医学影像临床诊断方法是判断人体内部器官组织发生病变、损伤的有效方法,同时用于相关疾病的鉴别。X射线作为常用的医学影像临床诊断方法,可以利用穿透性、荧光效应等功能,比较健康组织和病变组织的影像特征,发现细微的病变,为临床诊断提供参考。随着现代医学科技的迅猛发展,传统的X射线技术实现数字化,出现了数字X线摄影(DR)技术。这种对于X线技术的现代化改良,不仅提高了图像质 量,方便了图像的编辑管理,更重要的是减少了病人的接受辐射剂量,直接数字化X射线摄影也已经成为临床医学不可缺少的重要应用。
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DR影像技术是什么?
DR指在计算机控制下直接进行数字化X线摄影的一种新技术,即采非晶硅平板探测器把穿透人体的X线信息转化为数字信号,并由计算机重建图像及进行一系列的图像后处理。DR系统主要包括X线发生装置、直接转换平板探测器、系统控制器、影像监示器、影像处理工作站等几部分组成。
DR由于采用数字技术,因此可以根据临床需要进行各种图像后处理,如图像自动处理技术,边缘增强清晰技术、放大漫游、图像拼接、兴趣区窗宽窗位调节以及距离、面积、密度测量等丰富的功能。另外由于DR技术动态范围广,X线光量子检出效能(DQE)高,具有很宽的曝光宽容度,即使曝光条件稍差,也能获得很好的图像。DR的出现打破了传统X线图像的观念,实现了人们梦寐以求的由模拟X线图像向数字化X线图像的转变,与CR(Computer Radiography)系统比较具有更大的优越性。
为了简单的描述DR技术的基础,让每个普通顾客都能理解,我们可以把DR技术比作成个人照相机。过去,消费者需要装一卷胶片,而且不能有效地控制、删除或者查看所拍的照片。照片拍好后,胶片需要使用很多化学原料经过一长串的处理,最后以胶片形式保存下来以备后用。而引入数字技术后,在拍完几秒钟后就可以查看所拍的照片而且也可以以电子形式传送与家人、朋友分享。这些过程完全没有环境污染,也不需要昂贵的化学原料和麻烦的胶片保存。
2.DR数字化摄影的临床优势
(1)图像清晰,利于诊断
与传统仪器相比,更利于医生对患者的病情做诊断。如:易于显示纵隔结构,如血管和气管;能够更准确地诊断出结节性病变及结石等含钙病变;尤其对骨结构、关节软骨及软组织的显示明显优于传统仪器。医生可根据需要进行诸如数字减影等多种图像后处理,如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑等,从中得到丰富可靠的影像诊断信息,从而得到理想的诊断效果。对早期病灶的发现显得尤其重要。
(2)成像迅速,节省时间
由于DR具有即时成像的特点,医生可以很快看到影像结果。传统的CR在拍摄时,无法马上看到图像,一旦拍摄失误,在图像出来之后,医生还得将病人召回重新拍摄,大大增加了病人的麻烦。DR在运用中则省去了这一麻烦,由于它具有即时成像的优势,当拍错了片或因病人身体移动导致图片效果变差时,医生可以马上重新拍摄。
(3)减低辐射,保护患者
与传统的仪器相比,DR只需要少量的X射线就可以完成成像过程,得到高清晰的图像,对病人的辐射也因此变小,从而减少了对病人的危害。
(4)节省空间,提高效率
由于DR改变了以往传统的胶片摄影方法,直接通过专业显示器进行阅片,所以无须再冲洗胶片,使医院省去了胶片库房及传统的胶片存储方法,采用计算机无片化档案管理就可以取而代之,节省了大量的资金和场地,极大地提高了医院的工作效率。此外,由于数字化X线图像的出现,结束了X线图像不能进入医院PACS系统的历史,为医院进行远程专家会诊和网上交流提供了极大的便利。另外,DR还可进行多幅图像显示,进行图像比较,以利于医生准确判别、诊断。通过图像滚动回放功能,还可为医生回忆整个检查过程。
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数字X线摄影检查步骤
(1)阅读申请单
认真核对受检者姓名、年龄、性别,了解病史,明确摄影部位和检查目的。
(2)确定摄影位置
一般部位采用常规位置摄影,特殊患者可根据受检者的具体情况加照其他位置(切线位、轴位等)。
(3)摄影前准备
拍摄腹部、下部脊柱、骨盆和尿路等部位平片时,必须清除肠道内容物。常用的方法有口服泻药法(如口服番泻叶或25%甘露醇)或清洁灌肠。
(4)衣着的处理
摄影前除去衣物或身体上可能影响图像质量的任何异物(如发卡、纽扣、胸罩、饰物、膏药等)。
(5)肠道准备
进行腹部盆腔和下部脊柱摄影时,应做好肠道清洁。
(6)训练呼吸动作
拍摄胸部、头部、腹部等易受呼吸运动影响的部位时,在摆位置前,做好呼气、吸气和屏气动作的训练,要求受检者配合。
(7)摆位置、对中心线
依摄片部位和检查目的摆好相应体位,尽量减少受检者的痛苦。中心线对准摄影部位的中心。
(8)辐射防护
作好X线防护,特别是性腺的辐射防护。
(9)选择源-像距离
按部位要求选择X线管与探测器的距离,胸部为150~180.0 cm,心脏为180~200.0 cm,其他部位为90~100.0 cm。
(10)选定摄影条件
根据摄片部位的位置、体厚、生理和病理情况以及机器条件,选择焦点、电压、电流、时间和距离等摄影条件。
(11)曝光
以上步骤完成后,再确认控制台各曝光条件无误,然后曝光。
(12)数字图像处理与传输
对摄影部位的图像进行后处理,调节窗宽、窗位,使图像的密度和清晰对比度符合临床要求,必要时对图像进行裁剪,以适合打印的要求。图像处理满意后,将图像传到图像存储与传输系统(picture archiving and communication system,PACS)
供医师判读。
(13)图像后处理
根据临床要求,利用数字摄影后处理软件,对所摄图像进行处理,突出显示某些解剖结构。
1.协调处理:将影像的对比度和密度调整到尽可能理想的状态,突出显示有用的信息,抑制无用信息。
2.空间频率处理:图像平滑处理,即对高频分量进行衰减,消除图像噪声;图像锐化处理,即加强图像轮廓,使图像信息更易观察。
3.动态范围处理:也称组织均衡技术,提高微细强度差异的可观察性,降低较大差异的幅度。
总结
直接数字化X射线摄影技术的应用极大的提高了临床医学的效率,促进了临床医学的飞速发展。在X线摄影中,数字化X线影像同普通X线影像相比具有图像分辨率高、灰阶度广、图像信息量大,在临床医学中很大程度的提高了诊断准确率。要建设现代化的放射科及医院PACS系统的应用,DR已成为不可缺少的一部分。
第一作者:何永林
专家简介:何永林,男,放射主管技师,毕业于广州医科大学医学影像学专业,医学学士学位,目前是广州市花都区花城街社区卫生服务中心影像科负责人,擅长DR影像检查各种技术及诊断,从业十余年,有丰富的影像学检查及诊断经验。