胸部攝影附加濾過對輻射劑量的影響

王占宏 WANG Zhanhong

于 薇1 YU Wei

畢 濤1 BI Tao

周 杰1 ZHOU Jie

杜國生2 DU Guosheng

2.北京市疾病預(yù)防控制中心 北京 100013

自X射線數(shù)字攝影在我國普及以來，低、中、高電壓在胸部X射線攝影中均有應(yīng)用，無論什么類型的高壓發(fā)生器，不加附加濾過較普遍。WHO推廣高仟伏胸部X射線攝影時[1]，建議使用2mm 鋁/0.1mm 銅附加濾過，能達到高寬容度圖像和降低劑量的效果。目前安貞醫(yī)院仍然采用高仟伏胸部X射線攝影，在達到診斷目的的前提下，如何保證高仟伏攝影圖像質(zhì)量，降低受檢者劑量，減少患者和放射工作人員的輻射危害風(fēng)險，從而實現(xiàn)胸部X射線高仟伏攝影檢查的防護最優(yōu)化備受關(guān)注。實驗表明，附加濾過可以降低輻射劑量[2-4]。本研究旨在通過X射線管附加濾過板技術(shù)，找到既降低患者的吸收劑量、降低機房內(nèi)散射線劑量率，又不影響圖像質(zhì)量及過多增加X射線管負荷的可操作性強的方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取32例行心臟手術(shù)患者，其中男性22例，女性10例；平均年齡（59.7±17.1）歲。

1.2 儀器 X射線成像設(shè)備：西門子AXIOM Aristos MX，DR X射線攝影系統(tǒng)，AEC，R＝15，N＝80，F(xiàn)DD＝180cm。X射線防護標(biāo)準(zhǔn)水模（15cm厚），X射線輸出評價系統(tǒng)NERO 8000+6000-528電離室，451B電離室劑量巡測儀。

1.3 方法

1.3.1 投照方法和條件 X射線機經(jīng)過重復(fù)性曝光測試準(zhǔn)確后，采用固定管電壓125kV，自動曝光控制，后處理選擇設(shè)置為自動、相同處理模式。選用機器自帶的0、0.1、0.2、0.3mm銅附加濾過，分別對水模及心臟術(shù)后復(fù)查患者（術(shù)前、初診攝影時未用附加濾過，即0mm銅；術(shù)后復(fù)查、復(fù)診攝影時根據(jù)患者體厚分別選用0.1、0.2、0.3mm 附加濾過）進行測試。水模測試時將X射線球管的中心線對準(zhǔn)水模的中心位置，劑量儀放置在水模前、后面（各測一次）。術(shù)后復(fù)查患者攝影采用常規(guī)胸部投照定位。

1.3.2 數(shù)據(jù)采集與圖像分析 根據(jù)歐洲放射診斷影像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則中常規(guī)X射線檢查胸部診斷學(xué)胸部后前正位的要求[5]，由2名經(jīng)驗豐富的診斷醫(yī)師分別觀察圖像中肋骨、肺紋理、氣管支氣管、心臟主動脈邊緣、橫膈及雙肋膈角、心影后肺野，根據(jù)歐洲放射診斷影像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則中診斷學(xué)要求的影像標(biāo)準(zhǔn)[5]進行分級：1級：清晰顯示，解剖學(xué)細節(jié)可清晰辨認，即細節(jié)清晰；2級：顯示，解剖學(xué)結(jié)構(gòu)細節(jié)可見，但不能清晰辨認，即細節(jié)顯示；3級：可見，病變特征可觀察到，但細節(jié)沒有完全顯示。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 15.0軟件進行分析，不同濾過板厚度各組間影像質(zhì)量比較采用成組x2檢驗。兩兩比較以上各部位不加與加不同濾過的一致性分析采用配對x2檢驗和Kappa一致性檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 體模測試 隨著附加濾過板厚度的增加，體模表面劑量下降（表1）。附加濾過板厚度為0.1、0.2、0.3mm時比附加濾過板厚度為0時體模表面劑量分別下降21.6%、28.8%、34.0%，表明攝影受檢者（患者）皮膚入射量隨濾過的增加明顯減少。附加濾過板厚度為0.1、0.2、0.3mm時比附加濾過板厚度為0（mm）時mAs分別增加15.0%、26.3%、45.6%。X射線管負荷隨附加濾過板厚度明顯增加。特別是濾過為0.3mm時，X射線管負荷增加了45.6%。機房門里散射線劑量率隨著附加濾過板厚度的增加而減少。附加濾過為0.1、0.2、0.3mm時比附加濾過板厚度為0時門前散射線劑量率分別下降11.1%、17.8%、13.3%。

