計算機X射線攝影(computed radiography,CR)是數字X射線攝影(digital radiography,DR)的過渡產品。由于CR價格低廉且能與現有的投照設備配套使用,后處理軟件豐富,圖像質量優良,實現了模擬影像的數字化,越來越受到基層醫院的歡迎,目前已經普及到鄉鎮衛生院[1-3].然而,CR的圖像畢竟是間接的數字化,要依靠IP板及數描器的轉換才能得以實現,在轉換過程中會出現CR特有的偽影。因此,本研究認為,偽影是影響CR影像質量的最大因素,必須充分認識偽影、分析偽影,探討一套行之有效的改進方法。
1 影像偽影資料與分析方法
1.1 影像偽影資料
選取2009年9月至2012年2月在襄陽市中醫醫院進行CR投照的103例患者的偽影影像資料(135 415幅), 通過分析圖像上偽影的形態和特點找出偽影產生的原因。
1.2 影像偽影分析方法
(1)所有投照的圖像均在每日的技術讀片會進行集體讀片,并由2名主管技師職稱以上的人員對圖片進行分級。圖像中出現典型偽影的照片評級為丙級,需對患者進行重新補照。經過集體讀片與分級,認定具有典型偽影的CR影像103幅。
(2)具有典型偽影的CR影像均采用AGFA和FUJI的兩種柔性IP板,經ADC SOLO和PRIMA數字化掃描器(簡稱數描器)掃描。所有CR圖像在上海青藍軟件科技公司提供的工作站進行打印、光盤刻錄及存儲。
召集相關技術人員和設備維修工程師對出現典型偽影照片進行技術會診,通過圖像上偽影的形態和特點分析偽影產生的原因。
2 影像偽影分析結果
排除外來因素的影響,分析各類CR影像偽影的特征及出現頻率。在103幅影像資料中偽影產生的主要原因分析如下。
(1)IP板原因導致的偽影24幅,其中掃描中卡片引起的偽影11幅、IP板及暗盒污染偽影9幅、IP板老化所致裂紋偽影4幅。將被卡的IP板取出重新掃描,可發現影像密度分布不均,圖像黑白相間處可顯示明顯分界帶,或表現出波浪狀黑白相間圖紋(如圖1所示)[4-5].
(2)數描器及后處理軟件導致的偽影61幅,其中光導器灰塵偽影28幅、線狀透亮影10幅、黑片狀偽影11幅、前后次影像重疊偽影12幅。光導器灰塵偽影原因是光導器內有灰塵聚集時,部分光電倍增管信號轉換能力減弱,輸出電壓下降,導致偽影出現(如圖2所示)。
(3)人為造成的偽影18幅,其中攝影條件過高引起的偽影10幅、圖像后處理不當偽影8幅。經過提高投照者的責任心和加強對設備的管理,多數偽影通過相應的處理后可以減少和消除。
3 影像偽影成因及解決對策
3.1 IP板產生的偽影
(1)IP板掃描中卡片引起的偽影占10.6%,吸盤不能有效的抓放IP板、IP板行徑過程中突然斷電、IP板導引軸壓力不均衡以及數描器整機水平度失準等均易引起IP板卡片故障。解決對策:仔細檢查并調整設備,重啟數描器,一般均能消除該偽影。
(2)IP板污染偽影占8.7%,其表現在CR影像上出現小點狀和小片狀高密度影,為IP板上的細小塵埃顆粒以及手指在接觸IP板時留下指紋影而造成。此類現象若發生在乳腺專用IP板時會嚴重影響診斷,甚至出現誤診[6].解決對策:定期對IP板表面進行清潔。IP板擦拭應用柔軟的棉布蘸用廠家提供的清潔劑,在無專用清潔劑的情況下,可采用高純度無水酒精或市面上能購買到的電子產品清潔劑代替。
