用恰当的关联 选择恰当的曝光条件与影像质量关联分析

来源:校园招聘 发布时间:2019-04-15 点击:

  [摘要]目的探讨CR临床应用的质量保证:在不影响影像质量的前提下,尽量地降低辐射剂量。方法选取四种体位各78例病人,一半用电离室方法进行摄影,另一半减低MAS值用MA×S方法进行摄影,对腹部、胸部、颈椎、膝关节4个测试点的照射剂量进行检测、比较和分析。结果两组摄影对比组的平均MAS值有大幅减少,最少的可降低39%,最多的59%,而两组图像的密度值和WC/WW值基本一致。结论影响数字影像的因素较多,但只要我们选择好的探测器,选择恰当的曝光条件和影像处理参数,就能保证影像质量。找出或者利用最小的曝光量,取得符合诊断要求的CR片,降低对患者的辐射剂量。
  [关键词]DR; 影像质量; 曝光量; 相关性
  [中图分类号]R445[文献标识码]A [文章编号] 1005-0515(2010)-8-026-01
  
  随着计算机技术和数字化技术的发展,数字摄影,特别是CR(computed radiography)、DR( direct radiography)正逐步代替传统屏-片X线摄影系统。CR技术因其大的宽容度和优良的后处理功能,不仅改善了影像质量,也降低了条件选择的难度。相比模拟摄影,CR摄影条件要求降低了,但曝光量仍是我们不容忽视的问题。临床DR、CR的应用,对摄影条件的选择是一个变化。有文献[1-2]报道DR、CR在一定的曝光范围内其影像质量与曝光量成正比,即剂量越高影像质量越好,但超过一定的限值时其质量因子(Image quality factor,IQF)曲线会变得平坦,影响图像的质量。计算机X线摄影通过后处理功能,摄片过程中,CR曝光条件宽容度增加,必须遵循最低的辐射剂量,最高的影像质量,符合医学影像检查的正当化,为临床提供可值得信赖的医学影像信息。我们的实验就是基于降低辐射剂量,但不改变图像质量,即使特性曲线的趾部缩短,直线部更加丰富。
  1材料与方法
  选取的摄影部位是:胸部后前位(PA),腹部前后位(AP),颈椎侧位(LAT),膝关节前后位(AP)各39例,年龄在28~37岁,男女不限,选取的目标部位体厚差异在±1 cm内,分别用KODAK胸部DR、HOLOGIC多功能DR和SIEMENS双板DR机进行摄影,其中25例用电离室(自动补偿系统Automatic exposure control,AEC)摄影记录其MAS值,另外39例从大量的实际工作中选取相同的KV值较低的MAS值,用MA×S的方法进行摄影,利用DR所具有的窗宽窗位(WC、WW)等后处理工具调节出质量相当的图像,比较两种曝光条件的各种特性曲线的相似性或同一性。
  2结果
  在78例中,我们把认为图像质量相对比较一致的MAS值记录下来,对平均密度值、WC 、WW比率值进行比较,见表1。
  表1两组MAS值、平均密度值、WC/WW比率值对比
  由表1可明显地看到MA×S组的MAS值比AEC组的值要低许多,两组的平均密度值与ROC直线部的WC/WW值(平均斜率)差异不明显。
  3讨论
  从结果值的表中可以看出,两组的平均密度值与ROC直线部的WC/WW值(平均斜率)差异不明显,但MAS值的差异就比较大,说明DR的宽容度比较大,对降低摄影的曝光剂量是有空间的,这主要是由于数字化摄影中后处理功能比较强大的原因。在实验中我们发现虽然WC/WW的平均比率无明显差异,但两组图像的中心值有较明显的差异,MA×S组的ROC明显右移,中心值明显偏小,意味着降低剂量。虽然检测点经调节其密度值无明显差异,但MA×S组的低密度处的值略有扩大,灰阶层次减少,说明灰雾度、信噪比(SNR)有增加,图像质量相对有轻微的改变,但由于DR强大的后处理功能,可以使特性曲线的趾部和肩部达到一定的倾斜率,而减少趾、肩部的水平段,灰分段可以得到充分的显示,提高分辨率,有助于于我们获得更多的影像信息[3]。