DR摄影中放大相关问题研究*

杨 斌，张 良，靳晓晖，汤永刚

西安市红会医院放射科(西安 710054)

DR摄影即直接数字化X射线摄影，是放射科疾病诊断中应用广泛的一种快捷高效且精准度极高的临床诊断方式，其可将影像数据直接转换成数字图像，诊断医师通过对数字化图像的解读进行疾病诊断[1]。相较于传统X线摄影，DR系统拥有更高的性能稳定性和拍照成功率，所获图像质量更好，有助于诊断医师快速做出更准确的判断[2]。然而，影像学操作师在实际操作中会经常发现，不同设备、打印模式等均会对被摄物放大率产生影响，给疾病诊断及预后评估带来困难[3-4]。因此，设备计量参数是否可靠直接影响患者治疗方案的确定及生活质量的改善效果。西安市红会医院2017年9月引进DR设备并投入使用，但据临床医生反映，该设备测定图像数据不准确。为检验DR系统自带测量数据是否准确，分析、查找影响DR设备放大率的因素，笔者对不同物片距下被摄物的放大率进行统计分析，现将结果分析如下。

材料与方法

1 试验仪器 DR仪：日本岛津RAD Speed Plus 双板摄影系统；图像处理系统：惠普Version 1.0(Build 20170928)；相机：富士FUJIFILM DRYPIX 400；胶片：富士医用干式胶片。

2 研究方法 选用1个长10 cm、宽2 cm的长方形金属块作为被摄物。将被摄物放置于探测器中心，并使中心线对准被摄物中心。像素设定为139 μm；像素矩阵设定为2560×3072；视野设定为19 cm×19 cm；电压为50kV，电流1.0 mAS；FOV 20 cm×25 cm；AEC自控曝光。分别将肢片距(被摄物与探测器)设定为0 cm、8 cm、15 cm。采用上述品牌型号的DR机，调整焦片距，分别在焦片距为80 cm、90 cm、100 cm、110 cm、120 cm进行投照。选择同一台干式激光相机，选择8×10寸的胶片打印图像。

3 指标计算 将上述检查拍摄的影像传输给工作站，由同一组经验丰富的阅片师采用直尺对影像资料的长宽进行测量。依据M=S/G计算并记录不同肢片距下被摄物放大率，其中M为放大率，S为DR图像中被摄物长轴大小，G被摄物实物长轴大小。

4 统计学方法 采用Excell软件对测量数据进行记录核算；采用origin统计学软件对不同肢片距之间放大率进行作图分析。

结 果

1 肢片距为0 cm时被摄物放大倍数 见表1。肢片距为0时，DR投照图像大小不会随焦片距增大而变化。焦片距80～120 cm间，被摄物DR投照图像与实物大小相等，未见放大效果。

表1肢片距为0 cm时被摄物放大倍数

2 肢片距为8 cm时被摄物放大倍数 见表2。在肢片距为8 cm时，在80～120 cm范围内，随着焦片距增大，被摄物DR投照图像放大率逐渐减少。

3 肢片距为15 cm时被摄物放大倍数 见表3。在肢片距为15 cm时，在80～120 cm范围内，随着焦片距增大，被摄物DR投照图像放大率逐渐减少。

表2肢片距为8 cm时被摄物放大倍数

表3肢片距为15 cm时被摄物放大倍数

4 DR放大率与焦片距和物片距相关性 见表4(图1)。焦片距一定的条件下，被摄物DR投照图像放大率随着肢片距增大而增加，尤其是肢片距为15 cm，焦片距为80 cm时，被摄物DR投照图像放大率最大。

表4DR放大率与焦片距和物片距相关性

图1 DR放大率与焦片距和肢片距相关性

讨 论

临床中，尤其是在危重症患者抢救过程中，临床医生能否第一时间内取得患者影像学资料，从而快速对病情作出准确诊断对预后改善具有重要意义。X射线是一种穿透性较强的电磁波，其在不同密度物质中穿透力不同。医学领域将其投射至人体某部位形成影像，用于辅助组织的病理诊断[5]。DR是一项全新的数字化成像技术，该系统包括系统控制器、扫描控制仪、电子暗盒和影像显示仪等主要部件构成，可利用电子暗盒将X线光子直接转换为数字化图像，可有效避免传统X线摄像诸多操作环节对图像的影响，减少图像的失真；影像科技师可依据诊断申请单需要对投照图像进行锐利度、宽容度、局部放大等后处理，不仅能对操作师在图像拍摄过程中存在的技术误差进行补救，且可有效扩展影像活动范围，得到病变组织部位的灰阶图像，使临床诊断医师有目的的对病变部位更层次结构进行观察，探查到常规X线摄影所不能看清或看到的病灶；其对操作师操作技能要求较低。DR与传统X线平片在诊断依据方面基本相同，但是其自带的数字化图像后处理系统可明显扩大病变组织诊断范围和细节，这是传统X线平片技术所无法比拟的[6]。总的来说DR具有以下几个特点：①辐射小，DR摄像所受X线辐射剂量大大低于美国加里福尼亚州能源委员会(CEC)制定的辐射标准。②拥有较高的量子探测率，成像速度快，仅需3～5 s，采集时间在10 ms以下。影像操作技师可在几秒之内观察到患者病变部位图像，之后数秒图像可传输至后处理工作站，图像处理技师可依据诊疗师诊断申请单处理选择图形并进行激光胶片打印。实践表明，胸部DR检查至诊断报告打印大约仅需5～10 min。③操作噪音低，图像空间分辨率高。非晶硅在接受X线照射信号后直接将其转换为电信号，可有效避免其它成像方式接受信号后散射作用所引起的图像锐利度下降的缺点，图像质量高，对比度更强大，曝光成功率更高，废片几率降低，减少重复拍片的概率，降低成本；同时信号的直接转化简化了网络工作，提高影像技师的工作效率，为影像学的无胶片化和数字化发展铺平道路。④图像储存较以往更为方便，可存放于光盘或磁盘等系统中，既方便查找，又不易丢失，具有较高的经济效益。⑤图像的快速传输也可为重大疾病的远程化会诊提供方便。

