X线计算机成像论文

X线计算机成像论文（精选9篇）

X线计算机成像论文 第1篇

1 资料与方法

1.1 一般资料:

收集2012年3月至2013年2月在我院门诊及体检者行钼靶X线检查有乳腺肿块并经手术病理证实50例进行回顾分析,其中女性49例,男性1例;病程2个月至3年。3例曾做过乳腺手术,1例乳腺区皮肤瘢痕收缩。

1.2 临床表现:

本组均为单侧发病,单一肿块。左侧26例,右侧24例;内上、内下象限22例,外上象限25例,乳房中心部位3例。均可触及到肿块。呈现皮肤酒窝征、橘皮征8例,腋窝触及增大淋巴结12例,乳头凹陷2例,乳头病理性溢液5例,皮肤发红1例。肿块最大13.5 cm×9.5 cm,最小1.1 cm×1.3 cm。

1.3 检查方法:

全部患者均行CR钼靶X线检查,常规采用头尾位(CC位)、内外斜位(MLO位),必要时加摄侧位及局部点片。采用自动曝光,其曝光条件依每位患者乳腺发育期的特点而定:(1)青春期乳腺一般用35~40 k V、80~90 m As。(2)发育期(包括妊娠期)一般用35 k V、120~150 m As。(3)哺乳期选用较大曝光条件。(4)有哺乳史,处于静止稳定状态的一般用28~32 k V、40~50 m As。(5)老年妇女一般适用25~30 k V、30~40 m As[1]。选用18 cm×24 cm大小的乳腺机配套专用IP板。经CR扫描仪获取图像后传入具有PACS的医生工作站,行图像处理。由放射科专门从事乳腺病诊断的2位医师共同阅片,作出影像学诊断。术后病理标本均采用HE染色及免疫组织化学分析。

1.4 统计学处理:

计数资料比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CR钼靶X线摄影联合PACS系统的诊断结果:

乳腺癌44例,乳腺增生5例,纤维腺瘤1例。

2.2 术后病理结果:

浸润导管癌28例,浸润小叶癌6例,导管内癌6例,髓样癌1例,黏液样癌2例,重度不典型增生2例,轻度不典型增生4例,纤维腺瘤1例。把乳腺癌和重度不典型增生共45例归入乳癌组,4例轻度不典型增生和1例纤维腺瘤归入良性病组。本组50例乳腺肿瘤患者钼靶X线检查结果与病理结果进行统计学分析,差异无统计学意义(χ2=2.96,P>0.05)。

3 讨论

目前,影像学检查在乳腺癌早期诊断中起着重要的作用。近几年,由于CR钼靶X线摄影的出现及处理技术的改进,使乳腺X线摄影技术取得了巨大的进步,大大提高了临床乳腺恶性肿瘤的检出率。大宗乳腺普查案例显示,胶片屏幕式乳腺X线摄影能够使50岁以上妇女的病死率降低30%,对40~50岁妇女大约降低18%[2]。尽管乳腺X线摄影被认为是目前乳腺癌早期检测的最好工具,但传统的胶片屏幕式成像仍然很不完善,仍有10%的乳腺癌自检或医师触诊检查出有乳腺肿块,而乳腺X线摄影却显示不出征象[3]。这种情况在致密腺体中更为突出,发生率为15%~50%[4,5]。

3.1 CR钼靶X线摄影优点:

CR钼靶X线摄影技术是将透过乳房的X线影像信息记录在乳腺专用的IP板上,经CR解读后发送到图像后处理工作站进行后处理,根据具体情况调节对比度,对局部感兴趣区进行放大观察,减少因技术不当、图像不满意或需局部放大而导致的重复X线摄片,有助于减少乳腺的X线辐射量[6]。临床上可根据诊断要求改变影像的显示侧重点,可以显示出未经处理影像中所不能观察到的特征信息,使组织、病灶形态更容易被发现。

3.2 CR钼靶X线摄影联合PACS系统的优势:

随着数字乳腺X线摄影技术的不断发展和应用,乳腺疾病的诊断准确率有了显著提高。特别是PACS强大的后处理功能对乳腺癌检出的敏感性可达68%~88%,特异性可从82%~93%,甚至高达98.5%[7]。因此当乳腺发生病变时,尤其是乳腺癌(特别是早期乳腺癌)的各种X线表现明显可见,如肿块及其周围的改变、特异性钙化、大血管增粗、病灶局部乳腺结构扭曲、腋下淋巴结等,都能获得清晰的图像影像表现。CR和PACS的后处理功能可让医生在工作站上选择性地运用图像后处理系统调整窗宽和窗位来弥补投照条件不当造成的不足,使图像清晰度、分辨率、对比度明显增高,与传统非数字化模拟钼靶乳腺机相比,在精确诊断方面显示出独特优势,使乳腺X线摄影成为乳腺良恶性肿瘤最主要而可靠的诊断方法。

摘要：目的 探讨计算机X线成像(CR)钼靶X线摄影联合医学影像存储与传输(PACS)系统对乳腺良、恶性肿瘤的诊断价值。方法 回顾分析,对50例经手术病理证实的乳腺肿瘤患者采用头尾位(CC位)、内外侧斜位(LMO位),必要时加摄侧位及局部点片,并与术后病理结果对照分析。结果①根据CR钼靶X线摄影联合PACS系统影像表现特点,50例乳腺肿瘤中,44例诊断为乳腺癌,5例为乳腺增生,1例为纤维腺瘤。②病理证实50例乳腺肿瘤患者43例为乳腺癌,2例为重度不典型增生,4例为轻度不典型增生,1例为乳腺纤维腺瘤。结论CR钼靶X线摄影联合PACS系统是乳腺恶性肿瘤的最主要和最有价值的诊断方法。

关键词：乳腺肿瘤,放射摄影术,放射学信息系统

参考文献

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[6]刘佩芳.乳腺影像诊断必读.北京:人民军医出版社,2007:2-12.

X射线成像造影剂的专利保护现状 第2篇

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2012/9/7 录入

时间： 13:26:53 者：

造影剂起源于上个世纪60年代，是在放射学操作中使用的诊断药物之一，其在心脑血管疾病、胃肠道疾病、胆道疾病、泌尿系统疾病，尤其是肿瘤等重大疾病的临床诊断中，起着不可替代的作用。X射线造影剂是造影剂药物中历史最为悠久，医学诊断中最重要的一类。

随着造影诊断技术的不断提高，放射造影成像装置迅速发展使得造影剂近年来得到了较为广泛的应用。据美国Frost & Sullivan公司的调查报告显示，2009年全球各类造影剂销售额已经超过了180亿美元，并且还在以6%至8%的速度继续增长，在中国这一数字更为惊人，达到了25%至30%。随着诊断设备的发展，全球富裕化程度的提高，在可预见的将来，发展中国家对于造影剂的需求量还将大大提高，并将取代发达国家成为造影剂产品全球市场份额的巨大增长点。

本文旨在通过对造影剂领域的重要技术分支—X射线造影剂的专利保护现状进行分析，从而帮助该领域的相关企业及时掌握技术发展动态，在未来的市场竞争中赢得主动。本文的数据来源于世界专利索引数据库（DWPI）、欧洲专利局专利文献数据库（EPODOC）、日本专利英文文摘数据库（PAJ）、中国专利摘要数据库（CNABS）、以及STN数据库。数据检索时间截至2012年3月31日。国际专利申请情况

从Derwent专利数据库中采集的1980年到2011年X射线成像造影剂的全球专利申请量统计表中可以看出，X射线成像造影剂的专利申请开始于上个世纪80年代之前，自问世以来，该领域的发展态势良好，专利申请量总体上呈现逐年递增的趋势。

通过对比该领域重点申请人的专利申请量、研发团队的变化趋势，分析目前X射线成像造影剂正在步入该产业的技术成熟期。首先，该领域的全球年专利申请量趋于平稳并在近年来有所下降；其次，部分重点申请人开始撤出该技术市场的竞争，如挪威的奈科明制药有限公司、加拿大的施特雷灵有限公司、法国的古尔比特有限公司、美国的伊斯曼柯达公司以及E·R·斯奎布父子公司等；第三，部分大公司之间通过企业联盟的手段企图扩大技术和市场份额，如美国通用电气公司和挪威奈科明制药有限公司联盟，成为该领域的第一大竞争对手。德国拜耳公司吞并该领域排名第一的德国舍林股份公司，成立拜耳先灵医药股份有限公司，成为该领域的第二大竞争对手。此外，还有美国的内诺系统公司和伊斯曼柯达公司联盟等。技术联盟成为全球各大公司之间互通有无，集中技术，拓展市场的典型手段。但是，通过上述数据分析可以看出，该领域目前还不存在技术垄断型企业，即使是近年来市场占有率最高、技术实力最强的美国通用电气公司，所拥有的专利申请量也不足全球专利申请总量的7%。

