輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)的研究

吳銳先 王 宏 張宗鵬 張國旭 王治國*

輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)的研究

吳銳先①王 宏②張宗鵬①張國旭①王治國①*

目的：研究一種輔助正電子發(fā)射斷層掃描-CT(PET-CT)技師進行擺位的系統(tǒng)，減少技師操作中所受輻射劑量，實現(xiàn)精準(zhǔn)擺位，提高檢查效率。方法：對比現(xiàn)有的PET-CT技師擺位方式，通過遠程控制子系統(tǒng)控制PET-CT操控面板，代替技師進入PET-CT機房，減少技師與PET-CT受檢者接觸，并利用受檢者位姿可視化子系統(tǒng)對受檢者進行標(biāo)準(zhǔn)擺位。結(jié)果：輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠在最大程度地減少技師所受輻射劑量的同時實現(xiàn)對受檢者進行精準(zhǔn)擺位，避免重復(fù)掃描，節(jié)省時間，提高檢查效率。結(jié)論：輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)可以減少技師所受輻射，提高擺位精度，具有一定的臨床使用價值。

PET-CT技師；輔助擺位；位姿可視化；遠程監(jiān)控；輻射劑量

正電子發(fā)射斷層掃描-CT(positron-emission tomography，PET-CT)是將高性能的PET與CT有機地集合在同一設(shè)備上，同時提供受檢者在同一條件下的解剖結(jié)構(gòu)圖像、功能代謝圖像及其融合圖像的一種先進新型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，PET-CT在腫瘤、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面表現(xiàn)出重要的應(yīng)用價值與突出優(yōu)勢[1]。一次完整的PET-CT檢查包括正電子顯像劑的生產(chǎn)、根據(jù)受檢者情況注射適量顯像劑和休息一定時間后行PET-CT掃描。整個檢查過程中，勢必會造成操作技師、受檢者及其周圍環(huán)境的一定輻射影響[2-3]。相對于受檢者，醫(yī)務(wù)人員所受到的照射是來自多方面和長期的[4-5]。而PET-CT技師擺位時，會受到受檢者這一開放源的照射。為了獲得符合診斷要求的圖像，技師在進行擺位時與受檢者接觸時間相對較長，使其自身受到不同程度的輻射。為了對受檢者進行精準(zhǔn)擺位、減少技師所受輻射，本研究對輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)進行研究探討。

1 PET-CT技師擺位方式現(xiàn)狀

目前，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科PET-CT顯像使用的儀器為美國GE公司Discovery VCT。由于設(shè)備廠商在設(shè)計時將設(shè)備控制面板固定在設(shè)備上，在PET-CT控制室無法對設(shè)備進行控制，而導(dǎo)致以下問題。

(1)PET-CT技師在為受檢者擺位時必須進入PET-CT機房，與受檢者這一放射源直接接觸，使技師接受不必要的輻射。

(2)技師為了獲得符合診斷要求的圖像，在進行擺位時與受檢者接觸時間相對較長，造成自身受到了更多的輻射傷害。

(3)目前行PET-CT顯像多為18F氟代脫氧葡萄糖(18F-flurodeoxyglucose，18F-FDG)全身顯像，為避免雙臂影響，先將雙臂上舉進行軀干掃描，再將雙臂放于胸腹部進行頭部掃描。由于掃描時間長，雙臂下移時會造成技師最初的標(biāo)準(zhǔn)擺位發(fā)生變化，影響圖像質(zhì)量和延長掃描時間，從而增加后續(xù)受檢者等待時間。對于進行PET-CT檢查的受檢者，技師需要至少3次(在受檢者上檢查床后進行標(biāo)準(zhǔn)擺位，在雙臂下移后確保頭部擺位標(biāo)準(zhǔn)，在檢查結(jié)束時退檢查床)進入PET-CT機房，也會增加后續(xù)受檢者等待時間。而受檢者行18F-FDG PET-CT檢查當(dāng)日不允許進食，等待時間過長有可能造成受檢者的煩躁情緒，加大醫(yī)患之間的摩擦。

2 輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)設(shè)計

為了解決傳統(tǒng)PET-CT技師擺位的問題，本研究結(jié)合PET-CT擺位的特點及各項要求，設(shè)計開發(fā)了一種輔助PET-CT技師擺位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括位姿可視化、遠程控制和以受檢者為中心的遠程友好對話子系統(tǒng)。

2.1 位姿可視化子系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括高清攝像頭、監(jiān)控盒、顯示器以及對話裝置，采用3個高清攝像頭來采集相應(yīng)受檢者正前方、左側(cè)及右側(cè)(受檢者仰臥位)影像。通過觀察影像，配合激光燈、進出床以及對話系統(tǒng)來確保受檢者位置是否標(biāo)準(zhǔn)。受檢者位姿可視化子系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 受檢者位姿可視化子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 遠程控制子系統(tǒng)

該系統(tǒng)分為機房端與控制室端。機房端使用機械手臂來代替PET-CT技師的手，進行PET-CT設(shè)備上控制面板中的升床、降床、出床、進床、一鍵出降床、激光燈的開關(guān)和“0”點設(shè)置等動作；而控制端則是在電腦上安裝相應(yīng)的面板控制軟件，通過技師點擊相應(yīng)的控制鍵來遠程控制機房端機械手臂的動作。遠程控制子系統(tǒng)如圖2、圖3所示。

