数字X线摄影临床应用及质量管理

【摘要】  目的 探讨数字X线摄影临床应用及质量管理在医院发展中的作用。方法 对2006年1～10月使用数字摄影系统影像质量进行评测。结果 10256例摄影中,甲级10153例（98.99%）,乙级84例（0.82%）,丙级19例（0.18%）。结论 数字摄影系统成像质量好,临床使用广，动态范围广且辐射剂量少，在严格的质量控制和管理下，能极大地提高医院的诊断水平和工作效率。

【关键词】  数字摄影;质量管理

     随着医学影像设备和计算机的发展,常规X线摄影也实现了数字存储和传输,由计算机X线摄影（CR）到直接数字X线摄影（DR），彻底改变了放射科传统的摄影模式,实现了普通X线摄影的数字化革命。数字平板探测器的出现改变了传统X线设备的成像链，极大地提高了影像的对比度和分辨率,强大的图像后处理（图像的放大、反转、滤波、降噪、灰阶变换、不同窗宽、窗位的调整等）技术很大程度上扩展了影像的动态观察范围，DR系统对X线敏感性高，硒物质的直接转换技术使X线的吸收率高于间接转换的3～4倍，由于采用了14位的数字图像转换，图像灰度精度大，层次丰富［1］。正是由于其放射剂量低,宽容度大,图像分辨率高，易储存和传输，工作效率高，直观易操作等优点,直接数字X线摄影术在国内各大医院相继推广应用。我院于2006年1月安装了美国GE公司REVOLUTIONTM XR/d直接数字平板X线摄影系统，现将我院2006年1～10月对该系统的应用及管理情况总结如下。

    1  临床资料

    1.1  系统设备  美国GE公司REVOLUTIONTM XR/d直接数字平板X线摄影系统、KODAK 8900激光打印机、观片灯、电子密度计、光学密度计、电子计算机。

    1.2  一般资料  应用该数字系统对门诊、住院患者摄影10256例。年龄在2个月～93岁，男5285例，女4971例。根据全国放射科QA、QC学术研讨会纪要［2］、三级甲等医院的评片标准，由质控小组对其进行等级划分。影像质量分为甲、乙、丙、废四级。

    1.3  结果  DR系统可广泛应用于不同年龄组、全身各系统的摄影，其辐射剂量小，图像具有较高的对比度分辨率和空间分辨率，图像灰度精度大且层次丰富，图像数据易于传输和存储，通过PACS（picture archiving and communication system）与医院信息系统及个人健康档案等联网可实现图像数据的共享，进行遥诊或会诊。对我院10256例DR图像等级划分结果见表1。表1  X线摄影质量

    2  讨论

    2.1  DR基本结构和成像原理  DR系统的基本结构及组成一般分为：X线机、影像接收器（平板探测器flat panel detector,FPD）、数据采集器、图像处理器、存储器、图像显示器、系统控制器、激光打印机八部分。其基本原理是在计算机控制下由X线机产生X线,直接由影像接收器接受含有人体信息的X线影像,并由数据采集器实现A/D转换，图像处理器处理信息以数字信号的方式存储、显示和记录影像。其中影像接收器的平板探测器FPD是DR系统的核心部分,临床上常见的有非晶态硒型FPD和非晶态硅型FPD。非晶态硒型FPD主要是由薄膜晶体管（thin-film transistor,TFT）、硒层、电介层、保护层等构成。其原理是：入射X线光子使硒层产生电子空穴对，在外加电场的作用下形成电流，导致TFT的极间电容储存电荷，在读出信号的控制下，TFT导通由A/D转换和放大器处理直接输出数字图像信息。非晶态硅型FPD是由掺铊的碘化铯闪烁发光晶体覆盖在由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管矩阵上组成。其原理是：入射X线光子使掺铊的碘化铯闪烁发光晶体产生可见光，再由光电二极管转换成电信号并在其极间电容储存电荷，在控制电路作用下，扫描并读出储存的电荷，由A/D转换和放大器处理直接输出数字图像信息［3］。