根据全球专利申请的地域分布，欧美的研发实力是最强的，日本紧追其后，日本市场也是全球申请人继欧美之后抢占的第三大重点市场。但是，由于医药工业并不属于日本的支柱产业，因此日本在X射线成像造影剂领域的技术实力落后于欧美，日本向他国输出的专利申请比例相对欧美也有较大差距。并且，从对外专利布局来看，亚洲国家在X射线造影剂的全球专利布局相对欧美来说普遍存在较大差距。

从申请人类型来看，全球专利申请量排名靠前的申请人基本上都是欧美大公司，所带来的直接益处是技术成果的转化率高，技术和市场能紧密对接。并且，如上面所提到的，这些欧美大公司之间近年来普遍倾向采用合作模式进行技术研发并联合申请专利，如美国通用电气公司主要的合作伙伴为挪威奈科明制药有限公司，通用电气公司在X射线造影剂领域的134件专利申请中，有111件是联合提交的专利申请，比例占到了83%，定向合作提交的专利申请比例占到了26%；内诺系统公司主要的合作伙伴为伊斯曼柯达公司，在内诺系统公司46件专利申请中有26件是和伊斯曼柯达公司联合提交的专利申请，比例为56.5%。随着经济全球化和科学技术的迅猛发展，各竞争对手仅靠自己“单打独斗”在全球竞争中是难以立足的。在这种现状下，对企业竞争关系进行战略性调整，从对立竞争走向大规模合作竞争，建立企业战略联盟，也是企业强化其竞争优势的一个重要手段。通过对该领域的专利申请进行被引用次数排名，这些专利的主题基本都涉及造影剂组合物，且其中脂质体和纳米微粒是该领域备受关注的制剂形式。而且这些重点专利均没有进入中国。（如右表所示）中国专利申请情况

从Derwent专利数据库中采集的1990年到2011年X射线成像造影剂在中国的专利申请量统计表和申请趋势图上来看，在中国，X射线成像造影剂领域的专利申请量自1990年至2000年初一直处于增长态势，尤其在1990年至1995年之间和2000年至2005年之间有较快的增长。近两三年来，该领域专利申请量增速逐渐放缓，和全球专利申请量的增长趋势基本一致。

通过对申请人进行分析发现，在中国，X射线成像造影剂领域的专利申请人以国外申请人为主，国内申请人的数量远远少于国外申请人。其中，专利申请量排名前15位的申请人全部都来自于欧、美、日。这些国外申请人的专利申请技术主题，主要分布在化合物、组合物以及造影剂产品的制备方法上，同时也是专利申请含金量最高的技术主题。其中，通用电气公司在化合物、组合物和产品的制备方法3个技术分支的专利申请量均排名前列，从而也说明了通用电气公司具有雄厚的技术实力。国内申请人专利申请量极少，即使是专利申请量排名最前的申请人，其专利申请量也不过仅仅3到5件。而且，排名靠前的申请人分别为研究所、高校和个人，专利的实际运用和市场转化率受到很大限制。建议

X射线成像造影剂目前的专利保护现状提示我国企业应当将技术研发集中在改良型创新上，同时注重对该技术领域专利研发投资的控制和调整，通过企业间技术合作，在不同技术方向上形成龙头型企业，以集中多家企业的技术实力，提高企业技术水平，和其他竞争对手相抗衡。

值得一提的是，该领域的很多重点专利都没有进入中国。这种情况对于我国企业来说是一个利好消息，我国企业的研发人员完全可以对那些已经被公开，又没有进入中国的重点专利技术进行深入研究，通过结合我国对于药品的专利保护政策，从中寻找能为企业所用的技术，增强自身的技术实力。

乳腺X线成像患者剂量估算 第3篇

乳腺X线摄影患者平均腺体剂量一般采用入射体表剂量乘以相应的转换系数来进行估算[1]。空气中入射剂量即为乳腺摄影一定条件下的空气比释动能,它既可以采用热释光剂量片进行测量,也可以采用电离室进行测量。每位患者的入射剂量不仅与患者乳腺大小和性质有关,而且还取决于曝光参数的设定和X射线管的线质和能量。因此,在测量患者腺体剂量之前必须对乳房的厚度显示设备进行校准,保证厚度记录值的准确性。

要估算患者的腺体剂量必须首先获得患者每次曝光X射线管球的输出大小。在大多数临床检查中,一般都采用AEC(自动曝光控制)进行患者乳腺摄影。在曝光结束后,设备控制台上会显示出每次曝光的参数条件,否则就不能采用本文的方法对患者腺体剂量进行估算。

测量患者腺体剂量需要的必备检测设备主要有经过校准的剂量表和HVL(半价层)测量装置。

2 平均腺体剂量定义

对于乳腺摄影,临床常用的剂量参量是空气入射剂量和平均腺体剂量(mean glandular dose,简称MGD或DG)。MGD是乳腺组织吸收剂量[1,2],是评价乳腺摄影辐射风险的重要表征量,一般可以通过转换系数由入射剂量计算得到[1],计算公式如下:

式中,CDG50,KiCDGg,DG50为患者入射体表剂量与组织器官吸收剂量之间的转换系数;Ki为入射体表剂量。

3 入射剂量估算

每位患者左、右乳房检查的入射体表剂量可以由详细的曝光参数记录数据估算得到,这些数据包括所选用的靶/滤过组合、管电压、显示的乳腺厚度、管电流-曝光时间乘积,因此每位患者每次曝光的数据都必须进行收集。

3.1 参考点处X射线输出量的测量

测量X射线管参考点输出量时应使用压迫板,并且考虑临床所使用的每种靶/滤过组合条件,同时还要正确选择患者曝光条件数据,找出有代表意义的管电压和管电流值。

(1)对临床所使用的每种靶/滤过组合条件,找出适合入射剂量估算的有代表性的管电压值。

(2)选择头尾位摄影。注意不要使用放大模式。

(3)将剂量表放置在体模的参考点位置,即乳腺检查台以上45 mm,距离胸壁边缘40 mm的中心位置。压迫板应放在剂量表之上。

(4)选择手动曝光控制。

(5)选择一种靶和滤过组合以及相匹配的管电压值。曝光一次,并记录靶和滤过组合,管电压,管电流和剂量表读数。

(6)再用同样的参数重复曝光2次,并记录相应的剂量表读数。

(7)对所选择的靶和滤过组合,对每挡有代表性的管电压值都需采用(6)和(7)的方法测量其剂量大小。

(8)对于临床使用的每一种靶和滤过器组合都要采用(6)~(8)的方法进行测量。

(9)如果所用的剂量表使用电离室进行测量,还要记录温度和压力。

3.2 测量管球焦点到乳腺检查台的距离

测量并记录焦点到乳腺检查台上表面的距离值dP。

3.3 测量HVL

HVL的测量一般可以采用剂量表进行确定[3]。如果在临床实践中无法获得HVL的大小,乳腺摄影可以参考表1获得不同管电压和靶/滤过组合条件的HVL值[4]。对于表中没有的电压值,可以采用线性差值的方法获得相应的HVL数据。

3.4 患者数据采集

对每个患者的每次曝光要记录以下信息:所选的靶和滤过器组合,管电压,管球负载(即mA·s,本文用PIt表示)和指示的乳腺厚度。对于左右乳腺,要分别记录每个数据并注明每次投照位置。

3.5 计算

(1)对于给定的靶和滤过组合计算剂量表读数平均值

(2)依据剂量表读数平均值和管球负载,PIt按公式(2)计算出参考点位置的管球输出剂量Yref:

式中,kTP是半导体型剂量表温度和压力的校正因子;NK,Q0是电离室校准系数;kQ为剂量表在一定HVL条件下即一定X线束质量Q下的能量响应校准因子。X线束质量Q可以用HVL的大小来表示。

(3)对于电离室型剂量表,kTP可采用公式(3)计算得到。式中,T和P为测量时记录的温度和压力;T0和P0是NK,Q0提供的参考值。对于半导体型剂量表,kTP等于1。

