影響床旁移動(dòng)DR圖像質(zhì)量的常見因素及動(dòng)態(tài)管理和控制

郭 哲，吳文娟，鐘志偉，張祖卓，孟 輝，李曉娜

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院放射科，河北 石家莊 050051)

·論 著·

影響床旁移動(dòng)DR圖像質(zhì)量的常見因素及動(dòng)態(tài)管理和控制

郭 哲，吳文娟*，鐘志偉，張祖卓，孟 輝，李曉娜

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院放射科，河北 石家莊 050051)

目的分析影響床旁移動(dòng)數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)(digital radiography,DR)圖像質(zhì)量的常見因素，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制與管理，以提高床旁圖像質(zhì)量，降低患者輻射劑量。方法搜集存在圖像質(zhì)量問題的不同部位床旁DR照片共109張，經(jīng)2名放射科主任醫(yī)師和2名高年資影像技術(shù)人員參考衛(wèi)生部“三甲”醫(yī)院數(shù)字化圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其出現(xiàn)問題的現(xiàn)象、原因，逐片進(jìn)行分析、討論和統(tǒng)計(jì)。結(jié)果存在圖像質(zhì)量問題的床旁DR照片109張，其中后處理參數(shù)調(diào)整不合理31張(28.4%)，攝影條件選擇不當(dāng)29張(26.6%)，投照體位不標(biāo)準(zhǔn)8張(7.3%)，錄入患者信息錯(cuò)誤2張(1.9%)，左右號(hào)碼標(biāo)記錯(cuò)誤3張(2.7%)，排版打印格式不規(guī)范2張(1.9%)，照片圖像畫面比例不協(xié)調(diào)8張(7.3%)，照射野過大或過小6張(5.5%)，體外異物偽影9張(8.3%)，中心線入射不正確2張(1.9%)，濾線柵切割效應(yīng)9張(8.2%)。結(jié)論選擇合適的攝影條件、嚴(yán)格按照規(guī)范操作、合理應(yīng)用后處理技術(shù)以及各項(xiàng)后處理參數(shù)值的調(diào)整和匹配是保證圖像質(zhì)量的關(guān)鍵。

放射攝影術(shù)；圖像質(zhì)量；后處理參數(shù)

床旁移動(dòng)數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)(digital radiography,DR)由于成像速度快、工作效率高、圖像質(zhì)量好、量子檢出率高以及強(qiáng)大的后處理功能在臨床急、危、重癥患者的影像學(xué)檢查中發(fā)揮了重要作用[1]。但在實(shí)際臨床應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)了很多影響圖像質(zhì)量的問題。為了提高圖像質(zhì)量，分析原因、找出解決的辦法，本研究搜集了存在圖像質(zhì)量問題的不同部位床旁X線照片109張，現(xiàn)將分析結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集我科2015年1—12月存在圖像質(zhì)量問題的不同部位床旁X線照片共109張，其中胸片16張，腹部正位片9張，骨盆正位片10張，髖關(guān)節(jié)正側(cè)位片4張，股骨正側(cè)位片15張，膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片8張，髕骨軸位片1張，脛腓骨正側(cè)位片11張，踝關(guān)節(jié)正側(cè)位片2張，肱骨正側(cè)位片12張，肘關(guān)節(jié)正側(cè)位片1張，手正斜位片2張，頸椎正側(cè)位片9張，腰椎正側(cè)位片9張。

1.2 設(shè)備 賽德柯移動(dòng)數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)(佳能操作系統(tǒng)及后處理軟件)，Canon (佳能)CXDI-55G硫氧化釓平板探測器，島津(100DJ)移動(dòng)DR，Canon CXDI-50G硫氧化釓平板探測器，均經(jīng)河北省計(jì)量監(jiān)督檢測院檢測合格。佳能濾線柵(柵焦距110 cm、柵比12∶1、柵密度40線/cm)。使用錦源JY-2230放射醫(yī)學(xué)影像工作站(軟件V1.0)對(duì)圖像進(jìn)行后處理調(diào)整，然后應(yīng)用銳珂DryView6850激光洗相機(jī)打印膠片。

