数字X线摄影管电压对影像质量照射剂量的影响Word文件下载.docx

1、【正文语种】中 文【中图分类】医药卫生山东医药 2013 年第 53 卷第 41 期数字 X 线摄影管电压对影像质量、照射剂量的影响 于朝阳，卢万玲，瞿森，马士成，吕凤娇 （山东电力中心医院，济南 250001）摘要：目的观察数字 X 线摄影系统的管电压对影像质量、辐射剂量的影响，寻找数字 X 线摄影系统最适宜的管电压。 方法选择 200 例体检者，随机分为 70 、80 、90 、100 、llO kV 组。 采用 Kodak DR 3删数字 X 线摄影机检测不 同管电压背景、肩部软组织、第 8 胸椎正中、肝脏、第 7 后肋间右肺野的正常后前位胸片信号值、曝光指数（ EI ）等，计 算单位面

2、积 X 线照射量。 结果单位丽积 X 线照射量： 70 110 kV 组依次减低，80 kV 与佣 kV 组、100 kV 与 110 kV组比较 P 均 0.05 ，其余各组两两比较 P 均 0.01 。 EI 为 1 刷 l 800。 70 110 kV 组空白背景、软组织、肺、肝脏的 胸片信号值呈上升趋势，但 90 、100 、110 kV 组比较 P 均 0.05 ；胸椎 70 llO kV 组信号值呈下降趋势， 80 、佣、 100 kV组比较 P 均 0.05 。 结论 随着 X 线摄影管电压的增大，图像质量逐渐增高，摄影电压超过 90 kV 时图像质量增加 不明显。 从辐射防护考

3、虑，数字化 X 线胸部摄影适宣的摄影管电压为 100 kV 左右。关键词：放射摄影术；管电压；自动曝光控制；影像质量；辐射剂量doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2013.41.027 中图分类号： R445.4文献标志码： B文章编号： 1002-266X（ 2013 ）41 咽74-02胸部 X 线检查是临床应用频率最高的影像学 检查方法，但其图像分辨率低、清晰度差，临床调用 不方便 I 。 随着影像资料的数字化日渐普及，目前 数字 X 线摄影（ DR ）己广泛用于胸部 X 线摄影诊 断。有研究发现， DR 图像质量的优劣与设备的性 能和管电压、管电流等参数选择有关2

4、 -4 ；选择不同 管电压、管电流等参数，产生的辐射剂量也不相 同 5.6 。 2012 年 6 8 月，我们分析了 DR 不同管电 压对影像质量、辐射剂量的影响。现报告如下。 1 资料与方法 1.1临床资料 同期选择 200 例在我院健康体检的男性正常后前位胸片，受检者年龄 22 40 岁、平均32.4 岁， BMI 21 32kg/旷 。 根据受检者采用的 管电压不同分为 5 组、每组 40 例，即 70 、80 、90 、 100 、 110kV 组。1.2方法 1.2.1DR参数及检测方法采用美国柯达公司生产的 Kodak DR 3000 数字 X 线摄影机，平板探测 器为 35 cm

5、 35cm 非晶硅探测器，显示器为巨鳖 2 M医用显示器，管电流、曝光时间采用自动曝光控 制（ AEC ）系统完成。投照距离 1.8m。 受检者上身 仅穿纯棉背心，后前位摄片，胸部投照于探测器正 中，平静呼吸吸气后屏气曝光。1.2.2观察指标利用东软 PACS 测量，测量项目包括背景、肩部软组织（锁骨中线处肩部深层肌肉74 组织避开骨髓）、第 8 胸椎正中、肝脏（第 11 后肋 间）、肺（右侧第 7 后肋上缘，避开肋骨和肩 E甲骨）信 号值，同时记录拍摄胸片的管电压（ kV ）、每秒管电 流（ mAs ）、曝光指数（ EI） 等，计算单位面积 X 线照 射量（曝光剂量 kV2 mAs ） 。1