(4)对于每种靶和滤过组合和测量的管电压,重复步骤(1)(2)计算其相应的管球输出剂量。

(5)依据公式(4),使用平方反比定律依据参考点处X射线输出量,计算出患者曝光条件下的入射剂量Ki。

式中,dP是焦点到乳腺检查台上表面的距离;dref和dB分别为乳腺检查台到参考点的距离(45 mm)和乳腺检查台到乳腺表面的距离(乳腺厚度);PIt,pat是记录下的患者实际曝光条件下对应的实际管球负载。

4 平均腺体剂量估算

(1)对于每次曝光,不同的HVL和乳腺厚度所对应的转换系数CDG50,Ki(单位:mGy/mGy)可以从表2中得到,表中没有的值可以采用插值的方法计算得到。这里CDG50,Ki是适用于乳腺组成为50%腺体时入射剂量到平均腺体剂量的转换系数。当腺体成分为50%时,CDGg,DG50可设为1。如果腺体成分不是50%,CDGg,DG50可以从表3(见下页)获得。CDGg,DG50可以将包含50%腺体成分的平均腺体剂量转换为厚度相同但包含其他腺体成分的乳腺组织平均腺体吸收剂量[5,6]。

(2)在不同靶和滤过器组合下能谱转换系数s可以从表4得到[5]。

(3)按公式(1)计算平均腺体剂量。

(4)将患者的计算结果按左右乳腺曝光和不同投照位置进行分类,对每一组分别计算平均腺体剂量的均值以及乳腺厚度的均值。

5 误差分析

表5给出患者平均腺体剂量估计中可能的测量误差来源以及每种情况下的标准不确定度和总的相对扩展不确定度[7]。

对于放射诊断剂量表,单一患者单次曝光平均腺体剂量相对扩展不确定度(k=2)理想情况下是在18.5%以下。

这里没有考虑乳腺腺体成分估计的不准确对剂量估算的影响。对于较大厚度乳腺,当腺体成分不确定度为25%时,测量结果误差会上升到17%[7]。需要说明的是,转换系数是与模型相关的,这里的值仅是蒙特卡罗计算中所使用的模型给出的值。

模型的变化和腺体组织成分的分布差异会造成剂量估算的较大偏差[8]。同样的,乳腺厚度估计的误差在这里也未考虑。用户有必要根据自己的实际情况按照误差分析原理[9]建立实际的测量不确定度。

6 测量结果

采集采用头尾位投照位置左乳房曝光成像患者20例。按照患者实际的曝光条件测量参考点处剂量,然后按上述方法对每位患者的腺体剂量进行估算。这里假设患者乳腺腺体成分为50%。表6给出了部分患者的估算结果。

从患者曝光参数可以得到:采用AEC模式钨/铑(W/Rh)组合头尾位投照,曝光条件多为27~32 kV,35~70 mAs,患者平均腺体剂量为0.5~1 mGy。

7 结束语

在临床放射学实践中,患者所受辐射剂量的高低日益受到人们的关注。在乳腺X线成像中,患者剂量的估算不仅是医疗保障工作的重要内容之一,而且还是医疗风险评估的重要基础,对保证医学影像学的健康发展有着重要的指导意义和社会效益。

摘要：详细介绍了乳腺X线成像患者剂量估算基础理论和具体估算方法步骤,采用该方法对临床乳腺成像患者数据进行初步分析,估算出乳腺X线成像患者剂量水平,并对患者剂量测量可能存在的误差进行客观分析,为临床技术保障和安全风险防范提供科学有效的数据基础。

关键词：乳腺X线摄影,患者,剂量

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乳腺X线诊断报告范本 第4篇

乳腺X线诊断报告范本

××××××××医院乳腺X线检查报告单

检查号：12345678 姓名：放射科

性别：女

年龄：44岁

检查日期：2007-8-31 门诊/住院号：123456

床号：35床

科室：肿瘤外科

送检医师：

临床诊断：左侧乳腺癌

投照体位：左侧：头足（轴）位、侧斜位

右侧：头足（轴）位、侧斜位

影像学表达描述：

双侧乳腺腺体型。

左侧乳腺外上方可见一大小2.8cm×1.8cm的肿块影，高密度，边缘不规则并伴有毛刺，内见多形性细小钙化。

右侧乳腺未见明显肿块与异常钙化。双侧皮肤、乳头影………

双侧腋下可见小淋巴结影，形态密度无异常或……….影像学印象：

左侧：BI-RADS：5 右侧：BI-RADS：1

报告医师签名：×××

审核医师签名：×××

X线计算机成像论文 第5篇

关于X线能量最优化,Ragozzino等人提出在剂量恒定条件下,能量为20 ke V左右的射线能带来最佳的图像质量[3,4,5,6]。如果能量较低,就会增加辐射剂量;如果能量较高,就会降低图像的对比度,从而影响图像质量[7]。因此,X线能量谱是决定图像质量和剂量的一个重要因素,而其主要取决于靶、滤过材料和管电压[8]。目前许多研究普遍采用放射医师目测的方法来评判图像质量,既耗费人力,又会引入人为误差。本研究根据对比度噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)[9]和平均腺体剂量(Mean Glandular Dose,MGD)两个指标来优化数字乳腺X线摄影系统的成像参数,旨在保证图像质量的基础上尽可能降低辐射剂量。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 测试乳腺机

本研究采用的乳腺X线摄影系统是由Hologic公司开发的Selenia直接数字化全景乳腺机,其探测器采用非晶硒技术,有效面积为232.96 mm×286.72 mm,像素尺寸可达70 μm,最大空间分辨率为7.14 lp/mm。该系统还采用高通透性蜂窝状滤线栅,具备钼、钳和钼、铑两种滤过。SID为660 mm,焦点大小选择0.3 mm。

1.1.2 测试模体

采用Hologic公司提供的4 cm厚的PMMA乳腺模体。

1.1.3 其他

采用0.1 mm厚,10 mm×10 mm大小,纯度> 99.9%的铝箔作为钙化模体。

1.2 剂量计算

根据Dance等[10]提出的方法计算MGD,计算公式如下:

其中,ESAK表示表面入射空气比释动能,单位Gy ;g表示在50% 腺体含量和钼/ 钼(Mo/Mo)组合下,ESAK与MGD的耦合因子;c表示不同腺体含量下的影响因子;s表示不同靶/ 滤过组合下的影响因子。需要注意的是,影响g和c的厚度系数不是指PMMA的厚度,而是相对应乳腺的厚度,其取值如表1 所示。

1.3 图像分析

1.3.1 对比度噪声比

因为0.1 mm厚度的铝箔相当于最低能见度的微钙化[11],所以经常被用来测量CNR[12,13]。将一片铝箔放置在4 cm厚的PMMA上,在不同的靶/ 滤过组合、管电压和管电流时间乘积下进行曝光成像。

利用Image J软件平台[14]和qa-distri插件[15],对获得的图像进行处理分析。分别计算铝箔区域内和背景区域内(中心对称分布,大小为10 mm×10 mm,距胸壁60 mm)的像素均值和标准差。采用欧洲乳腺癌筛查和诊断质控指南[12]中定义的公式计算CNR,表达式如下:

1.3.2 品质因素

最佳射线质量是能够在保证目标CNR的前提下,使得平均腺体剂量最少。针对数字乳腺X线摄影系统,品质因素(Figure of Merits,FOM)是最优化研究的常用参数[16],但其在不同文献中的定义有所区别。为了消除因模体瑕疵、探测器的非均匀性和足跟效应带来的相关噪声,本研究采用Williams等[8]提出的定义。根据所得的CNR和MGD计算FOM,其计算公式如下:

2 结果与讨论

2.1 CNR

CNR是评价图像质量的标准,自动曝光控制(AEC)模式下图像的CNR为1.87521。以该值作为参考值,当CNR > 1.87521 时,比较不同成像参数(管电压>25 k V,TCTP>40 m As)对CNR和MGD的影响,以寻找最佳成像参数,在保证图像质量的基础上尽可能降低辐射剂量[17]。

在不同的管电压和靶/ 滤过组合下,CNR随管电流时间乘积(Tube Current Time Product,TCTP)的变化规律图,见图1。除管电压为25 k V和27 k V以外,在相同的管电压和TCTP下,钼/ 钼组合比钼/ 铑组合产生的图像的CNR高,且随TCTP增加,二者的差值越大。在相同的TCTP和靶/滤过组合下,CNR随管电压的增加而增加。在相同的管电压和靶/ 滤过组合下,CNR随TCTP的增加而增加。