1.3 方法 參考衛(wèi)生部“三甲”醫(yī)院數(shù)字化圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由2名放射科主任醫(yī)師和2名高年資影像技術(shù)人員對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)出現(xiàn)圖像質(zhì)量問題的現(xiàn)象、原因，逐片進(jìn)行分析、記錄，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制和管理并按照攝影部位和問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié) 果

對(duì)109張存在問題的床旁DR照片進(jìn)行分類，其中后處理參數(shù)值的選擇和匹配不合理31張(28.4%，見圖1，2)，攝影條件選擇不精準(zhǔn)29張(26.6%)，投照體位不標(biāo)準(zhǔn)8張(7.3%)，錄入患者信息錯(cuò)誤2張(1.9%)，左右號(hào)碼標(biāo)記錯(cuò)誤3張(2.7%)，排版打印格式不合理2張(1.9%)，照片圖像畫面比例不協(xié)調(diào)8張(7.3%)，照射野過大或過小6張(5.5%)，體外異物偽影9張(8.3%)，中心線入射不正確2張(1.9%)，濾線柵切割效應(yīng)9張(8.2%，見圖3，4)。

圖1 床旁胸部仰臥前后正位(默認(rèn)后處理參數(shù))

分析造成各種問題床旁DR圖像質(zhì)量的原因，主要是后處理調(diào)整不當(dāng)(各項(xiàng)后處理參數(shù)值的選擇與匹配)、攝影條件選擇不精準(zhǔn)、沒有嚴(yán)格按照攝影技術(shù)規(guī)范操作、工作不認(rèn)真等人為因素導(dǎo)致廢片。

