DR系统在中足损伤摄影中的应用

赵静品 张泽坤 贾晓英 吴慧钊 任国山

足部外伤性骨折是临床常见的骨折类型，在模拟X线成像时代，传统屏-片系统X线影像对足部的骨骼及周围软组织显示欠佳。虽然跗跖关节损伤相对较少，但由于局部组织重叠，传统屏-片系统X线影像对跗跖关节骨折脱位显示不理想。DR系统以其强大的后处理功能，在足部X线成像中得到了更为理想的影像质量，为了探索DR系统在足跗跖关节摄影中的应用价值，现对传统屏-片系统和DR系统的成像质量进行比较。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2008年10月至2010年12月中足部外伤在河北医科大学第三医院放射科行DR足部检查的患者190例，男133例，女57例;年龄18～75岁，平均43.5岁。患者中足部有不同程度的压痛，周围肿胀，可见皮下瘀血，不能负重。获得原始图像后，在后处理工作站上应用组织均衡功能，调节窗宽窗位、进行图像切割及局部缩放等功能对原始图像进行后处理。并随机对其中30例，有明显压痛并同意检查的患者进行传统屏-片系统X线摄影作对照。

1.2 设备 DR系统为西门子AXIOM Aristos MX通用系数字X线摄影系统，由锐珂DryView 6850激光打印机与其匹配，使用胶片为柯达DV医用红外激光胶片;传统屏-片系统为GE海神500 mA X线机匹配柯尼卡SMT-XW100湿式洗片机，使用柯达MXG感绿X线胶片。

1.3 诊断方法及标准 所有足部影像都打印或冲洗成硬拷贝胶片，由2名放射科高年资医师、2名高年资技师对所有足部影像进行分析，评价其对足跗跖关节骨折脱位、足整体及周围软组织的显示。骨折以发现骨折线为诊断依据;有明显压痛但未发现骨折线的按未骨折计;足整体显示满意的标准是足尖到距跟骨的骨质都能清晰显示，邻近骨结构有较好显示;周围软组织显示满意的标准是足趾骨周围、跖骨周围及跗骨软组织轮廓显示清晰。

1.4 统计学分析 对同时进行DR系统和传统屏-片系统X线摄影的30例病例的各项数据采用配对资料四格表χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 190例DR足正斜位影像学所见 发现骨折72例，男51例，女21例;年龄18～73岁，平均年龄40.3岁;其中第5跖骨基底单纯骨折48例，其他跗跖关节多发骨折24例(其中第2跖骨骨折16例，第3跖骨骨折8例，第4跖骨骨折7例，第1跖骨骨折6例，内侧楔状骨骨折4例，骰骨骨折5例);跗跖关节脱位17例;足部骨骼及软组织显示满意的分别为182例和179例。

2.2 对照组30例影像学所见 对照组30例DR足正斜位影像发现骨折13例(其中第5跖骨基底单纯骨折8例，其他跗跖关节骨折5例)，脱位3例;传统屏-片系统X线足正斜位影像发现骨折9例(其中第5跖骨基底单纯骨折8例，其他跗跖关节骨折1例(χ2=9.36，P ＜0.05)，漏诊4例(第2跖骨基底骨折3例、第3跖骨基底骨折1例)，脱位3例;DR影像足整体及周围软组织显示满意的为29例和28例，传统屏-片系统X线足影像两者显示满意的分别为10例(χ2=10.73，P＜0.05)和9例(χ2=15.65，P ＜0.05)。

3 讨论

3.1 跗跖关节解剖特点 跗跖关节由远排跗骨及第1～5跖骨基底组成，形成四个独立关节。其中第2跖骨基底与轴位楔状骨构成榫卯样结构，形成跗跖关节稳定的重要骨性因素［1］。除骨性结构外，每一跗跖关节都有纵向的背侧韧带和跖侧韧带加强，跗间韧带以及横向跖骨基底间骨间韧带加强，Lisfranc韧带位于第二跖骨基底内缘和内侧楔骨外缘间的骨间韧带，是维持跗跖关节稳定的重要结构。跗跖关节诸骨的紧密排列，周围韧带的牢固连接，使跗跖关节成为坚强而稳固的关节。

3.2 损伤机制 跗跖关节损伤多由高能量损伤所致，分为直接暴力损伤和间接暴力损伤两种：直接暴力损伤是指足背受暴力直接挤压或撞击引起;间接损伤机制较为复杂，常常为运动员损伤、坠落伤或扭伤所致，典型损伤较常见于赛马事故。另一种较典型的间接损伤机制为足跖屈时承受轴向暴力的同时，足部产生反向的旋转暴力所致。

3.3 临床表现 跗跖关节骨折脱位后，足中部疼痛、肿胀常见，不能负重，沿跗跖关节有触痛，并常伴有严重软组织挫伤、血管损伤，可引起骨筋膜室综合征以及缺血性足坏死［2］。后足固定后，前足旋前、内收或旋后外展，可诱发足中部疼痛，有诊断意义。