2.2 MGD

在不同的管电压和靶/ 滤过组合下,MGD随TCTP的变化规律图,见图2。在相同的管电压和TPCP下,钼/ 钼组合比钼/ 铑组合产生的图像的MGD高,且随TCTP增加,二者的差值增大。在相同的TCTP和靶/ 滤过组合下,MGD随管电压的增加而增大。在相同的管电压和靶/ 滤过组合下,MGD随TCTP的增加而增大。

2.3 CNR和MGD

管电压分别为25、27、29、31、33 k V,TCTP分别为45、50、55、60、65、70、75、80、85 m As, 不同靶/ 滤过组合下,CNR与MGD的对应关系图,见图3。由图3 可知,在图像质量同等的情况下,钼/ 铑组合比钼/ 钼组合产生的MGD少。

2.4 FOM

在不同管电压和靶/ 滤过组合下,FOM随TCTP的变化规律图,见图4。在相同的管电压和TCTP(29 k V,50 m As时除外)条件下,钼/ 铑组合比钼/ 钼组合的FOM更高。

在不同管电压和靶/ 滤过组合下,FOM随TCTP的变化规律图,见图5。

钼/ 钼组合时,最佳成像参数是:管电流=29 k V,TCTP=50 m As。钼/ 铑组合时,最佳成像参数是:管电流=27 k V,TCTP=55 m As。当管电压为27 k V,TCTP为55 m As,钼/ 铑组合时,FOM最大。

3 结论

X线计算机成像论文 第6篇

为了帮助骨科医师重构出人体长骨的全景图像,Yaniv[1]等提出X线图像拼接技术理论。数字X线成像全景拼接技术解决了大范围X线拍摄全脊柱、全下肢等部位的实际难题[2]。传统的拍摄方法必须分多次曝光,分别获取不同部位图像,不能在一幅图像内显示完整的组织解剖结构。利用图像全景拼接技术合成的图像不仅能够为临床医生提供更直观更完整的图像信息,便于医生在术前进行测量和诊断,确定内固定器参数,从而提高手术的精确性,同时也为术后评估提供了一种可靠方法。

1 两种拍摄方式对比实验

1.1 普通X线拍摄

利用荷兰非利浦X线机Diagnost与日本佳能DR平板探测器CXDI-50G(14英寸×17英寸)对被摄体分段拍摄三幅图像,经数字影像处理软件KY-2000拼接成一幅全景图像[3]。分段拍摄X线图像(见图1):被摄体固定不动,同时移动对应的X线球管和DR探测板,对准被摄体所需位置分别曝光三次,一般可获取全脊柱或全下肢完整图像信息。

(1)A和B两点为图像拼接定位铅标记物,X线球管在位置(1)曝光时,被摄体A标记点投影在DR探测器A1点。

(2)X线球管在位置(2)曝光时,被摄体A标记点投影在DR探测器A2点,B标记点投影在DR探测器B2点。

(3)X线球管在位置(3)曝光时,被摄体B标记点投影在DR探测器B3点,因此按标记点拼接图像时,实际AB两点并不是其垂直投影A0、B0点,而是按A1与A2点复合,B2与B3点复合来拼接,因此不可避免造成AB标记点间几何放大失真,产生图像拼接误差。

1.2 X线狭缝连续拍摄

利用日本岛津大平板多功能数字化摄影系统SONIALVISON SafireⅡX线机及其平板探测器(17英寸×17英寸)对被摄体进行狭缝连续拍摄(见图2),一次性获取全部所需图像信息,利用软件DAR-8000f自动重建生成全景拼接图像。

2 全景拼接几何误差原因分析

(1)产生图像拼接误差的根本原因是X线拍摄时的几何放大误差,是由拍摄X线图像原理决定的。因为X线源为点光源,经矩形束光器遮挡后,X线束呈四棱锥形发散投射,不可避免地产生被摄体图像几何放大误差。

(2)根据图1所示X线拍摄的几何原理,分段拍摄X线图像,为减小几何误差,在硬件方面采用下述方法对图像几何放大误差进行几何校正,从而实现误差最小化。软件拼接不能校正几何放大误差,只能按标记点简单进行图像拼接。(1)增加X线焦点到被摄体间距离SID,如果设备允许,可将其设定为180cm;(2)尽可能减少被摄体到DR探测器平板间距离。

(3)被摄体移动造成标记位置移动,可形成图像拼接误差。尤其是采用图1所示方法拍摄全脊柱时,粘贴的标记会受到呼吸运动产生位移,影响图像拼接的精度。减小这种误差的方法是在患者背部粘贴标记时,应尽可能靠近脊柱,以减小运动位移造成的误差。

(4)为提高图像拼接精确度,减小被摄体长轴方向的几何误差,标记点位移等,用束光器对X线束进行遮挡,使X线束呈与被摄体长轴垂直方向的狭窄扇形投射。采用图2所示原理,当束光器调成狭缝状态时,在连续曝光的同时,X线球管与DR探测器同向同步移动。

(5)狭缝拍摄X线图像,在硬件方面采用一种创新性的X线拍摄方式,从根本上提高了图像拼接的几何精度,只要确定拍摄起止点位置即可获取全部图像信息。因不用粘贴标记物,从而彻底消除了因标记位移产生的拼接误差。软件方面提供了强大的几何参数校正工具。

(6)图像拼接软件参数设置不当可产生图像拼接误差[4]。日本岛津DAR-8000f图像后处理软件具有自动重建生成全景拼接图像的功能。在其打印胶片预设界面调整图像长轴方向参数值,可实现图像与被摄体几何参数高精度复合。我们经过反复试验,设置恰当的校准参数,实际误差控制在0.25%以内(如表1所示)。

3 结果分析

X线狭缝拍摄方式配合图像后处理软件全景拼接技术,可实现所获全景图像与被摄体几何参数的高精度复合。为临床应用提供高精度的完备的参考数据,全景拼接技术在给我们带来摄影条件方便选择的同时,强调“放射防护水平的最优化原则”,以确保受检者权益[5],最大限度减少重复曝光,降低患者辐射剂量[6],具有非常好的应用前景。

参考文献

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X线计算机成像论文 第7篇

自1895年伦琴发现X-射线以来, 医用X-射线成像从投影成像扩展到断层成像;从几何断层成像发展到计算机断层成像;从传统的CT扫描发展到螺旋扫描;从吸收成像扩展到相位成像;从扇束CT发展到锥束CT;从单源成像扩展到双源乃至多源成像。从‘单能’扩展到‘双能’乃至能谱或彩色CT成像;从机械扫描经历了电子扫描;如此等等, 不一而足。现在的X-线成像系统单位时间内取得的数据愈来愈多, 病人所受剂量愈来愈少。广义上讲无论哪种X-线成像模式均可看作一个系统, 系统内的组件主要由三大模块组成:X-射线源、检测器以及运动控制模块。不同的成像方式是由各式射线源、各种检测器以及它们与成像对象间的相对位置和相对运动 (扫描方式) 演绎而成。系统的输入是待成像对象 (人体) , 系统的输出是图像 (数据) 。我们希望成像系统是理想的, 也就是其点扩展函数是δ函数。对医学诊断还要求数据采集高速度、低剂量和低成本。像任何事物一样, 医学X-射线成像术的发展有高潮、有低潮, 有时发展快些, 有时发展慢些。本文拟从一个视角扫描其发展历程, 俾能以史为鉴, 有所启迪。

1 医学X-线成像发展大事记

1.1 国际

1895年伦琴发现X-射线, 三天后伦琴夫人偶然看到了手的X-线造影, 开创了X-射线摄影术;

1913年Coolidge引入”热阴极”静止阳极X-线管[1];

1921年Bocage在一篇法国专利中描述了一种断层成像 (几何断层成像Geometric Tomography) 方法;1921年~1922年, 在Netherlands工作的Ziedes Plantes独立地开发出该方法[1];

1930年旋转阳极X-线管问世。其实, 这个概念, 早在1897年就由Thomson E教授[1]提出;

1931年Ziedes Plantes发表了他研究几何断层成像的结果与实际应用。并讨论了多切面放射摄影 (muttisection radiography) ;

1932年几何断层成像术 (分层片, X-射线体层摄影术) 付诸应用;

1947年同步辐射光源发现;

1948年X-线影象增强器问世[2];

1955年R.W.Stanford研制出静电放射摄影 (干板摄影, Xeroradiography) ;

