乳腺数字化X线摄影的医用专业显示器应用研究

胡晓欣 吴 斌 谭红娜 唐 峰 钱 敏 郑晓静 彭卫军 顾雅佳

长期以来,胶片影像一直是乳腺X线影像诊断的首选方式。但是,随着图像存储与传输系统 (picture逐渐取代传统的胶片和灯箱为主的硬拷贝阅读模式。显示器作为PACS的终端,其性能的优劣直接影响乳腺X线影像诊断的质量。本文就乳腺X线影像应用专业显示器与普通显示器的乳腺病变影像学特征的显示进行对比分析,并探讨专业显示器的临床应用价值。

方 法

1.一般资料

从本院PACS中调阅2010年7月份500例患者的数字化乳腺X线摄影影像资料作为研究对象,患者均为女性,年龄28～79岁,平均49.44岁;乳腺类型包括:①致密腺体型;②多量腺体型;③少量腺体型;④脂肪型。全部使用Hologic LORAD MIV Selenia数字化乳腺X线摄影机,均摄双侧乳腺头足轴位 (CC)及内外侧斜位(M LO)片。

2.图像显示

所有影像资料同时传入一台配置医用专业显示器的工作站和另一台配置普通彩色显示器的工作站,医用专业显示器采用BARCO MDNG-5121 CB(2560×2048,60Hz)竖屏、单色、医用LCD型显示器,普通显示器采用 HPL 1710(1280×1024,60Hz)横屏、彩色、LCD型显示器。影像显示软件均采用 GE Centricity RIS CEV 2.0。

3.资料分析

由2名乳腺影像资深放射科诊断医师及2名资深技师共同参与图像分析与对比,对于有意见分歧的病例经讨论取得一致后作最后评定。

根据2003年美国放射学会提出的《乳腺影像报告和数据系统,breast imaging reporting and data system,BI-RADS》(第 4版),对病变描述:①肿块:在两个不同投照位置均可见占位性病变,有凸出的边缘,以边缘征象对判断肿块的性质最为重要。②不对称致密影:无明显凸出边缘的可疑肿块。③粗糙或爆米花样钙化:直径>2～3mm。④细小的多形性钙化(颗粒点状钙化):大小、形态不一,直径 <0.5mm。⑤结构扭曲:指正常结构被扭曲但无明确肿块,包括从一点出发的放射状影和局灶性收缩,或者在实质的边缘扭曲。⑥皮肤增厚:可为局灶或弥散分布,厚度>2mm。⑦腋淋巴结肿大:增大的(直径常>2cm),无脂肪密度的腋区淋巴结。⑧乳头回缩:乳头被牵拉下陷[1]。

4.统计学处理

采用SPSS 16.0软件,进行χ2检验精确双侧,P<0.05定义为差异显著。

结 果

1.两种显示器性能参数比较

从显示器的性能参数来看,影响显示器显示效果的主要因素为亮度、分辨率、对比度、灰阶和像素。从表1可见,医用专业显示器(BARCO MDNG-5121)在亮度、分辨率、灰阶、像素上都优于普通显示器(HPL 1710)。

2.两种显示器对乳腺病变显示率的比较

通过对肿块、微小钙化、粗钙化、不对称致密影、结构扭曲、腋淋巴结肿大、乳头回缩、皮肤增厚等征象的对比分析(表2),显示医用专业显示器对微小钙化(图1)、不对称致密影(图2)、肿块(图3)的显示率均高于普通显示器(P<0.05),有利于软阅读模式下的放射影像诊断。

表1 医用专业显示器与普通显示器的性能参数

表2 医用专业显示器与普通显示器对乳腺病变的显示率(%,例)

讨 论

1.影像作业流程

医学影像诊断可分为三个阶段:①影像生成;②影像认知;③影像解读及交流。其中每一阶段都会影响诊断质量[2]。乳腺疾患的早期诊断取决于细小肿块与钙化点的清晰显示,因此对于前两者的要求更为严苛。

2.全视野数字化乳腺摄影的优越性

目前已普遍使用的全视野数字化乳腺摄影技术(FFDM)是利用光导性将X线直接转换成电信号产生数字图像,其特点为:①能进行多种多样的图像后处理技术(调节窗宽、窗位,调整图像的对比度和亮度,以及图像放大等功能),使其图像具有很高的空间分辨率和对比度;②可应用显示屏软阅读的技术方式识读图像,与硬拷贝识读相比能明显提高诊断效能[3]。

3.显示系统的重要性能指标

在显示系统的所有特性中,关键性指标为空间分辨率与对比度分辨率。其中,空间分辨率因受显示器点阵密度或像素尺寸的限制,其最大值通常是不可调节的。在实际应用中可通过调节显示器亮度、显卡的亮度映射表(LUT)及一些其他参数实现。LUT的主要作用是将由数字化X线摄影机中获取的乳腺图像的像素值转换成显示屏上的光点,组合成显示图像。

4.普通显示器仅能用于临床参比

本研究显示医用专业显示器的显示效果明显优于普通显示器的显示效果,但在实际应用中由于医用专业显示器价格十分昂贵,医院配置显示器时往往因考虑资金投入等问题,仅能满足部分科室(站点)的诊断需求,而对于一般临床站点则配置普通显示器为临床医师作为诊治参考应用和教学。因此必须提醒应用普通显示器阅读乳腺影像时,必须将影像科出具的诊断报告书作为参比进行阅读。

医用专业显示器与普通显示器相比,其具有高分辨率、高清晰度、均匀的亮度及细致的灰阶,其对乳腺病变的显示优于普通显示器,当PACS系统还不能完全达到“3A”标准(anyone,anytime,any where)时,对乳腺肿块、微小钙化和不对称致密影的诊断应以医用专业显示器显示的影像为依据。

1.American College of Radiology.BI-RADS:mammography In:Breast imaging reporting and data system:BI-RADS atlas,4the do Reston:American College of Radiology,2003

2.曹厚德.“软阅读"及专业显示器.中国医学计算机成像杂志,2006,12:359-363

3.Kim AY,Cho KS,Song KS,et al.Urinary calculi on computed radiography:comparison of observer performance with hardcopy versus soft-copy images on different viewer systems.AJR,2001,177:331-335