[摘要] 目的 研究柯達數(shù)字化超長成像系統(tǒng)在長骨(下肢、脊柱)成像中的臨床應(yīng)用價值。 方法 收集我院2005年5月~2012年5月下肢全長123例和脊柱全長223例患者,應(yīng)用柯達DirectViewCR超長垂直固定式長骨成像系統(tǒng)、藍韻高頻X光機檢查。 結(jié)果 拍攝出346例合格的數(shù)字化下肢全長、脊柱全長X線影像。 結(jié)論 柯達數(shù)字化下肢全長、脊柱全長X線影像為臨床診斷下肢、脊柱病變提供了可靠的影像學(xué)資料,同時減少了患者的X線照射劑量。
[關(guān)鍵詞] 計算機X線攝影(CR);超長成像系統(tǒng);下肢;脊柱
[中圖分類號] R445.4 [文獻標(biāo)識碼] B [文章編號] 1673-9701(2013)11-0087-03
雙下肢負重全長攝影、脊柱全長攝影,通過對雙下肢長度、角度、髖關(guān)節(jié)角度及全脊柱整體形態(tài)、側(cè)彎角度測量,對髖和膝關(guān)節(jié)矯形術(shù)、人工關(guān)節(jié)置換術(shù)、脊柱矯形術(shù)等提供必要的手術(shù)依據(jù),對此類患者術(shù)后的復(fù)查、隨訪有重要的臨床意義。以往雙下肢、脊柱的全長X線影像需要人工通過多次攝影后,對膠片進行拼接,很難拼接的和患者實體一致,即費時、費力,又降低圖像測量的準確度,同時增加了患者的受照射劑量??逻_Direct View CR超長成像系統(tǒng)及自動拼接軟件的發(fā)展應(yīng)用,實現(xiàn)了數(shù)字化X線攝影,一次攝片可取得雙下肢及脊柱全長圖像。
1 資料與方法
1.1儀器設(shè)備與材料
藍韻ZKXZ-50P高頻X線攝片機,最大管電流630 mA,最高管電壓150 kV??逻_Direct View CR超長成像系統(tǒng),此系統(tǒng)包括柯達DirectViewCR超長垂直暗盒支架(圖1),柯達DirectViewCR超長暗盒包(包含四塊同條形碼、不同標(biāo)號的IP板,四個暗盒可以進行調(diào)節(jié),以符合支架內(nèi)的特定位置);17*51英寸(43*129 cm)柯達DirectViewCR超長固定式濾線柵,柵比12:1。Kodak Directview CR950多通道、快速、多暗盒CR處理系統(tǒng),此系統(tǒng)中的軟件包含影像拼接軟件。 藍韻PACS V7影像工作站。柯達Dryview 6800 Laser Imager干式激光相機,使用柯達11in×14in、14in×17in干式激光膠片。
1.2 攝片技術(shù)及方法
合理的攝影技術(shù)方法是獲取下肢及脊柱全長影像的關(guān)鍵,為了取得高質(zhì)量的影像,我們注意如下幾點。
1.2.1 IP板的合理使用 在使用時應(yīng)按照IP板的使用要求,使黑色的一面朝向X線球管,IP板的數(shù)量根據(jù)檢查部位、臨床要求進行選擇,下肢全長需要三塊,胸腰椎全長需要兩塊,頸胸腰椎需要三塊,頸胸腰骶椎全脊柱需要3~4塊,具體選擇的IP板的數(shù)量根據(jù)患者的身高情況選定,然后將相鄰的IP板按相應(yīng)的標(biāo)號次序放入立式架暗盒片槽內(nèi),相鄰的IP板相互重疊約4 m(圖1)。
1.2.2攝片體位 攝片體位可以清楚顯示所拍攝部位的標(biāo)準影像,為患者的進一步治療提供重要的參考。柯達CR下肢全長、脊柱全長的代表性攝影體位如下:①長前后位 患者背部緊靠攝影架,站立于定制的木質(zhì)腳墊上,雙眼向前,上肢下垂放于身體兩旁,足尖朝向前,下肢并攏,呈標(biāo)準的解剖學(xué)姿勢。雙下肢內(nèi)、外側(cè)緣分別與攝影架的中心線等距離。上下分別包括髖關(guān)節(jié)及足底。 如果遇到患者下肢不等長的情況,需用透X線的材料將較短的下肢足底墊高,使對側(cè)下肢伸直,顯示其真實的長度(圖2)。②柱全長前后正位 被檢查者呈標(biāo)準的解剖學(xué)姿勢站立于攝影架前,兩臂放于身旁,身體正中矢狀面垂直并對準(經(jīng)過拼接的)暗盒中心線。IP板上緣盡量包括第1頸椎,下緣包括髖關(guān)節(jié)。如果寬度不夠,應(yīng)盡量使整個側(cè)突的脊柱包括在暗盒里(圖3)。③柱向左(右)側(cè)彎正位 患者呈標(biāo)準的解剖學(xué)姿勢背靠暗盒立架直立,身體正中矢狀面垂直并對準攝影架中心線,雙下肢、骨盆不動,脊柱向左(右)盡量側(cè)彎。上下緣分別包括外耳孔及髖關(guān)節(jié)(圖4、圖5)。