1956年X-线电视问世;

1971年Grant发明模拟断层组合成像术 (Analog Tomosynthesis) [3];

1971年Hounsfield G N (EMI公司) 研制成世界上第一台头颅CT (Computed Tomography, 计算机断层扫描仪) , 并于同年9月安装于伦敦Atkinson-Morley医院;翌1972年取得世界上第一幅CT图像;Hounsfield等发表了世界上第一篇CT论文;

1974年Siemens研制成第二代头颅CT, Siretom2000;

1975年数字减影 (Digital Subtraction Angiography, DSA) 问世;

1977年第一台全身CT Somtom 1在Siemens公司问世;

1979年G.N.Hounsfield、A.M.Cormack获1979年诺贝尔生理和医学奖;

1 9 8 0年动态空间重建器 (D y n a m i c S p a t i a l Reconstructor, DSR) 在Mayo Clinic建成;该机1973年就开始研制[12];

1981年CR (Computed Radiography) 问世 (富士) ;

1 9 8 3年电子束C T (E l e c t r o n i c B e a m C T, 或EBCT) , C 100问世 (加州大学旧金山分校) ;

1988年平板检测器在Xerox, PARC研制成功[4];

1989年第一台螺旋CT (Spiral CT) 由Siemens研制成功[5];螺旋CT的新构想由日本学者Issei Mori于1983年提出。他就这一新构想在1983年12月申请了美国专利, 并在1986年12月正式获得专利授权[6];

1993年双层螺旋CT (CT-Mx Twin) , 在Elsint公司下线, 开创了多层螺旋CT的时代;

1995年第一台DR (Digital Radiography) 由杜邦公司在该年的RSNA上展出[7];实际上1992年国际上已有关于DR的报道;

1996年第一台CBCT (cone beam CT, 锥形束CT) ——口腔CT, New Tom 9000, 由意大利QR s.r.l公司制成。对Spiral CBCT扫描的理论研究最先由王革教授于1991年开创[8];

1997年数字组合断层成像 (Digital Tomosynthesis, DT) 出现, 在2004年的RSNA上有产品展出;

1998年4层螺旋CT, 由GE、Marconi、Siemens制成;

2001年16排CT, GE lightspeed 16, 问世;

2004年64排螺旋CT由GE、Philips、Siemens、Toshiba等公司独立制成;

2004年256层螺旋CT由Toshiba公司研制成功;

2005年双源螺旋CT (Dual Source CT) 在Siemens公司问世;

2007年东芝320排螺旋CT acquilion one研制成功;

2007年宝石CT能谱成像由GE公司研制成功, 并在RSNA上展出, 2008年获FDA批准。该机型速度快, 病人所受剂量小, 可实现2个能量切换。

1.2 国内

1953年我国自行研制的第一台医用X-线机200-53在上海精密医疗器械厂投产;几乎同时, 东北精密医疗仪器厂也研制成功同一类型的X-线机[9];

1955年国产X-光管诞生 (复旦大学、上海精密医疗器械厂) [9];

1958年国产手提X-线机诞生 (杭州医疗器械厂) ;

1983年自主研发出碘化铯影像增强器 (上海医疗器械九厂) ;

1983年我国第一台颅脑CT, XDN-1, 在上海诞生并通过鉴定;

1987年我国首台800ma X-线电视由上海医疗器械厂和上海交大研制成功[9];

1988年我国第二代颅脑CT, JD-21, 在上海研制成功;

1990年中华I号全身CT于12月25日在上海通过鉴定;

1994年东大阿尔派全身CT扫描仪CT C6000问世;

1998年东大阿尔派全身CT C-2000投放市场;

1 9 9 9年友通公司开发国内第一台D R:D R-2000[7];

2000年东大阿尔派制成国内第一台螺旋CT:CT C-3000, 并投放市场;

2009年东软New Viz 16排螺旋CT问世;

2012年东软New Viz 64层螺旋CT问世;

2012年清华朗视公司研制成口腔锥束CT (CBCT) , 并获准生产。

2 医用X-线成像发展的三个阶段

依上述时序我们可以把国际上医用X-线成像的发展历程分成三个阶段:

第一阶段:从1895年至1971年即从伦琴发现X-射线到计算机断层成像问世以前。横跨76年。这一阶段的特点是, 以投影、模拟成像为主;X-线成像系统中的检测器主要是胶片。它集图像检测 (记录) 与显示于一身。一身两任, 难以兼顾。由于胶片的固有缺点, 图像质量难以提高。虽有胶片-屏结构, 也只是对减少剂量有所裨益, 却是以损失分辨率和增加斑纹作为代价。X-线影像增强器的引入, 为X-线系统的透视模式增强了显示亮度, 并为X线电视创造了条件, 但在改进图像质量方面作为不大, 倒是“静电放射摄影” (Xeroradiography) 原理的引入, 使物理界和放射界眼前一亮。图像质量提高很多。因此CB Allsopp教授有如下评价:“自从伦琴发现X-射线后, 总的讲来, 放射学没有取得任何进展, 但Xeroradiography (静电放射摄影) 无疑在放射图像的记录方法上, 提出了一个新的原理。”Allsopp教授是在1957年说这翻话的。即本阶段在头60年确实如此。在射线源方面, 1947年发现同步辐射, 但是显然没找到应用。这一阶段已有几何 (经典) 断层成像思想 (1921年~1932年) [11], 但由于胶片是唯一的记录手段, 断层图像质量不高, 一次曝光只能获得一个断层。此后的一个亮点是:1971年在几何断层成像基础上提出的Tomosynthesis (analog) 思想 (模拟型组合断层成像) 。它拓展了几何 (经典) 断层成像, 一次曝光可重建多个断层, 从而达到三维成像, 并减小了剂量, 但仍属于模拟性质, 实现时需要引入光学器件和机械传动机构, 结构复杂。在当时未引起注意, 也未对放射成像领域带来冲击。但这一阶段的一些成果孕育着许多新的思想, 为后面的发展埋下伏笔。

第二阶段:从1972年至1989年, 即从传统CT发明到螺旋CT问世前的17年。这一阶段CT发明, 开创了放射成像的数字化时代。CT的主要优点一是精确地重建断层图像, 二是不以胶片作为检测手段, 借助于将X-线强度转换成电信号的检测设备 (气体、固体等) 再予数字化, 把图像采集与图像显示分开, 利用窗宽/窗位, 充分展示所关心的信息。本时段又可细分为1972年~1980年和1980年~1989年两个时期。1972年~1980年期间, CT独步放射界, 傲视“群芳”。但在1980~1989年即在螺旋CT出现前的那段时间内, X-CT进步缓慢。相反在这一时段内, NMR-CT (MRI) 问世 (1977年~1982年) , 发展迅猛, 且向功能成像发展。因此有人语带双关地叹曰:“No More Roentgen”[5] (X-线成像已过时了) !其实在这一阶段中, 也有许多探索性的研究, 特别是在多源成像方面, 如Mayo Clinic于1980年研究成了动态空间重建器 (Dynamic Spatial Reconstructor, DSR) [11]。其优点是能快速获取一批投影, 立体成像。利用28个X-线球管, 28组视频照相机, 可在10 ms内获得240个平行断层 (层厚1 mm) , 并在一次心跳期内获得舒张阶段心脏的静止图像。但由于检测器灵敏度低且造价昂贵, 只造了一台, 未能普及, 最终不得不在15年后废弃。另一个探索是1983年问世的电子束CT (EBCT) [12]。它利用扫描电子束X-射线管, 无需机械运动。电子束由相当于阴极的电子枪发射, 对在210度弧面上分布的阳极靶面扫描, 由这些靶面依序发射X射线。扫描速度可达每秒24层, 可对心脏作动态检查。缺点是源平面与检测器平面不重合, 图像质量不好, X-管功率低, 信噪比差, 体积大和成本高 (2倍于螺旋CT) , 未获好评。由于上述的先天缺点, EBCT坚持20年, 至2004年全世界生产120台后逐步淘汰 (在我国装机7台, 现都废弃不用) 。这些探索虽然失败, 但为多源CT的研究提供了正、负二方面的经验。本段中, 第一阶段发展的静电放射摄影 (Xeroradiography) 在1976年前仍然吸引一些研究人员的兴趣, 但1980年后渐渐衰退, 及至80年代末已届弥留。注意, 本阶段虽出现模拟式Tomosynthesis, 但由于实现困难, 未得发展。在检测器方面, 富士公司发明的成像板与CR是对投射X线成像的一个不能忽视的贡献。

