數(shù)字X線(xiàn)攝影的全景拼接技術(shù)在骨關(guān)節(jié)疾病中的臨床應(yīng)用

趙 勇

（哈爾濱市第一醫(yī)院，哈爾濱 150001）

數(shù)字X線(xiàn)攝影的全景拼接技術(shù)在骨關(guān)節(jié)疾病中的臨床應(yīng)用

趙 勇

（哈爾濱市第一醫(yī)院，哈爾濱 150001）

數(shù)字X線(xiàn)攝影（DR）立位大面積全景拼接技術(shù)在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病，特別是在脊柱側(cè)彎矯形、人工椎間盤(pán)置換、人工關(guān)節(jié)置換、義肢安裝等的診斷、術(shù)前方案制定和術(shù)后功能評(píng)價(jià)中，起到了病變定性和數(shù)據(jù)測(cè)量等關(guān)鍵性作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。

數(shù)字X線(xiàn)攝影；全景拼接；骨關(guān)節(jié)

數(shù)字X線(xiàn)攝影DR的全景拼接技術(shù)主要用于骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病，在脊柱側(cè)彎矯形、脊柱人工腰椎間盤(pán)置換、人工關(guān)節(jié)置換、下肢矯形及義肢安裝等方面，數(shù)字化全景拼接提供了大范圍的X線(xiàn)檢查影像，能可靠、準(zhǔn)確地顯示病變局部改變和全脊柱/全肢體的整體受力狀態(tài)，為臨床診斷、術(shù)前方案的制定和術(shù)后療效評(píng)估等提供可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究隨機(jī)抽取我院放射科2011年4月-2013年8月期間100例患者，甲組中男22例，女28例，年齡9-75歲，平均年齡41.5歲。乙組中男25例，女25例，年齡10-74歲，平均年齡42.5歲。

1.2 攝影方法

甲組：選擇檢查方式界面中的“Ortho”器官程序，并據(jù)情對(duì)曝光參數(shù)進(jìn)行微調(diào)。將Ortho患者支架置于探測(cè)平板正前方，注意與其保留適當(dāng)間隙以利于探測(cè)平板豎直上下移動(dòng)時(shí)不發(fā)生碰撞，換上3m超遠(yuǎn)距離攝影專(zhuān)用濾線(xiàn)柵。先囑患者面向X線(xiàn)球管方向，按照解剖姿勢(shì)站立在支架底座上，在患者左側(cè)或右側(cè)腋前線(xiàn)位置豎直夾好2m長(zhǎng)刻度尺，再用雙手抓緊支架兩邊扶手。囑咐患者一直保持此姿勢(shì)不動(dòng)直到攝影結(jié)束（如果是全脊柱攝影，尚需要求患者全程屏氣，以免呼吸時(shí)胸廓起伏而致拼接后圖像中肋骨錯(cuò)位）。此時(shí)攝影系統(tǒng)會(huì)對(duì)要求受檢部位長(zhǎng)度進(jìn)行自動(dòng)預(yù)判，以確定分為幾次等長(zhǎng)度連續(xù)曝光（一般2-4次）。球管組件在前后左右方向上自動(dòng)鎖定，只能進(jìn)行上下移動(dòng)，中心線(xiàn)束在橫向和縱向上與探測(cè)器中心重合，與探測(cè)平板及Ortho患者支架垂直。采用“自動(dòng)曝光”模式，按下曝光按鈕一直不放 （全程約需15-25s），球管組件與探測(cè)平板先同步上移到第一次曝光范圍中心位置高度，然后逐次同步下移曝光直至完畢。將所獲圖像進(jìn)行窗寬窗位微調(diào)后傳入XS ADVIEW圖像后處理工作站進(jìn)行拼接。將全景拼接圖像傳入PALS網(wǎng)絡(luò)，影像診斷醫(yī)師和骨科臨床醫(yī)師便可共享成果了。再通過(guò)激光相機(jī)打印便可得到一張載有諸多影像信息的全景拼接圖像膠片。全程一般需要10-20min。

乙組：完成患者信息登記后，在“采集方式”下選擇“SLOT”模式，全脊柱選取“脊柱方式”，全下肢選取“下肢方式”。在透視下確定采集的起止點(diǎn)，據(jù)情微調(diào)曝光參數(shù)。擺好體位后，囑患者不動(dòng)，一直按住曝光手閘，直至影像系統(tǒng)從起點(diǎn)平移至終點(diǎn)。采集獲得的原始圖像自動(dòng)傳輸至后處理工作站，即可自動(dòng)完成圖像拼接，通過(guò)影像對(duì)比度、密度的調(diào)整，經(jīng)激光相機(jī)打印出膠片，全程約需2-3min。

2 結(jié)果

2.1 圖像評(píng)價(jià)分級(jí)

甲、乙兩組所有圖像均經(jīng)過(guò)技師長(zhǎng)和影像診斷副主任醫(yī)師以上人員評(píng)定。圖像評(píng)價(jià)分級(jí)按照?qǐng)D像清晰度、對(duì)比度、軸線(xiàn)連續(xù)性、完整性、移動(dòng)偽影、拼接線(xiàn)顯示等因素，分為優(yōu)、良、合格、不合格四級(jí)。優(yōu)：圖像連續(xù)完整、高清晰度、高對(duì)比度、無(wú)任何偽影及拼接線(xiàn);良：圖像連續(xù)完整、清晰度對(duì)比度較好、無(wú)偽影及拼接線(xiàn);合格：圖像連續(xù)，清晰度和對(duì)比度達(dá)到診斷目的，無(wú)明顯偽影及拼接線(xiàn);不合格：圖像對(duì)比度清晰度均低，連續(xù)性完整性差，有明顯偽影及拼接線(xiàn)。兩種全景拼接圖像評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表1。所有圖像質(zhì)量均能滿(mǎn)足影像診斷及臨床運(yùn)用。