6、.2.3 统计学方法采用 SPSS12.0 统计软件，计量资料以马 s 表示，比较采用方差分析。 p 哇三 0.05为差异有统计学意义。2结果 各组不同部位信号值、EI 及单位面积 X 线照射量比较见表 1,2 。3讨论 3.1图像质量 DR图像质量评价方法多以医生主观评价为主，易导致主观因素对评价结果的影 响7 -9 。本研究通过测量摄片后不同部位信号值强 度，对 DR 胸部摄片的质量进行评价。 结果发现， 70110 kV 组的空白背景、软组织、肺、肝脏信号值呈 上升趋势，胸椎 70 110 kV 组信号值呈下趋势。 就 图像质量考虑，摄影管电压以 90 、 100 kV 为宜。 曹允 希

7、等报道，随着 X 线摄影管电压的增大，显示器对图 像细节的显示能力逐渐增强，摄影电压超过 90 kV时，其显示分辨能力增加不明显。 赵洪波等6 报道， 管电压在 80 kV 以上图像的对比度相对低，肋骨和心 影后的肺纹理和肺野的肺纹理能同时显示，适合诊断 肺部疾病。图像噪声、信号与管电压有明显的相关性，照射剂量的影响于朝阳，卢万玲，瞿森，马士成，吕凤娇（山东电力中心医院，济南 250001）管电压。 采用 Kodak DR 3删数字 X 线摄影机检测不同管电压背景、肩部软组织、第 8 胸椎正中、肝脏、第 7 后肋间右肺野的正常后前位胸片信号值、曝光指数（ EI ）等，计算单位面积 X 线照射量

8、。 70 110 kV 组依次减低，80 kV 与佣 kV 组、100 kV 与 110 kV 组比较 P 均 0.05 ，其余各组两两比较 P 均 0.01 。 70 110 kV 组空白背景、软组织、肺、肝脏的胸片信号值呈上升趋势，但 90 、100 、110 kV 组比较 P 均 0.05 ；胸椎 70 llO kV 组信号值呈下降趋势， 80 、佣、 100 kV 组比较 P 均 0.05 。 结论 随着 X 线摄影管电压的增大，图像质量逐渐增高，摄影电压超过 90 kV 时图像质量增加不明显。doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2013.41.027 胸部 X

9、线检查是临床应用频率最高的影像学检查方法，但其图像分辨率低、清晰度差，临床调用不方便 I 。 随着影像资料的数字化日渐普及，目前数字 X 线摄影（ DR ）己广泛用于胸部 X 线摄影诊断。有研究发现， DR 图像质量的优劣与设备的性能和管电压、管电流等参数选择有关2 -4 ；选择不同管电压、管电流等参数，产生的辐射剂量也不相同 5.6 。 2012 年 6 8 月，我们分析了 DR 不同管电压对影像质量、辐射剂量的影响。1 资料与方法1.1 临床资料同期选择 200 例在我院健康体检32.4 岁， BMI 21 32kg/旷 。 根据受检者采用的管电压不同分为 5 组、每组 40 例，即 70

10、 、80 、90 、 100 、110kV 组。1.2 方法1.2.1 DR生产的 Kodak DR 3000 数字 X 线摄影机，平板探测器为 35 cm 35cm 非晶硅探测器，显示器为巨鳖 2M医用显示器，管电流、曝光时间采用自动曝光控制（ AEC ）系统完成。 受检者上身仅穿纯棉背心，后前位摄片，胸部投照于探测器正中，平静呼吸吸气后屏气曝光。组织避开骨髓）、第 8 胸椎正中、肝脏（第 11 后肋间）、肺（右侧第 7 后肋上缘，避开肋骨和肩 E甲骨）信号值，同时记录拍摄胸片的管电压（ kV ）、每秒管电流（ mAs ）、曝光指数（ EI） 等，计算单位面积 X 线照射量（曝光剂量 kV2

