[转帖]胸部Ｘ线数字摄影的技术评价

 

胸部Ｘ线数字摄影的技术评价

－－着重硒探测器、即时减影、显示器的研究　　　

南京军区南京总医院医学影像中心　　　　王骏
 
 
    在数字Ｘ线摄影系统中，尽管无定形硒已经被证明是一种优质探测器，但其光电特性显示硒的潜影记忆。曝光后恢复时间除其它因素，包括温度、硒探测器自身所采用的组成物及合金之外，首先取决于对探测器的曝光强度和对影像判读及探测器充电所使用的方法。新的异常中许多能见度较低，归因于与正常结构的重叠或相对背景组织不透明的低对比度，为此即时减影起了相当作用。当前、后Ｘ线照片对照时能提高新的异常诊断或以前病灶的明显恶化。然而，迄今的大多数诊断工作仍用硬拷贝完成，但在不久的将来，许多诊断工作将在阴极射线管（cathode ray tube,ＣＲＴ）上直接完成。

                  硒探测器【１－２】

    高强度Ｘ线曝光后硒即刻捕捉Ｘ线影像的能力显著改变，尤其当一部分硒探测器被直接射线曝光时（胸部Ｘ线摄影时常发生），如不久又作Ｘ线摄影，则首次Ｘ线摄影的影像轮廓能显示在后来的影像上，一直到硒从首次曝光得到恢复后。在临床实践中，这个被称为“记忆”或“幻影”伪影能够发生在获取侧位胸部Ｘ线摄影后（侧位时常使部分硒探测器在直接、高强度射线下曝光），又即刻摄取后前位胸部Ｘ线摄影。在这种情况下，侧位胸部Ｘ线摄影的轮廓有时能重叠在后前位影像上。
    硒记忆伪影被认为是由于影像探测器的有效饱和度所致，归因于在无定形硒层中Ｘ线诱导产生局部容积空间充电及所谓“深部空穴捕获”。这种记忆作用在几分钟后消退，依赖于Ｘ线强度和硒探测器的组成。在临床设备中，任何胸部Ｘ线侧位片拍摄后延迟３分钟时间能在下次影像中避免记忆伪影。这是因为在电晕电荷沉积系统下，由系统所控制的时间内再给硒探测器充电以完成影像消除。在下一次曝光前如果有足够时间间隔这种方法是满意的，实际上，对于降低记忆伪影产生的机会必须进一步改善系统。例如，设计计算机控制数字影像系统在下一次曝光前需要计算时间延迟（给出已知的Ｘ线曝光因素和前次检查的入射Ｘ线）。利用那个信息，在紧接着拍摄的下一张影像前此系统实施时间延迟。
    为避免这项伪影，先做后前位曝光然后再做侧位摄影（因为后前位影像的皮肤线在侧位投射的范围外）。有研究认为：以硒为基础的数字影像的质量几乎对所有部位正常解剖的显示均优于传统胶片，而在胸部征象的显示与胶片相当，且以硒为基础的影像不用防散射滤线栅获取与用滤线栅获取的传统影像产生相同的诊断效果。
    不象荧光存贮探测器，对于影像获取需要激光激发，以硒为基础的影像探测器是在影像记录器的表面从电荷形态捕捉影像信息。结果，影像能被直接读出消除影像噪声的来源，且其产生光子探察效率大约是屏－片或荧光存贮系统的２倍。
    硒系统提供X线尺寸的选择和取向，包括通常的竖放（14X17英寸）、横放（17X14英寸）及超尺寸的X线野（大约20英寸平方）。超尺寸曝光可自动减少尺寸适合于14X17英寸激光打印胶片（大约实际尺寸的75%）。可快速调节有效尺寸和影像记录器取向能显著降低检查时间。另一个方便是此系统在病人曝光后大约20秒能显示低分辨率影像，此技术可确定病人位置是否适合。

                         即时减影【３】

    观察者从日常工作中选出２５个后前位屏－片胸部Ｘ线照片，将先前或后来的Ｘ线照片进行比较。观察者测试的目的在于发现阳性病例，即测量１ＣＭ或直径更大的并可归结于活动性感染或新生物的那些新的异常病灶（如：结节、浸润或淋巴性疾病）。１１个放射学家充当观察者，在第一部分中，病例的一半由当前和先前影像组成为传统的比较，而另一半由当前和先前影像以及即时减影图像组成比较。证明：用和不用即时减影所获取的ＲＯＣ曲线（receiver operating characteristic,ROC)在统计学上具有显著差异，当不用即时减影判读病例其正确性在８２％时，用即时减影则达到９３％。和即时减影图像一起观察成对的先前和当前数字胸部Ｘ线照片时，单个和复合ＲＯＣ曲线证实对新的异常诊断提高精确度方面显著改善。
    当观察成对数字化先前和当前胸部Ｘ线照片以及即时减影图像时，结果证明此项数字减影技术能够改善胸部X线照片中直径大于１ＣＭ的、难以诊断的精度。在观察者测试中，在灵敏度和特异性方面发现物的显示显著增加，附加的好处是平均判读时间减少。潜在的临床应用包括肺癌的普查，胸部肿瘤病人的跟踪，并对有传染机会的病人实行监控。

                    监视器【４】

    Ｒｏｅｒｈｉｇ等发表了一项关于阴极射线管（ＣＲＴ）显示的检测和质量控制的研究，指出：ＣＲＴ的特性经常在关键时刻发生变化，诸如最大亮度，炫光，可辨别的像素数目、空间噪声（磷颗粒性）和动态范围。他们认为采用较低性能的ＣＲＴ比在以前诊断中使用的胶片更合理，这需要控制和优化ＣＲＴ的物理性能。他们显示物理影像质量的基本参数，有助于评价CRT的空间分辨率、噪声、特性曲线和绝对亮度。
    竟管如此，观察者们的研究必须保证获得最佳传输视觉信息的显示。为了比较CRT影像和硬拷贝影像，Jorna等证实：在影像质量的测试方面调制传递函数有所增加，所以可增加判读速度。影像质量对于视频显示和硬拷贝影像是相似的。Keyes等在甲状腺的研究中，包括传统同位素扫描图和计算机X线断层图像在判读CRT影像和硬拷贝影像中没有显著性差异。
    Ｉｍｌｏｇｉｘ　ＣＲＴ在画面总体舒适和闪烁的显示略完美些。自从隔行扫描每１／６０秒显示半幅影像的方式以来（首先是奇数行、随后是偶数行），闪烁的水平在西门子ＣＲＴ应该会更杰出。另一方面，Ｉｍｌｏｇｉｘ　ＣＲＴ显示方式叫渐进扫描，每１／３０秒显示整幅影像。隔行扫描比渐进扫描会产生更多的闪烁，统计学表明没有显著性差异。今天６２５线ＣＲＴ仍为Ｘ线透视所用，它们将被１０００线ＣＲＴ取代。比较监视器的其它类型或许会有差异，诸如２０００线ＣＲＴ，甚至４０００线ＣＲＴ。

参 考 文 献

1.Chotas HG,Floyd Jr CE,Ravin CE.Memory artifact related to selenium-based digital radiography systems.Radiology 1997;203:881-883.

2.Ravin CE,Chotas HG.Chest radiography.Radiology 1997;204:593-600.

3.Difazio MC,MacMahon H,Xu XW,et al.Digital chest radiography:effect of temporal subtraction images on detection accuracy.Radiology 1997;202:447-452.

4.Kheddache S,Angelhed JE,Mansson LG,et al.Digital chest radiography.European Journal of Radiology 1996;22:236-240