数字X线摄影的全景拼接技术在骨关节疾病中的临床应用

赵 勇

（哈尔滨市第一医院，哈尔滨 150001）

数字X线摄影的全景拼接技术在骨关节疾病中的临床应用

赵 勇

（哈尔滨市第一医院，哈尔滨 150001）

数字X线摄影（DR）立位大面积全景拼接技术在骨关节系统疾病，特别是在脊柱侧弯矫形、人工椎间盘置换、人工关节置换、义肢安装等的诊断、术前方案制定和术后功能评价中，起到了病变定性和数据测量等关键性作用，具有广泛的应用前景。

数字X线摄影；全景拼接；骨关节

数字X线摄影DR的全景拼接技术主要用于骨关节系统疾病，在脊柱侧弯矫形、脊柱人工腰椎间盘置换、人工关节置换、下肢矫形及义肢安装等方面，数字化全景拼接提供了大范围的X线检查影像，能可靠、准确地显示病变局部改变和全脊柱/全肢体的整体受力状态，为临床诊断、术前方案的制定和术后疗效评估等提供可靠依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

本研究随机抽取我院放射科2011年4月-2013年8月期间100例患者，甲组中男22例，女28例，年龄9-75岁，平均年龄41.5岁。乙组中男25例，女25例，年龄10-74岁，平均年龄42.5岁。

1.2 摄影方法

甲组：选择检查方式界面中的“Ortho”器官程序，并据情对曝光参数进行微调。将Ortho患者支架置于探测平板正前方，注意与其保留适当间隙以利于探测平板竖直上下移动时不发生碰撞，换上3m超远距离摄影专用滤线栅。先嘱患者面向X线球管方向，按照解剖姿势站立在支架底座上，在患者左侧或右侧腋前线位置竖直夹好2m长刻度尺，再用双手抓紧支架两边扶手。嘱咐患者一直保持此姿势不动直到摄影结束（如果是全脊柱摄影，尚需要求患者全程屏气，以免呼吸时胸廓起伏而致拼接后图像中肋骨错位）。此时摄影系统会对要求受检部位长度进行自动预判，以确定分为几次等长度连续曝光（一般2-4次）。球管组件在前后左右方向上自动锁定，只能进行上下移动，中心线束在横向和纵向上与探测器中心重合，与探测平板及Ortho患者支架垂直。采用“自动曝光”模式，按下曝光按钮一直不放 （全程约需15-25s），球管组件与探测平板先同步上移到第一次曝光范围中心位置高度，然后逐次同步下移曝光直至完毕。将所获图像进行窗宽窗位微调后传入XS ADVIEW图像后处理工作站进行拼接。将全景拼接图像传入PALS网络，影像诊断医师和骨科临床医师便可共享成果了。再通过激光相机打印便可得到一张载有诸多影像信息的全景拼接图像胶片。全程一般需要10-20min。

乙组：完成患者信息登记后，在“采集方式”下选择“SLOT”模式，全脊柱选取“脊柱方式”，全下肢选取“下肢方式”。在透视下确定采集的起止点，据情微调曝光参数。摆好体位后，嘱患者不动，一直按住曝光手闸，直至影像系统从起点平移至终点。采集获得的原始图像自动传输至后处理工作站，即可自动完成图像拼接，通过影像对比度、密度的调整，经激光相机打印出胶片，全程约需2-3min。

2 结果

2.1 图像评价分级

甲、乙两组所有图像均经过技师长和影像诊断副主任医师以上人员评定。图像评价分级按照图像清晰度、对比度、轴线连续性、完整性、移动伪影、拼接线显示等因素，分为优、良、合格、不合格四级。优：图像连续完整、高清晰度、高对比度、无任何伪影及拼接线;良：图像连续完整、清晰度对比度较好、无伪影及拼接线;合格：图像连续，清晰度和对比度达到诊断目的，无明显伪影及拼接线;不合格：图像对比度清晰度均低，连续性完整性差，有明显伪影及拼接线。两种全景拼接图像评定结果见表1。所有图像质量均能满足影像诊断及临床运用。

2.2 两种图像技术比较

甲组设备采用3m超远距离摄影，匹配有相应的专用3m焦距滤线栅，最大限度地克服了锥形射线束的发散投射，减少了几何放大误差。摄影距离为3m，半自动曝光，曝光全程患者屏气约20s，手动拼接，从摆位到获得图像胶片全程约需10min，不能站立者无法行此检查。获得的拼接图像对于角度的测量实用可靠，对于长度的测量不能直接获得，需要参考旁边刻度尺读数。

乙组设备采用了狭缝连续拍摄配合图像自动软件拼接技术，用束光器对X线束进行遮挡，使X线束呈与被摄体长轴垂直方向的狭窄扇形投射。摄影距离为1.2-1.5m，自动曝光，曝光全程屏气约7-10s，从摆位到获得全景约需2-3min。另外，在打印排版界面可以通过测量软件直接测量角度和等比例刻度标尺直接测量出长度，误差率在0.5%内，从而实现图像与被摄体实际几何参数的高精度复合。乙组设备的另一优点是不能站立者可采取仰卧位摄影法替代。

3 总体评价

DR在大平板数字化探测器和图像拼接技术的组合，弥补了以上各种方法的缺陷和不足。DR拼接图像的原始图像采集方式包括两种X线设备：一种是X线球管与DR平板探测器做垂直上下的同步移动，另一种是X线球管组件相对静止在一个感兴趣区中心位置，当DR平板探测器在做垂直运动的同时，X线球管配合做上下转动角度。本研究采用第一种方式，所有病例均能达到影像质量要求并符合临床需求。

DR在大平板数字化探测器和图像拼接技术的组合，弥补了以上各种方法的缺陷和不足。DR拼接图像的原始图像采集方式包括两种X线设备：一种是X线球管与DR平板探测器做垂直上下的同步移动，另一种是X线球管组件相对静止在一个感兴趣区中心位置，当DR平板探测器在做垂直运动的同时，X线球管配合做上下转动角度。本研究采用第一种方式，所有病例均能达到影像质量要求并符合临床需求。

随着医患对辐射损伤意识的加强，尽量采用简便有效、低辐射剂量的X线检查项目符合医患共同利益。以双下肢全长观测为例，若采用常规摄影需要骨盆正位曝光1次，每侧股骨、膝关节、胫胖骨、躁关节曝光4次；总共9次曝光。而采用全景摄影拼接技术则只需3到4次曝光即可。因此全景拼接技术明显减少了患者曝光次数（一般2-4次），也减少了患者辐射剂量和检查费用。

综上所述，DR立位大面积全景拼接技术在骨关节系统疾病，特别是在脊柱侧弯矫形、人工椎间盘置换、人工关节置换、义肢安装等的诊断、术前方案制定和术后功能评价中，起到了病变定性和数据测量等关键性作用，具有广泛的应用前景。

［1］周鹏，高雪梅.数字X线摄影在放射科特殊检查中的应用［J］.实用医技杂志，2002，1（1）：35.

［2］郝小滨，杨斌华.X线技术数字化和数字X线摄影的临床应用［J］.实用医技杂志，1997，1（1）：46.

R684；R816.8

B

10.3969/j.issn.1001-0270.2015.02.21

2014-10-13