2.2 兩種圖像技術(shù)比較

甲組設(shè)備采用3m超遠(yuǎn)距離攝影，匹配有相應(yīng)的專(zhuān)用3m焦距濾線(xiàn)柵，最大限度地克服了錐形射線(xiàn)束的發(fā)散投射，減少了幾何放大誤差。攝影距離為3m，半自動(dòng)曝光，曝光全程患者屏氣約20s，手動(dòng)拼接，從擺位到獲得圖像膠片全程約需10min，不能站立者無(wú)法行此檢查。獲得的拼接圖像對(duì)于角度的測(cè)量實(shí)用可靠，對(duì)于長(zhǎng)度的測(cè)量不能直接獲得，需要參考旁邊刻度尺讀數(shù)。

乙組設(shè)備采用了狹縫連續(xù)拍攝配合圖像自動(dòng)軟件拼接技術(shù)，用束光器對(duì)X線(xiàn)束進(jìn)行遮擋，使X線(xiàn)束呈與被攝體長(zhǎng)軸垂直方向的狹窄扇形投射。攝影距離為1.2-1.5m，自動(dòng)曝光，曝光全程屏氣約7-10s，從擺位到獲得全景約需2-3min。另外，在打印排版界面可以通過(guò)測(cè)量軟件直接測(cè)量角度和等比例刻度標(biāo)尺直接測(cè)量出長(zhǎng)度，誤差率在0.5%內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)圖像與被攝體實(shí)際幾何參數(shù)的高精度復(fù)合。乙組設(shè)備的另一優(yōu)點(diǎn)是不能站立者可采取仰臥位攝影法替代。

3 總體評(píng)價(jià)

DR在大平板數(shù)字化探測(cè)器和圖像拼接技術(shù)的組合，彌補(bǔ)了以上各種方法的缺陷和不足。DR拼接圖像的原始圖像采集方式包括兩種X線(xiàn)設(shè)備：一種是X線(xiàn)球管與DR平板探測(cè)器做垂直上下的同步移動(dòng)，另一種是X線(xiàn)球管組件相對(duì)靜止在一個(gè)感興趣區(qū)中心位置，當(dāng)DR平板探測(cè)器在做垂直運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，X線(xiàn)球管配合做上下轉(zhuǎn)動(dòng)角度。本研究采用第一種方式，所有病例均能達(dá)到影像質(zhì)量要求并符合臨床需求。

DR在大平板數(shù)字化探測(cè)器和圖像拼接技術(shù)的組合，彌補(bǔ)了以上各種方法的缺陷和不足。DR拼接圖像的原始圖像采集方式包括兩種X線(xiàn)設(shè)備：一種是X線(xiàn)球管與DR平板探測(cè)器做垂直上下的同步移動(dòng)，另一種是X線(xiàn)球管組件相對(duì)靜止在一個(gè)感興趣區(qū)中心位置，當(dāng)DR平板探測(cè)器在做垂直運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，X線(xiàn)球管配合做上下轉(zhuǎn)動(dòng)角度。本研究采用第一種方式，所有病例均能達(dá)到影像質(zhì)量要求并符合臨床需求。

隨著醫(yī)患對(duì)輻射損傷意識(shí)的加強(qiáng)，盡量采用簡(jiǎn)便有效、低輻射劑量的X線(xiàn)檢查項(xiàng)目符合醫(yī)患共同利益。以雙下肢全長(zhǎng)觀測(cè)為例，若采用常規(guī)攝影需要骨盆正位曝光1次，每側(cè)股骨、膝關(guān)節(jié)、脛胖骨、躁關(guān)節(jié)曝光4次；總共9次曝光。而采用全景攝影拼接技術(shù)則只需3到4次曝光即可。因此全景拼接技術(shù)明顯減少了患者曝光次數(shù)（一般2-4次），也減少了患者輻射劑量和檢查費(fèi)用。

綜上所述，DR立位大面積全景拼接技術(shù)在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病，特別是在脊柱側(cè)彎矯形、人工椎間盤(pán)置換、人工關(guān)節(jié)置換、義肢安裝等的診斷、術(shù)前方案制定和術(shù)后功能評(píng)價(jià)中，起到了病變定性和數(shù)據(jù)測(cè)量等關(guān)鍵性作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。

［1］周鵬，高雪梅.數(shù)字X線(xiàn)攝影在放射科特殊檢查中的應(yīng)用［J］.實(shí)用醫(yī)技雜志，2002，1（1）：35.

［2］郝小濱，楊斌華.X線(xiàn)技術(shù)數(shù)字化和數(shù)字X線(xiàn)攝影的臨床應(yīng)用［J］.實(shí)用醫(yī)技雜志，1997，1（1）：46.

R684；R816.8

B

10.3969/j.issn.1001-0270.2015.02.21

2014-10-13