注重数字X线胃肠机的使用效果

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随着现代计算机和信息集成技术的飞速发展，医学影像设备的数字化与信息化已成为时代潮流与发展的趋势。x线设备冲破了传统x线检查技术和手段，进入了数字成像领域，极大的丰富了形态诊断信息和图像的层次，提高了医学影像形态学的诊断水平。实现了x线影像的网络传输、存储、显示、拷贝、无胶片化等，使x线在医学临床上的应用进入了一个崭新的阶段，是x线发现100余年以来为医学临床服务的一场技术革命。  x线设备的数字化技术主要有三种方式：①一种是以硒鼓为媒介，以平板半导体探测器（flat-panel detector）将x线直接转换为数字信号的ddr（driect  digital radiography）系统。②一种是以成像板ip（imaging plate）形式间接数字化的计算机x线摄影cr（computed  radiography）系统。③在间接数字化x线设备中，用途最广泛，使用最多的仍然是影像增强器―电视链方式的ii-tv系统。本文就将以ii-tv系统结构形式，统称为数字胃肠x线专用设备的配置、技术性能、实际应用等方面，作一简要阐述，偏见之处，希予以指正。                          一、立足现实、着眼未来在医学影像设备迅猛发展的形势下，我国不少有条件下的综合性医院都在致力于数字化放射科和网络系统的建设，并已取得了初步的成功与经验，在提高影像诊断水平，提高了工作效率，节省胶片和人力资源诸方面都获得了明显的效益和可喜的成果。但在另一方面，有不少条件较差、甚至ct、mri等影像设备还未购置、经济也较为困难，目前还在暗室操作的条件下进行胃肠检查和透视工作的基层医院，也盲目的提出购置数字化胃肠x线设备，从而出现了购置数字化设备的热潮，犹如趋之若骛。而不以现实需要和可能出发，单纯从数字化之后，收费标准成倍增长，能提高经济效益方面考虑，不惜增加病患者的经济负担等，如今，我们正面临着医疗保障体制的改革，医疗费用增长不再只是国家关心的事，而且直接关系到我们每个公民切身利益的大事。毋庸置疑，影像设备的数字化是未来发展的趋势，数字化的优越之处不言而喻。但对大多数基层单位而言，应当是循序渐近、分步实施、分期过度、逐步推广。如果一哄而起，盲目引进，奢望一蹴而就，不仅大大的浪费国家卫生资源，增加医院的财政支出，而且不能达到提高医疗质量，改善对患者服务水平的目的。因此，笔者认为：设备的更新不是孤立的事情，涉及到医疗业务运行情况、财政收支、投资渠道、病人流量、临床需要、技术人员的素质和技术能力等多种因素，应综合考虑。数字化的目的，不单纯是为了提高影像质量，主要目的网络化、无胶片化，软拷贝归挡。条件成熟，水平较高的综合性医院，在现有数字化设备的基础上，逐步建设PACS系统。条件不足、技术力量较差、资金困难的单位，可根据“前期购置、后期伸展、量力升级”的原则，逐步实现数字化。以x线胃肠专用设备为例，先从暗室走向明室，先购置高频遥控带有片库和数字接口的x线机，然后再配置数字图像处理系统，进行设备升级，这种积极稳妥分步进展的方法，不仅能节约大量的资源，而且能切实的达到良好的临床应用效果的目的。                          二、合理功能配置，掌握技术性能指标  数字胃肠x线机目前成为各厂商、各公司的热销产品，市场竞争激烈，一旦瞄准用户，不惜使出浑身解数，采用各种方法、诱导倾销，疲于应付。于是，数字化胃肠机出现了高、中、低三个挡次。其实挡次之分，有时是生产厂、经销商对其产品的一种宣称方式，而用户往往忽略了工程学的技术性能和指标的含义，更不是国际上界定的标准。一般说来，价格较高的产品，具有较高的技术含量的良好的性能指标，并能支持较高使用功能效果的实现。用户需要注意的是：有少数厂商虚假宣传、夸大性能，其产品鱼目混珠，良莠不齐，使用户眼花缭乱，无所适从。如有的产品是直接从遥控机监示器上用视频“抓取”的方式采集图像后，通过一级简单的模/数转换和图像处理，就称为数字化，其分辨率一般只有765×576个象素和256个灰阶，但价格较低，这种结构的数字化胃肠机绝对不能满足影像诊断所需要的显示效果的。
