.
   
  Department of Radiology,Xinqiao Hospital,Third Military Medical University,Chongqing400037.
   
  【Abstract】 Objective To review the operation technique and diagnostic value of digital radiography(DR)energy subtraction in chest.Methods One hundred and sixty cases of chest trauma or pulmonary disorders were ex-amined with DR energy subtraction,and three posterior-anterior(PA)chest films(standard image,bone image and soft tissue image)were obtained in each case.Results All the chest films met the needs of clinical diagnosis.Stan-dard images showed bony thorax and lung markings rather clearly.Compared with standard images,bony images showed bony thorax more clearly,especially the ribs overlapped by heart and the subphrenic structures,and soft tissue images showed lung lesions more clearly.Conclusion DR energy subtraction chest films can show rib fracture and lung le-sions clearly,and it is of diagnostic value for the patients of chest trauma and small lung lesions.
   
  Key words digital radiography energy subtraction chest
      
  能量减影(energy subtraction)也称双能减影,是在极短的时间内用高低两种不同的管电压摄取两帧影像,对它们进行减影处理。能量减影可把不同衰减系数的组织分开,把骨组织或软组织从X线影像中除去,从而得到只有软组织或只有骨组织的影像 [1~3] 。能量减影以往主要用于心血管造影检查,用于普通胸部摄影是一种新的检查技术,在胸部的应用仅见个别报道 [4] 。我院于2004年5月引进了美国GE公司生产的Revolution  TM XR/d型双板数字放射摄影系统(digital radiography,DR),该系统具有双能减影功能,对160例胸部外伤或肺部疾病患者进行了DR能量减影胸部后前位X线摄影检查,分别获得标准影像、软组织影像和骨骼影像,摄影质量好,有较大的临床应用价值。

  1 资料与方法
    
  1.1 一般资料 2004年5月以来因胸部外伤和肺部疾病来我科拍片检查患者160例,男121例,女39例,年龄11~69岁,平均39.5岁。160例中胸部外伤135例,肺炎13例,肺结核7例,肺癌合并阻塞性炎症5例。胸部外伤患者受伤至拍片检查时间30min~3天不等。
   
  1.2 检查方法 检查设备为DR摄影系统,摄影时从控制台选择“Dual Energy(双能)”预置协议以采集图像,并选择适当的体型参数和千伏(kV)值。患者站立于胸片平板前,深吸气后闭气曝光,1次检查可获得标准影像、骨骼影像和软组织影像3幅后前位胸部影像。经主机控制台和工作站进行图像后处理,输出至干式激光相机打印成胶片图像后进行诊断。检查所得3幅图像由一名主治医师和一名主任医师分别阅片,对影像质量进行评价,并最后形成一致诊断意见。

  2 结果
    
  2.1 能量减影胸片质量 本组160例患者共摄取能量减影胸片480幅,胸片质量分为优秀和良好两类,所有病例胸片均能满足临床诊断需要,无废片。根据卫生部医院分级管理标准(甲级片标准) [5] ,照片位置正确,对比度、清晰度良好,无污染划损、可制版为甲片(优秀),完全能满足诊断要求。160例胸片质量评价结果,优秀胸片136例共408幅图像,良好胸片24例共72幅图像,优秀片占总数的85.0%。良好胸片的主要问题为:(1)软组织影像,由于曝光时患者闭气不好,低能和高能2次曝光影像对合不良,肋骨减影不完全呈浮雕样,见于13例患者(8.1%);(2)骨骼影像,肋骨腋段最凸处轻微水平方向错位,以第8肋以下低位肋骨较明显,见于4例患者(2.5%);(3)曝光条件偏低致减影不完全,影像对比度稍差,见于7例患者(4.4%)。

  2.2 影像诊断结果
   
  2.2.1 胸部外伤 DR标准影像和能量减影影像对135例胸部外伤患者肋骨骨折的诊断结果见表1。以能量减影胸片作出的诊断为标准,胸片表现正常者97例,肋骨骨折38例,其中单根肋骨骨折23例,多根肋骨骨折15例;单纯肋骨骨折30例,肋骨骨折合并肺部损伤实变5例,见图1~3,肋骨骨折合并气胸3例。骨骼影像和软组织影像分别能更清晰地显示肋骨骨折和肺部损伤,提高病变的检出率。骨骼影像显示骨性胸廓方面优于标准影像,特别是纵隔、心影和膈下结构重叠的肋骨。在标准影像的基础上,4例患者发现了更多肋骨骨折,1例患者发现了肺部损伤实变。
     
  表1 DR标准影像和能量减影影像对胸部外伤的诊断结果 (略)
    
  图1~3  右侧2~9肋多发性骨折合并右肺损伤DR能量减影(略) 

  图1  标准影像 (略)

  图2  骨骼影像 (略)

  图3  软组织影像(略)
   
  2.2.2 肺部病变的显示 本组有肺部实变的患者共30例,其中,胸部外伤后肺损伤实变5例,肺炎13例,肺结核7例,肺癌阻塞性炎症5例,均表现为肺部片状阴影。DR标准影像可显示肺部实变,软组织影像由于无骨性结构的重叠,肺内病灶显示更清晰。1例胸部外伤患者标准影像显示右下肺密度稍高可疑片状影,软组织影像明确为肺损伤实变。DR能量减影软组织影像不能减去心影和膈下重叠的组织结构,这些部位的肺内病变显示较差。