11、 2 结果各组不同部位信号值、EI 及单位面积 X 线照射3 讨论3.1 图像质量观评价为主，易导致主观因素对评价结果的影响7 -9 。本研究通过测量摄片后不同部位信号值强度，对 DR 胸部摄片的质量进行评价。 结果发现，70110 kV 组的空白背景、软组织、肺、肝脏信号值呈上升趋势，胸椎 70 110 kV 组信号值呈下趋势。 就图像质量考虑，摄影管电压以 90 、 100 kV 为宜。 曹允希等报道，随着 X 线摄影管电压的增大，显示器对图像细节的显示能力逐渐增强，摄影电压超过 90 kV 时，其显示分辨能力增加不明显。 赵洪波等6 报道，管电压在 80 kV 以上图像的对比度相对低，肋

12、骨和心影后的肺纹理和肺野的肺纹理能同时显示，适合诊断肺部疾病。图像噪声、信号与管电压有明显的相关性，表 1 各组不同部位信号值比较（ i s） 信号值组别n 空白背景软组织肺胸椎肝脏70kV 组40 84.30 28.098 771.47 士组刀.039932.38 土 130.3503 141.85 109.164 3 122.58 土 171.857 80kV 组95.39 土37.115 816.68 士 179.4861创9.24 土 177.5223例0.50 士 136.097 事3 271.70 135.只890kV 组40108.副主40.429 ”4.71 土218.“o.时

13、 l 057.58 土 158.515 2 978.55 土 149.8913 215.26 士 138.975 100kV 组114.47 土42.766 ” 961.74 179.166 酬 1 110.49 112.5202 935.79 士 151.673 3 242.（,（ 156.326 110kV 组130.64 55.3ro 酬1 001.41235.390 制 l 111.61 土 180.7412 814.93 187.745 制IH 3 212.82 土 184.ft.主3注：与 70 kV 组比较， P0.05,P0.01 ；与 80 kV 组比较，牛 0.05,.P与

14、 90 kV 组比较， 11P0.0l ；与 100 kV 组比较， P0.05表 2 各组 EI 及单位面积 X 线照射量比较（ i s） EI 70kV 组401 681.49 土 56.52980kV 组1 694.21 土 62.02190kV 组1 712.90 土49.746 100kV 组 40 门13.95 土47.门4 110kV 组 40 1 704.29 土48.085 单位面积 X 线照射量（kV2 mAs）Ill 772.10 土 32 094.291 84 358.74 土 17 774.95574 457.29 土 23 375.78958 609.30 土 12

15、 863.307 #II55 374.79 士 12731.978 据4 注 ： 与 70 kV 组比较 J P 0.05, P 0.01 ，与 80 kV 组比较，却P与 90 kV 组比较， A P 0.01 图像噪声随管电压的升高而升高。当管电压达到一定 水平（1却 kV ）后，再升高会增加图像的噪声，不利于临 床诊断。陈志辉旧 报道，在一定范围内增加照射电压， 可提高图像质量。 本研究结果与上述结论一致。 3.2辐射防护人体受照射剂量 kV2 mAs 受照面积。由于人体照射野面积一定，所以人体受照射剂量只与管电压、 mAs 有关。李少锋等川报道， 在提高管电压的同时降低 mAs ，使得

16、人体受照射剂 量基本相同，而透过的 X 射线剂量不断增加 。 即在 人体受照射剂量相同的情况下，管电压越高， X 射线 透过率越高，此时人体组织的吸收剂量降低，适当调 节曝光参数可有效降低数字化 X 线摄影受检者剂 量 口。在临床实践中，应根据摄影目的、患者情况 等选择合适的曝光参数，在能满足临床需要的前提 下尽可能降低受检者剂量 1 3 。 本研究通过 AEC 系 统保证了只采用最小的所需辐射剂量，结果图像表 现出一致的黑度 。 此外， EI 在 1 600 1 800 时，既 保证了图像质量，又避免了曝光不足和曝光过度对 患者的辐射损伤 。Stacul 等问 报道，一般 DR 摄影的辐射剂

