1∶1 DR胸片在全身放疗中的应用及质控研究

张信起，吕梦婷，杜坤隆，孙泽宇，鲍永超，张寅丰

(河北医科大学第二医院医学影像科，河北 石家庄050000)

全身放疗即全身照射(total body irradiation，TBI)，是放射治疗特殊照射方法之一，广泛应用于骨髓移植和外周血干细胞移植治疗[1]。肺是对放疗较敏感的器官。大剂量全身照射可导致间质性肺炎，间质性肺炎是TBI主要不良反应之一，是移植相关死亡的主要原因[2-3]。为了防止间质性肺炎的发生，在全身放疗时用一个与肺大小形状一样的肺挡铅对肺进行有效保护，该肺挡铅根据患者DR胸片显示的肺野大小形状制作，其肺野大小形状必须跟肺的大小形状一致才能对肺进行准确地保护。因此，要求患者的肺与DR胸片上显示的肺野相比为1∶1，即该DR胸片是1∶1 DR胸片。与患者肺相比较，胸片显示的肺野过大或过小，会使肺挡铅过大或过小，影响全身放疗的效果。挡铅过小对肺的防护不完全，可导致间质性肺炎。在实际放射工作中，由于多种因素的影响，使DR胸片肺野的大小形状与患者肺的大小形状不一致，影响了全身照射的疗效。笔者对1∶1 DR胸片在全身放疗中的应用进行了相应的质控研究，取得了较好的效果，报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2016年1月—2019年6月于我院拟行全身放疗的1∶1 DR胸片检查的患者47例。纳入标准：①骨髓移植患者；②外周血干细胞移植患者；③能配合站立胸部DR检查；④听力正常患者。排除标准：①恶性血液病非移植患者；②不能站立患者；③耳聋患者。其中男性21例，女性26例，年龄21～61岁，平均(38.0±2.7)岁。按患者胸部的体厚(前后径)分为A、B、C 3组，A组17例(体厚H1≤20 cm)，B组15例(体厚H2>20～24 cm),C组15例(体厚H3>24 cm)。

本研究经医院伦理委员会批准通过。患者签署知情同意书。

1.2设备 本研究采用DR设备为plnlip Bucky Diagnost VS系统。50 kV高频高压发生器。焦点大小1 mm，平板探测器(flat panel detector，FPD)：非晶硅平板，FPD单个像素200 μm图像。球管固有滤过铝2.5 mm/75 kV，附加滤过铝1 mm+0.1 mm铜。滤线栅：高密度固定式滤线栅，栅比10∶1。滤线栅焦距180 cm，最大照射野43 cm×43 cm。富士PIX-7000干式激光打印机。测量卡尺、卷尺各1把。

1.3检查方法

1.3.11∶1 DR胸片模体实验 本研究之初，做一个不同体厚的类似胸部形状的椭圆形模体，左右径28 cm,前后径可分别改变为18，20，21，23，24，26，27 cm，对该模体进行DR成像，筛选模体DR图像上的左右径与模体本身左右径大小一致的图像显示比例打印照片。

1.3.21∶1 DR胸片质控前后检查方法 质控前，患者站立,前胸紧贴探测器板，两肩平放，肘内旋，调整合适的照射野，焦片距设定180 cm，中心线由第6胸椎射入，曝光模式为自动控制曝光。深吸气后屏气曝光，常规胸部图像后处理，按所得图像大小100%比例打印胶片，作为1∶1 DR胸片。质控后，除按质控前相同的检查方法之外，由深吸气屏气改为平静呼吸屏气曝光，图像打印比例，参照模体图像打印比例，即胸部厚度H1≤20 cm的图像打印比例为93%，胸部厚度H2>20～24 cm的图像打印比例为91%，胸部厚度H3>24 cm的图像打印比例为89%。所得图像通过后处理参数的调节和优化，使肋骨与肺野分界清晰，肺野充分显示。47例患者入院后皆行常规胸部DR检查(行常规胸部DR检查时，标记铅号码于胸10肋腋中线处)，对该DR检查的图像，按100%比例打印胸片。根据质控前1∶1 DR胸片的检查方法，该打印照片可以看作质控前1∶1 DR胸片(因为检查方法相同)，以便与同一患者质控后1∶1 DR胸片相比较。放疗前5 d患者行1∶1 DR胸片检查并行质控。测量患者胸部的前后径与左右径(平静呼吸状态下)，根据患者胸部的前后径并参照模体图像打印比例打印照片。

