徐晶，夏秀杰，苗桂娟，孔艷，王忠周

1.濟寧市第一人民醫(yī)院 影像科，山東 濟寧 272000；2.山東第一醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院（山東省千佛山醫(yī)院）放射科，山東 濟南 250014

引言

隨著社會老年化日益嚴重，各類骨關(guān)節(jié)炎癥、骨質(zhì)增生、壞死及畸形等疾病日益增多，尤以關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的畸形最為嚴重，對老年患者的身體健康和正常生活造成了重大威脅[1]。目前關(guān)節(jié)置換術(shù)已較為成熟，應(yīng)用范圍日益擴大，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)逐漸成為膝關(guān)節(jié)損傷患者的有效治療手段，具備清晰高效的SLOT拼接攝影技術(shù)可為臨床提供全下肢長度、角度、力線的測量，對于下肢關(guān)節(jié)置換手術(shù)方案制定、保障手術(shù)的精確度和術(shù)后的評價至關(guān)重要[2-3]。近年來，對于受檢者的輻射危害引起重視，X 射線檢查中成人和兒童的劑量測量廣泛用于臨床實踐[4]，如何在保證圖像質(zhì)量和臨床測量需求的前提下，盡可能減少下肢全長攝影患者輻射劑量成為至關(guān)重要的問題。近期我院引進的島津最新Sonialvision Smit平板數(shù)字胃腸動態(tài)平板透視攝影系統(tǒng)（日本島津公司）分別可以采用可變劑量（Variable Dose，VD）技術(shù)和不變劑量技術(shù)進行負重位普通模式（HSF）和高清模式（HQF）下肢全長攝影。為了解采用VD技術(shù)和不變劑量技術(shù)對受檢者的圖像質(zhì)量及輻射劑量的變化情況，本研究通過對兩種方式下雙下肢全長拼接攝片檢查的圖像質(zhì)量、輻射劑量對比評價，以探討VD技術(shù)在雙下肢全長攝影中的臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

2021年1至4月在我院行雙下肢全長檢查的患者80例。其中男 25例，女 55 例；年齡 46～78 歲，平均（62±16）歲。納入標準：全髖、全膝、全踝三種關(guān)節(jié)置換術(shù)前和術(shù)后全下肢負重位攝影檢查患者。排除標準：下肢疼痛不能站立和不能配合的患者。根據(jù)劑量模式，將受檢者分為研究組和對照組，研究組40例采用VD模式進行全長攝影，對照組40例采用不變劑量模式全長攝影。在研究組中，隨機對20 例患者進行普通狹縫拼接攝影，為A1 組；余進行高清狹縫拼接攝影，為A2 組。在對照組中，隨機對20 例患者進行普通狹縫拼接攝影，為B1 組；余進行高清狹縫拼接攝影，為B2 組。分組情況及攝影參數(shù)，見表1。對比兩種攝影模式下進行VD攝影后輻射劑量和圖像質(zhì)量的變化情況。所有受檢者均知曉并簽署知情同意書。分別記錄每組患者性別、年齡、BMI、焦點與平板距離（SID）、焦點與肢體距離（SOD）、定位透視時間、輻射劑量，保存并分析檢查圖像和數(shù)據(jù)。

表1 分組情況參數(shù)對比

1.2 設(shè)備與方法

采用島津最新Sonialvision Smit平板數(shù)字胃腸動態(tài)平板透視攝影系統(tǒng)（日本島津公司）完成。分別比較采用VD技術(shù)和不采用VD技術(shù)條件下普通狹縫拼接（HSF SLOT）和高清狹縫拼接（HQF SLOT）下肢全長攝影的圖像質(zhì)量及輻射劑量的變化情況。檢查方法：患者取站立位雙膝伸直，背部緊貼床面，兩腳稍分開，雙足內(nèi)旋約 7°～10°，腳尖向前，呈標準前后位體位，患者雙手緊握兩側(cè)扶手，固定帶固定胸、腹部，焦片距 1200 mm。透視下雙髖關(guān)節(jié)應(yīng)位于照射野正中，曝光結(jié)束后采集的分段圖像自動傳輸?shù)絊ideStation i3 圖像處理工作站進行處理，得到患者雙下肢全長圖像。圖像標準:股骨髁與床面平行，髕骨中心位于股骨內(nèi)外髁之間，雙側(cè)股骨頭與脛骨下端清晰顯示。下肢測量主要包括下肢力線、股脛角、膝關(guān)節(jié)外翻角和重力垂線夾角，評價膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻術(shù)后改善情況[5-7]。采用3分法對圖像質(zhì)量進行評價。從島津Sonialvision Smit平板透視攝影系統(tǒng)配備的射線劑量報告記錄每位受檢患者完成的總劑量面積乘積（Dose Area Product，DAP）和總空氣比釋動能（Air Kerma，AK），每組數(shù)據(jù)取均值進行對比。分別對每兩組患者輻射劑量和圖像質(zhì)量進行比較。該劑量儀已經(jīng)經(jīng)過校準，掃描參數(shù)及分組，見表1。

