X线数字拍片吻合式遮线器在临床的应用价值

卓越，刘毅，梅昕，杜风芝

新疆生产建设兵团农六师医院放射科 ，新疆 王家渠 831300

0 前言

拍片时根据部位调节遮线器的大小、尽量缩小照射野（FOV）[1]，以减少无用面积照射，但FOV为同步开闭的矩形限束照射野[2]，不能严密遮挡非矩形、弧形边缘和特殊体型（除多数正位）的部位，曝光时产生较大的无用原发射线面积，对人体产生较强的辐射和影像显著的散射干扰。故设计吻合部位轮廓的遮线器，可弥补传统遮线技术的不足。

1 材料与方法

1.1 设备仪器

应用加拿大idc公司产的DR Xplorer 1600型拍片机，配AEC自动曝光控制装置及4叶活动遮线器。剂量测试仪：60601-2标准的穿透电离室型测量系统、瑞典RTI DoseGuard剂量面积乘积仪和所带RTI WinODS软件可提供计算程序并记录显示出剂量面积乘积DAP值（mGy·cm2）[2-5]。

1.2 吻合式遮线器

球管窗口前固定270 mm×180 mm的铁板方框，中间有110 mm×120 mm的矩形口，四边铁槽内有强磁扣可吸附250 mm×180 mm、厚6 mm的铁盒，7块铁盒上等距做两个90 mm×70 mm和100 mm×120 mm的矩形口，盒内装5 mm厚的铅橡皮、其上按部位皮肤轮廓刻画出头部、胸、骨盆正位、头胸脊柱和四肢侧位等13.32～19.98 cm的FOV，即为吻合式FOV。上下左右移动、旋转颠倒该铁盒并调节摄影距离，通过定位灯光使FOV边缘与被照部位边缘吻合。

球管装有两个30 cm长的呢绒绳小挂钩，可钩住遮线板两下角的小孔，避免板掉落伤人。摄影距离：胸正位为150～200 cm，其余均为100 cm。使用时摆好体位、对好中心线，任意移动并调节摄影距离，使遮线板中FOV的边缘与被照体边缘尽量吻合，磁铁吸附固定，即可曝光。机械线条图，见图1。

图1 X线数字拍片机吻合式遮线器机械线条简图

1.3 资料

表1 同一部位同条件传统矩形遮线器与本文吻合遮滤器曝光剂量面积比较

注：左半部分为同部位同曝光条件传统矩形照射野总面积所产生的体表入射总剂量mGy·cm2与右半部分吻合式照射野的面积和减小的体表入射总剂量mGy·cm2。

收集将近4年用吻合式遮线器拍的肩、骨盆、胸正和胸、脊柱、膝、肘、踝侧位片8000张与传统遮线器所拍同部位的照片8000张，评价照片质量和辐射剂量DAP值（mGy·cm2），并比较。以上入选者分为志愿者和常规检查者，年龄16～74岁，体厚15～29 cm,男女不分，其中，脊柱、胸廓畸形侧位和肥胖者1397人。

1.4 评价方法

（1）辐射剂量评价：主要评价相对传统同步对称变化的矩形FOV、吻合式FOV遮除的无用有害辐射面积DAP mGy·cm2值：将剂量仪的空气电离室固定在球管窗口前，应用AEC曝光，详细记录相关部位的FOV、曝光条件，剂量与面积之积DAP值等。如胸部正位：在探测平板面上矩形FOV为38 cm×54 cm，其射线投影面积为2052 cm2，剂量为123.80 mGy·cm2，其中头枕部有14 cm×17 cm的无辜射线区和两肩皮肤上缘各有12 cm×9 cm和两腋下的侧胸壁皮肤缘以外各有25 cm×4 cm的空射区，而横膈下有5 cm×27 cm未穿透显示不佳的无用信息区，共计为609 cm2为原发无用有害辐射区。最合理FOV＝矩形FOV－有害无用FOV（2052 cm2－609 cm2＝1447 cm2）。同理其余部位胸、脊柱[6]、膝、肘、踝骨盆等可用同样的方法（也可自行测量）计算，并用剂量仪测量得出的数值，见表1。

（2）影像质量评价的方法：由两名副主任医师、一名副主任技师、主治医师技师各两名双盲打分，参考《全国放射科QA、QC学术研讨会纪要》的标准评定出照片质量等级。评价影像的清晰程度：清晰为甲级片、较清晰为乙级片和不清晰、但可诊断为丙级片。影像质量评价结果，见表2。

表2 传统多叶遮线器曝光片与吻合式高效遮滤器曝光片影像质量评价结果

2 结果

吻合遮线器磁扣吸合装置可不与中心线同步对称移动，遮除了矩形同步对称变化的照射野不能遮除的无用照射区，且结构简单。表1从左到右表示矩形照射野面积的体表入射总剂量mGy·cm2被吻合式照射野遮除了许多无用的照射区，遮除后减少的DAP百分比为21.42%～75.1%。表2显示吻合式FOV其照片的甲级片率达80%。远比传统遮线器的照片质量高。