3 討 論

3.1 床旁DR圖像存在的各種問題及圖像質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理和控制 移動(dòng)DR由于成像速度快、工作效率高、圖像質(zhì)量好、寬容度大以及強(qiáng)大的后處理功能，于是就認(rèn)為圖像質(zhì)量能夠得到保證，其實(shí)不然。通過分析109張存在問題的床旁DR照片，影響圖像質(zhì)量的主要原因有4個(gè)方面：①圖像后處理參數(shù)調(diào)整和匹配不合理31張(28.4%)；②攝影條件選擇不精準(zhǔn)29張(26.6%)；③沒有嚴(yán)格按照攝影規(guī)范操作(24.9%)；④工作不認(rèn)真等人為因素導(dǎo)致廢片(20.1%)。由此可以看出圖像后處理參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)整是影響圖像質(zhì)量的主要因素，但是人為主觀因素對(duì)圖像質(zhì)量的影響也是不容忽視的[2-4]。由于醫(yī)院信息系統(tǒng)、放射科信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)等數(shù)字信息化的建立，患者信息錄入以及標(biāo)記左、右號(hào)碼不準(zhǔn)確，導(dǎo)致X線攝影檢查、存盤的信息都將是錯(cuò)誤的，增加了醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。本研究中患者信息錄入和號(hào)碼標(biāo)記錯(cuò)誤雖然占的比例不大(4.6%)，但必須加以重視，因此登記患者信息(包括姓名、性別、年齡、檢查部位等)和左、右號(hào)碼標(biāo)記時(shí)要認(rèn)真、反復(fù)核對(duì)，以降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 合理控制照射野大小及正確使用濾線柵 如果照射野過大，散射線增多，影響圖像質(zhì)量，增加患者輻射劑量，應(yīng)合理選擇膠片尺寸及排版打印格式。6張照片中股骨、踝關(guān)節(jié)正側(cè)位的照射野寬大，脛腓骨正側(cè)位的照射野稍短。2張照片是因?yàn)榕虐娓袷讲缓侠?，其中頸椎正側(cè)位、手正斜位均為豎向兩分格排版，導(dǎo)致圖像過小，照片圖像上下黑邊剩余過寬，圖像與膠片畫面比例不協(xié)調(diào)。應(yīng)根據(jù)被照部位調(diào)整照射野的大小，以合理有效充分展示被照體的原則進(jìn)行排版打印。8張照片是投照體位不標(biāo)準(zhǔn)，2張照片是中心入射點(diǎn)不準(zhǔn)確。由于床旁攝影的特殊性，患者因病情不能配合，所以要根據(jù)患者的實(shí)際情況采用非常規(guī)投照，盡量少搬動(dòng)患者，減輕患者進(jìn)一步損傷，靈活應(yīng)用。9張照片是因?yàn)闉V線柵切割效應(yīng)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。濾線柵的作用是消除散射線，當(dāng)管電壓大于60 kV或體厚>12 cm時(shí),需要使用濾線柵，以降低圖像灰霧度，提高對(duì)比度，得到高質(zhì)量的圖像。如使用聚焦式濾線柵，要注意焦柵距、中心線是否垂直探測器(濾線柵)中心、探測器(濾線柵)是否平放于病床上(濾線柵是否反置等)。在床旁攝影時(shí)焦柵距可控性差，有時(shí)過小或過大；病床上氣墊較軟，探測器及濾線柵有傾斜(球管與探測器不垂直)；投照腰椎仰臥水平側(cè)位時(shí)，探測器放置在患者腰部的一側(cè)，X線中心與探測器(濾線柵)中心未重合。以上3種原因均產(chǎn)生切割效應(yīng)，導(dǎo)致圖像上出現(xiàn)柵條影，影響圖像質(zhì)量，所以在實(shí)際工作中要注意這些問題，才能有效避免濾線柵切割效應(yīng)的產(chǎn)生。只有加強(qiáng)業(yè)務(wù)理論學(xué)習(xí)，嚴(yán)格按照攝影技術(shù)規(guī)范操作，掌握移動(dòng)DR工作基本原理，才能夠準(zhǔn)確分析造成圖像質(zhì)量問題的原因，及時(shí)改進(jìn)、不斷完善。

3.3 攝影條件對(duì)床旁圖像質(zhì)量的影響 移動(dòng)DR的動(dòng)態(tài)范圍和曝光寬容度雖然大[5]，但是選擇合適的攝影條件是保證圖像質(zhì)量的前提[6-9]。由于將攝影參數(shù)預(yù)先在不同攝影部位的器官程序中設(shè)定并保存，在對(duì)不同患者同一檢查部位攝影時(shí)(由于體厚、年齡、病變性質(zhì)等因素)，始終選擇同一個(gè)器官程序進(jìn)行曝光，使得圖像質(zhì)量不能達(dá)到最佳狀態(tài)，甚至不能滿足臨床診斷要求。X線曝光量(mAs)低，圖像量子噪聲越大，圖像質(zhì)量越差，X線曝光量(mAs)增加，圖像量子噪聲變小，輻射劑量增大。由于床旁攝影的特殊性，患者多為被動(dòng)體位(非常規(guī)攝影)[10]，又要考慮到醫(yī)患雙方及周圍人群的輻射防護(hù)問題，應(yīng)根據(jù)攝影條件附加不同厚度的濾過板[11]，以最小的攝影條件(精準(zhǔn)攝影參數(shù))得到符合診斷要求的圖像[12-13]，避免重復(fù)照射。如果水平方向投照，應(yīng)使球管指向外墻方向(或無人群方向)入射，放射技術(shù)操作人員與同病室患者應(yīng)在球管陽極方向，以減少X線輻射[14]。本研究中有29張照片(26.6%)是由于攝影條件不合適導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，主要是不同年齡、體厚、體位及病變等因素選擇同一器官程序(攝影條件)造成。建議應(yīng)根據(jù)患者年齡、體型、被照體的厚度和密度以及平板探測器的材料，預(yù)設(shè)并優(yōu)化攝影條件千伏(kV)、毫安秒(mAs)，保存為兒童和成年人3種器官程序(消瘦、標(biāo)準(zhǔn)、肥胖)供選擇，并根據(jù)病變性質(zhì)等因素動(dòng)態(tài)調(diào)整攝影條件，以保證圖像質(zhì)量。

