DR儿童体部侧位水平投照床边摄影探测器固定装置及体部垫板的研制和应用

方佃刚，马玉佩，刘 劼，梁国华，孟宪磊，杨锦东，干芸根，李志勇（通讯作者）

（1深圳市儿童医院放射科 广东 深圳 518038） （2香港大学深圳医院放射科 广东 深圳 518058）

近年来随着医学科学的发展，床边X线摄影已越来越多的应用于临床，尤其适用于病情危重、不能前往放射科检查的患者[1-3]。体部侧位水平投照床边X摄影对于儿童的气胸、气腹等疾病有很好的诊断价值。在拍摄体部侧位水平投照床边X片时，患儿体部常被床垫、被子等杂物遮挡，造成图像上的外来异物影，重叠在感兴趣区上，降低图像质量，影响诊断结果，或者需要重拍，造成误诊或增加患儿和工作人员的辐射剂量，给患儿和工作人员带来不利影响[4-5]。本研究旨在制作一种DR探测器固定装置和体部垫板，以减少儿童体部侧位水平投照床边X摄影中的外来异物影，提高图像质量。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究已获得深圳市儿童医院医学研究伦理委员会的批准。选取2020年8月—2021年6月未使用探测器固定装置和体部垫板拍摄DR儿童体部侧位水平投照床边片的30例患儿作为对照组。选取同期30例使用探测器固定装置和体部垫板拍摄DR儿童体部侧位水平投照床边片的患儿作为试验组。

1.2 探测器固定装置

本研究中使用的床边机为MobiEye700（迈瑞，中国），影像探测器为可携带式CsI探测器，型号为FDX3543RPW，尺寸为43 cm×35 cm×1.6 cm。考虑到探测器大小，固定装置需要有一定的尺寸，并且有可以插探测器的卡槽，且卡槽宽度应略大于探测器厚度。本研究设计的探测器固定装置大小为18.7 cm×10 cm×5 cm，卡槽的宽度为1.7 cm，深度为4 cm，外壳使用木板制作，中空部分使用水泥填充，重量约为2 kg。设计图纸及实物见图1。

图1 影像探测器固定装置设计图纸（图a）及实物（图b）

1.3 体部垫板

体部侧位水平投照X线床边摄影时，儿童平躺在床上，因重压的作用，身体下面的床垫会凹陷，即使垫上被子也会遮挡，在图像上表现为外来异物影，影响对感兴趣区的观察。因此，在拍摄体部水平投照侧位时，需要在患者的身体下方垫上特殊材料的垫子。本研究尝试用多种材料来制作体部垫板，包括聚丙烯塑料发泡材料（EPP）、海绵、塑料、被子、床单、磁共振使用垫子等。鉴于X线吸收特性、重量、易获得性、抗压性能等因素，最终本研究设计了一个尺寸为50 cm×40 cm×6 cm的EPP垫板。在拍摄儿童体部侧位水平投照X线床边片时，使用一次性中单包裹后将EPP垫板放置在被拍摄患儿的体部下面，使外来异物投影在感兴趣区之外。

1.4 图像质量评估

图像质量采用主观评价方法。将DR儿童体部侧位水平投照床边摄影的外来异物影控制效果分为5级[6]：1级，外来异物遮挡严重，解剖结构完全没有显示，评分为1分；2级，外来异物遮挡较重，能显示解剖结构，但较模糊，图像不能用于诊断，评分为2分；3级，外来异物遮挡较轻，较好显示解剖结构，图像可用于诊断，评分为3分；4级，外来异物仅遮挡皮下组织，图像满足诊断需要，评分为4分；5级，无外来异物影，评分为5分。根据以上标准，由一位有儿童影像10年诊断经验的放射科医师在不知道是否使用探测器固定装置及体部垫板的情况下对图像外来异物影控制效果进行评估。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0统计分析软件。对图像质量主观评分的组间比较采用独立样本秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

对照组图像质量主观评价得分为（3.03±0.72），试验组图像质量主观评价得分为（4.63±0.49），两组之间的图像质量主观评分差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。使用影像探测器固定装置配合EPP垫板可将外来异物影隔离在感兴趣区之外，使感兴趣区清晰显示，明显提高了图像的质量，见图2。