  3 讨论
    
  3.1 能量减影的基本原理 能量减影既往主要用于心血管造影检查,这种减影方法利用了碘与周围软组织对X线的衰减系数在不同能量下有明显差异的特性,碘在33千电子伏(keV)能级时衰减曲线发生跃变,衰减系数突然增大,而软组织衰减曲线是连续的,并且能量越大,衰减系数越小。若将一块含骨、软组织、空气和微量碘的组织分别用能量略低于和略高于33keV的X线曝光,则后一影像比前一副影像的碘信号大约减少80%,骨信号大约减少40%,软组织信号减少约25%,气体则在2个能级上几乎不衰减。若将这两幅影像相减,所得的影像将有效地消除气体影,保留少量软组织影及明显的骨影和碘信号。若将130kV时采集的影像用约1.33的系数加权后再减影,能很好地消除软组织和气体影,仅留下较少的骨信号及明显的碘信号 [1,2] 。DR能量减影用于胸部摄影是近来一种新的检查技术,在200ms内分别以高千伏和低千伏(分别为130kV和70kV)2次曝光,根据人体体型及被检查部位厚度不同,高千伏可以选择范围为110~150kVp(峰值kV),低千伏可以选择范围为60~80kVp。通过后处理同时提供3幅影像(标准影像、骨骼影像、软组织影像),所以俗称“骨肉分离技术”。骨骼影像适用于肋骨骨折以及肺部结节内钙化的显示,软组织影像可去除肋骨等骨性结构,使肺实变和结节影得以更好地显现。从原理上看,能量减影是一种较好的减影方法,但在实施中要求管电压能在两种能量之间进行高速切换,增加了X线机的复杂性,普通X线机不能采用这种方法。

  3.2 能量减影胸部摄影的检查技术 能量减影主要应用于胸部外伤,可较好地显示肋骨骨折和肺部损伤。常规摄取后前位胸片,与普通胸部摄影相比,主要应注意以下三个方面:(1)控制台上选择适当的患者体型参数;(2)根据人体体型及被检查部位厚度不同,选择适当的高kVp和低kVp值;(3)曝光期间患者不能移动或呼吸,由于需在200ms内先后用高千伏和低千伏2次分别曝光,要求2幅影像体位和呼吸状态尽可能一致,才能达到满意的减影效果。本组病例图像质量为良好的胸片24例共72幅图像,占总例数的15.0%,究其原因,本组病例胸部外伤占多数,曝光过程中患者闭气不良致肋骨减影不完全呈浮雕样,或患者移动使肋骨腋段最凸处呈轻微错位表现,这种错位有一定的规律,见于低位肋骨且呈水平方向,容易与真正的肋骨骨折相区别。能量减影胸部摄影中出现的问题主要见于DR系统使用的初期,或者技术人员轮换对该系统操作不熟,对于能量减影摄影原理不了解所致。检查时应向患者交代检查中的注意事项,并进行吸气后闭气训练。技术人员相对固定可提高能量减影胸部摄影的影像质量。
   
  3.3 能量减影对于胸部疾病的诊断价值 能量减影胸部摄影的主要应用为胸部外伤,其诊断价值有两方面:(1)发现和诊断肋骨骨折;(2)增加肺部病变的显示。本组病例通过能量减影胸片与标准胸片对比,4例发现了更多肋骨骨折,1例发现了肺部损伤实变。能量减影骨组织影像无软组织结构的重叠,能很好地显示有无肋骨骨折,尤其是纵隔、心影、膈下等重叠部位,由于软组织密度及厚度较大,常规摄影肋骨显示较差,可能遗漏这些部位的肋骨骨折。软组织影像无肋骨等骨性结构的重叠,肺部病变显示更加清晰,在胸部外伤患者可显示有无肺部损伤实变,在肺部炎症、结核等患者,可增加肺部病变的显示,并有助于肺内细小病变的检出。
   
  DR胸部摄影较常规X线摄影有明显的优势,直接数字化摄影影像清晰、层次丰富、解剖细节显示好、成像速度快,平板探测器视野范围大(41cm×41cm),能满足各种体型患者胸部检查的需要 [3,6] 。能量减影一次检查可同时获得标准影像、骨骼影像和软组织影像,能进一步提高肋骨骨折和肺内病变的显示,尤其是对胸部外伤有重要的诊断价值。
    
  参考文献
    
  1 张里仁.医学影像设备学.北京:人民卫生出版社,2000,98-99.

  2 Fink C,Hallscheidt PJ,Noeldge G,et al.Clinical comparative studywith a large-area amorphous silicon flat-panel detector:image quality and visibility of anatomic structures on chest radiography.AJR,2002,178(2):481-486.
   
  3 Pathi R,Langlois S.Evaluation of the effectiveness of digital radiography in emergency situations.Australas Radiol,2002,46(2):167-169.
   
  4 余建明,冯敢生,刘学工.DR双能减影技术在胸部成像的应用.第十一届中华医学会放射学分会全国学术会议论文汇编,2003,746.
   
  5 中华人民共和国卫生部医政司.放射科管理和技术规程.北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1991,246.
   
  6 刘伟,陈长忠,樊宽章.X线摄影的数字化技术.中国医疗器械杂志,2000,24(6):342-346.
  
  (编辑新 竹)

  作者单位:400037重庆第三军医大学新桥医院放射科

作者: 邹利光 戴书华 孙清荣 席道友 梁开运 雷福章 2005-11-8
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