董海斌 劉 鍇 鄧 勇

大平板多功能數(shù)字X射線機(jī)在消化系統(tǒng)的應(yīng)用

董海斌① 劉 鍇① 鄧 勇①

目的：探討大平板多功能數(shù)字X射線機(jī)在消化系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值。方法：利用動(dòng)態(tài)探測器進(jìn)行胃腸道檢查和膽道造影并觀察其優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)果：13例消化道癌性病變和15例炎性病變均有明顯顯示，且黏膜清晰。膽道體層發(fā)現(xiàn)2例普通平片未發(fā)現(xiàn)的小結(jié)石，攝片優(yōu)良率提高至98%。結(jié)論：大尺寸探測器顯示范圍包括廣，數(shù)字脈沖透視點(diǎn)片圖像清晰，可提高診斷正確率，且輻射劑量有所減少；缺點(diǎn)是患者旋轉(zhuǎn)體位不如遙控?fù)u籃式胃腸機(jī)方便。

數(shù)字X線攝影；動(dòng)態(tài)探測器；消化系統(tǒng)

[First-author’s address]Department of Medical Imaging, General Hospital of Jinan Military Region, Jinan 250031, China.

數(shù)字胃腸透視技術(shù)是計(jì)算機(jī)與X射線放射技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，2000年后數(shù)字X射線攝影DR用于臨床，但當(dāng)時(shí)是靜態(tài)探測器只能單次曝光。2004年出現(xiàn)了30禎/s圖像的動(dòng)態(tài)探測器，可以實(shí)時(shí)采集透視圖像、一般X射線攝影、數(shù)字融合體層攝影和拼接攝影。濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院于2009年安裝了島津Sonialvision Safire Ⅱ大平板多功能數(shù)字透視攝影系統(tǒng)，通過3年多的使用，隨機(jī)抽查消化道透視檢查和膽系造影病例，對多功能數(shù)字化X射線機(jī)在消化系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行探討[1]。

1 設(shè)備與方法

1.1 設(shè)備

島津Sonialvision Safire Ⅱ大平板多功能數(shù)字透視攝影系統(tǒng)，ZS-1001/R遙控診視床，UD150B-40X射線高壓發(fā)生器，DAR-8000f數(shù)字?jǐn)z影操作系統(tǒng)，專用圖像后處理工作站，軟件版本為02.00.01。

1.2 一般資料

隨機(jī)抽取2011-2013年內(nèi)100例消化道造影檢查病例和30例膽系造影患者，其中男性77例，女性53例；年齡20～82歲。鋇餐食道檢查25例，胃部檢查62例，結(jié)腸檢查13例。

1.3 檢查方法及參數(shù)

上消化道鋇餐透視先喝產(chǎn)氣劑用水10 ml沖服，造影劑用雙重硫酸鋇混懸液200 ml，規(guī)格為150%～200%(W/V)，氣鋇灌腸用60%～80%(W/V)。膽道造影用76%復(fù)方泛影葡氨20 ml稀釋成30%后T形管注射，個(gè)別病例使用數(shù)字融合體層攝影(TOMOS參數(shù)：管電壓為75 kV，掃描速度為3 mAs，高度為120 mm，范圍為±60 mm，蕩角為30o，層間隔距離為3 mm，速率為7.5幀/s，共67幅原始圖像)。造影前進(jìn)行常規(guī)胸、腹部透視檢查，造影檢查顯示器監(jiān)視并根據(jù)病情即時(shí)曝光采集圖像，攝影方式一般選單次曝光，也可根據(jù)病變部位采取3～7幀/s連續(xù)攝影儲(chǔ)存，檢查結(jié)束后再篩選圖像進(jìn)行后處理，將處理后的圖像由激光像機(jī)進(jìn)行打印照片[2]。

2 結(jié)果

30禎/s的動(dòng)態(tài)脈沖透視，數(shù)字胃腸造影的圖像立即顯示在屏幕上，隨時(shí)可進(jìn)行采集儲(chǔ)存，醫(yī)生能及時(shí)觀察到所拍攝的圖像是否滿意，決定是否加拍或重拍。數(shù)字化成像適時(shí)攝影和快速連續(xù)抓拍，對胃腸蠕動(dòng)和鋇劑快速通過的部位非常有利，5例食道癌、6例胃癌、15例炎性病變和2例結(jié)腸癌均顯示明顯，黏膜清晰[3]。30例膽道造影患者普通攝片和數(shù)字融合體層攝影比較發(fā)現(xiàn)，在膽管結(jié)石的顯示效果(有無結(jié)石以及結(jié)石位置、形態(tài)及數(shù)量)，數(shù)字融合體層攝影優(yōu)于普通攝片，其中2例是普通攝片中所未曾顯示出來的，而體層攝影對結(jié)石的顯示更清楚，尤其是對于一些較小的結(jié)石和位置有前后重疊的膽管內(nèi)結(jié)石，能避免腸道氣體重疊的影響，提高診斷正確率，從而減少漏診和誤診[4]。清晰的數(shù)字造影圖像經(jīng)激光像機(jī)打印后優(yōu)良率一般均能達(dá)到98%。14×17的膠片一般選擇6幅圖像，最多不要超過8幅，過多會(huì)使圖像太小而視覺觀察不方便[5]。