3.4 移動(dòng)DR各項(xiàng)后處理參數(shù)的作用及對(duì)圖像質(zhì)量的影響 后處理參數(shù)優(yōu)化和調(diào)整能夠改善并提高圖像質(zhì)量[15-16]。配置Canon平板探測器及操作軟件其中有多項(xiàng)后處理參數(shù)可供調(diào)整，IP參數(shù)包括：①分度曲線，自動(dòng)調(diào)整和REX調(diào)整，曲線形狀有胸部和胸部#2、骨#1和骨#2，起到突出圖像有用的信息、增強(qiáng)圖像對(duì)比度的作用；②亮度和對(duì)比度，亮度的范圍1～29，調(diào)節(jié)圖像整體明暗亮度，其數(shù)值越大，圖像越暗，對(duì)比度的范圍在1～29，調(diào)節(jié)圖像整體對(duì)比度，其數(shù)值越大，圖像對(duì)比度越強(qiáng)。多頻拉普拉斯變換(multi-frequency laplacian transform，MLT)頻率的調(diào)節(jié)包括：①增強(qiáng)處理包括邊緣增強(qiáng)(范圍1～10)、邊緣頻率(范圍1～10)、對(duì)比度增加(范圍1～10)，可強(qiáng)調(diào)曝光圖像的邊緣細(xì)節(jié)和局部對(duì)比度而提高清晰度；②噪音濾過(范圍0～10)，可以使圖像里的噪點(diǎn)減少，尤其是曝光條件不足的圖像；③動(dòng)態(tài)范圍包括高密度和低密度(高、低密度范圍1～19)，高密度數(shù)值減小圖像中過暗區(qū)域變亮，低密度數(shù)值增大圖像中過亮區(qū)域變暗，主要調(diào)節(jié)圖像中過亮或過暗的區(qū)域。移動(dòng)DR出廠時(shí)各攝影部位器官程序的后處理參數(shù)值已設(shè)定為默認(rèn)值，在臨床應(yīng)用時(shí)并非合適，只有掌握各項(xiàng)后處理參數(shù)的作用，才能有針對(duì)性地調(diào)整。

本研究結(jié)果顯示，有31張照片(28.4%)是由于圖像后處理不當(dāng)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，從而影響診斷。其中胸部有8張照片(25.8%)，選用攝影條件(100 kV、4 mAs)，各項(xiàng)后處理參數(shù)為默認(rèn)值，曝光采集圖像后，整體圖像銳化明顯。根據(jù)圖像判斷攝影條件合理，調(diào)整后處理參數(shù)——?jiǎng)討B(tài)范圍的低密度，默認(rèn)值是19，調(diào)整為6，銳化現(xiàn)象消失，然后調(diào)整亮度為18、對(duì)比度11、邊緣增強(qiáng)處理為2、邊緣頻率5、對(duì)比度增加為6、噪音濾過為3，選擇胸部#2曲線，將調(diào)整后的圖像傳輸?shù)接跋窈筇幚砉ぷ髡?，Gamma值調(diào)整為1.6左右，調(diào)整后的圖像符合診斷要求。說明低密度、亮度、對(duì)比度后處理參數(shù)是影響胸部圖像質(zhì)量的主要因素。邊緣增強(qiáng)、邊緣頻率參數(shù)應(yīng)根據(jù)病變情況去調(diào)整。23張脊柱和四肢骨關(guān)節(jié)圖像中，頸椎正位圖像發(fā)灰、對(duì)比度較差，銳化明顯，調(diào)整后處理參數(shù)——?jiǎng)討B(tài)范圍的低密度，默認(rèn)值是19，調(diào)整為8，調(diào)整亮度為9、對(duì)比度11、增強(qiáng)處理為5、邊緣頻率5、對(duì)比度增加為5、噪音濾過5。四肢骨關(guān)節(jié)圖像灰度增高，對(duì)比度差，被照體細(xì)節(jié)顯示不清晰，主要調(diào)整亮度為9、對(duì)比度11、增強(qiáng)處理為5、邊緣頻率適當(dāng)調(diào)高到7、對(duì)比度為5、噪音濾過為5取中即可。根據(jù)原始采集圖像，有針對(duì)地調(diào)整不同后處理參數(shù)值，使圖像質(zhì)量明顯提高，達(dá)到臨床診斷要求。

