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计算机X线摄影(CR)胶片中伪影产生的原因及解决办法

2013-01-26

中国医疗设备 2013年9期
关键词:伪影灰尘激光

河北大学附属医院 放射科,河北 保定 071000

计算机X线摄影(CR)胶片中伪影产生的原因及解决办法

李会超,孙飞,丁帅,侯海潮

河北大学附属医院 放射科,河北 保定 071000

目的找出伪影产生的原因并采取相应的解决方法,减除伪影,提高CR影像质量。方法收集显示有伪影的CR胶片243张,分析伪影形成原因并探讨相应的解决方法。结果共找到13种伪影产生原因,如IP不洁产生的伪影、IP自身生成的伪影、荧光物质老化产生的伪影等,且每种伪影的消除方法也已探讨出来。结论针对性的解决方案能够有效减除伪影,提高诊断质量。

CR伪影;成像板;荧光物质;激光扫描器和信号传输器;曝光剂量;滤线栅;散射线;边缘增强;激光打印机

随着计算机X线摄影(Computed Radiography, CR)在临床上的广泛应用,伪影在CR影像中出现的概率及其种类逐渐增多,受到了医学影像界的高度关注。伪影是影响CR影像质量的主要原因,消除伪影是提高影像质量和保证诊断质量的关键。本文结合实际对CR影像中的伪影进行了总结分析,逐一找到了每种伪影产生的原因并提出了相应的解决办法,有效提高了CR影像质量及诊断质量。

1 材料与方法

(1)材料:我科2005年9月~2010年6月CR检查中显示有伪影的照片243张。

(2)系统设备:Kodak DirectView CR950及CR850 IP影像读取装置,Kodak DryView 8900 LASER IMAGER激光打印机,Kodak DirectView CR激光片。

(3)方法:与柯达(现锐珂)工程师共同分析、总结伪影产生的原因,并探求减除伪影的方法。

2 结果

各类CR照片中伪影产生的原因及表现归纳如下:

①成像板(Imaging Plate, IP)不洁产生的伪影24张,占9.88%;② IP自身伪影18张,占7.41%;③荧光物质老化产生的伪影23张,占9.47%;④ IP受灰尘污染产生的伪影39张,占16.05%;⑤激光扫描器和信号传输器部件灰尘造成的伪影17张,占7.00%;⑥激光扫描器的遮光器漏光导致激光器进光量增加产生的伪影2张,占0.82%;⑦曝光剂量不合适(过大或过小)产生的伪影51张,占20.99%;⑧滤线栅使用不当产生的伪影30张,占12.35%;⑨散射线伪影21张,占8.64%; ⑩ 边缘增强产生的伪影7张,占2.88%;⑪ 激光打印机棱镜产生的伪影5张,占2.06%;⑫ 激光打印机中激光器的其他反射镜产生的伪影2张,占0.82%;⑬ 激光打印机热鼓产生的伪影4张,占1.65%。

3 解决方法

(1)IP不洁产生的伪影:① IP指纹状伪影[1]:影像上表现为数个指纹状影,多为清洁IP时粘上的指纹所致。在定期使用医用脱脂棉清洁IP过程中,双手应保持洁净,并尽量避免接触IP成像部分,同时应防止在清洁IP时划伤荧光层表面的保护膜;② 散在的致密点状伪影:系IP表面残留血迹、造影剂等所致,在对外伤出血或行特殊造影的患者投照时,应在暗盒外套一透明塑料袋,即可避免此类伪影;③ 散在的小霉点状或片状伪影:多由附在IP或暗盒表面的石膏所致,在对石膏固定患者投照时,也可在暗盒外套一透明塑料袋,即可避免此类伪影,一旦出现了该伪影则要立即用无绒毛的纱布及镜头清洁剂擦拭IP表面以消除伪影[2]。总之正确使用IP是减少或消除成像环节产生伪影的关键。

(2)IP自身伪影:IP对自然界的本底辐射较敏感,如果IP长期不使用本底辐射会积累,影像上可表现为随机小黑点,分布于整个影像,使影像模糊不清。只要在使用前先行擦除一遍IP,即可防止这种伪影产生。

(3)荧光物质老化产生的伪影:随着曝光次数的增加,IP的荧光性能会逐渐降低,IP的吸收效率逐步下降。当曝光达到一万次后IP荧光性能会出现明显衰减,影像上表现为噪声显著增加,阅读器不能将影像信息完全读取,IP上有残留影像不能消除,严重影响以后的成像质量,摄影时如没有及时适当增加曝光量,图像可表现为重叠影像或出现圆形黑色点状伪影[3-4]。阅读器扫描IP影像时若出现此问题应调高CR设备擦除系数,最好及时更换IP。