第三阶段从1989年迄今。我们把1989年螺旋CT的问世, 作为本阶段的起点和标志。在经过近10年的沉静后, 1989年终于迎来了X-线成像特别是CT研究的爆发:先是螺旋CT问世, 随后1993年多层螺旋CT问世;1998年GE、Marconi、Siemens、Toshiba等公司推出4层螺旋CT;2001年GE、Philips、Siemens、Toshiba等公司又推出16层螺旋CT;2004年GE推出64层螺旋CT (VCT 64) 。也就是说, 每隔3年, CT的层数翻2番 (4倍) 。这个速率正好符合Moor定律 (18个月翻一番) 。计及2004年Toshiba的256排CT, 螺旋CT层数的发展超过Moor定律的预测。速度之快, 可谓惊人。另一条战线是:由于平板检测器的发展, 导致1995年Digital Radiography (DR) 的问世;接着1997年Digital Tomosynthesis (DT) 问世;Cone-beam CT (CBCT, 锥束CT) 在1990年开始萌芽, 1996年首台锥束口腔CT (口腔CBCT) 问世, 随后发展加快。让我们通过文献检索来看看CBCT的研究与发展的趋势 (利用Scopus数据库, 以“cone beam CT”为检索对象) :作者对1994年、1998年、2002年、2006年和2010年分别采样检索得到当年文章数目依次为:3篇, 20篇, 54篇, 251篇, 和509篇, 年平均增长率分别为4篇/年、8篇/年、49篇/年及64篇/年;也即按指数曲线增长。Digital Tomosynthesis也有类似情况:取1996年、2000年、2004年、2008年和2012年为采样检索分别得到当年文章数目为:3篇、8篇、19篇、95篇和135篇。年增长率分别为:1篇/年、3篇/年、19篇/年和10篇/年, 持续发展。DT现在多用于数字乳腺机, 也正在向胸片检查发展。CBCT现在多数情况用于牙科CT与小动物CT。DR、DT、CBCT等的发展, 平板检测器 (FPD) 功不可没。对DT而言, 没有FPD的介入DT是不可能适用于临床的。

3 思考与期盼

(1) 细察三个发展阶段, 第三阶段可谓硕果累累, CT, DT纷纷登台…..发展惊人, 且方兴未艾。而第一、第二阶段似无惊人之举。其实许多思想都在第一、第二阶段已经孕育形成, 后面的发展属于“沙翁穿新袍”。这件新袍是微电子技术、IT技术和新算法组成。例如DT是把第一阶段的Tomosynthesis结合FPD得来的;而Tomosynthesis是由第一阶段的几何断层成像思想发展过来的。FPD有直接型和间接型。直接型是由第一阶段的Xeroradiograohy发展来的, 可以说是芯片上的Xeroradiograohy, 只需在同一芯片上加TFT就可转成数字信号。间接型是由第一阶段的影像增强器发展而来。1973年X-线影像增强器发展到第三代, 利用Cs I材料把X-线转成可见光, 把它制成芯片加上CCD或光电二极管这就发展为间接型FPD。

(2) 在X-线成像发展的历程中, 一代一代的科学家、工程师、医生进行了不懈的探索与研究, 有的成功了有的失败了, 有的一鸣惊人, 例如Hounsfield和他的CT, 有的昙花一现, 如DSR, EBCT等;不管怎样, 这些装置的发明者都是值得尊敬的。从整个成像领域讲, 他们的研究提供了正面或反面的经验, 为后人借鉴参考。

(3) 比较国内X-线成像的研发成果与国际的差距是明显的。单从产品问世的时间看, 国际上X-线管1913年问世, 我国1955年制成, 时距42年;再看X-线电视, 国际上1956年问世, 国产的X-线电视系统在1987年出现, 落后32年;国际上第一台头颅CT于1971年问世, 1972年临床应用。我国第一台头颅CT于1983年鉴定, 时差11年;国际上第一台全身CT于1977年问世。我国在1990年造出全身CT样机 (中华I号) , 时差达13年, 且未投产;真正投产销售的则是1994年东大阿尔派生产的CT C6000, 落后17年。至于螺旋CT, 国外于1989年首创生产, 我国于2000年才由东大阿尔派生产, 落后也达11年。所喜的是16排螺旋CT我们落后仅9年 (2001相对2009) , 而64排螺旋CT落后只有8年了 (2004相对2012) 。差距正在缩小。如从技术角度分析, 我们的产品借鉴、模仿的多, 独立设计的少;跟踪的多, 创新的少。落后原因是多方面的, 有整体工业基础落后、科研投入不够、人才储备不足、管理体制不善, 理论研究欠缺、转化研究脱节等。这些只能作为负面教训吸取。但不能否认老一辈研究人员对国产高质量X-线成像装置的追求之梦从未泯灭。笔者近来重访30年前参加研制第一台CT研制尚健在的主要研发人员和查阅了所保存的部分技术文件, 深为他 (她) 们当时不畏艰难, 敢于拼搏的精神所感动。课题组硬是在“一穷二白”的基础上啃出了第一台CT, 为国人留下了宝贵的财富。拙著“CT原理与算法”[12]一书就是在国产第一台CT的基础上写成的。感到欣慰的是:国内从事CT开发研究的不少工作人员从拙著中获得了CT的启蒙知识和基本算法, 踏上CT研发之路, 造福大众。第一台CT的研制成功有“零的突破”的喜悦, 也有未能扩大投产的遗憾。值得总结的地方很多。好在, 近15年来, 在国力、人才、技术、管理等方面都有大幅度改善。国内除东软外, 2011年3月成立的上海联影医疗科技有限公司 (简称‘联影’) 给我国高端医疗设备包括医用X-线成像器械的创新发展带来了希望。他们吸取了以往的教训, 实行制度创新、融入先进理念, 积聚雄厚资金、广纳精英人才, 依靠先进技术, 以振兴国内高端医疗设备的研发制造、推动中国医疗科技的创新与发展为己任, 志存高远, 同心同德, 合力奋战, 在不到2年的时间内已有多款产品问世, 且质量得到临床专家的认可与好评。一代新人换旧人, 长江后浪推前浪, 我们有信心期盼他们共同担负起发展我国X-线成像设备的重任为化解某些国外企业在中国高端医疗成像设备市场的垄断地位而努力!

4 结语

本文是作者根据收集的资料结合自己的体会写成的, 由于工作环境所限, 资料收集不全, 视野欠广, 高度不足, 分析也不够。有些观点不一定正确甚至错误;许多产品问世年份由于计算标准不同也有误差。意在抛砖引玉, 希望读者不吝批评指正。本文写作过程中, 原上海医疗器械研究所参加国产第一台CT研制的技术负责人殴玫华教授、楼竹秀高工等提供了许多宝贵资料与信息, 在此表示衷心的感谢!

摘要：2013年是我国第一台医用X线机诞生60周年、第一台颅脑CT诞生30周年的重要年份。为弘扬老一辈艰苦创业、团结奋斗、无私奉献的精神, 本刊特邀请上海交通大学生物医学工程学院医学影像学科庄天戈教授、放射影像界资深教授曹厚德主任与我国第一台颅脑CT研制的项目负责人罗昌渠高级工程师撰稿, 追溯回顾国内外医疗X线设备的发展历程。冀希广大读者从中汲取养料, 拓展思路, 在医疗器械创新开发与研究中作出更大的贡献。

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X线计算机成像论文 第8篇

1资料与方法

1.1 病例资料随机抽取我院2006年1月至2010年10月住院的危重新生儿床边胸片1000张, CR胸片500张:男286例、女214例;常规胸片500张:男323例、女177例。年龄:1d 180例, 2～7d 158例, 8～14d 64例, 15～21d 58例, 22～28d 40例, 最小者仅出生后1h, 最大者出生后28d。

1.2 摄影方法:设备:CR摄片应用美国GE AMX-4+ 300mA充电带红外遥控移动式X线机, Orex CR系统、影像板 (IP) 、图像管理软件和基于PC的阅读工作站; AGFA Drystar 5500干式相机及医用干式胶片。常规胸片摄影也同样使用美国GE AMX-4+ 300mA充电带红外遥控移动式X线机, 富仕医用X线感蓝片配中速增感屏, 柯达3000RA洗片机医用柯达显定影套液。摄影方法:全部检查均采用双上臂固定仰卧位, 滤线器 (—) , 焦片距为80cm。中心线对准第3胸椎下缘或第4胸椎上缘 (即胸锁关节下方约三横指处) 或向足侧倾斜5～8°角 (减少膈肌与肺野重叠) 。

