1∶1 DR胸片在全身放療中的應(yīng)用及質(zhì)控研究

張信起，呂夢婷，杜坤隆，孫澤宇，鮑永超，張寅豐

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，河北 石家莊050000)

全身放療即全身照射(total body irradiation，TBI)，是放射治療特殊照射方法之一，廣泛應(yīng)用于骨髓移植和外周血干細胞移植治療[1]。肺是對放療較敏感的器官。大劑量全身照射可導(dǎo)致間質(zhì)性肺炎，間質(zhì)性肺炎是TBI主要不良反應(yīng)之一，是移植相關(guān)死亡的主要原因[2-3]。為了防止間質(zhì)性肺炎的發(fā)生，在全身放療時用一個與肺大小形狀一樣的肺擋鉛對肺進行有效保護，該肺擋鉛根據(jù)患者DR胸片顯示的肺野大小形狀制作，其肺野大小形狀必須跟肺的大小形狀一致才能對肺進行準確地保護。因此，要求患者的肺與DR胸片上顯示的肺野相比為1∶1，即該DR胸片是1∶1 DR胸片。與患者肺相比較，胸片顯示的肺野過大或過小，會使肺擋鉛過大或過小，影響全身放療的效果。擋鉛過小對肺的防護不完全，可導(dǎo)致間質(zhì)性肺炎。在實際放射工作中，由于多種因素的影響，使DR胸片肺野的大小形狀與患者肺的大小形狀不一致，影響了全身照射的療效。筆者對1∶1 DR胸片在全身放療中的應(yīng)用進行了相應(yīng)的質(zhì)控研究，取得了較好的效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2016年1月—2019年6月于我院擬行全身放療的1∶1 DR胸片檢查的患者47例。納入標準：①骨髓移植患者；②外周血干細胞移植患者；③能配合站立胸部DR檢查；④聽力正?；颊?。排除標準：①惡性血液病非移植患者；②不能站立患者；③耳聾患者。其中男性21例，女性26例，年齡21～61歲，平均(38.0±2.7)歲。按患者胸部的體厚(前后徑)分為A、B、C 3組，A組17例(體厚H1≤20 cm)，B組15例(體厚H2>20～24 cm),C組15例(體厚H3>24 cm)。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準通過?；颊吆炇鹬橥鈺?/p>

1.2設(shè)備 本研究采用DR設(shè)備為plnlip Bucky Diagnost VS系統(tǒng)。50 kV高頻高壓發(fā)生器。焦點大小1 mm，平板探測器(flat panel detector，F(xiàn)PD)：非晶硅平板，F(xiàn)PD單個像素200 μm圖像。球管固有濾過鋁2.5 mm/75 kV，附加濾過鋁1 mm+0.1 mm銅。濾線柵：高密度固定式濾線柵，柵比10∶1。濾線柵焦距180 cm，最大照射野43 cm×43 cm。富士PIX-7000干式激光打印機。測量卡尺、卷尺各1把。

1.3檢查方法

1.3.11∶1 DR胸片模體實驗 本研究之初，做一個不同體厚的類似胸部形狀的橢圓形模體，左右徑28 cm,前后徑可分別改變?yōu)?8，20，21，23，24，26，27 cm，對該模體進行DR成像，篩選模體DR圖像上的左右徑與模體本身左右徑大小一致的圖像顯示比例打印照片。

1.3.21∶1 DR胸片質(zhì)控前后檢查方法 質(zhì)控前，患者站立,前胸緊貼探測器板，兩肩平放，肘內(nèi)旋，調(diào)整合適的照射野，焦片距設(shè)定180 cm，中心線由第6胸椎射入，曝光模式為自動控制曝光。深吸氣后屏氣曝光，常規(guī)胸部圖像后處理，按所得圖像大小100%比例打印膠片，作為1∶1 DR胸片。質(zhì)控后，除按質(zhì)控前相同的檢查方法之外，由深吸氣屏氣改為平靜呼吸屏氣曝光，圖像打印比例，參照模體圖像打印比例，即胸部厚度H1≤20 cm的圖像打印比例為93%，胸部厚度H2>20～24 cm的圖像打印比例為91%，胸部厚度H3>24 cm的圖像打印比例為89%。所得圖像通過后處理參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，使肋骨與肺野分界清晰，肺野充分顯示。47例患者入院后皆行常規(guī)胸部DR檢查(行常規(guī)胸部DR檢查時，標記鉛號碼于胸10肋腋中線處)，對該DR檢查的圖像，按100%比例打印胸片。根據(jù)質(zhì)控前1∶1 DR胸片的檢查方法，該打印照片可以看作質(zhì)控前1∶1 DR胸片(因為檢查方法相同)，以便與同一患者質(zhì)控后1∶1 DR胸片相比較。放療前5 d患者行1∶1 DR胸片檢查并行質(zhì)控。測量患者胸部的前后徑與左右徑(平靜呼吸狀態(tài)下)，根據(jù)患者胸部的前后徑并參照模體圖像打印比例打印照片。

