数字化X线摄影在尘肺病诊断中图像后处理参数的优化与评价

王峥，刘瑞珍，韩书进

（国家卫生健康委职业安全卫生研究中心，北京 102800）

0 引言

职业性尘肺病是我国发病范围最广，危害最为严重的职业病，累积发病已近百万人[1]。根据我国职业性尘肺病诊断标准，尘肺病主要依据X线胸片影像表现进行合理的分期，以作为劳动者申请工伤鉴定和赔偿的主要依据。从上世纪八十年代以来，高千伏屏胶片作为尘肺病诊断的“金标准”，已经得到业内的广泛认可[2]。随着医学影像设备和技术的不断进步，数字化X线摄影由于操作简便，图像高保真，易于保存，已经在临床上得到广泛应用[3]。根据我国《职业性尘肺病的诊断》GBZ70-2015，DR胸片已经可以用于尘肺病诊断，并制定了DR的设备参数和技术标准。为了使DR图像可以满足本院日常尘肺病诊断和筛查需要，并探讨数字化X线摄影在尘肺病诊断中的应用价值，进行本研究。

1 资料与方法

1.1 资料的收集

使用方便抽样选取本院进行职业健康监护劳动者44例，同时拍摄高千伏胸片与DR胸片，其中无尘肺15人，煤工尘肺壹期18人，煤工尘肺贰期6人，煤工尘肺叁期5人，尘肺病阳性病例均有诊断证明书。

1.2 投照设备与条件

高千伏X线胸片使用日本岛津X线机，型号：RAD SPEED M，日本三协自动换片胸片库；使用柯达感蓝X线胶片，尺寸14h14 cm，自动洗片机为上海申贝2600 C。DR胸片使用日本东芝KXO-50S，胶片打印机为AGFA DRYSTAR 5302，干式胶片14 cm×17 cm。胸片曝光条件均符合GBZ 70-2015尘肺病胸片投照参数要求。

1.3 DR图像后处理参数的选择

根据GBZ70-2015及GBZ188-2014对胸片质量要求，查阅相关文献后[2,4]，对本次研究图像处理的后处理参数进行基本设定。关闭增强等辅助功能，先固定对比度，对亮度进行调节，调节至满意，再固定亮度，对对比度进行调节。选择三组不同的亮度/对比度参数组合。在尘肺病患者中随机抽取5例，对DR图像原始数据根据不同的后处理参数进行处理并打印胶片。由五位尘肺病诊断医师根据DR胸片与高千伏胸片对小阴影的密集度和肺区分布一致性进行评分，①很不一致；②不一致；③基本一致；④比较一致；⑤非常一致。取平均评分最高的图像后处理参数对其余病例DR图像进行相同的处理后打印胶片。由三名尘肺病诊断医师进行盲法独立读片，对胸片小阴影的密集度和肺区分布进行判定。

1.4 统计学分析

使用SPSS 19.0软件包，计量资料用方差检验，计数资料用χ2检验，一致性检验采用Kappa检验，检验水准α=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同后处理参数下DR图像与高千伏图像对比

注：图1-4为同一煤工尘肺壹期患者高千伏胸片与不同后处理参数DR胸片。图1为高千伏胸片。图2为DR胸片，亮度/对比度为24/18。图3为DR胸片，亮度/对比度为24/14。图4为DR胸片，亮度/对比度为20/18。

2.2 五名尘肺病诊断医师对不同参数DR胸片与高千伏胸片的影像学等效性评分

通过方差分析，认为三组参数间有显著性差异，通过两两比较，认为亮度/对比度为24/18时DR胸片与高千伏胸片的等效性最好，见表1。

表1 不同参数DR胸片与高千伏胸片影像学等效性评分

2.3 DR与高千伏胸片在不同期别尘肺病诊断上具有中等一致性。

表2 DR与HKV胸片不同期别尘肺诊断一致性

2.4 DR胸片与高千伏胸片诊断结果的一致性分析

使用DR胸片与高千伏胸片进行尘肺病诊断时，DR的诊断完全一致的占53.3 %（23/44）,高千伏胸片诊断完全一致的占43.2 %（19/44），通过卡方检验，χ2值5.278，P值为0.02，P＜0.05，两者有统计学意义，可以认为在使用DR胸片时，不同诊断者之间的诊断一致性更高，见表3。