(3)IP板老化及損壞引起的偽影占3.8%,AGFACR系統采用的IP板是具有柔韌性的軟板,IP板在通過彎道時反復多次的折疊,易老化造成細小裂紋,開始出現在IP板邊緣,表現為細線狀高密度條紋,以后將向板的中央部分延伸,少數IP板由于設備機械故障出現劃傷,有的甚至出現小斑塊片基剝落[7-10].解決對策:定期檢查和維護IP板,及時發現老化和損壞現象,并及時更換新板。
3.2 數描器及后處理軟件偽影
(1)光導器灰塵偽影占27.1%,此類偽影所占比例最大,所有偽影均表現為在CR圖像上白色帶狀偽影,該偽影通常與CR的長軸平行并貫穿在整個照片全程。解決對策:掃描室日常做好保潔及溫、濕度控制,廠家在光導器旁附帶有鋼絲繩毛刷,反復抽動鋼絲繩數次即可消除上述偽影。
(2)線狀透亮偽影占9.7%,在投照含金屬內固定的照片時,常有數條線狀透亮偽影出現在金屬與骨組織間,可能是所攝部位的金屬與其旁邊的正常組織密度相差懸殊,卷積核處理值過大而造成[12].解決對策:采用縮小照射野或使用適當的投照參數即可減少上述偽影。
(3)黑片狀偽影占10.6%,數描器具有自動設定每幅影像敏感性范圍的機制,對于曝光過度與不足的均具有糾正、調整功能。由于投照部位有密度較高的石膏等物質,與周圍空氣曝光區形成強烈反差,被軟件錯誤計算,曝光量小的區域被視為無效曝光區,用類似“黑色蒙板”的片狀黑影遮蓋[10-12].解決對策:點擊ADC-QS軟件工具欄中“打開束光”功能,即可消除。
(4)前、后次影像重疊偽影占11.6%,前、后兩次影像同時出現在一幅圖像上,排除一張IP板重復曝光2次。觀察發現,前一次影像清晰度和黑化度明顯低于后次拍照圖像,后次CR圖像被干擾。出現此類偽影與強光消隱燈亮度有關,IP板上的“潛影”是通過數描器中的十數只大功率白熾燈照射后擦除的。強光消隱燈長時間連續工作,發光性能下降,造成殘留影像加劇[13].此外,消隱燈電源控制板故障及燈座接觸不良引起部分燈泡不燃亮同樣可造成前次影像殘留。
解決對策:定期檢查消隱燈泡的發光效率,及時修理電路故障。
3.3 人為造成的偽影
(1)攝影條件過高或過低產生的偽影占9.7%,為了取得最佳成像效果,往往使用較高攝影條件,嚴重時造成“穿透”偽影的產生。使用過高條件將超過CR數描器本身對影像密度、對比度的調節范圍;影像灰霧度加大,在胸片表現為兩肺野過度黑化,似潑墨狀,無法觀察到肺紋理,上部肋骨皮質邊緣似蟲噬樣缺失,肋骨小梁模糊無法觀察。相反,投照條件過低,照片清晰度不足、白色顆粒噪聲較大[14].解決對策:加強對投照技術人員的培訓,并規范CR的攝影條件。
(2)操作不當偽影占7.7%,發生此類偽影主要是在投照和對照片進行后處理時,采用技術不當所造成[15].如盲目采用邊緣增強效果,造成肺紋理“過強”;有的圖像動態范圍壓縮過強,導致白色區域轉變為灰黑色等,多發生在對CR設備無充分了解的使用初期。解決對策:熟悉CR系統的原理和軟件應用、強化培訓可明顯減少此類偽影。
4 結語
通過對本組CR影像質量分析表明,設備保養及維護、操作人員的素質與責任心是產生偽影,影響CR圖像質量的最大因素。因此,日常工作中強化技術人員和維修工程師的責任意識,操作人員熟悉CR設備的工作原理,制定設備定期維護保養的工作制度,可有效避免和消除CR圖像偽影。