3 讨论

3.1 传统遮线器

球管窗口前的4叶活动遮线器为两对相互垂直的铅板同步对称开闭，可控制X线在正前方投射呈矩形FOV的大小，尽量缩小遮除无用的原发射线，而减少散射线。其作用与CT前准直器相同。内部灯光反射镜可指示照射野和中心线。而同步对称变化的矩形FOV难以遮严非对称、非矩形的弧形边缘部位，其空射及无辜辐射面积较大，从而产生大量散射线及噪声，其许多产生因素中，照射面积是主要产生因素，一定范围时随FOV面积增加其量也急剧增加。高能量的射线还可发生2次甚至3次的折射，故DAP mGy·cm2值较大。该现象在数字拍片的大视野和大宽容度下再次被放大。总之，散射线除对人体产生潜在辐射损伤外也是破坏影像对比度和清晰度的最大元凶。所以本文为实现显著降低辐射剂量的同时大幅提高影像质量而对传统遮线系统的改进很有必要。尽管吻合遮线野调节对准增加了操作麻烦，但解决了传统矩形野难以遮除的强辐射和照片灰雾度大的难题，尤其是肥胖体型和曲度较大体型及需特殊后处理的影像可在低剂量仍保持高清晰的突出效果，而传统技术达不到此效果。

3.2 吻合式遮线野

传统遮线器只对许多正位适用，而对胸、肩、骨盆、头部正位和胸、脊柱、膝或肘、踝等侧位不适用，无用照射面积太大，辐射剂量大[7-8]。与中心线非同步不对称任意可调的吻合部位轮廓的FOV，可将胸部的头部与两肩上部和两侧胸壁，侧位胸骨前、后背及胸腰背部大片三角形空曝区遮除 。骨盆正位：虽可用矩形遮挡，但上下边同步缩小不可能遮挡性腺而受到高强度照射，而胸部膈下也有类似半圆的未穿透的无用信息区、他还折射使肺底影像产生灰雾度，故可在膈面下10 cm和坐骨弓部设计相应的半圆形突起的铅橡皮，遮挡了膈下无用信息区和骨盆最敏感的性器官的无辜辐射。同理膝侧位的腘窝后、髌骨上下，肘侧位窝前及肘后上下的大片三角形和胫骨和踝关节侧位前方到足背皮肤以外的矩形空曝区被遮挡，曝光条件最高的腰骶侧位其椎体靠后不对称且呈“S”形的弧形边缘，腹前壁遮挡刚好其腰背处有一大片高强度的空曝区[5]，上下最不对称的肩关节正位，中心线对准喙突、下缘包括肩胛骨时肩部皮肤上到半个脸部均受到较大面积的空射和无辜照射，其中敏感的眼球和甲状腺均受较强的辐射，而吻合式FOV将这些无用照射区均遮除了。需强调的是吻合FOV必须按要求设计，不能大也不能太小：即为吻合FOV[9]，其他部位经认真分析均可自行设计制作。大幅减少DAP值，还可节省电脑储存空间。

3.3 提高图像质量

吻合式遮线器先将各种无用照射遮挡在球管内，减少了量子噪声和电子散射干扰，其自控曝光测量与曝光量精准，自然使影像的清晰度和对比度显著提高。低密度病灶检出率也会提高。

4 小结

传统遮线器矩形限束只对许多正位限束可遮挡严密，而对许多侧位、尤其曲度较大的和肥胖的遮挡不严，无论怎样处理，辐射量和照片灰雾度都很大。而曝光剂量是对传统矩形照射野而规定的，所以仍存留大面积无用的原发射线。而吻合遮线器技术相对遮挡合理严密，使无用原发射线少的多。mGy·cm2的DAP值很低[10]，影像质量必然高于传统拍片质量。

[1]孟代英,袁聿德,李桂兰,等.X线投照技术[M].济南:山东科学技术出版社,1980:54.

[2]黄国祥,樊先茂,张佐成.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2002:73-75.

[3]陈峰,朱志贤,何韦川,等.若干放射诊断典型投照条件下成年受检者器官剂量与有效剂量的估算[J].中国辐射卫生,2005,(14):3-5.

[4]刘海宽,卓维海,郑钧正.X射线诊断所致受检者辐射剂量的表征与评估研究进展[J].中国医学物理学杂志,2008,(2):547-551,566.

[5].张殿星,武乐斌,张翼,等.数字化体层融合在胸部检查中辐射剂量的研究[J].中华放射学杂志,2012,(46):275-278.

[6]张军毅,李月卿,章伟敏,等.数字摄影系统在腰椎中的低剂量应用探讨[J].中华放射学杂志,2007,(41):19-21.

[7]郑钧正.放射诊疗的防护与安全是医疗设备应用安全和质量管理的重点[J].中国医疗设备,2010,25(9):3-5,19.

[8]王相芝.论医用X射线辐射剂量的安全与防护[J].医学信息,2010,(4):1118-1119.

[9]曾勇明,吕富荣,欧阳羽,等.数字X线成像技术-操作规范与剂量优化[M].重庆:重庆出版集团、重庆出版社,2009:104-117.

[10]赵志成.浅谈放射诊疗过程中如何加强对患者的防护[J].实用放射学杂志,2008,(9):1292.