1.3 分析方法:全部胸片均经集体阅片:由一名主任医师, 三名副主任医师, 二名主管技师, 三名技师, 按照《全国放射科QA、QC学术研讨会纪要》的标准, 应用主观目测法评级, 将新生儿胸片分四级, Ⅰ级片 (优质片) , Ⅱ级片 (良好片) , Ⅲ级片 (差片) , Ⅳ级片 (废片) 。Ⅰ级 (优质片) 的标准: (1) 摆位正确:要求两侧胸锁关节对称, 胸廓两侧骨性结构均包入片内。 (2) 适当的密度与良好的对比度:肺、纵隔软组织等不同密度的组织层次分明。 (3) 良好清晰度:要求心缘及膈面轮廓锐利, 肺细微结构显示清楚, 无任何污影、划痕及人工伪影。 (4) 心影内胸椎间隙可以辨清, 左心后或横膈下肺纹理隐约可辨。

1.4 统计学分析:应用SPSS统计学软件 (V11.0) 处理数据, 计数资料以卡方检验χ2, 计量资料以t检验。

1.5 重点分析: (1) CR进行急症新生儿胸部床边摄影的优势和价值; (2) 新生儿床边胸部摄影优质率不高及出现废片原因。

2结果

2.1 新生儿CR胸片与常规摄影胸片影像质量分级情况:

CR胸片与常规摄影胸片两组影像质量有明显差异, CR组胸片质量优于常规组, 卡方检验χ2=77.45, P<0.01, 见表1。

X2=77.45, p<0.01

2.2 废片统计:

两组摄影方法均出现了废片, 共计38张, 其中, CR摄片废片4张, 常规摄影废片34张, 废片原因见表2。所有废片均重照后满意。

3讨论

3.1 CR系统与传统X线成像方式的异同点

CR系统和传统X线摄影都是间接成像方式, 但载体不同。CR系统的信息载体是成像板 (imaging plate, IP) , 其感光涂层内为辉尽性荧光物质, 主要的成分为含有微量铕离子氟卤化钡结晶 (BaFXEu2+, X=Cl, Br, I) , 该结晶在已知的光辉尽性物质中光辉尽发光现象最强。而传统X线摄影中的载体则是胶片, 胶片中的感光物质主要为卤化银颗粒 (AgX, X=Fu, Cl, Br, I) , 卤化银光吸收程度与发射光谱密切相关, 其固有吸收光谱在蓝、紫光范围。

3.2 CR在急症新生儿胸部床边摄影中的优势和应用价值。

3.2.1 CR提高了优质片比例及摄片成功率:

根据表1显示, CR胸片与常规摄影胸片两组影像质量相比有明显差异, CR组胸片质量优于常规组胸片, 卡方检验X2=77.45, p<0.01, 而且CR胸片优质片明显高于常规摄影胸片优质片, 明显提高了优质片比例。我们知道, 常规床边摄影有不足之处, 常规床边摄影使用屏胶系统, 受干扰因素太多, 如摄影条件、洗片机、药水新旧程度等, 使其质量较难达到诊断要求, 故胸片质量不高。而CR胸片摄影是以IP板作为成像的载体, 它有较高的宽容度, 动态范围广, 灵敏度高, 即使原始图像质量不高, 经后处理可使图像改善, 得到符合诊断要求的图像。

3.2.2 CR显著降低了X线曝光剂量:

基于X线具有放射性损伤及电离辐射等缺点, 所以只要涉及到X线工作就应尽量减少X线的照射量。有文献报道CR照射剂量为常规X线照射剂量的1/2～1/20。但在我们的实际应用中, 为保证图像质量, 我们的CR摄影曝光剂量约比常规摄影剂量减少一半, 虽不能完全达到文献报道的结果, 但这对患儿来说已经是一个非常有意义的数值。CR系统的曝光宽容度大, 对比分辨率提高以及各种后处理功能的实施, 缩短了曝光时间, 可显著降低照射量, 减少患儿和医护人员所受的照射剂量, 提高了安全性, 同时使该项检查更易于令患儿及家长们接受。另外, 我们不主张采用“三大一小”法 (即大照射野、高 kV、高mA、缩短曝光时间) , 我们主张应用尽可能高的kV、低mA、短时间、小照射野, 并选用相对较远距离的摄影距离进行投照, 同时保护性腺和防止射线对新生儿皮肤及敏感器官的损害。

CR组的一级片率明显高于常规屏/片组, 而废片率小于常规屏/片组。在新生儿胸部投照过程中, 由于新生儿的特殊性 (如呼吸频率难掌握、体位易动等) , 一般难以达到一级片的标准。CR系统因降低了曝光剂量而缩短了曝光时间, 加之IP中辉尽性荧光物质对X线的投照可得到高质量的影像, 经过丰富的后处理后, 即可获得一张影像清晰的照片。由于动态范围扩大一次曝光可以在同一图像中清晰显示肺与纵隔, 对于心前、后肺野及纵隔肺野的显示也较常规照片有利, 明显提高了影像质量。CR在重症监护病房 (ICU) 床边胸部摄影中可提供稳定的最佳密度的高质量影像, 大大降低了重复检查 (重拍) 率, 科室内胸部X线摄影领域内以荧光存储为基础的影像对于纵隔、心后区及膈下隆突区的显示优于X线摄影。在发现肺部结节及阴影时相当或优于传统胶片。White报道:应用CR技术做实验兔模型评估正常新生儿胸腔功能性余气量, 结果表明CR能准确的估计新生儿功能性余气量等。因此, CR系统提高了信息的显示量和照片的质量, 减少了重检率和废片率, 这些都是传统X线摄影所不能比拟的。

3.3 急症新生儿胸部床边出现废片原因分:

两组摄影方法均出现了废片, 常规摄影废片34张, CR摄影废片4张, 而运动伪影造成的废片就有9张, 占所有废片23.67% (9/38) 。究其原因:急症新生儿CR胸片废片主要原因是运动伪影和异物, 而常规摄影胸片废片主要是由于暗室技术运动等造成。详细原因见表2分析。常规X线床边摄影由于技术原因 (如暗室、曝光条件控制) 使照片质量难以保证而出现废片, 而CR具有较高灵敏度和较大的宽容度, 并有高于常规屏片系统摄影的密度分辨率, 加之丰富的后处理功能, 弥补了常规摄影的不足, 但仍有由于运动 (主要是呼吸运动) 造成的废片。而对于运动伪影造成废片, 我们认为主要是由于新生儿没有屏气控制的能力, 加上患儿易哭闹、躁动等原因。

3.4 提高急症新生儿胸部床边摄片的体会和建议

3.4.1 正确的摄片摆位, 减少位置不正影响照片质量:

一般是摄取仰卧前后位胸片, 摆位时要两臂自然展开、沙袋固定, 据我们观察, 造成位置不正的原因往往由于头颅扭屈造成的, 另新生儿头颅相对较大, 去掉垫枕可减少与肺野重叠, 所以摄影时除固定四肢外, 应撤去枕头, 摆正头颅。

3.4.2 胸部摄影条件:

尽可能以短的曝光时间和适当的毫安值以及相应的高仟伏提高优质片率。我们的体会是应根据新生儿的胖瘦以及不同年龄组的生理特点和病种的特殊情况等选择恰当的摄影条件, 如:根据不同年龄组的生理特点选择摄影条件, 出生后3～4d内新生儿可出现暂时性生理性体重下降, 约于生后3～4d达最低, 7～10d恢复到出生体重, 而且在急症新生儿尤为明显, 故出生2～7d的新生儿摄影条件要比出生1d的新生儿低。在实际应用中, 我们选择摄影条件主要是根据患儿的实际情况加以适当调整。

3.4.3 选择最佳的曝光时间, 减少运动伪影:

急诊新生儿多为腹式呼吸, 一般认为在深吸气末至呼气前有0.05～0.15s的短暂间歇期, 是曝光的最佳时间, 特别是肺炎患者, 吸气末照像可使横膈下降、肺泡充气膨胀, 增加胸片对比度, 我们建议要根据新生儿腹部运动情况进行曝光, 即在患儿腹部鼓起当时马上曝光。