1.3.3胸部左右徑與前后徑的測量 左右徑的測量：為了測量患者胸部左右徑的準確性，同時又具有可比性，確定同一測量平面，以兩側(cè)腋中線胸10肋處的橫斷面為測量平面，用鉛字碼固定于腋中線胸10肋處作為標記，在該處用測量卡尺微貼鉛字碼，患者平靜呼吸狀態(tài)下測量該處數(shù)值代表胸部左右徑(包含兩側(cè)胸壁的皮膚及軟組織)。前后徑的測量：由于胸部為非規(guī)則橢圓形圓柱體，上部較薄，下部較厚，男女乳腺大小不同，胸部的前后徑因測量位置的不同而變化；同時其前后徑的大小受呼吸狀態(tài)的影響，使胸前后徑的測量極易產(chǎn)生誤差；為了最大程度減少誤差，統(tǒng)一測量標準，對每例患者平靜呼吸狀態(tài)下呼氣末屏氣測量胸厚，測量位置點取第6胸椎上緣(肩胛下角上3 cm)的橫斷層面，用測量卡尺將胸前后卡緊(可將女性乳腺上限脂肪厚度剔除)，讀取卡尺數(shù)值代表胸部的前后徑[4]。胸部圖像左右兩側(cè)胸壁間距離：用卷尺測量胸部圖像左右兩鉛號之間距離。

1.4影像數(shù)據(jù)處理 測量所有患者胸部的左右徑S1以及與其胸部圖像左右兩側(cè)胸壁之間的距離S2，S2對同一患者因其顯示比例和呼吸狀態(tài)不同而不同。S1分別與同一患者不同顯示比例和呼吸狀態(tài)的胸部圖像S2相比較，觀察S2的變化。為了同一患者質(zhì)控前后、圖像不同的顯示比例、不同的呼吸狀態(tài)之間，S1與S2具有可比性，S1與S2測量需在同一層面。該層面予以鉛號碼、記號筆做標記，分別可得到同一患者、同一標記層面的S1，以及不同圖像顯示比例和呼吸狀態(tài)的S2。根據(jù)患者胸部前后徑的不同，對入院時常規(guī)DR檢查的圖像(質(zhì)控前深吸氣屏氣曝光)，分別按93%、91%、89%的打印比例打印一張照片，與質(zhì)控后(平靜呼吸屏氣曝光)93%、91%、89%的打印比例的照片比較其S2的差別。對同一患者S1分別與質(zhì)控前后S2比較其差別。顯然，如果患者胸部的左右徑與其胸部圖像左右兩側(cè)胸壁距離(兩鉛號之間距離)相同，則該DR胸片為該患者真正的1∶1 DR胸片。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料比較采用兩獨立樣本的t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1質(zhì)控前同一患者S2與S1比較 質(zhì)控前A、B、C 3組胸部圖像兩側(cè)胸壁距(S2)明顯大于胸部左右徑(S1)(P<0.05)，見表1。

測量值A(chǔ)組B組C組胸部左右徑(S1)27.50±1.6028.47±1.3130.51±1.12胸部圖像兩側(cè)胸壁距(S2)32.10±2.0833.10±1.5735.63±0.97 t值7.2218.56113.350 P值0.0000.0000.000

2.2質(zhì)控后同一患者S2與S1比較 質(zhì)控后A、B、C 3組患者胸部左右徑(S1)與胸部圖像兩側(cè)胸壁距(S2)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