    2.2  临床应用  美国GE公司REVOLUTIONTM XR/d直接数字平板X线摄影系统在其操作界面上共有8个部分：头（head）、颈（neck）、脊柱（spine）、胸腹（chest＼abdomen））、肩部（shoulder）、骨盆（pelvis）、上肢（upper EXT）、下肢（lower EXT），在每个投照系统中包含了所有的投照体位。DR系统根据X线吸收率的不同,初始条件使用高电压低电流自动电离室摄影，由于其具有较高的空间分辨率、时间分辨率和较大的动态范围，能清晰地显现各解剖部位的细微结构,加上其强大的图像后处理功能可以处理出各种设定模式下的图像，因此能够获得对比度、清晰度完美的图像，极大地提高了临床诊断水平，降低了患者的辐射剂量，减少了球管的负荷，广泛应用于临床摄影。骨关节部位除可以观察骨质改变,经过图像后处理可以看到关节软骨,以及肌腱、韧带、关节囊、皮下脂肪及皮肤软组织的改变；DR在胸部摄影中有很大的优势，由于胸部组织密度差异大,组织结构不易显示，DR强大的图像后处理功能有利于发现细微病变,特别是纵隔心影后膈下肋骨重叠部位的细微病变。能量减影（dual energy subtraction）也是DR在普通胸部检查中的一种新型检查技术,能量减影是在很短的时间间隔内利用高、低两种不同的管电压连续采集高能信号和低能信号,对所采集的信号进行处理，把不同衰减系数的组织分开，一次曝光就获得三种胸部图像，即标准胸部图像、肺部软组织图像和胸部肋骨图像［4］。使气管、支气管、肺组织、肋骨上的小结节得到很好的显示,极大地提高了胸部疾病的诊断效果,并且提高了心肺血管疾病的诊断；对腹部的游离气体、肠管梗阻、尿路结石等病变,通过后处理增加了组织的空间分辨力及对微小病灶的显示能力［5］。对腹部脏器的造影检查,同样可以提高影像的对比度、清晰度，增加了图像的信息量，使诊断准确率极大地提高。

    2.3  设备的管理

    2.3.1  环境条件的管理  由于DR系统属精密电子仪器，为维护系统和探测器性能的稳定性，应提供良好的环境。我院根据设备的要求保持机房清洁、通风。温度保持在18 ℃～24 ℃,湿度在40%～70%。禁止非工作人员进入操作间，每日工作前清洁机器表面,打开换气设备使室内空气流通清新。如遇雨雪天气需更换拖鞋或穿鞋套后再进入机房。借助空调、换气扇、吸尘器、加湿机等来满足机房的要求。

    2.3.2  系统设备的管理  DR系统按其功能大体可分为：X线装置、图像采集和存储装置、显示和打印装置。X线装置一般采用高频X线机来保证系统的X射线的稳定输出，在被摄体允许的情况下，尽量采用近距离、小照射野，以降低辐射剂量。定期检测X线球管的中心，校验电压、电流的准确性，校准电离室的偏差，以降低因摄影条件不准确而引起的图像质量下降。图像采集和存储装置是DR系统的核心，是图像生成和存储的装置，其中FPD又是图像采集的核心，它是由图像控制器IDC（image detector controller）来控制，信号和图像信息依靠光纤和网线来传输。在每天使用前，工作人员应检查FPD的温度，使其保持在（30±3）℃，以保证晶体的寿命和对X线的吸收率,并作记录。由工程技术人员定期清洗FPD水冷机的滤网，疏通其管道，以保持水冷机的冷却效果，维持FPD的温度。对计算机的存储图像经常整理和备份，及时删除已归档的图像以保持计算机的速度，提高DR的效率。激光相机是DR照片形成的最后一站，工程技术人员应定期检测其密度曲线，对其偏差进行校准。定期清洁激光器、多棱反光镜及传动系统的灰尘以提高DR质量，对于湿式相机还应密切注意其显、定影液的使用情况，及时添加补充液，更换药力衰竭的药液，定时清理药槽的结晶和污垢，刷洗传动系统。

    2.3.3  技术人员的管理  加强技术人员的综合素质培养，尤其是加强英语的学习，做到人人熟悉机器的性能和操作界面，培养其对工作的高度责任心，在摄影中仔细摆放体位，选择最佳的摄影条件和最佳的图像后处理方式从而保证影像的质量，配有专职的工程技术人员来完成系统的日常维护和定期保养，避免由于系统故障而引起图像质量的下降。

【参考文献】
  1 张泽宝.医学影像物理学.北京：人民卫生出版社,2000，71.

2 中华放射学杂志编委会.全国放射科QA、QC学术研讨会纪要.中华放射学杂志，1993,27：134.

3 张立仁.医学影像设备学.北京：人民卫生出版社,2000，89-93.

4 林刚,蒋一峰,陈真诚，等.基于多参考点的X线双能量减影的算法.光子学报,2003,32（2）:187-190.

5 黄少英.全数字化X线技术在放射科的应用.中国基层医药杂志,2005,12（1）:72.

作者单位：1 250014 山东济南，山东省千佛山医院影像科 2 250011 山东济南，山东中医药大学附属医院放射科