2.2 圖像質(zhì)量評價 對不添加濾過板及添加不同厚度附加濾過板測試的各解剖位圖像進行分析，結(jié)果顯示，不同附加濾過板厚度時的各圖像質(zhì)量的診斷結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。Kappa一致性檢驗結(jié)果提示各圖像診斷結(jié)果存在一致性。其中心臟主動脈邊緣、心影后肺野影像質(zhì)量判斷結(jié)果一致性較好（Kappa＞0.75）；肺紋理、肋骨、氣管支氣管、橫膈及雙肋膈角解剖位的圖像一致性中等（Kappa在0.4～0.75之間）。見表2及圖1～4。

表1 不同厚度銅濾過下標(biāo)準(zhǔn)水模測試結(jié)果

表2 32例患者加0.1、0.2、0.3mm 銅和不加濾過兩兩比較的Kappa值與P值

圖1～4 不加濾過、0.1、0.2、0.3mm 銅濾過圖像

3 討論

本研究結(jié)果表明，①125kV管電壓、DR胸部攝影時，加0.1mm、0.2mm銅附加濾過的影像質(zhì)量與不加附加濾過時的影像質(zhì)量相比，裸眼數(shù)屏判讀診斷時未發(fā)現(xiàn)顯著差異；患者皮膚入射劑量降低22%～29%，機房內(nèi)散射線劑量率降低11%～18%。②附加濾過板并非加得越厚越好。0.3mm銅附加濾過時，圖像清晰度較0.2mm銅附加濾過時的圖像清晰度差[6]，是由于線束進一步硬化、康普頓散射增多，濾線柵抗散射的能力已不足以吸收掉大量高能散射線而使圖像清晰度下降，攝影機房內(nèi)門前散射線劑量率較0.2mm銅附加濾過時升高。過厚的濾過既吸收了軟射線，同時也吸收了部分原發(fā)硬射線，致使管球負載大幅增高。

綜上所述，為了保證影像質(zhì)量，降低患者和工作人員輔射劑量，實現(xiàn)防護最優(yōu)化，用100kV以上管電壓做胸部攝影時，需考慮使用附加濾過。本研究采用裸眼數(shù)屏直接判讀評價影像質(zhì)量不能避免主觀性偏差，有待探討合適的圖像對比度噪聲比測試評價手段，可進一步客觀評價不同附加濾過對32例臨床胸片質(zhì)量的影響。

[1]范炎.盡快推廣胸部高電壓攝影技術(shù).中國醫(yī)療器械信息, 1998, 4(4): 9-11.

[2]Moore CS, Beavis AW, Saunderson JR.Investigation of optimum X-ray beam tube voltage and fi ltration for chest radiography with a computed radiography system.Br J Radiol, 2008, 81(970): 771-777.

[3]Seifert H, Jesberger HJ, Schneider G, et al.Dose reduction in thorax radiography in simulated neonates with additional filtration and digital luminescence radiography.Acta Radiol, 1998, 39(5): 514-519.

[4]Staniszewska MA, Bieganski T, Midel A, et al.Filters for dose reduction in conventional X-ray examinations of children.Radiat Prot Dosimetry, 2000, 90(1-2): 127-133.

[5]歐洲放射診斷影像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則（EUR16260EN.1996.6）.http://www.bjmiqcc.cn/sc/final.aspx?id=68&DbType=d&cid=16.

[6]黃光輝.濾過板對受檢者X線防護中作用的研究.浙江臨床醫(yī)學(xué)雜志, 2005, 7(3): 250-251.