1.3 圖像質(zhì)量評分

評分方法，研究采取1～3分的主觀評分辦法。由1名副主任技師和1名影像診斷副主任醫(yī)師分別對圖像質(zhì)量進行獨立評分，對圖像質(zhì)量的評價意見不統(tǒng)一時雙方協(xié)商解決。每位患者的圖像質(zhì)量最終得分以2位放射科技師、醫(yī)師的評分均分作為圖像質(zhì)量的最終得分。圖像評價依據(jù)圖像軸線連續(xù)性、完整性、清晰度、對比度、移動偽影等因素，分為1、2、3分。圖像評價分級標準：① 1分：圖像對比度好，骨皮質(zhì)連續(xù)、完整、清晰、無拼接偽影，完全滿足測量和評估需求；② 2分：圖像對比度較好，骨皮質(zhì)連續(xù)完整、清晰度可、無明顯偽影及拼接線錯位，可滿足測量評估需求；③ 3分：圖像模糊不清或嚴重偽影及拼接線錯位，不能進行測量和評估。圖像質(zhì)量如圖1所示。

圖1 可變劑量與不變劑量模式下肢全長圖像質(zhì)量對比

1.4 輻射劑量評價

從射線劑量報告記錄每位受檢者的DAP和AK，每組數(shù)據(jù)取均值進行對比。

1.5 統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學處理，采用配對t檢驗分析兩組患者的BMI、SID、SOD及定位透視時間、輻射劑量及圖像質(zhì)量，性別等數(shù)據(jù)采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

A1、B1兩組患者的性別、年齡、BMI、SID、SOD及定位透視時間等一般資料數(shù)據(jù)比較，均無統(tǒng)計學差異（P>0.05）；兩組患者的總DAP、總AK比較，差異有統(tǒng)計學意義（P值均<0.05）。A2、B2兩組患者的性別、年齡、BMI、SID、SOD及定位透視時間等一般資料數(shù)據(jù)比較，差異均無統(tǒng)計學差異（P>0.05）；兩組患者的總DAP、總AK值比較，差異有統(tǒng)計學意義（P值均<0.05），見表2～3。

2.2 圖像質(zhì)量

A1組B1組圖像質(zhì)量評分分別為A1（1.38±0.47）分、B1（1.32±0.41）分，兩組圖像質(zhì)量評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；A2組、B2組圖像質(zhì)量評分分別為A2（1.26±0.44）分，B2組為（1.19±0.36）分，兩組圖像質(zhì)量評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。兩組圖像的評定結(jié)果合格率均為 100%，所有受檢者的圖像質(zhì)量均能滿足臨床測量及評估需求，見表2～3。

2.3 輻射劑量

A1組與B1組DAP比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；A1、B1兩組總AK 均數(shù)分別為A1（4.61±0.70）mGy、B1（3.23±0.41）mGy，兩組AK比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。A2組B2組總DAP值比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；A2組、B2組總AK均數(shù)分別為A2（5.44±0.66）mGy、B2（4.01±0.92）mGy，兩組 AK 比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。VD技術(shù)在普通狹縫拼接和高清狹縫拼接攝影中DAP分別降低了47%和25%，AK分別降低了30%和26%，見表2～3。

表2 普通拼接模式下受檢者一般資料與圖像質(zhì)量、輻射劑量統(tǒng)計結(jié)果比較（±s）

表2 普通拼接模式下受檢者一般資料與圖像質(zhì)量、輻射劑量統(tǒng)計結(jié)果比較（±s）

注： HSF：普通模式拼接；VD HSF：可變劑量普通模式拼接；DAP：劑量面積乘積；AK：空氣比釋動能。

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表3 高清拼接模式下受檢者一般資料與圖像質(zhì)量、輻射劑量統(tǒng)計結(jié)果比較（±s）

表3 高清拼接模式下受檢者一般資料與圖像質(zhì)量、輻射劑量統(tǒng)計結(jié)果比較（±s）

注：HQF：高清模式拼接；VD HQF：可變劑量高清模式拼接；DAP：劑量面積乘積；AK：空氣比釋動能。

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3 討論

SLOT是通過序列部分重疊的窄束X線曝光，經(jīng)工作站上的拼接軟件對采集到的影像無縫拼接，得到完整的全景影像的新型全景X線攝影技術(shù)。SLOT雙下肢全長攝影為目前新興的影像技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床治療，它相對于CR 攝像技術(shù)或 DR 攝像技術(shù)具有顯著優(yōu)勢[8-9]。采取站立負重位檢查所得的功能位影像，能夠準確測量下肢力線和股脛角等指標，對于患者術(shù)前術(shù)后評估具有重要價值。隨著關(guān)節(jié)外科全關(guān)節(jié)置換的增多，全下肢負重位攝影已成為全髖、全膝、全踝三種關(guān)節(jié)置換的常規(guī)檢查[10]。由于輻射檢查具有致癌風險，如何遵守最低的輻射劑量來獲取滿足臨床需要的診斷性影像的原則[11]，在保證圖像質(zhì)量和測量要求的前提下，盡可能降低受檢者的輻射劑量具有重要意義。