④柱全長站立左(右)側(cè)位 患者呈標(biāo)準側(cè)位側(cè)立于攝影架前,兩臂上舉抱頭或屈曲放于胸前,使左(右)側(cè)軀體緊貼立架表面,冠狀面與立架表面垂直,脊柱置暗盒(IP板)左右中心線上,也可示脊柱前后凸出的情況把整個脊柱緣盡量包括在暗盒(IP板)里。IP板上緣盡量包括外耳孔,下緣包括髖關(guān)節(jié);遇到脊柱側(cè)彎的患者,左右側(cè)位的選擇應(yīng)根據(jù)患者的情況而定,脊柱向右側(cè)彎拍脊柱右側(cè)位,向左側(cè)彎拍脊柱左側(cè)位,這樣可以減少上下椎體的重疊,使椎間隙清晰顯示(圖6)。
1.2.3 X線中心線 中心線是垂直于攝影窗口中心的一條X射線,是投照方向的代表,其方向可根據(jù)臨床的需要、攝影部位的要求進行調(diào)整,一般通過被照部位的中心,且與膠片垂直,否則,被攝部位的圖像就會失真、變形。在下肢全長X線攝影時,X線中心線對準雙膝關(guān)節(jié)連線中點或經(jīng)過拼接的暗盒中心垂直射入[1];脊柱全長站立前后位攝影時,X線中心線對準劍突即第10、11胸椎平面或經(jīng)過拼接的暗盒中心垂直射入[2];脊柱全長站立側(cè)位攝影時,X線中心線對準暗盒中心垂直射入;體表定位比較困難時,我們可以根據(jù)濾線柵面板表面的IP板預(yù)示標(biāo)志線,使中心線通過所用IP板的中心,這種方法比較簡便、易行。
1.2.4 攝片條件 條件的正確運用對合格的X線圖像起著重要作用[3],依照不同的X光機技術(shù)參數(shù)、機器性能、焦-片距、被照體的厚度及生理和病理情況等制定出符合要求的攝影條件。下面是我們根據(jù)中等體型身材的患者制定出的條件:下肢全長正位X攝片條件:75~80 kV,50~60 mAs,脊柱全長正位X線攝片條件:75~80 kV,70~80 mAs,脊柱全長側(cè)位攝片條件:80~100 kV,100~160 mAs。
1.2.5焦-片距 片距是焦點到X光膠片的距離,X線束的斜射線與中心線的夾角越小,斜射線越靠近中心線。因此,同樣大小的照射野,隨著焦點至膠片距離的增加,照射到膠片上的X線越接近平行,肢體放大率越小,半影也隨之減小。但在使用中攝片距離不可能無限制地延長,根據(jù)射線強度與距離平方反比的法則,射線強度會有很大的降低,攝片機的負荷無法滿足需要。在實際攝片中,以包括所攝下肢或脊柱為目的,即下肢全長、脊柱全長X線攝影焦-片距的選擇應(yīng)根據(jù)患者身高、軀干的長短而定,我們常用的焦-片距為150~200 cm。
1.3 圖像的生成、處理
圖像的生成處理包括IP板的處理、影像的縫合及縫合影像的后處理,應(yīng)按照先后次序進行,否則無法獲取全長的標(biāo)準影像。
1.3.1 IP板的處理 在藍韻PACS V7影像工作站的登記窗口輸入患者的基本信息,包括患者的影像號、姓名、性別、年齡、門診(住院)號、設(shè)備類型、檢查部位、體位等;根據(jù)申請單要求、攝影部位、患者軀干的長短等選擇相應(yīng)的攝片條件,將相應(yīng)數(shù)量的IP板按序號放入暗盒立式架片槽內(nèi),固定好攝影體位,做好相應(yīng)的防護等,進行正確的曝光。照射后IP板的圖像信息應(yīng)立即進行處理。處理過程包括以下步驟:①Kodak Directview CR950處理器上進入主菜單(MAIN MENU),按Study Data→FIND LOCAL找到對應(yīng)的患者, ②輸入、選擇所攝影部位影像信息特定的處理參數(shù),只有正確選擇、輸入對應(yīng)的參數(shù),掃描儀處理影像信息時,才能對攝影條件進行適當(dāng)?shù)难a償,包括Cassette ID(IP板的ID號)、Body part(攝影部位)、Projection(體位)、position(姿勢)、Orientation(IP板方向),特別注意IP板方向一定要選擇Landscape(橫向),否則影像的縫合將會失敗,這些信息正確確認后,點擊SUEMIT(提交)。③將相應(yīng)的IP板按順序放入多通道CR掃描儀上,然后按下掃描啟動按鈕,CR掃描儀對IP板按程序自動掃描和退出。
1.3.2 影像的縫合處理 掃描儀對各塊IP板掃描完成后,影像拼接軟件會自動對各塊IP板掃描出的圖像進行拼接處理,形成一幅完整下肢全長或脊柱全長影像。