1.3.3胸部左右径与前后径的测量 左右径的测量：为了测量患者胸部左右径的准确性，同时又具有可比性，确定同一测量平面，以两侧腋中线胸10肋处的横断面为测量平面，用铅字码固定于腋中线胸10肋处作为标记，在该处用测量卡尺微贴铅字码，患者平静呼吸状态下测量该处数值代表胸部左右径(包含两侧胸壁的皮肤及软组织)。前后径的测量：由于胸部为非规则椭圆形圆柱体，上部较薄，下部较厚，男女乳腺大小不同，胸部的前后径因测量位置的不同而变化；同时其前后径的大小受呼吸状态的影响，使胸前后径的测量极易产生误差；为了最大程度减少误差，统一测量标准，对每例患者平静呼吸状态下呼气末屏气测量胸厚，测量位置点取第6胸椎上缘(肩胛下角上3 cm)的横断层面，用测量卡尺将胸前后卡紧(可将女性乳腺上限脂肪厚度剔除)，读取卡尺数值代表胸部的前后径[4]。胸部图像左右两侧胸壁间距离：用卷尺测量胸部图像左右两铅号之间距离。

1.4影像数据处理 测量所有患者胸部的左右径S1以及与其胸部图像左右两侧胸壁之间的距离S2，S2对同一患者因其显示比例和呼吸状态不同而不同。S1分别与同一患者不同显示比例和呼吸状态的胸部图像S2相比较，观察S2的变化。为了同一患者质控前后、图像不同的显示比例、不同的呼吸状态之间，S1与S2具有可比性，S1与S2测量需在同一层面。该层面予以铅号码、记号笔做标记，分别可得到同一患者、同一标记层面的S1，以及不同图像显示比例和呼吸状态的S2。根据患者胸部前后径的不同，对入院时常规DR检查的图像(质控前深吸气屏气曝光)，分别按93%、91%、89%的打印比例打印一张照片，与质控后(平静呼吸屏气曝光)93%、91%、89%的打印比例的照片比较其S2的差别。对同一患者S1分别与质控前后S2比较其差别。显然，如果患者胸部的左右径与其胸部图像左右两侧胸壁距离(两铅号之间距离)相同，则该DR胸片为该患者真正的1∶1 DR胸片。

1.5统计学方法 应用SPSS 20.0统计软件处理数据。计量资料比较采用两独立样本的t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1质控前同一患者S2与S1比较 质控前A、B、C 3组胸部图像两侧胸壁距(S2)明显大于胸部左右径(S1)(P<0.05)，见表1。

测量值A组B组C组胸部左右径(S1)27.50±1.6028.47±1.3130.51±1.12胸部图像两侧胸壁距(S2)32.10±2.0833.10±1.5735.63±0.97 t值7.2218.56113.350 P值0.0000.0000.000

2.2质控后同一患者S2与S1比较 质控后A、B、C 3组患者胸部左右径(S1)与胸部图像两侧胸壁距(S2)差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

测量值A组(93%)B组(91%)C组(89%)胸部左右径(S1)27.50±1.6028.45±1.3930.51±1.12胸部图像两侧胸壁距(S2)27.54±1.4728.74±1.3730.43±1.14 t值0.6350.5420.193 P值0.5300.5920.848

2.3不同呼吸状态S2比较 同一患者其胸部图像相同的打印比例，深吸气屏气状态S2明显大于平静呼吸屏气状态S2(P<0.05)，见表3。

呼吸状态 A组(93%)B组(91%)C组(89%)深吸气屏气S2 29.84±1.4830.70±1.3732.43±1.14平静呼吸屏气S227.84±1.4728.74±1.3730.43±1.15t值 3.9403.9934.789P值 0.0000.0000.000

3 讨 论

大剂量化疗联合全身放疗是造血干细胞移植的经典预处理方案[5-6]。TBI也是骨髓移植前必不可少的步骤，其作用是最大限度地杀灭肿瘤细胞，并抑制患者免疫反应、减少排斥、清空骨髓以利造血干细胞或骨髓的植入[7-8]。TBI对骨髓与造血干细胞移植是安全有效的，可以提高患者的生存率，且不增加不良反应[9-10]。肺是对放疗较为敏感的器官之一。全身放疗的处方剂量一般为6～12 Gy，平均(9.0±1.2) Gy。肺部受量为7.5～8.0 Gy。如果两肺受量>8 Gy，就会引起严重的放射性肺炎[11]。因此，在全身放疗中两肺受量应控制在8 Gy以下，将肺部受量控制在7 Gy左右更安全。全身照射中肺组织的剂量控制通常是以肺挡铅技术实现的，以患者胸部后前位X光片的肺组织轮廓为基础，制作肺铅挡块[12]。TBI是在规定处方剂量下，使全身接受均匀照射的一种特殊照射技术[13]。通过治疗时肺挡铅技术降低肺受剂量，实现对肺组织有效屏蔽保护。本研究屏蔽的手段是依1∶1 DR胸片肺野的形状大小做一个肺挡铅，肺挡铅的模型用透明纸张依托1∶1 DR胸片肺野的形状大小制作，因而肺野的大小形状必须与肺一致，肺挡铅才能做到准确屏蔽。这就要求患者胸部与其胸片上胸部图像之比为1∶1，无放大和缩小,在常规1∶1 DR胸片检查中，胸部会被放大成像，因而该DR胸片的肺野不能准确显示肺的大小，不能做到准确屏蔽。本研究通过1∶1 DR胸片的质控,对不同厚度胸部DR胸片准确显示了其肺的大小和形状，提高了对肺屏蔽的准确性。