降低管電流是降低輻射劑量的主要方法之一。目前，多采用標準管電壓下降低管電流降低輻射劑量[12-13]。VD SLOT即是島津Sonialvision Smit平板數(shù)字胃腸機通過在一系列連續(xù)的狹縫拼接攝影過程中逐步更改X射線條件并根據(jù)攝影對象的厚度高低逐漸降低管電流，實現(xiàn)減少整體輻射劑量的下肢全長拼接攝影（圖2）。過去由于骨盆與下肢股骨、膝關(guān)節(jié)脛腓骨、踝關(guān)節(jié)等解剖位置體厚不同，為使骨盆部位圖像清晰，原來DR分段拼接或狹縫拼接技術(shù)所選攝影參數(shù)相對較大，造成同一條件下分段攝影，或不同條件下拼接攝影使拼接后的全長圖像密度不均、對比度相差較大，因此帶來的重復(fù)照射也使患者接受更大劑量的輻射。VD SLOT技術(shù)可同時解決因攝影參數(shù)一致帶來的受檢者圖像質(zhì)量對比度較大和輻射劑量增大問題。

圖2 VD SLOT技術(shù)輻射劑量變化示意圖

DAP測量較適用于包含定位透視和攝影的SLOT綜合性檢查。由于雙下肢全長攝影的攝影范圍包括了腹部、骨盆和下肢，腹部及骨盆的劑量權(quán)重系數(shù)不一樣，下肢尚無劑量權(quán)重系數(shù)，因此本研究未進行有效劑量計算，而是通過受檢者的總DAP進行劑量比較。Alkadhi等[14]證明了由DAP估算的有效劑量與直接測量的有效劑量差別不大，因為患者接受的總能量并不受解剖部位、照射野位置和大小的影響。近年來國外陸續(xù)有報道，而且通過 DAP估算有效劑量研究也有報道[15]。

本研究中使用的島津最新Sonialvision Smit平板數(shù)字胃腸動態(tài)平板設(shè)備的Sonialvision 系列RF標配計算劑量顯示功能并且支持面積劑量計DAP功能精準的測量輸出射線量的情況。我們從射線劑量報告記錄每位受檢者的 DAP和AK用來分析和估算每位受檢者接收射線的情況。

為了保證研究的同質(zhì)性，我們分別固定標準管電壓和攝影時間以驗證VD技術(shù)分別在HSF SLOT和HQF SLOT模式檢查時降低輻射劑量的可行性。結(jié)果表明，下肢全長拼接攝片時，A1、B1 VD組的輻射劑量分別較A2、B2 組減少了約30%和25%。A1、B1、A2、B2各組圖像質(zhì)量的評分差異均無統(tǒng)計學意義。因此，VD技術(shù)在保障圖像質(zhì)量、力線測量術(shù)前術(shù)后評估的前提下，可以大幅降低患者輻射劑量。

受檢者定位透視時間也與患者接受的輻射劑量有關(guān)。在雙下肢全長攝影時攝影者使用合理攝影參數(shù)；定位時要注意盡可能減少定位透視時間，除確定上下兩端定位點并調(diào)整設(shè)備使骨盆位于視野中心外，機頭通過股骨、膝關(guān)節(jié)、脛腓骨中上段部位時可關(guān)閉透視，在透視定位前要盡量確保使體位符合攝影要求，盡可能不在透視定位時反復(fù)調(diào)整體位，以避免不必要的射線照射，所以提高攝影者的技術(shù)水平和輻射防護意識對于有效降低患者輻射劑量有重要意義。

本研究還存在一些不足之處：作為輻射防護中劑量約束的一項重要內(nèi)容，診斷參考水平已經(jīng)在醫(yī)學診斷中得到廣泛應(yīng)用[16]。本研究僅對雙下肢全長拼接成像在VD情況下圖像質(zhì)量和輻射劑量變化情況比較分析。將來在保證圖像質(zhì)量的前提下，我們繼續(xù)進行通過降低攝影參數(shù)以進一步減少輻射劑量的實驗型研究。

4 結(jié)論

島津VD SLOT檢查，在雙下肢拼接攝影過程中根據(jù)受檢者體厚逐步降低X射線攝影條件，可以在保證圖像質(zhì)量的前提下，大幅降低患者輻射劑量，減少受檢者的輻射危害，臨床應(yīng)用性較高，推薦常規(guī)使用。