3 討論

3.1 普通數(shù)字胃腸透視攝影機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

在醫(yī)用X射線攝影系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了數(shù)字圖像的采集和儲(chǔ)存等設(shè)備。普通數(shù)字胃腸透視攝影機(jī)，電荷藕合器件半導(dǎo)體CCD攝影機(jī)取代了過去的攝像管，其優(yōu)點(diǎn)是體積和功耗小，性能可靠壽命長，靈敏度和分辨率高。像素矩陣一般為1024×1024，12～14 bit的灰階保證了高質(zhì)量的圖像數(shù)字脈沖透視最快為30禎/s?；竟ぷ髟硎荴射線透過人體后到達(dá)影像增強(qiáng)器輸入屏上形成熒光影像，在輸出屏上輸出由光學(xué)鏡頭聚焦到CCD攝像機(jī)，攝像機(jī)的熒光圖像經(jīng)光電轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字信號(hào)，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存處理。數(shù)字影像信息經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器在監(jiān)視器上直接顯示為圓形圖像，也可在工作站進(jìn)行后處理再經(jīng)激光像機(jī)打印照片。如經(jīng)PACS系統(tǒng)可遠(yuǎn)距離傳輸異地會(huì)診等。在實(shí)際使用中一般選用兩臺(tái)監(jiān)視器，A監(jiān)視器和常規(guī)X射線攝影一樣，踩腳閘即可看到X射線造影圖像做實(shí)時(shí)透視之用，松開腳閘末幅圖像保存關(guān)機(jī)后消失。而B監(jiān)視器顯示即時(shí)攝影采集和存儲(chǔ)的圖像，供數(shù)字圖像回放和后期處理等。所有的技術(shù)操作基本在觸摸屏上即可完成，遙控?fù)u籃式透視臺(tái)可實(shí)現(xiàn)診視床板360o旋轉(zhuǎn)床身負(fù)45o垂直90o多方向的透視攝影。IBS全自動(dòng)透視和攝影參數(shù)的變換，再加上數(shù)字降噪技術(shù)使圖像質(zhì)量明顯提高[6]?？焖龠B續(xù)采集功能的運(yùn)用使易動(dòng)的部位運(yùn)動(dòng)偽影明顯減少，攝影效果得到了保證。窗寬窗位的調(diào)節(jié)使圖像對比度和黑化度達(dá)到最佳，邊緣增強(qiáng)和局部放大功能明顯強(qiáng)化了病灶和感興趣區(qū)的識(shí)別細(xì)微差異。而且數(shù)字化影像即可以存于計(jì)算機(jī)的硬盤也可以刻錄光盤供日后復(fù)查調(diào)閱，還可以打印照片和紙片報(bào)告等[7-9]。

3.2 大平板多功能數(shù)字透視攝影系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理

大平板多功能數(shù)字透視攝影系統(tǒng)是由探測器、控制器、X線機(jī)珍視床及工作站等組成。系統(tǒng)采用非晶硒平板探測器方式直接成像技術(shù)，入射的X射線光子在硒層中產(chǎn)生電子空穴對，在外加偏壓電場作用下變成電信號(hào)，電流在薄膜晶體管中積分成為儲(chǔ)存電荷。每一個(gè)晶體管的儲(chǔ)存電荷量對應(yīng)于入射的X射線光子的能量與數(shù)量，被探測而直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。探測器由保護(hù)層、表面電極層、介質(zhì)層、硒層集電矩陣及轉(zhuǎn)換器和電源等組成。硒具有很好的解像力，對X射線較敏感，量子檢出效率高，集電矩陣由二維排列的薄膜晶體管(TFT)組成，TFT像元的大小直接決定圖像的空間分辨率，像素尺寸為150×150 μm，分辨力相當(dāng)于3.6 LP/mm，有效面積17×17 in，像素灰度級(jí)最大能達(dá)到4096，17”/15”/12”/9”的多視野，脈沖透視頻率3.7 f/s、7.5 f/s、15 f/s和30 f/s，X射線曝光后直接顯示為方形圖像[10]。后處理工作站圖像傳輸采用DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，圖像顯示與處理：窗寬窗位，組織均衡，邊緣增強(qiáng)，平滑處理，黑白反轉(zhuǎn)，位置旋轉(zhuǎn)，放大縮小，圖像降躁，各種測量，文字標(biāo)記等，支持多幅打印照片、刻錄光盤，如經(jīng)PACS系統(tǒng)也可遠(yuǎn)距離傳輸?shù)取?/p>