后處理參數(shù)的調(diào)整順序，應(yīng)首先根據(jù)不同攝影部位選擇相應(yīng)的曲線，如胸部#2、骨#1和骨#2曲線，然后根據(jù)圖像調(diào)整灰度參數(shù)——亮度和對(duì)比度，MLT頻率各參數(shù)值一般取中或略低，如果圖像噪聲偏大，可以適當(dāng)調(diào)高噪音濾過值。動(dòng)態(tài)范圍中高密度和低密度的調(diào)整比較重要，如果圖像銳化明顯，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低低密度參數(shù)值。

對(duì)109張存在問題的床旁DR照片分析，圖像后處理調(diào)整不當(dāng)31張(28.4%)，攝影條件選擇不正確29張(26.6%)，未按照操作規(guī)范和工作不認(rèn)真造成的49張(45.0%)。因此，選擇正確攝影條件是前提，掌握各項(xiàng)后處理參數(shù)的作用及數(shù)值的選擇和匹配是保證移動(dòng)DR圖像質(zhì)量的重要因素。

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(本文編輯：趙麗潔)

The common factors of affecting bedside mobile DR image quality and related dynamic control and management

GUO Zhe， WU Wen-juan*， ZHONG Zhi-wei， ZHANG Zu-zhuo， MENG Hui， LI Xiao-na

(DepartmentofRadiology,theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity，Shijiazhuang050051,China)

Objective To improve the quality of the beside mobile digital radiography(DR) image and reduce the patients' radiation dose by analyzing the common factors of affecting bedside DR image quality to achieve dynamic control and management. Methods One hundred and nine unqualified beside DR images of different body parts were collected. The images were recorded. Regarding the phenomena and reasons of the unqualified DR images, 3 experienced and professional radiographers analyzed, discussed and counted all the images one bye one with reference to the top-class hospitals' digital image evaluation standard from the Ministry of Health. Results Among the 109 images, 31 cases(28.4%) of adjustment of post-processing parameters and 29 cases(26.6%) of selection of radiographic conditions are inappropriate. Eight cases(7.3%) of radiography positions are not standard. Two cases(1.9%) of recording the patients' information and 3 cases(2.7%) of marking the left and right numbers are wrong. Two cases(1.9%) of the typesetting and printing format are not standardized . Eight cases(7.3%) of the proportion of the photo image are uncoordinated. 6 cases(5.5%) of radiation field were too large or too small. There are 9 cases(8.3%) of artifact for the extracorporeal foreign matter. Two cases(1.9%) of the incidence of the X-ray center line are incorrect. There are grid decentering effect in 9 cases(8.2%).Conclusion Selecting the suitable photography conditions, operating strictly according to the standard rules, using the post-processing techniques appropriately, adjusting and matching the post-processing parameter are all the key points to improve the quality of the bedside DR image.

radiography; image quality; post-processing parameter

2016-07-22；

2016-08-24

河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題(zd2014016)

郭哲(1978-)，男，河北新樂人，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院主管技師，醫(yī)學(xué)學(xué)士，從事醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究。

R814.44

A

1007-3205(2017)02-0184-04

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.02.015

*通訊作者