表1 对照组和试验组对外来异物影消除效果比较

图2 影像探测器固定装置配合EPP垫板的使用方法及效果

3 讨论

床边摄影是影像中一项重要的X线摄影技术，广泛应用于医院病房，且使用越来越频繁，尤其适用于病情危重、需要密切监护、吸氧、输液和使用呼吸机等抢救治疗措施的患儿。儿童对疾病的抵抗能力相对较弱，常发生胸腹部的疾病，例如肺炎、气胸、气腹、肠梗阻等。在严格按照“X射线防护三原则”实施防护的情况下，单次胸腹部X线床边摄影通常不会对被拍摄儿童造成很大的辐射损伤。但是，儿科患者病情常常变化较快，患儿会在住院治疗期间反复接受X线检查以评估其病情，因而导致相对较高的累积剂量。与成人相比，儿童对电离辐射的致癌作用更加敏感，辐射诱导的致癌基因敏感度高10～20倍，风险显著增加[7-8]，且大多数实体癌都与辐射剂量存在线性反应关系[9]。因此在儿童X线检查过程中应尽量减少伪影，提高图像质量，避免因外来异物影等原因导致重拍，从而带来额外辐射暴露，造成对患儿或工作人员的医源性电离辐射伤害。

探测器是DR摄影的核心部件之一，在进行儿童体部侧位水平投照X线床边摄影时需要将其直立使用，常常需要家属手扶探测器。手扶探测器时，家属正对X线机，会受到较大的辐射损害，且手部晃动可能会造成图像模糊。在一些特殊场合下，例如重症监护室，患者没有家属陪同，在拍摄水平投照位时需要使用特殊装置将探测器稳定地直立固定在病床上进行检查。此外，固定装置可防止探测器跌落，砸伤患儿或摔坏探测器。在制作探测器支架时，首先要充分考虑影像探测器的厚度，支架的凹槽宽度必须略大于影像探测器的厚度；另外支架必须有一定的高度和重量，以保证探测器可以顺利插入凹槽并能稳定直立。因此，需要使用木板等材料根据设计图纸制作探测器支架，必要时可在支架内部填充水泥或废旧铅皮等材料，增加其重量，以更好地支撑影像探测器。

在儿童体部侧位水平投照X线摄影时，通常需要将被拍摄患儿的体部垫高，以更好地显示骶前和背部的解剖结构，但同时也可能会造成外来异物影的重叠，影响对骶前和背部的观察，因此需要使用合适的材料来制作垫板。在临床工作中，我们通常可使用的材料包括一般的床垫、被子、床单、海绵垫、一次性中单等，这些材料在重压后较易变形，包裹在患儿的身体两侧，而且这些材料一般都会在一定程度上吸收X射线，在进行侧位水平投照时会重叠在体部的影像上。经过临床实践拍摄检验，我们发现聚丙烯塑料发泡材料（EPP）是一种性能卓越的高结晶型聚合材料，具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、柔软性好、质量轻、抗拉强度高、几乎没有吸水性、易获得等特点，而且几乎不吸收X线，是一种较为理想的垫子板制作材料[10]。EPP垫板的材料需与影像探测器的尺寸相匹配，或略大于影像探测器，其厚度应稍大于探测器固定支架的高度，以避免探测器固定支架遮挡被拍摄患儿体部，影响对患儿后背部的观察。

医院感染防控是医疗安全很重要的环节，本研究的器材一般是在重症监护室使用，大多数患儿都是危重症患儿，因此医院感染控制更为严格。本研究在床边拍摄时，使用一次性中单完全包裹EPP垫板，并且将探测器支架置于一次性中单上，完全阻断了被拍摄患儿与探测器支架及EPP垫板之间的直接接触，防止交叉感染的发生。

本研究的不足之处：首先是未能对探测器支架实现一次性定型，制作工艺略显粗糙；其次未考虑不同厂家、不同型号影像探测器的厚度，希望在以后临床工作中继续加以探索和改进。

综上所述，本研究设计的影像探测器固定装置配合EPP垫板在进行儿童体部侧位水平投照X线床边摄影时，可明显消除外来异物影，提高图像质量，值得推广应用。