总之, 提高急诊新生儿的优质片率对临床具有十分重要的价值, CR系统在急症新生儿胸部床边摄影中充分体现出了这一价值。CR实现了影像的数字化并直接进入PACS系统, 降低了X线照射剂量, 获得了质量良好的影像, 大大的提高了床边片拍摄成功率和优质片率, 是值得推广和深入研究的影像检查方法。但是, 要获取高质量的优质胸片, 除重视上述提到的各种复杂因素的影响外, 我们还必须具有良好的医风医德和爱岗敬业精神, 这样, 我们才能使摄片质量不断提高。

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X线计算机成像论文 第9篇

1 对象与方法

1.1 一般资料:兰州大学第二医院泌尿外科2011年3 月至2012 年8 月,通过KUB+IVU或CTU诊断为上尿路结石,并经手术或经临床治疗随访(有结石排出)确诊患者474 例。其中肾结石209 例,男性150 例,女性59 例,年龄5~77 岁,平均(43±16)岁,输尿管结石265 例,男性174 例,女性91 例,年龄4~77 岁,平均(44±15)岁,主要临床表现为阵发性腰背部绞痛、腹痛、血尿等。

1.2 KUB+IVU检查方法:采用上海500 m A胃肠X线点片机。检查前晚服用泻药清洁肠道,仰卧位先摄KUB一张,常规准备并腹部加压,经肘静脉注射35~40 ml碘比醇(碘质量浓度为300 mg/ml)造影剂,分别于7、15、30 min各摄片1 张,显影满意后去压头低脚高位拍腹部片1 张,如遇显影欠佳则延迟摄片时间,最长延迟时间为120 min。

1.3 CTU检查方法:采用Siemens Sansation 64 层螺旋CT,层厚1.5~2 mm,螺距1.5,电压120 k V,电流180~200 m A,常规横断面平扫扫描范围从肾上极到会阴部,采集图像后进行曲面重建(CPR)、多平面重组(MPR)后处理形成直观CTU图像。

1.4 统计学处理:运用SPSS 19.0 软件对数据进行资料录入、整理及统计学分析,计量资料以±s表示,组间比较采用独立样本t检验,2 种检查方法诊断结果的准确率比较采用Pearson χ2检验或Mc Ne-mar检验,检验水准 α=0.05。

2 结果

本组474 例上尿路结石患者中,肾结石患者209 例,KUB+IVU检查112 例,确诊89 例,漏诊23例,诊断准确率为79.5%(89/112);CTU检查123例,确诊121 例,漏诊2 例,诊断准确率为98.4%(121/123);诊断准确率CTU优于KUB+IVU,二者比较差异有统计学意义(χ2=22.05,P<0.01)。其中双肾结石21 例,KUB+IVU检查10 例,确诊7 例,漏诊3 例,诊断准确率为70.0%(7/10);CTU检查14 例,确诊13 例,漏诊1 例,诊断准确率为92.9%(13/14);二者比较尽管诊断准确率CTU优于KUB +IVU,然而差异无统计学意义(χ2=2.19,P=0.14)。单肾结石188 例,KUB+IVU检查102 例,确诊82 例,漏诊20 例,诊断准确率为80.4%(82/102);CTU检查109 例,确诊108 例,漏诊1 例,诊断准确率为99.1%(108/109);二者比较诊断准确率CTU优于KUB+IVU,差异有统计学意义(χ2=20.54,P<0.01)。

输尿管结石患者265 例,KUB+IVU检查143例,确诊108 例,漏诊35 例,诊断准确率75.5%(108/143);CTU检查159 例,确诊156 例,漏诊3例,诊断准确率为98.1%(156/159);诊断准确率CTU优于KUB+IVU,二者比较差异有统计学意义(χ2=34.93,P<0.01)。

共282 例上尿路结石(肾、输尿管结石)患者行CTU检查,确诊277 例,漏诊5 例,诊断准确率为98.2%(277/282);KUB+IVU检查255 例,确诊197例,漏诊58 例,诊断准确率为77.2% (197/255)。2种检查方法诊断上尿路结石时,诊断准确率CTU优于KUB+IVU,二者比较差异有统计学意义(χ2=56.88,P<0.01)。见表1。

其中63 例患者先后进行了CTU和KUB+IVU检查,CTU检查确诊61 例,漏诊2 例,诊断准确率96.8%;KUB+IVU确诊50 例,漏诊13 例,诊断准确率79.4%。二者比较诊断准确率CTU优于KUB+IVU,差异有统计学意义(χ2=9.157,P=0.003)。

3 讨论

上尿路结石是泌尿外科常见病、多发病,发病率达2%~3%,约为下尿路结石的6.3 倍,多发生于青壮年,男性多于女性,约3~9 倍［1］。目前,针对上尿路结石的治疗手段多种多样,技术已经十分成熟,因此,尽早明确诊断成为上尿路结石治疗的关键。KUB+IVU检查是传统的泌尿系疾病常用的检查方法［2］,可以动态观察不同时相泌尿系集合系统和排尿系统的生理过程,从功能上和形态上观察泌尿系脏器的变化,直观地表现结石所在部位、肾盂输尿管扩张积水程度、反映肾功能损害情况和程度,对泌尿系结石的诊断有重要价值,同时,其费用较低,基层医院较易普及［2，3］。但是,KUB+IVU用于诊断上尿路结石也存在明显局限［4］,其影像重叠和密度分辨力较低,对阳性结石较为敏感,阴性结石仅能显示为充盈缺损,易受输尿管蠕动或是肠道气体及肠内容物的干扰出现误诊,因此检查前需要良好肠道准备;易受检查者肾功能好坏影响,常因肾功不良无法显示肾盂、输尿管、膀胱;检查时需用腹袋压迫患者腹部,使患者感到不适;检查操作相对繁琐,耗时较长,不适用于心、肾功能不全、年老体弱、孕妇及造影剂过敏者,对小儿的诊断价值也受限。

CTU检查是近十几年随着多层螺旋CT的应用,发展起来的一项针对泌尿系统的检查技术［5］。我院CTU检查采用64 层螺旋CT快速薄层扫描,将所得图像数据在专用计算机软件内进行MPR、CPR等三维重建。CTU检查用于诊断上尿路结石,进行薄层快速扫描,分辨率高,消除呼吸运动的影响,能发现很小的结石,同时还可以在各个方位上连续成像,从轴位、矢状位、冠状位以及三维重建上清晰显示尿路的连续性影像,将走行迂曲的输尿管显示在一个层面上,直观地显示肾盂、肾盏以及输尿管的形态,明确上尿路结石细节［5，6］,同时,对KUB不能显示的泌尿系统阴性结石基本上也可明确诊断。CTU检查所呈现出的影像是三维立体的,可将结石的位置、形态、大小以及其与周围的毗邻的关系清晰地显示出来,为手术和体外碎石提供了定位依据［7］。与KUB+IVU检查相比,CTU检查一般不受肠道气体影响,检查前不需肠道准备和腹部压迫,因其是CT平扫,无需使用造影剂,且扫描时间短,成像迅速,最大限度地减少了运动和呼吸伪影,为不能耐受IVU检查的患者提供了更大的方便和安全,其不足之处在于检查费用的增高和放射线剂量的增加［8］。有报道指出,在许多机构CTU检查已经取代KUB+IVU检查作为结石可疑肾绞痛患者的首选检查［5］。

我院自2008 年底引进了德国Siemens Sensa-tion 64 层螺旋CT机,早期主要采用超声、KUB+IVU检查诊断泌尿系结石,仅当遇见不能确诊的病例再行CTU检查,随着CTU检查在临床上的广泛应用,越来越多的急、门诊可疑结石患者直接通过CTU检查来确诊,不再进行KUB+IVU检查,避免了患者多受苦以及可能的二次检查,减少了费用,提高了诊查效率,更确切地明确结石情况,实现对结石患者的尽早诊断,并更有效地指导临床治疗。然而,由于CTU的操作更为复杂,过程更为精细,阅片要求更多的经验,因此,对影像操作技师的要求也在相应提高［5，8］。

本研究结果表明,在上尿路结石诊断的准确率、了解结石细节方面,CTU检查已经显著超过传统KUB+IVU检查。因此笔者认为对于怀疑上尿路结石患者,尤其是急诊肾绞痛和超声难确诊患者,CTU检查可以取代KUB+IVU检查成为诊断上尿路结石的首选方法。但CTU较KUB+IVU检查需接受更高的放射剂量［9］,安全性需更多长期研究来证实。

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