圖2 遠程控制子系統(tǒng)流程圖

圖3 遠程控制子系統(tǒng)人機交互界面圖

2.3 遠程友好對話子系統(tǒng)

系統(tǒng)在控制室端研發(fā)了可供醫(yī)務(wù)人員與受檢者進行遠程對話交流的子系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)受檢者位姿可視化信息，實現(xiàn)醫(yī)患之間的交流，醫(yī)務(wù)人員可以直接聆聽受檢者的聲音，與受檢者進行友好對話。

3 輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)的應(yīng)用

在輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)使用之前，技師必須每進行一位受檢者的PET-CT檢查就要進入PET-CT機房多次，不僅增加了自身所受到的輻射劑量，還增加了后續(xù)受檢者的等待時間。在輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)使用之后，PET-CT檢查所受輻射得到改善。

(1)技師通過擺位系統(tǒng)調(diào)整患者的姿勢，無需直接接觸受檢者，所受輻射極大減少。

(2)每位受檢者按照標(biāo)準(zhǔn)體位進行檢查，獲得了高質(zhì)量的圖像，利于醫(yī)生做出正確的診斷。

(3)輔助擺位系統(tǒng)使用前受檢者因體位不標(biāo)準(zhǔn)需重新掃描，使用后能避免重新掃描而節(jié)省時間，減少后續(xù)受檢者的等待時間，使每位受檢者都能盡快進行檢查。

4 討論

PET-CT技師進行擺位時可以使用各種防護措施，如可移動的輻射防護鉛屏風(fēng)、鉛防護服等，以降低技師受照劑量，但技師仍然會受到照射[6-7]。王彬等[8]研究認為，PET-CT技師所受年累積輻射劑量當(dāng)量為(1.37±0.87)mSv；Pant等[9]研究表明，一次PET-CT檢查對技師造成的平均輻射劑量當(dāng)量為0.62 μSv，以受檢者為10人/d、20 d/月計算，PET-CT技師一年所受輻射劑量當(dāng)量為1.488 mSv，雖然已經(jīng)低于放射工作人員所受劑量限值，但還是有一定的輻射[10]。輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)使用3個月以來，受到了操作技師的肯定，技師可以在幾乎無輻射的環(huán)境下進行工作，因此輔助擺位系統(tǒng)的使用可以減少技師所受輻射劑量，同時也提高了檢查效率、確保了圖像質(zhì)量，有利于建立和諧的醫(yī)患關(guān)系。

4.1 使用中存在的問題

(1)機械手臂的控制精度問題。由于機械手指在行動過程中處于勻速狀態(tài)，使得在控制檢查床移動時幅度過大，需要技師長時間練習(xí)才能控制自如。

(2)遠程控制子系統(tǒng)機房端后坐力問題。由于機械手臂在按鍵時有后坐力，加上地面本身地膠防滑度差，一段時間后機械手臂離控制面板距離有偏差，造成機械手臂的控制精度更差。

4.2 解決方案

為解決控制精度的問題，將機械手指的按壓力進行量化，在機械手指上增加了壓力感應(yīng)器，使得機械手指在給出能讓設(shè)備控制面板按鍵產(chǎn)生相應(yīng)效果適當(dāng)?shù)牧χ蟛辉偌恿?，這樣可以在需要停止時第一時間停下來，解決了控制精度問題。同時，在遠程控制子系統(tǒng)機房端底座上增加可加鎖的萬向輪來增加摩擦，配合增加了力感應(yīng)器的機械手臂(后坐力極大減少)，解決了后坐力問題。

5 結(jié)語

輔助PET-CT技師擺位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)技師在“零輻射”的情況下進行工作，在提高圖像質(zhì)量的同時可減少受檢者的等待時間，不但得到PET-CT技師的認可，并且有利于建立和諧的醫(yī)患關(guān)系，具有較好的臨床推廣意義。

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Study on the position system for assisting PET-CT technologist/WU Rui-xian, WANG Hong, ZHANG Zong-peng, et al//China Medical Equipment,2017,14(7):41-43.

Objective: To study a position system for assisting positron-emission tomography PET-CT technologists so as to reduce the

radiation dose of technologist, achieve precisely position and enhance the efficiency of examination. Methods: Compared to the current method of PET-CT technologist, the new method controlled the operative panel of PET-CT through remote controlling subsystem, and it substituted the operation of technologist in PET-CT room. This method could reduce the touch between the technologist and patient received cure of PET-CT and its posture visualization subsystem positioned the standard place for patient. Results: The system could reduce the received radiation dose of technologist at the greatest extent, and it could realize the precise position for the patients, avoid repetitive scan, save time and increase the efficiency of inspection. Conclusion: The position system for assisting technologist can reduce the received radiation of the technologist and increase the precision of the placement. It is worthy to be used in clinical practice and be generalized.

Technologist of PET-CT; Assisted Positioning; Posture visualization; Remote control; Radiation dose

Department of Nuclear Medicine, The General Hospital of Shenyang Military, Shenyang 110840, China.

吳銳先,男,(1983- ),碩士研究生，工程師。沈陽軍區(qū)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，研究方向：生物醫(yī)學(xué)工程。

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.07.010

2017-02-13

1672-8270(2017)07-0041-03

R812

A

①沈陽軍區(qū)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科 遼寧 沈陽 110840

②東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院 遼寧 沈陽 110819

*通訊作者：wangzhiguo5778@163.com