(4)IP受灰尘污染产生的伪影:工作环境中的微小灰尘可随IP在扫描过程中进入阅读扫描仪内,附着在读取光路及滚轴传动部件,在IP扫描过程中滚轴传动挤压使灰尘又粘于IP上。随着灰尘不断增加,激光强度减弱,激光的正常读取受到阻碍,使扫描仪不能正常匀速传动,因而在影像上可见到横线形粗细不一的白条纹状/片状灰色伪影,在灰尘少时可显示为小斑点状白色伪影[5]。消除方法:要求操作室内减少灰尘,保持洁净,无关人员减少进出,定期对IP、暗盒、影像读出装置内的灰尘进行清除,最有效的方法是用医用脱脂棉小心擦拭IP,用细软湿布对暗盒表面进行擦拭,影像读出装置内部用无水酒精轻轻擦拭干燥后方可使用。

(5)激光扫描器和信号传输器部件灰尘造成的伪影:激光扫描部件的可见光在光收集器收集光束扫描IP时通过传输线路把信号传递给光电倍增管,光电倍增管再将光线转变成电压送至CPU进行处理。当可见光收集部件吸附大量灰尘后,可导致光收集器反光信号不正或信号减弱,则会在影像上形成灰白色细线条状伪影[6]。有时扫描仪和光电倍增管磨损老化不仅会使图像产生伪影还会使图像失真变形,严重影响成像质量和诊断质量,在必要时应更换激光模块,以保持其性能的稳定性。日常维护须做好定期除尘,用专用清洁剂擦拭机内部件,经调试后方可操作使用。

(6)激光扫描器的遮光器漏光产生的伪影:激光扫描器的遮光器漏光导致激光器进光量增加,激光器进光量增加时,可导致光收集器反光信号增强,在影像上出现垂直或斜形白色细线条状伪影。解决办法:激光扫描器室光线不要太强,在激光扫描器正上方应避免安装照明设备。

(7)曝光剂量产生的伪影:① 异常饱和伪影:常出现在影像最亮区域(如胸片侧位胸廓白亮区域)的异常饱和伪影,是因曝光剂量过大引起的;② 影像重叠伪影:如前一张照片使用曝光剂量过大,IP板经激光扫描后,不能完全消除潜影,后一张照片再经较低条件曝光就会造成影像重叠伪影。消除方法:当IP板遇到曝光量过大问题时,应通过2~3次擦除去除残留影像伪影,方可再使用[7];③ 黑斑点伪影:摄影后IP经阅读器扫描,影像上出现散在的黑斑点,分布于整个图像,同时伴有噪声性灰雾,原因是曝光剂量过低,产生的量子噪声较多而导致了废片的产生[8]。经过总结可按以下原则进行处理:人体组织自然对比明显的部位,如足、踝、腕、手、胸等,在原有条件的基础上可以适当减少1/3曝光剂量;自然对比明显较差的部位,如胸椎、腰椎、骶尾椎、季肋等,在原有正位条件的基础上增加1/3的曝光剂量;较胖体型的人腰骶部侧位摄影kV值应与正位条件基本相同或稍高,mAs要增加1/3~1/2以增强对比度;CR摄影操作时所摄部位既要有足够的kV值,也要有一定的曝光剂量[9],只有根据该系统所设曝光剂量阈值的上限和下限,将曝光指数(LgM)控制在1800~2300之间,才能抑制噪声,有效减少伪影,获得满足诊断要求的图像。

(8)滤线栅使用不当产生的伪影:摄影时操作者不小心关闭滤线栅开关,或在检查床上投照时,体重较重的患者引起检查床下陷进而压迫滤线栅,使滤线栅不能移动,显示器上可产生等距宽条纹状竖形伪影。使用固定滤线栅摄影,IP影像上会出现弧形细花纹样伪影,分布于整个图像。这种伪影产生的机理很复杂,可能与固定滤线栅的形状、栅比有关。为减少伪影,应尽量使用高栅比滤线栅,因栅密度越高吸收散射线的效果越好,对比度好成像就越清晰,使用12:1以上活动滤线栅一般就不会产生该类伪影了。