17、量比 常规屏胶系统摄影降低 30% 70% ，在提高图像分 辨力的同时大大降低了对患者的身体损伤。赵洪波 等 6 报道，当管电压达到 120 kV 后，再升高对降低 受检者辐射剂量的作用影响不明显，相反增加了图 像的噪声，不利于临床诊断。 本研究单位面积 X 线 照射量： 70 110 kV 组依次减低， 80 kV 组与 90 kV组、 110 kV 组与 l 10kV 组比较元统计学差异，90 kV组与 100 kV 组比较有统计学差异 。 说明 100 及 110kV组辐射剂量小于 70 90 kV 组。 从辐射防护角 度考虑，射线管电压以 100 kV 最适合。 综上所述，患者接受 D

18、R 摄影检查时，既要考虑 检查图像的质量以满足临床需求，又要考虑患者、陪 人及医护人员的辐射防护，以减少不必要的 X 线辐 射损害 。 笔者认为 Kodak DR 3000 数字 X 线摄影机 胸部摄影最佳管电压为 100 kV 。参考文献： l 马强，赵建国，习宁强直接数字化成像在胸部 X 线检查中的应用 J.宁夏医学杂志，2005 ,27 （ 3） :209-210.2赵喜，杨烁慧，俞健力，等.DR 胸部摄片质量与自动曝光量的 相关性分析 J.临床医学工程，2009,16（1） :8-10. 3 J Komer M,Weber CH,WirthS,et al.Advancesindigit

19、alradiography:physicalprinciples andsystemoverview J J.Radiographics, 2007 ,27（3） :675-080.4 杨洋.CR 、DR 系统的图像质量及影响因素 JJ.放射学实践，2005 ,20（2）: 183-184. 5 曾勇明，吴富荣，张志伟，等数字 X 线摄影辐射剂量与图像质量相关性的实验研究 J .重庆医科大学学报，2009,34（ 11）: 1517-1520. 6 赵洪波，曲良勇，张沉石，等 DR 摄片管电压与影像质量和辐射剂量的相关性研究 J .医疗卫生装备，20日，34（5）: 108-110.7Garn

20、町 M, Hennigs SP,Jager HJ,et al.Digitalradiographyver sus conventionalradiographyinchestimaging:diagnosicperform ance of a large-area silicon flat-paneldetector ina clinical CT-con trolledstudyJ.AJRAmJRoentgenol,2000,174（1） :75-80.8 陈玉f!JJ.DR 图像的质量控制与保证 J .医疗卫生装备，2005,26（2） :42.9 岑人丽，曾庆思，宋玉全，等直接数字摄影系

21、统图像的质量控制 J J.中国医学影像学杂志，2006,14（2） :141-143.10 陈志辉影响 DR 图像质量因素分析 J .临床影像技术，2008,23（7） :127-128,158. 11李少锋，宋少娟医用 X 射线管电压与辐射剂量的关系探讨J.中国辐射卫生，2010,19（2） : 171-172. 12 玉鹏程，张富利，李士俊两种数字化 X 射线摄影技术影像质 量与成像剂量的比较 J J.中华放射医学与防护杂志，2005 ,25（ 1） :401-404. 13 林字宁，高凯，邓振生，等 X 线管电压对图像质量和放射剂量影 响的研究 J.中国临床医学影像杂志，2后， 17（9

22、） :530-533. 14 J StaculF,Giribona P,Cuttin-Zemich R,et al.A PACSsysteminelm （6） :822 832.（收稿日期：2013-08-20）75 表各组不同部位信号值比较（ i s） 70kV 组80kV 组90kV 组108.副主40.429”4.71 土218.“o 100kV 组961.74 110kV 组1 001.410.05 2各组 EI 及单位面积 X 线照射量比较（ i s） 70kV 组80kV 组90kV 组100kV 组 40 门13.95 土47.门4110kV 组 40 1 704.29 土48.