1.3.3縫合影像的處理 影像處理主要是通過CR掃描儀上的軟件對拼接后的下肢全長或脊柱全長影像進行后處理,以獲得清晰的影像。具體操作步驟如下:首先點擊需要處理的縫合圖像,進入圖像處理界面,標(biāo)注左、右標(biāo)記,在下拉菜單中依次選擇Body part(攝影部位)、Projection(體位),然后點擊Apply AND ACCEPT IMAGE(申請和接受圖像),圖像處理滿意后,點擊SELECT DESTINATION(選擇目的地),將處理好的圖像傳至藍韻PACS V7影像工作站。
1.4 影像處理與打印
在藍韻影像診斷工作站上可對影像做進一步的處理,比如圖像的對比度、亮度、層次、窗寬、窗位等的處理,圖像清晰度滿意后再對圖像進行注釋,距離、角度等進行測量,最后將處理好的最終圖像裝載到打印窗口,選擇膠片的規(guī)格(11in×14in,14in×17in)、膠片的打印方向(橫向、縱向)、圖像的幅數(shù)、激光打印機、打印的張數(shù)等,這些信息確認后點擊打印按鈕。
2 結(jié)果
我院使用上述方法自2005年5月~2012年5月共拍攝下肢全長正位、脊柱全長正側(cè)CR片346例,下肢全長123例,脊柱全長223例,其中男145例,女201例,包括少年兒童63例,所攝影像清晰、密度基本一致。下肢全長片病例均進行了雙下肢長度及力線、角度的測量;脊柱全長病例進行了脊柱側(cè)彎(Cobb)角的測量,測量方法是一個彎曲節(jié)段中上方最傾斜椎體的上終板延長線和下方最傾斜椎體的下終板延長線之間的夾角[4],即側(cè)彎角,這種測量方法基本上國際統(tǒng)一。實際測量的時候受膠片大小的影響,兩條線的延長線常常延長到膠片以外才能相交,為了測量方便,可在膠片內(nèi)分別作兩條線的垂線,兩條垂線的夾角即為Cobb角(圖3)。COBB法既適用于術(shù)前診斷,也適用于術(shù)后復(fù)查對比。對患者的下肢、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、脊柱等病變進行外科術(shù)前測量、術(shù)后評估(圖7、圖8)、治療效果提供了可靠的數(shù)字化影像資料,極大方便了臨床診療技術(shù)的開展。
3 討論
雙髖、膝、踝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等所致下肢內(nèi)外翻畸形等,常累及髖、膝、踝等負重關(guān)節(jié)(圖9),嚴重影響生活質(zhì)量,以至于喪失工作能力[5]。脊柱側(cè)彎(或稱脊柱側(cè)凸)是常見的軀干畸形,特別是青少年,若不及時糾正及治療會造成嚴重后果。雙下肢全長片對患者手術(shù)前計劃的制定及手術(shù)后的評估具有重要的臨床價值[6],如通過雙下肢全長片判斷股骨頭壞死患者是需要進行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù),還是腓骨條螺紋釘頭內(nèi)組合雙支撐治療股骨頭壞死一次攝片曝光、成像即可清晰地顯示髖、膝、踝關(guān)節(jié)等人工關(guān)節(jié)置換術(shù)(圖9)及下肢延長術(shù)(圖10)等的術(shù)后療效觀察及評價。
全脊柱攝影解決了在觀察頸椎至尾椎的脊柱側(cè)彎或其他病變時不能一次成像的問題,給臨床提供了很好的幫助,它不但解決了長期以來一直靠分次、分段攝影然后對圖像進行手動拼接的難題,同時為影像科及矯形外科提供了一種嶄新的影像學(xué)檢查技術(shù)及方法。
柯達Direct View CR超長成像系統(tǒng)及其工作站軟件的應(yīng)用,使圖像測量的數(shù)據(jù)準確度大大提高;不僅提高了工作效率,在影像質(zhì)量上,使圖像的接縫部分更少,使細節(jié)對比度不受損,因此將影像質(zhì)量和診斷準確性提高到了一個新的高度。在患者接受的曝光劑量方面低于DR、CT,DR在拍攝脊柱、下肢全長需要分2~3次曝光完成,一個部位常規(guī)CT的檢查劑量是普通拍片劑量的100~300倍[7];磁共振在脊柱、下肢全長成像方面,磁共振不能對骨骼進行良好的顯示,同時磁共振不能進行立位檢查,所以磁共振無法顯示脊柱、下肢在承受重力下的功能圖像,因而磁共振不能完全替代X線脊柱、下肢全長攝片,此外,MRI檢查費用昂貴、檢查時間長,對術(shù)后含金屬元素的脊柱、下肢不能進行復(fù)查也是在此項檢查中的弊端。
總之,下肢全長、脊柱全長采用一次性曝光法避免了拼接誤差,應(yīng)用十分簡便。而且可以減低患者受輻射劑量,保障了受檢者的權(quán)益[8,9]。
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(收稿日期:2013-01-29)