乳腺数字化放射成像中参数自动优化模式与影像质量的关系探讨

朱明霞，欧阳羽△，张 静，罗启明

（1.重庆医科大学附属第一医院放射科 400016；2.重庆市巫山县中医院放射科 404700）

随着影像设备数字化进程的不断推进，乳腺数字化放射成像（digital radiography，DR）得到广泛应用［1］。乳腺DR与传统乳腺屏胶系统和CR（computer radiolography）比较，有着高效率的直接成像、较高的影像对比度、强大的后处理技术以及较低的吸收剂量等优势［2－3］。其曝光模式参数自动优化（automatic optimization of parameter，AOP）是基于预曝光级技术上的一种更先进的设计，系统根据预曝光的资料自动选择阳极靶、滤波器、千伏值（kV）及毫安值（mAs）并控制曝光过程，不仅提高了工作效率，还能更精确地控制各项曝光参数。乳腺DR摄影采用的是全自动AOP模式，它是以乳腺密度为基础自动控制所有曝光参数。现将AOP的3种曝光模式与影像质量的关系进行分析，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机选取2010年3～6月到本科进行乳腺摄影的180例女性受检者，依照3种AOP模式即剂量优先模式（DOSE）、标准曝光模式（STD）和对比度优先模式（CNT）随机分为3组（n＝60），年龄22～82岁，3组平均年龄分别为49.0、47.0、48.5岁，呈正态分布，且各组分布一致。各组腺体类型［4］分布一致，均为致密型（Ⅰ型）5例，退化型（Ⅱ型）5例，索带导管型（Ⅲ型）5例，混合型（Ⅳ型）45例。

1.2 摄片方法 采用GE公司全数字平板乳腺摄影系统（full field digital mammography，FFDM）Senographe 2000D，ADW4.4软件平台，2个5MP LCD显示屏。应用乳腺DR系统分别采用DOSE、STD、CNT曝光模式，对模体和受检者进行摄影。模体每种AOP模式摄4次，厚度均为5cm，压力均为42 daN，3组共计12幅图像的各项技术指标由计算机提供并记录。每位受检者均进行常规双乳头尾位和内外斜位摄影，3组不同模式的共计720幅图像的各项技术指标亦被记录下来。

1.3 DR图像评估方法 由2位资深的乳腺影像诊断医师在同一乳腺图像工作站5MP显示器独立观察评分。参照模体数字化评分标准及临床影像评估标准分别对模体和受检者的影像进行评分。

1.3.1 模体评分 采用美国放射学会推荐的方法［5］，对乳腺模体内置各模拟病灶从大到小按三级制（分值为1.0、0.5、0.0）评分：模拟纤维单元中能够识别模拟纤维的全长、位置和方向时计1.0分，只能识别模拟纤维的全长的一半且位置和方向正确时计0.5分；模拟钙化单元中能够在正确位置识别4个以上仿真钙化点时计1.0分，能识别2～3个模拟钙化点时计0.5分；模拟肿块单元中能够在正确位置上识别模拟肿块密度差及圆周边界线时计1.0分，有密度差但无圆周边界线时计0.5分；低于以上标准时计0.0分。

1.3.2 评估乳腺影像质量 参考相关文献对所有图像进行主观评价及分级［6］。甲级片：头尾位要求乳头呈切线位显示在胶片横线中心，近胸壁侧可见腺体后脂肪，无异物等伪影，无人为皱折影像；内外斜位要求胸大肌延伸至乳头后线或以下，并有一定宽度，包括腋窝组织，乳头呈侧位；两位置均无腺体聚拢重叠，无影像模糊。乙级片：图像显示不够标准，异物重叠或有皱折影，乳头不呈切线位。丙级片：腺体组织不能辨别，影响诊断。

1.4 统计学处理 应用SPSS16.0软件对数据进行统计学分析，计量资料以±s表示，采用方差齐性分析，两两比较采用SNK法和秩和检验Kruskal－wallis法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

模体摄影3种AOP模式的各项技术指标平均值、模体摄影3种AOP模式乳腺模拟图像质量评分、受检者乳腺摄影3种AOP模式各项技术指标平均值和受检者乳腺摄影3种AOP模式图像质量评估见表1～4。

表1 AOP模式模体摄影各项技术指标平均值±s，n＝4）

表1 AOP模式模体摄影各项技术指标平均值±s，n＝4）

＊：P＜0.05，与DOSE模式比较；＃：P＜0.05，与STD模式比较。

AOP模式 平均管电压（kV）平均管电流（Ma）平均AGD（mGY）平均ESE（mGY）.25 STD 28.00±0.00 49.50±3.00 1.05±0.69＊ 4.31±0.24 CNT 27.00±0.00＊＃115.75±9.50＊＃ 2.18±0.15＊＃ 8.80±0.69＊＃DOSE 28.00±0.00 40.50±3.00 0.88±0.07 3.60±0

表2 AOP模式模拟图像质量评分表（±s，分）

表2 AOP模式模拟图像质量评分表（±s，分）

＊：P＜0.05，与DOSE模式比较；＃：P＜0.05，与STD模式比较。

AOP 模式 纤维 钙化 肿块DOSE 5.00±0.00 4.00±0.00 4.50±0.00 STD 5.12±0.25 4.00±0.00 4.50±0.00 CNT 5.87±0.25＊＃ 4.37±0.25＊＃4.75±0.29