表3 三名诊断医师使用DR胸片与高千伏胸片诊断结果的一致性分析

3 讨论

DR的图像后处理技术可以根据临床诊断需要对图像的原始数据进行不同算法的重建，以获得最大量的图像信息，在临床上有利于病变的检出[5]。在尘肺病筛查和诊断中，为保证诊断结果的稳定性和延续性，我国在2015年新修订的《职业性尘肺病的诊断》GBZ70-2015中，虽然允许DR摄片技术可用于尘肺病的筛查和诊断，但在附录F中要求，数字化摄影胸片不应使用降噪、边缘增强等图像处理技术，但由于各个DR设备厂商的技术差异，不同DR设备的技术参数应根据临床需要进行微调，以保证DR胸片与高千伏胸片有最大程度的等效性。在本研究中，先对本院DR设备参数进行基本设定，关闭边缘增强和噪声，仅通过亮度/对比度对图像进行调节，根据相关文献中所提供亮度/对比度值打印胶片。经本院诊断专家讨论后认为使用此参数时DR胸片与本院高千伏胸片在尘肺病的影像表现等效性上并不满意。通过对亮度/对比度进行微调，选取三组不同参数的DR图像由本院诊断专家根据与高千伏胸片的等效性程度进行评分。根据评分结果，本院诊断专家认为当亮度/对比度为24/18时，DR胸片在肺纹理和小阴影的显示上与高千伏胸片的等效性最好。与文献报道[6]的亮度/对比度值20/17略有差异，考虑可能与不同诊断机构之间高千伏胸片的差异或诊断医师的诊断习惯有关。所以不同的诊断机构在使用DR进行尘肺病诊断或筛查时，应在充分研究参考文献的前提下，探索适合本单位的摄片条件，最大限度的保证DR胸片与高千伏胸片具有等效性，使尘肺病诊断具有的稳定性和延续性。

尘肺病诊断的核心是正确的解读X线胸片，利用小阴影密集度，肺区分布等指标进行恰当的分期。本次研究通过对DR胸片和高千伏胸片的诊断结果进行分析后发现，DR胸片在尘肺病的分期上与高千伏胸片具有中等一致性，与多数的文献报道一致[4,7,8]。DR胸片虽然在肺区密集度分级与高千伏胸片有所差异，但总体密集度和肺区分布差异不大，因此在尘肺病期别的判定上与高千伏胸片差别不大。为了减少诊断者自身和诊断者之间的诊断差异，根据《职业性尘肺病的诊断》GBZ70-2015，尘肺病诊断需要至少三名具有诊断资质的医师集体诊断，因此尘肺病诊断医师之间的诊断一致性对于诊断结果至关重要。在本次研究中，三名诊断医师分别进行盲法独立阅片，通过对诊断结果的分析后认为，使用DR胸片时尘肺病诊断医师在诊断一致性上要高于高千伏胸片，考虑可能是由于DR胸片能够提供更好的对比度和清晰度，能够更好的显示结节，网状，线状和支气管血管异常等病变，有效提高了病灶与周围组织的对比度，使小阴影凸现出来，提高了读片者的判断能力[4]。

综上所述，在使用DR进行尘肺病诊断时，应根据本单位设备情况、诊断习惯等对DR设备后处理参数进行优化，使DR胸片与高千伏胸片在尘肺病的影像表现上具有等效性，保证尘肺病诊断的稳定性和延续性。在尘肺病诊断中，使用DR胸片可以提高不同诊断医师之间的诊断一致性，减少因诊断差异而引起的医疗纠纷。