但我们觉得对临床的影像诊断和应用中是没有差别或影响的。CR系统可在允许范围内对拟摄影部位以任意X线曝光剂量获取稳定的、最宜的光学影像密度[4]。X线辐射剂量与激光束激发的光激发发光(PSL)强度之间在1:104范围是线性的,该线性关系使CR系统具有高的敏感性和宽的动态范围[5]。模拟成像系统形成影像的密度值(D),取决于一定曝光量的大小,一定的曝光量仅能获得一个密度值,对于CR而言,一定的曝光量,通过后处理可以获得多个密度值的照片,再加上IP板的特性曲线的线性很好,就出现了认为CR成像系统的曝光量大小的重要性不如屏片系统的。甚至认为CR系统摄影条件可以降得很低然后通过后处理进行弥补,这是一种错误的观点。通过临床实践发现,CR在图像处理时,可以提高输出影像的对比度,增加组织影像边缘锐利轮廓等,但同时也增加了影像上噪声的对比度和锐利度,噪声的显示明显增多了,若曝光量少时,输出影像上噪声增加,通过影像后处理加大了噪声的显示,使影像质量下降。为了避免量子涨落而引起的量子斑点影像诊断,CR摄影不宜采用过低的曝光条件。
  在DR机预设条件栏中,我们可以设定相对比较低的曝光剂量,再根据人体的差异进行必要的增减。在我们的实验中,我们曾试图用比较高的KV、极低的MAS和中等的KV值,较低的MAS值,效果均不理想,或只见所摄影部位的轮廓,或调节后的组织器官的颗粒大幅度增多、增粗,所以预设较好的曝光条件一方面可以为我们的工作提供方便,另一方面也可减少多余的幅射剂量。实验过程中也证实了低MAS对含气较多的组织作用比较明显,但高密度组织还是以中KV值、大MAS值投照比较理想,在实际工作中我们也遵循着这一规则[6]。有资料显示[7],一幅图像的最佳密度平均值为1.2,其高低反差为0.35-1.60。我们的实验也基本上在这一范围之内。但在实验中,我们选用了是较低的MAS值,降低了幅射,但是不可回避的是探测器的较长时间使用老化。需要提高曝光参数值。
  总之,CR实现了X线摄影信息数字化,提高了影像质量[8-9]。扩大了图像诊断的临床应用范围,奠定了X线影像网络化、无胶片化的基础。但也会存在不利的因素和各种问题。因此只有综合考虑各方面的因素,合理利用曝光量,才能以最低的辐射剂量获得最大的影响诊断价值。
  参考文献
  [1] Shriupton PC,Edyvean S.CT Scanner dosimetry.Br.J Radrol,1998,71:1-3.
  [2] Committc on the biological effects of ionizing radiation,Healt effect of exposure to low levels of ionizing radiation.BEIR,V.Washington.DC:National Acade my Pre,1990:161-180.
  [3] 陈玲.合理选择和调整CR与DR的临床技术的参数.医疗设备信息,2006,7(21):82-84.
  [4] 胡军武.医学数字成像技术.武汉:湖北科学技术出版社,2001:54.
  [5] 李月卿.医学影像成像理论.北京:人民卫生出版社,2002:197.
  [6] 刘瑞宏,贾绍田.影像计算机X线摄影质量的常见问题.中华放射学杂志,2007,41(2):123.
  [7] 孙家荣等.曝光量、CR影像质量与照片密度相关性分析.南京医科大学学报,2006,3(27):201-203.
  [8] 余厚军.X线数字摄影(成像)技术原理与应用之一:间接数字化摄影.实用放射学杂志,2002,18(7):620.
  [9] 陈家荣,张维林. 曝光量、CR影像质量与照片密度相关性分析.南京医科大学学报(自然科学版),2006,26(3):13.

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