(9)散射线伪影:为矩形白色伪影,是由于摄影操作者不慎将IP放在X线球管附近曝光所致。另外散射线还会改变直方图的形状,使有效影像的最大值和信号的最小值不能被准确的探测出来[6]。为防止出现该伪影,摄影时应根据摄影部位选择合适的IP,并严格控制照射野,降低IP对散射线的吸收,最好不要在检查室放置多余IP。

(10)边缘增强产生的伪影:适当使用边缘增强影像后处理技术,可以提高影像高频信号的强度,但如果使用过度,不仅会增加影像噪声,还会产生影响诊断的伪影:① 在成人胸部影像后处理调节中,使用过强的边缘增强处理技术会造成肺纹理增多的假象[10]。在小儿,因肺部(0~5岁)尚未发育完全,肺含气量较少,实质部分较多,过度使用边缘增强可能造成肺部间质性病变的假象[4];②在长骨影像后处理调解中,边缘增强过度使用会在长骨边缘出现一条波浪形状的致密白线影[11],可能会被误诊为轻度骨膜反应;在内固定位置或人工假体周围可能产生密度减低带,易误被诊为固定物松动[4]或周围溶骨。应适度使用边缘增强处理技术来避免该类伪影的产生。

(11)激光打印机反射镜产生的伪影:① 多棱镜产生的伪影:由激光打印机多棱镜上沾染的灰尘引起的白色细线条状伪影[4],一般垂直于打印机激光扫描线。该伪影与影像读出装置的可见光收集器被污染所产生的伪影相似,两者可通过影像软拷贝或网络传输加以区别,由打印机多棱镜污染所造成的伪影不会显示在软拷贝图像或网络传输上[4];② 其它反射镜产生的伪影:激光打印机其它反射镜被灰尘污染也可以产生多种多样的伪影。该类伪影产生时应立即用专用清洁剂或无水酒精清洁各反射镜。

(12)激光打印机热敏头产生的伪影:白色条状规则形伪影,是由激光打印机热敏头附着灰尘造成的,清洁热敏头以后再试片,伪影消除[12]。

(13)激光打印机热鼓产生的伪影:激光打印机热鼓使用一段时间后,表面会因为高温产生气雾及结晶物,这些都会积存在热鼓表面形成污垢,从而使胶片产生不规则的成片的灰雾样伪影。应定期用专用清洁剂清洁热鼓来避免该类伪影的产生。

4 结束语

总的来说,CR系统伪影产生的影响因素有摄影条件、成像板、阅读扫描仪、影像读取、图像处理、激光打印、滤线栅以及技师操作技术等[4]。通过不断向柯达售后服务专业工程师请教学习,就如何抑制或消除伪影以收到良好效果,总结了三点措施:① 严格日常管理,正确存放与使用暗盒(IP),认真执行规范的摄影操作技术,做好系统设备的日常使用维护保养工作;② 学习CR系统基础知识、成像及工作原理、系统设备构造及工作流程,经常进行经验总结,不断提高工作责任心和业务水平;③ 在CR使用方法上多与专业工程师进行信息交流,发现问题及时联系工程师,及时排除故障消除伪影,为临床诊断提供高质量的影像信息。

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[12] 王志康,揭丽勇,孙建忠,等.CR伪影分析和处理[J].医疗设备信息,2003,18(9):44-46.

Formation Causes and Elimination Methods of Artifacts in CR Films

LI Hui-chao, SUN Fei, DING Shuai, HOU Hai-chao
Department of Radiology, Affiliated Hospital of Hebei University, Baoding Hebei 071000, China

ObjectiveTo find the formation causes of artifacts and adopt corresponding solutions to eliminate the artifacts in CR films so that the image quality can be improved.MethodsCollecting 243 CR films with artifacts, analyzing the formation causes and discussing the elimination methods of the artifacts.Results13 kinds of formation causes are found such as artifacts due to the unclean IP board, artifacts due to IP, artifacts due to fluorescent material aging and so on. Elimination methods for each of these artifacts are also found.ConclusionCorresponding solutions can eliminate the artifacts effectively to improve the diagnosis quality .

artifacts in CR films; imaging plate; fluorescent material; laser scanner and transmitters; exposure dose; grid; scattered rays; edge enhancement; laser printer

R814.43

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.09.040

1674-1633(2013)09-0106-03

2012-07-27

2013-07-03

本文作者:李会超,硕士,副主任医师。

作者邮箱:lhc_009@126.com

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