表3 受检者乳腺摄影AOP模式各项技术指标平均值±s，n＝60）

表3 受检者乳腺摄影AOP模式各项技术指标平均值±s，n＝60）

＊：P＜0.05，与DOSE模式比较。

AOP模式 平均管电压（kV）平均管电流（Ma）平均AGD（mGY）平均ESE（mGY）.15 STD 28.44±1.18 51.65±10.88 1.11±0.19 4.60±1.26 CNT 28.14±0.99＊ 112.28±28.75＊ 2.13±0.42＊ 9.17±2.40 DOSE 28.80±1.14 43.89±9.24 0.94±0.16 4.10±1＊

表4 AOP模式受检者乳腺摄影图像质量评估（幅）

3 讨 论

近年来，中国乳腺癌的发病率和死亡率呈逐年上升趋势［7］。目前，国际公认的乳腺X线摄影检查仍然是乳腺癌早期发现、早期诊断的首选方法，在乳腺癌的普查、诊断、随访中起重要作用［8－10］。而乳腺作为射线敏感组织，其辐射致癌的危险度的权重系数为0.15，仅次于性腺［11］，因此，应做到放射防护的尽可能的低剂量原则，即用尽可能低的剂量获得临床诊断需要的影像质量。参考美国乳腺成像设备质量标准法（mammography quality standards act，MQSA）规定：标准乳腺每幅图像的平均腺体剂量（anerage glandular dose，AGD）不得超过3 mGy。目前，乳腺DR的较广泛使用，为减少乳腺的辐射剂量提供了可能，有研究证明乳腺DR的AGD值较传统的屏胶系统剂量减少27%或22%［12－13］。

3种AOP模式的曝光技术指标中，乳腺辐射剂量主要由AGD值代表，因为大部分的辐射能量沉积在乳腺的上部，乳腺的下部沉积的能量较少［14］，AGD能代表乳腺整体吸收剂量。本研究中无论是乳腺模体还是临床受检者，其AGD值均小于3mGy，符合国际规定剂量，因此，均可使用。通过表1可以看出，针对同一乳腺模体，保证压力和压迫厚度相同、照射野大小不变的条件下，DOSE、STD、CNT 3种模式 AGD值比较，DOSE模式的AGD值最小，CNT模式最大，STD模式居中，且差异均有统计学意义，通过表2知道，3种模式的12帧图像得分均高出MQSA现行标准，即纤维达5分，钙化及肿块达4分，总分大于13分，均满足诊断的要求，其中CNT模式在纤维及钙化的模拟图像上得分更高，与DOSE及STD模式比较，差异有统计学意义。本研究提示，临床受检者乳腺摄影3种AOP模式中，仍然是CNT模式的AGD值最高，较STD模式增加了91.89%，但图像质量比较差异无统计学意义，提示3种AOP模式的辐射剂量和图像质量均符合规定及达到诊断要求。鉴于乳腺组织对放射线敏感性，过量吸收和累积都有诱发乳腺癌的风险，所以操作者在保证乳腺图像质量的前提下，建议CNT模式不作为常规方法使用，应尽量选择AOP模式中低剂量的DOSE模式或STD模式，仅在特别需要显示纤维条索灶或钙化灶时谨慎使用CNT模式。

总之，在进行乳腺摄影时，每种曝光模式都应通过质量测试和评估，建立严格的质量控制体系，达到MQSA质量和剂量标准，选取最优化的曝光模式，做到图像质量标准化，吸收剂量最低化。

［1］ 黄琦文.数字化DR钼靶检查技术在乳腺疾病中的应用［J］.中外医疗，2010，29（33）：182－183.

［2］ 张云俊.乳腺DR摄影及质量控制［J］.江苏医药，2010，42（12）：1456－1457.

［3］ 郭蕊霞.数字 X线摄影——CR、DR的比较［J］.当代医学，2010，16（14）：31.

［4］ 胡永升.现代乳腺影像诊断学［M］.北京：科学出版社，2001.

［5］ 日本医学放射线学会.乳腺X线摄影指南［M］.2版.北京：人民军医出版社，2009.

［6］ 罗小梅，周德安，冯仕庭.低剂量CR乳腺钼靶摄影的应用研究［J］.中华实用中西医杂志，2008，21（14）：1216－1217.

［7］ 彭卫军，顾雅佳.重视乳腺影像学检查技术和诊断水平的普及与提高为降低我国乳腺癌发病率而努力［J］.中华放射学杂志，2009，43（5）：453－454.

［8］ Knox S.The European advocacy perspective on mammography screening［J］.Breast，2011，20（1）：93－95.

［9］ Morimoto T，Sasa M，Yamaguchi T，et al.Breast cancer screening by mammography in women aged under 50 years in Japan［J］.Anticancer Res，2000，20（5C）：3689－3694.

［10］戴萍，陈留斌，渝莉.乳腺癌70例X线诊断与分析 ［J］.重庆医学，2005，34（1）：73－77.

［11］燕树林.全国医用设备使用人员上岗考试指南——乳腺摄影技术分册［M］.北京：军事医学科学出版社，2007.

［12］Gennaro G，di Maggio C.Dose comparison between screen／film and full－field digital mammography［J］.Eur Radiol，2006，16（11）：2559－2566.

［13］Hendrick RE，Pisano ED，Averbukh A，et al.Comparison of acquisition parameters and breast dose in digital mammography and screen－film mammography in the American College of Radiology Imaging Network digital mammographic imaging screening trial［J］.Am J Roentgenol，2010，194（2）：362－369.

［14］陈大伟，刘春生，贺强，等.减小乳腺检查中吸收剂量的实验研究［J］.中华放射医学与防护杂志，2002，22（6）：445－446.