測量值A(chǔ)組(93%)B組(91%)C組(89%)胸部左右徑(S1)27.50±1.6028.45±1.3930.51±1.12胸部圖像兩側(cè)胸壁距(S2)27.54±1.4728.74±1.3730.43±1.14 t值0.6350.5420.193 P值0.5300.5920.848

2.3不同呼吸狀態(tài)S2比較 同一患者其胸部圖像相同的打印比例，深吸氣屏氣狀態(tài)S2明顯大于平靜呼吸屏氣狀態(tài)S2(P<0.05)，見表3。

呼吸狀態(tài) A組(93%)B組(91%)C組(89%)深吸氣屏氣S2 29.84±1.4830.70±1.3732.43±1.14平靜呼吸屏氣S227.84±1.4728.74±1.3730.43±1.15t值 3.9403.9934.789P值 0.0000.0000.000

3 討 論

大劑量化療聯(lián)合全身放療是造血干細胞移植的經(jīng)典預(yù)處理方案[5-6]。TBI也是骨髓移植前必不可少的步驟，其作用是最大限度地殺滅腫瘤細胞，并抑制患者免疫反應(yīng)、減少排斥、清空骨髓以利造血干細胞或骨髓的植入[7-8]。TBI對骨髓與造血干細胞移植是安全有效的，可以提高患者的生存率，且不增加不良反應(yīng)[9-10]。肺是對放療較為敏感的器官之一。全身放療的處方劑量一般為6～12 Gy，平均(9.0±1.2) Gy。肺部受量為7.5～8.0 Gy。如果兩肺受量>8 Gy，就會引起嚴重的放射性肺炎[11]。因此，在全身放療中兩肺受量應(yīng)控制在8 Gy以下，將肺部受量控制在7 Gy左右更安全。全身照射中肺組織的劑量控制通常是以肺擋鉛技術(shù)實現(xiàn)的，以患者胸部后前位X光片的肺組織輪廓為基礎(chǔ)，制作肺鉛擋塊[12]。TBI是在規(guī)定處方劑量下，使全身接受均勻照射的一種特殊照射技術(shù)[13]。通過治療時肺擋鉛技術(shù)降低肺受劑量，實現(xiàn)對肺組織有效屏蔽保護。本研究屏蔽的手段是依1∶1 DR胸片肺野的形狀大小做一個肺擋鉛，肺擋鉛的模型用透明紙張依托1∶1 DR胸片肺野的形狀大小制作，因而肺野的大小形狀必須與肺一致，肺擋鉛才能做到準確屏蔽。這就要求患者胸部與其胸片上胸部圖像之比為1∶1，無放大和縮小,在常規(guī)1∶1 DR胸片檢查中，胸部會被放大成像，因而該DR胸片的肺野不能準確顯示肺的大小，不能做到準確屏蔽。本研究通過1∶1 DR胸片的質(zhì)控,對不同厚度胸部DR胸片準確顯示了其肺的大小和形狀，提高了對肺屏蔽的準確性。

肢體的成像過程中，有被放大、不變、縮小3種情形。1∶1 DR胸片質(zhì)控前，對所形成的胸部圖像100%進行打印，所得到胸片被認為是胸部與胸部圖像1∶1大小的胸片，顯然胸部的圖像比胸部本身放大，放大的程度與胸部厚度有關(guān)，厚度越大，則放大越多，反之，放大越小。DR其臨床應(yīng)用廣泛、動態(tài)范圍大，同時具有強大的圖像后處理功能，其影像可黑白翻轉(zhuǎn)、縮小、放大等[14]。胸部DR圖像可按比例放大或縮小。想要得到胸部與胸部圖像大小一致的照片，就必須按比例縮小打印以抵消成像過程中對胸部的放大作用。質(zhì)控后將不同胸部厚度的圖像打印比例，由100%分別縮小到89%、91%、93%，抵消了圖像對胸部不同程度的放大。本研究結(jié)果顯示，1∶1 DR胸片質(zhì)控前胸部圖像比其胸部明顯增大(P<0.05)，質(zhì)控后按胸部的厚度大小將質(zhì)控前圖像打印比例100%分別減到89%、91%、93%，所得圖像大小與其胸部本身(胸部左右徑)大小一致(P>0.05)。表明質(zhì)控后1∶1 DR胸片真實反映了胸部的大小，對于胸部本身無放大與縮小。反映在同一患者DR胸片上，胸部圖像(在鉛號標記處)左右兩側(cè)胸壁之間的距離S2大小改變，其肺野大小也隨之改變，因而S2的改變代表肺野大小的改變，質(zhì)控前后S2對胸左右徑S1大小改變可看作肺野對肺大小的改變。所以，質(zhì)控前后S1與S2比較，可以作為患者肺與胸片上肺野大小的比較。如果患者S1小于S2(兩鉛號之間距離)，則該圖像是肺部被放大的圖像。與此相反，該圖像是胸部縮小的圖像。質(zhì)控前S2較S1放大，即肺野被放大，依此肺野所做的肺擋鉛在全身放療時將遮擋肺之外的組織，嚴重影響全身放療的療效；質(zhì)控后S2與S1大小一致，即1∶1 DR胸片肺野與其肺組織大小一致，依此肺野所做的肺擋鉛恰好遮擋肺組織，既不影響全身放療的療效，也避免了放射性肺炎的發(fā)生，收到了良好的放療效果。