3.3 數(shù)字融合體層攝影技術(shù)

數(shù)字?jǐn)鄬尤诤?digital tomosynthesis，DTS)攝影技術(shù)能在X射線束穿行軌跡中，允許產(chǎn)生任意數(shù)量的目的層。在X射線管的運(yùn)動(dòng)過程中，一系列的投影圖像被快速采集，爾后使用像素偏移-疊加的程序完成重建工作，可以顯示任意深度的目的層。此種成像方式只需使用適中的X射線劑量，就能得到患者的全部立體數(shù)據(jù)，并能對其進(jìn)行圖像重建，其圖像有很高的空間分辨率。T型管造影可了解術(shù)后膽道引流是否通暢、膽管狹窄、膽道內(nèi)有無殘余結(jié)石。膽管造影的圖像有時(shí)常受到攝影位置、造影劑濃度、膽道內(nèi)氣體和注入造影劑時(shí)T型管內(nèi)氣體等多種因素的影響，容易出現(xiàn)漏診、誤診。而DTS技術(shù)明顯改善了T管造影中殘余結(jié)石的顯示效果，在普通攝片不夠清楚或有疑問時(shí)可加做DTS，對兩種攝影進(jìn)行對比觀察，有助于減少漏診，尤其是在普通攝片不能確定的情況下，可以提高診斷正確率[11]。

3.4 數(shù)字圖像拼接攝影

數(shù)字?jǐn)z影圖像拼接采用狹縫照射野分段攝影方式，經(jīng)后處理工作站拼接軟件處理成連續(xù)的一幅完整圖像。狹縫X射線接近平行垂直射入探測器，投影失真率小圖像拼接后更加真實(shí)。臨床常用于全脊柱、全下肢攝影和消化系統(tǒng)全胸腹聯(lián)合攝影，為術(shù)前測量、定位提供的影像依據(jù)更精確和直觀[12]。

4 結(jié)語

大平板多功能數(shù)字透視攝影系統(tǒng)，采用30禎/s圖像的動(dòng)態(tài)探測器，可以實(shí)時(shí)采集方形透視圖像、一般X射線攝影、數(shù)字融合體層攝影和大范圍拼接攝影。最大有效面積17 in×17 in，視野寬闊不失真，適時(shí)攝影和快速連續(xù)抓拍，對吞咽動(dòng)作的喉咽部、胃腸蠕動(dòng)和鋇劑快速通過的檢查部位非常有利，曝光時(shí)間短對重病患者和不能配合的患者能防止圖像模糊。融合體層攝影和拼接攝影擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，清晰顯示膽道引流是否通暢，膽管狹窄、膽道內(nèi)有無殘余結(jié)石，避免了漏診、誤診。后處理工作站進(jìn)行圖像的各種處理再經(jīng)激光像機(jī)打印照片，經(jīng)PACS系統(tǒng)可遠(yuǎn)距離傳輸異地會(huì)診等，能夠滿足消化系統(tǒng)各種X射線檢查[13]。但診視床為平板式結(jié)構(gòu)，患者旋轉(zhuǎn)體位不如遙控?fù)u籃式胃腸機(jī)方便[14-15]。

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The application of large flat-panel multifunction digital X-ray machine in digestive system/

DONG Hai-bin, LIU Kai, DENG Yong// China Medical Equipment,2014,11(6):68-70.

Objective:To evaluate the application value of large flat-panel multifunction digital machine in digestive system.Methods:Exam the gastrointestinal tract and biliary with dynamic detector, and then observe its advantages and disadvantages.Results:All the 13 gastrointestinal cancer lesions and 15 inflammatory lesions were shown clearly, including mucosa. Biliary tomography found two small stones, which were undetected by the general X-ray photography. The excellent rate of the photo was improved to 98%.Conclusion:The advantages of the flat panel detector include the wide range of display, clear image of digital pulse fluoroscopy spot film, the improvement of the diagnostic accuracy and the reduction in radiation dose. The disadvantage is that it is more inconvenient than the remote cradle gastrointestinal machine in rotating the position of the patient.

Digital X-ray photography; Dynamic detector; Digestive system

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.06.022

1672-8270(2014)06-0068-03

R812

A

2013-11-16

①濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 山東 濟(jì)南 250031

董海斌，男，(1960- )，本科學(xué)歷，主任技師。濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，從事醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究、設(shè)備維護(hù)管理與質(zhì)量控制工作。