徐建萍等报道显示，DR检查可显著提高触诊阴性乳腺癌早期诊断率[7]；毛立华等通过回顾性分析法对160例放射科患者的DR和常规X线检查结果进行对比分析显示，DR图像清晰度更好，且图像的后处理可使诊断结果更加精确[8]；潘璇等通过对比分析发现，接受胸部摄片的患者所得图像中的DR图像的对比度、分辨率及细节等均显著优于计算机X线摄影[9]；郭哲等通过搜集分析109张存在图像质量问题的床旁DR照片，讨论统计影响其质量的主要因素，结果显示，合适的摄照条件、严格的操作规范、合理的拍摄参数及后处理技术等是保证图像质量的关键，其中合理的拍摄参数是关键中的关键[10]。通常优良的图像必须具备良好的对比度和清晰度。数字化检测技术中空间分辨率即图像中可分辨或指示的最小几何细节空间，其相当于不清晰度的一半，是数字化图像的重要指标；对比灵敏度则是另一个主要强调对比度的数字化射线图像指标，该值大小不仅与DR系统的硬件设备和透照参数有关，且与系统软件功能有关。而影响DR图像清晰度参数因素有X线管焦点尺寸大小、被摄物厚度、焦片距、焦肢距和物片距等，其中能为技术人员所调节的仅有焦片距、焦肢距和物片距等。而李金宝选择美国Gefinium6000DR系统、爱哥华DS5503干式激光相机和Radwork6.0软件对80例患者进行重新摄照分析，结果显示，当摄照过程中X线中心线对准病变部位入射点时所得图像清晰度和对比度均较高，所拍摄胸片甲级片比例达96.3%，显著高于中心线为对准时所获图像，且图像可清晰显示病变部位细小的结构改变[11]。提示，摄照中中心线位置角度也是影响图像质量的关键因素。而目前，有关资料给出的各部位摄影距离较为笼统，并未出现统一数值；且不同仪器摄影距离间亦存在一定差异，导致所得图像质量参差不齐，从而影响诊断效果。摄影距离过小，会导致影响过于放大失真，过大则会增加X线机的负荷。

王晓枫等对GE公司生产的XR/d-XQ/iDR系统准直器视野尺寸的实际应用效果进行分析发现，该系统在实际拍摄中对每个部位的放大率有差异性，有>1的，也有<1的[12]；林永强等通过对比分析发现，不同品牌及不同型号DR设备在不同运作条件下所得影像放大率不同[13]。DR拍摄图像不同则会给临床医师诊断及评估带来诸多不便，如，骨科医师在给患者做钢板内固定治疗时需依据DR拍摄图像中骨折部位大小选择钢板尺寸，因此医师希望看到的图像放大率应该为1；而在肿瘤放化疗诊治效果评估中，临床医师则期望得到放大率相对恒定且规范的图像。李亮等报道显示，可通过调节DR系统放大系数对图像进行调节，以提高图像质量，从而减少X线的辐射剂量和患者有效吸收剂量[14]。西安市红会医院2017年9月引进DR设备，并广泛应用于各类疾病的诊断及预后评估中，因诊断效率高而受到临床医师及患者亲睐；但也有临床医师反应测量数据不准确。为此，技术部门通过采用及其自带测量工具测量不同肢片距、焦片距和角度下摄影，并对数据进行分析，结果发现，肢片距为0时，DR投照图像大小不会随焦片距增大而变化；在肢片距为8 cm或15 cm时，在80～120 cm范围内，被摄物DR投照图像放大率均随焦片距增大而逐渐减少，该结果与蔡守国等报道一致；同时进一步分析发现，焦片距一定的条件下，被摄物DR投照图像放大率随着肢片距增大而增加，尤其是肢片距为15 cm，焦片距为80 cm时，被摄物DR投照图像放大率最大。然并非放大倍数越大越好。杨坤等研究显示，DR系统摄照图像分辨率和钢丝影像对比度均随几何放大率增加而显著下降。这些均表明本院所用DR系统测量结果确实存在问题。因此，技术部门依据文献报道DR系统最佳放大率计算公式M=1+(Us/df)3/2(Us=探测器不清晰度，df=射线源焦点尺寸)对本院所用DR系统的最佳放大率为1.19[1+(0.4/1.2)2/3]，并与上述测量结果进行比对发现，当肢片距为零或≤8 cm时DR系统自带测量工具测量结果可信；肢片距>8 cm、焦片距为80～120 cm时结果不可信。

综上，本院所用DR系统确实存在测量结果不准确现象，而影响摄照图像放大率的主要因素为肢片距，当焦片距为80～120 cm时肢片距≤8 cm时DR系统自带测量工具测量结果可信，>8 cm、结果不可信。