全身放療需持續(xù)約4 h，患者呈平靜呼吸狀態(tài)。深吸氣屏氣狀態(tài)，使胸腔擴大，肺組織擴張，DR胸片顯示肺野增大。對同一患者呼吸狀態(tài)不同，其DR胸片的肺野顯示有差異。因而在1∶1 DR胸片檢查中，曝光時應(yīng)讓患者保持平靜呼吸狀態(tài)與全身放療時保持一致，1∶1 DR胸片顯示的肺野與其肺大小才能一致。本研究結(jié)果顯示，相同打印比例與放大率的1∶1 DR胸片的肺野，深吸氣屏氣狀態(tài)較平靜呼吸狀態(tài)下增大(P<0.05)。表明質(zhì)控前曝光時讓患者保持深吸氣屏氣狀態(tài)，1∶1 DR胸片顯示的肺野比其肺增大，從而使肺屏蔽大于患者的肺，造成全身放療不徹底，影響疾病的治療；質(zhì)控后曝光時讓患者保持平靜呼吸狀態(tài)，與全身放療時保持一致，避免因呼吸狀態(tài)不同，使1∶1 DR胸片顯示的肺野與其肺大小不一致，保證了肺擋鉛擋對肺屏蔽的準確性。

DR具有強大的圖像后處理功能。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[15]。不同品牌的DR設(shè)備，圖像處理參數(shù)不盡相同，應(yīng)根據(jù)所用DR機型圖像處理參數(shù)和每個圖像的具體情況進行調(diào)節(jié)。有效進行圖像后處理參數(shù)優(yōu)化可以得到更加清晰度的圖像。本研究采用DR圖像后處理參數(shù)包括對比度調(diào)節(jié)(1%～100%，默認值45%)、亮度調(diào)節(jié)(1%～100%，默認值49%)、組織均衡(1%～100%，默認值40%)等，質(zhì)控前圖像后處理參數(shù)未進行優(yōu)化與調(diào)整，使7例DR胸片兩肺野與肋交界處顯示不清，影響了肺野大小的清晰顯示。質(zhì)控后改善調(diào)整對比度與密度值，同時應(yīng)用組織均衡技術(shù)，使肋骨與肺野交界顯示清晰，從而依據(jù)1∶1 DR胸片顯示的肺野大小做的肺擋鉛更準確。

綜上所述，通過對質(zhì)控前1∶1 DR胸片的影像資料綜合分析與1∶1 DR胸片質(zhì)控后的全身放療應(yīng)用，確定了不同厚度范圍的胸部圖像打印比例，其分別設(shè)置為93%(胸厚H1≤20 cm)、91%(胸厚H2>20～24 cm)、89%(胸厚H3>24 cm)，應(yīng)用該打印比例，曝光時讓患者保持平靜呼吸，同時優(yōu)化圖像后處理參數(shù)，使肺野與肋骨交界處顯示清晰，所得1∶1 DR胸片的肺野與全身放療時肺的大小形狀一致。依據(jù)該1∶1 DR胸片上的肺野所做的肺擋鉛大小準確，能夠?qū)崿F(xiàn)對肺組織準確有效的屏蔽保護，值得推廣應(yīng)用。