肢体的成像过程中，有被放大、不变、缩小3种情形。1∶1 DR胸片质控前，对所形成的胸部图像100%进行打印，所得到胸片被认为是胸部与胸部图像1∶1大小的胸片，显然胸部的图像比胸部本身放大，放大的程度与胸部厚度有关，厚度越大，则放大越多，反之，放大越小。DR其临床应用广泛、动态范围大，同时具有强大的图像后处理功能，其影像可黑白翻转、缩小、放大等[14]。胸部DR图像可按比例放大或缩小。想要得到胸部与胸部图像大小一致的照片，就必须按比例缩小打印以抵消成像过程中对胸部的放大作用。质控后将不同胸部厚度的图像打印比例，由100%分别缩小到89%、91%、93%，抵消了图像对胸部不同程度的放大。本研究结果显示，1∶1 DR胸片质控前胸部图像比其胸部明显增大(P<0.05)，质控后按胸部的厚度大小将质控前图像打印比例100%分别减到89%、91%、93%，所得图像大小与其胸部本身(胸部左右径)大小一致(P>0.05)。表明质控后1∶1 DR胸片真实反映了胸部的大小，对于胸部本身无放大与缩小。反映在同一患者DR胸片上，胸部图像(在铅号标记处)左右两侧胸壁之间的距离S2大小改变，其肺野大小也随之改变，因而S2的改变代表肺野大小的改变，质控前后S2对胸左右径S1大小改变可看作肺野对肺大小的改变。所以，质控前后S1与S2比较，可以作为患者肺与胸片上肺野大小的比较。如果患者S1小于S2(两铅号之间距离)，则该图像是肺部被放大的图像。与此相反，该图像是胸部缩小的图像。质控前S2较S1放大，即肺野被放大，依此肺野所做的肺挡铅在全身放疗时将遮挡肺之外的组织，严重影响全身放疗的疗效；质控后S2与S1大小一致，即1∶1 DR胸片肺野与其肺组织大小一致，依此肺野所做的肺挡铅恰好遮挡肺组织，既不影响全身放疗的疗效，也避免了放射性肺炎的发生，收到了良好的放疗效果。

全身放疗需持续约4 h，患者呈平静呼吸状态。深吸气屏气状态，使胸腔扩大，肺组织扩张，DR胸片显示肺野增大。对同一患者呼吸状态不同，其DR胸片的肺野显示有差异。因而在1∶1 DR胸片检查中，曝光时应让患者保持平静呼吸状态与全身放疗时保持一致，1∶1 DR胸片显示的肺野与其肺大小才能一致。本研究结果显示，相同打印比例与放大率的1∶1 DR胸片的肺野，深吸气屏气状态较平静呼吸状态下增大(P<0.05)。表明质控前曝光时让患者保持深吸气屏气状态，1∶1 DR胸片显示的肺野比其肺增大，从而使肺屏蔽大于患者的肺，造成全身放疗不彻底，影响疾病的治疗；质控后曝光时让患者保持平静呼吸状态，与全身放疗时保持一致，避免因呼吸状态不同，使1∶1 DR胸片显示的肺野与其肺大小不一致，保证了肺挡铅挡对肺屏蔽的准确性。

DR具有强大的图像后处理功能。图像后处理参数的优化和调整是影响图像质量的主要因素[15]。不同品牌的DR设备，图像处理参数不尽相同，应根据所用DR机型图像处理参数和每个图像的具体情况进行调节。有效进行图像后处理参数优化可以得到更加清晰度的图像。本研究采用DR图像后处理参数包括对比度调节(1%～100%，默认值45%)、亮度调节(1%～100%，默认值49%)、组织均衡(1%～100%，默认值40%)等，质控前图像后处理参数未进行优化与调整，使7例DR胸片两肺野与肋交界处显示不清，影响了肺野大小的清晰显示。质控后改善调整对比度与密度值，同时应用组织均衡技术，使肋骨与肺野交界显示清晰，从而依据1∶1 DR胸片显示的肺野大小做的肺挡铅更准确。

综上所述，通过对质控前1∶1 DR胸片的影像资料综合分析与1∶1 DR胸片质控后的全身放疗应用，确定了不同厚度范围的胸部图像打印比例，其分别设置为93%(胸厚H1≤20 cm)、91%(胸厚H2>20～24 cm)、89%(胸厚H3>24 cm)，应用该打印比例，曝光时让患者保持平静呼吸，同时优化图像后处理参数，使肺野与肋骨交界处显示清晰，所得1∶1 DR胸片的肺野与全身放疗时肺的大小形状一致。依据该1∶1 DR胸片上的肺野所做的肺挡铅大小准确，能够实现对肺组织准确有效的屏蔽保护，值得推广应用。