3.4 跗跖关节DR影像特征 DR系统获得的足部X线影像成像比传统屏-片系统X线足部影像清晰，能得到更丰富的影像信息。30例DR足正斜位影像发现骨折13例，传统屏-片系统X线足正斜位影像发现骨折9例，其中传统屏-片系统平片对单纯第5跖骨基底骨折没有漏诊，漏诊主要集中在第1～4跗跖关节骨折，特别是第2、3跗跖关节骨折，由于局部组成骨多，影像重叠明显，传统屏-片系统平片分辨率相当较低。可见DR系统X线成像技术在显示跗跖关节骨折脱位时比传统屏-片系统X线成像技术敏感性高，因此提高了跗跖关节骨折脱位的检出率。

3.5 传统X线成像技术的弊端 传统X线摄影采用模拟技术，图像灰阶度分辨力低，无法使用计算机处理，也不便于储存和传输，更谈不上异地医生同时观察同一幅图像(如远程诊断)，患者影像资料不能实现众人共享。传统X线摄影需要的曝光剂量相对较大，且X线摄影一旦完成，影像质量再不能改善，当质量达不到要求时往往需要重新投照，给投照者和患者带来负担。再则，胶片的丢失、损坏和变质所引起的信息丢失也是一个难以解决的问题。

3.6 DR系统的特点 DR影像比传统屏-片系统X线影像在发现跗跖关节骨折、显示足整体及足周围软组织方面有较大的优势，这是由DR的特性决定的，西门子AXIOM Aristos MX通用系数字X线摄影系统为间接能量转换即碘化铯/非晶硅型，曝光前，先使硅表面存储阳离子而产生均一电荷［3］，导致在硅表面产生电子场;曝光后，X线图像被储存在每一个像素中;半导体转换器读出每一个素，完成模数转换。DR系统量子检测效率(DQE)可达74%;DR系统曝光宽容度大［4］，可自动和手动调整曝光条件，曝光条件易掌握，在足部摄影时曝光参数的取值范围大。DR图像清晰度和空间分辨率高，动态范围宽(104～106)，我们所用的碘化铯/非晶硅型的平板探测器转换效率高、动态范围广、空间分辨率高、在低分辨率区X线吸收率高(原因是其原子序数高于非晶硒)、环境适应性强，是目前主流的数字化X线成像产品。

DR是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术相结合而形成的一种先进的X线摄影技术，它通过A/D转换和D/A转换，使图像实现了数字化，打破了传统X线机的观念，实现了X线图像的数字化转变。其优势特点如下：(1)动态范围广，都有很宽的曝光宽容度，因而允许照相中的技术误差，例如本文中的足部DR摄影，一次曝光即可获得从皮肤到骨骼的全部信息［5，6］，所以能清晰显示足部整体及足周围软组织;(2)分辨率高，图像清晰、细腻，医生可根据需要进行诸如数字减影等多种图像后处理，以期获得理想的诊断效果;(3)具有强大图像后处理功能，依据诊断需要调节适当的窗宽和窗位，可以随意使图像反转、黑白反转、局部放大等，从而更易于观察，提高诊断率，满足各种不同的诊断需要，通过一系列影像后处理如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑等功能，可从中提取出丰富可靠的临床诊断信息，尤其对早期病灶的发现可提供良好的诊断依据;(4)所需X射线计量要少，DR数字拍片系统的量子捕获效能高达60%以上，而传统的拍片系统只有20%左右，对比度的观察能力提高了45%，得到相同图像质量的X线剂量减少最高达60%以上;(5)计算机无片化档案管理方法取代片库房，节省大量的资金和场地，极大地提高工作效率。

3.7 DR的不足 DR系统的价格要比其他诊断用X线成像系统如CR高，引进成本大;DR系统只能一机专用，与CR等其他成像系统不能兼容;DR系统的空间分辨率不如传统屏-片系统高。

数字化X线摄影(DR)系统的出现给放射科的工作模式带来了翻天覆地地变化，DR系统因其强大的后处理功能和足够的宽容度拓展了X线检查的适用范围［7］，能够提高跗跖关节骨折脱位的检出率，并清晰显示足部整体及足周围软组织，是足部外伤理想的X线检查手段。

1 Berg JH，Silveri CP，Harris M.Variant of the lisfranc fracture-dislocation：a case report and review of the literature.J Orthop Trauma，1998，12：366-369.

2 Preidler KW，Peicha G，Lajtai G，et al.Conventional radiography，CT and MR imaging in patients with hyperflexion injuries of the foot：diagnostic accuracy in the detection of bony and ligamentous changes.AJR Am J Roentgenol，1999，173：1673-1677.

3 李涛.CR与DR的比较.医疗设备信息，2004，19：40-41.

4 Woodard PK，Slone RM，Gierada DS，et al.Chest radiography：depiction of normal anatomy and pathologic structures with selenium-based digital radiography versus conventional screen-film radiography.Radiology，1997，203：197-201.

5 尹志军，马彪，漆兰，等.数字化X线摄影技术的进展.医用放射技术杂志，2003，12：5-6.

6 陈玉莉.数字化X线摄影系统对早期类风湿性关节炎的诊断价值.山东医药，2009，49：67-68.

7 田树平，张燕群，叶宏军，等.DR成像技术在严重急性呼吸综合征病人临床诊治过程中的应用.中国医学影像技术杂志，2003，19：814-816.