数字X线摄影中曝光指数对曝光量定量化指导的研究

随着电子计算机技术不断向医学领域的渗透，数字成像时代已经到来。在数字成像时代中怎样使病人接受最低的辐射剂量得到满足诊断要求的图像仍是我们所关注的热点，而数字成像设备中的曝光指数指示器（exposure index indicator）就是在临床实践中表征图像质量和病人所受辐射剂量的一个指标[1]。所谓曝光指数（exposure index，EI）是指CR、DR提供的表示探测器感光量的数值，间接代表了影像质量和病人所受的辐射剂量。

优质 X线照片影像的获得，与 X线摄影条件（exposure factor）的大小密切相关。X线摄影条件的设定，除了摄影条件基本因素外，还要考虑人体被检部位构成，被检部位器官运动情况、病理、年龄、胖瘦等因素。西门子公司的F. Claalen研究的条件表，又称点数法或对数率法解决了如何恰当的选择处理与感光效应有关的各因素的平衡关系问题。曝光量的点数变化按下面方法取得：被检体厚每增减1cm（胸部含气体每增减1.5cm），曝光量就增减大约25%的mAs，与其对应的对数点数是±1点[2]。

本试验旨在探讨曝光指数器与曝光量之间的关系，在实际工作中可根据曝光指数器所显示的数值对摄影条件进行修正并实现定量化。

1 资料与方法

本实验采用Kodak Directview DR 5100设备，SID=100cm，将8块有机玻璃板（每块厚度为18mm）顺序叠放在探测器上，固定管电压为70kV，mAs按照点数系列递增，从2.5～160 mAs分别进行曝光，每次曝光结束后记录设备上显示的 EI值。用 Spss 13.0统计软件包对所得到的数据进行统计作图并得出EI与点数P之间的拟合关系方程。

2 结果

每次曝光结束后所得数据如表1所示。应用Spss 13.0统计软件包所得EI与P之间的拟合关系图如图1所示，二者最佳拟合方程为：EI=191.223+93.071P，相关系数r=0.999。

表1 70kV条件下不同m As的EI值

图1 EI与P的关系图

3 讨论

3.1 EI与P 通过分析此试验所得数据，可得EI与P之间存在着正比线性关系，EI=191.223+93.071P，即P点每增减一个点，EI值在数值上就相应增减93.071。因此，在我们实际工作中，可以根据EI与P点之间的此关系来对摄影条件进行修正量化。上述为实验所得数据，下面用理论数据验证。根据 Kodak公司EI计算公式：

假设当P点为0时，E的值为1mR，根据西门子公司的P值表的规律特点，P变化有一个点，E值相应的变化原来的25%，具体数据见表2。

表2 根据公式推算的EI

通过分析表2的数据，可得P每变化一个点，EI在数值上就相应的变化约为100。这与上述实验所得结论基本一致。由于实验数据样本数量较少和设备误差的原因，理论上和实验上在变化数值上有些误差。

3.2 结论 传统的 X线摄影在医学领域中应用的最早、最普遍。自1895年德国科学家伦琴发现X线以来至今已100多年，1983年日本富士公司首先推出了存储荧光体方式CR系统，1997年荷兰飞利浦公司推出了世界上第一台直接数字 X线摄影设备数字影像（DR）系统，为医学摄影全面实现图像数字化奠定了基础。近年来数字 X线摄影设备在各大医院得到了广泛的应用，并在医疗工作中发挥着不可替代的作用，大家在应用普通 X线摄影中所总结的曝光剂量知识是否还适用于现代数字 X线摄影，这是我们工作中应该研究的一个问题。

在实际工作中，曝光量过大或者过小都是不准确的，若曝光量过小，会导致信噪比过小，影像质量下降；但是，若曝光量过大，影像质量不但无明显改善，而且会由于增加了曝光剂量，加大 X线对患者身体的损害，并容易造成设备的损坏[4]。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[5]。因此在一次摄影完成后，如果影像的质量达到要求，可以根据现有影像所显示的EI值，推算出预期影像质量（EI）所需要的曝光量（mAs）。为我们今后的工作提供了一种具体量化数值的方法。

［1］ Lanca L, Silva A. Evaluation of exposure index(lgM)in orthopaedic radiography. Radiat Prot Dosimetry, 2008, 129(1-3): 112-118.

［2］ 于兹喜.医学影像检查技术学.北京.人民卫生出版社, 2003.12-23.

［3］ AAPM Report No. 93, Acceptance Testing and Quality Control of Photostimulable Storage Phosphor Imaging Systems.American Association of Physicists in Medic- ine, 2006, 19-22.

［4］ 胡益斌.CR系统曝光量指数的检测及校准.医疗卫生装备, 2008, 29(10): 72-73.

［5］ 张希用.CR影像质量与适宜曝光量相关性分析.实用医技杂志, 2008, 15(4): 484.