23、085 （kV2mAs） Ill 772.10 土 32 094.291 84 358.74 土 17 774.955 74 457.29 土 23 375.789 58 609.30 土 12 863.307 #II 55 374.79 士 12731.978 据4注 ： 0.01 ，与 80 kV 组比图像噪声随管电压的升高而升高。当管电压达到一定水平（1却 kV ）后，再升高会增加图像的噪声，不利于临床诊断。陈志辉旧 报道，在一定范围内增加照射电压，可提高图像质量。3.2射剂量只与管电压、 mAs 有关。李少锋等川报道，在提高管电压的同时降低 mAs ，使得人体受照射剂量基本相同，而透过

24、的 X 射线剂量不断增加 。 即在人体受照射剂量相同的情况下，管电压越高， X 射线透过率越高，此时人体组织的吸收剂量降低，适当调节曝光参数可有效降低数字化 X 线摄影受检者剂量 口。在临床实践中，应根据摄影目的、患者情况等选择合适的曝光参数，在能满足临床需要的前提下尽可能降低受检者剂量 1 3 。 本研究通过 AEC 系统保证了只采用最小的所需辐射剂量，结果图像表现出一致的黑度 。 此外， EI 在 1 600 1 800 时，既保证了图像质量，又避免了曝光不足和曝光过度对患者的辐射损伤 。Stacul 等问 报道，一般 DR 摄影的辐射剂量比常规屏胶系统摄影降低 30% 70% ，在提高图

25、像分辨力的同时大大降低了对患者的身体损伤。赵洪波等 6 报道，当管电压达到 120 kV 后，再升高对降低受检者辐射剂量的作用影响不明显，相反增加了图像的噪声，不利于临床诊断。 本研究单位面积 X 线照射量： 70 110 kV 组依次减低， 80 kV 组与 90 kV 组、 110 kV 组与 l 10kV 组比较元统计学差异，90 kV 组与 100 kV 组比较有统计学差异 。 说明 100 及 110组辐射剂量小于 70 90 kV 组。 从辐射防护角度考虑，射线管电压以 100 kV 最适合。综上所述，患者接受 DR 摄影检查时，既要考虑检查图像的质量以满足临床需求，又要考虑患者、

26、陪人及医护人员的辐射防护，以减少不必要的 X 线辐射损害 。 笔者认为 Kodak DR 3000 数字 X 线摄影机胸部摄影最佳管电压为 100 kV 。l马强，赵建国，习宁强直接数字化成像在胸部 X 线检查中的赵喜，杨烁慧，俞健力，等.DR 胸部摄片质量与自动曝光量的相关性分析 J.临床医学工程，2009,16（1） :physicalprinciples andsystemoverview J J.Radiograph4杨洋.CR 、DR 系统的图像质量及影响因素 JJ.放射学实践，5曾勇明，吴富荣，张志伟，等数字 X 线摄影辐射剂量与图像质1517-1520.6赵洪波，曲良勇，张沉石，

27、等 DR 摄片管电压与影像质量和辐射剂量的相关性研究 J .医疗卫生装备，20日，34（5）: 108-110.7Garn町 M, Hennigs SP,Jager HJ,et al.Digitalradiographyversus conventionalradiographyinchestimaging:diagnosicperformance of a large-area silicon flat-paneldetector ina clinical CT-controlledstudyJ.AJRAmJRoentgenol,2000,174（1） :75-80.8陈玉f!42.9岑人丽，曾庆思，宋玉全，等直接数字摄影系统图像的质量控 11李少锋，宋少娟医用 X 射线管电压与辐射剂量的关系探讨 12 玉鹏程，张富利，李士俊两种数字化 X 射线摄影技术影像质量与成像剂量的比较 J J.中华放射医学与防护杂志，2005 ,25 （ 1） :401-404.林字宁，高凯，邓振生，等 X 线管电压对图像质量和放射剂量影响的研究 J.中国临床医学影像杂志，2后， 17（9） :530-533. 14 J StaculF,Giribona P,Cuttin-Zemich R,et al.A PACSsystemin elm 【文献来源】