一台配置合理、技术性能和指标都适宜的遥控数字胃肠机，应从以下几个主要技术指标考虑：  1）x线主机――泛指高压发生器，x线控制器（台）和x线管组件。高压发生器功率一般为50kw，最高管电压为150kv，高频逆变结构；双焦点x线管，小焦点不大于0.5mm。大焦点面积应能满足30-40kw功率要求，高速管阳极热容量≥200khu， 冷却风扇；控制器在透视时应具有ibs（image brightness stabizer）图像亮度稳定系统。点片摄影最好有aec（automatic  exposure control）自动曝光控制。控制台面上应内置12”-14”的监示器。b&acirc；p&yuml；&otilde；:&aelig；g&frac34；&oacute；www.china-radiology.comop&#133；eu&laquo；&aring；&aacute；
  2）胃肠诊视床――泛指以人体几何尺寸为运转对象的多用途检查床，应选择床上管结构，床体活动范围+90°（床体垂直时）-30°-40°即可。没有必要刻意要求再大的负角度活动范围，床面运转范围：横向≥50cm即可，过去追求床面活动范围120cm-150cm，是为了进行心血管摄影时放置aot或puck换片机之用，现已被淘汰，完全没有必要床面大的纵向活动范围。x线管支架，一般与床面呈90°直立位，胃肠检查专用，可不要求x线管支架倾斜运转。要求x线管支架转大范围的伸缩，籍此进行胸部x线摄影是没必要和不适宜的。点片（适时）摄影装置以遥控操作为主，应配有片库结构、单通道，但可换置两种尺寸的胶片最为理想。点片用滤线栅的栅比≥8:1,半径90cm；栅密度≥40线/厘米即可，影像增强器一般采用9”-12”，空间分辨率≥45 lp/cm的碘化铯屏，具有变焦功能，100万象素以上的ccd采集和12”-14”近台监示器。整个床体结构应能支持数字化的硬件升级。  3）数字图像处理器――泛指图像采集后数字化程序处理所有的软件功能，如采集矩阵应为10242或者20482，字长（灰阶）≥10-12bit,胃肠检查中，上消化道器官的蠕动速度较慢约5-10mm/秒，最快的直肠蠕动时间也不超过50mm/秒，故数字胃肠机的采集速度一般≥2-5帧/秒即可。图像显示应要求采用黑白无反射、无静电、高线率17”或20”无闪烁、逐行扫描的显示器。图像存储应配有硬盘（raid）、dvd或mo（磁光盘）和光盘刻盘机等，并应末帧保持、脉冲透视、低剂量透视、dicom传输接口，硬拷贝激光打印等。图像后处理功能，一般具有窗口/水平调节，动态伽玛自动调整，图像增强，黑白反转、图像放大即可。具备上述配置和功能才可称为完整的x线数字胃肠设备。                          三、以pacs为目标，真正实现数字化、网络化     数字化的最终目的是通过pacs系统进行网络化、无胶片化、提高整体工作效率。试想如果购置使用数字化设备后，仍然是拍片、洗片、贮片、大夫阅片、借片、丢片等一系列费钱、费事、费时的老步骤，过去的弊病仍然如故，这种短期行为，只能加重病人的负担，不仅浪费了国家资源，而且放射科整体工作效率不会提高，事倍功半，失掉了数字化的真正意义。  若真正发挥数字化优越性，就必须考虑pacs系统的基础建设，将来图像可储存在磁带、磁盘、光盘、dvd等介质上，节省储存空间，便于检索。放射科医生由看片改为软阅读监视器上的图像，并通过后处理功能，改善图像质量，增加诊断信息，提高诊断效果，由于数字化图像的曝光宽容量大，可降低废片率和重复曝光。并能减少病人的x线辐射接收量。尤其是图像的传输功能的利用，使急诊科医生很快从监示器上看到放射科传输过来急症病人的图像和诊断结果报告；可利用传输功能进行会诊等等，这样才能发挥数字化所具有优越的作用。pacs（picture archiving and communication  system）即图像储存与通信系统，是以医学图像数字化、网络化、信息化的趋势为要求，以数字成像技术、计算机技术和网络技术为基础。以全面解决医学影像的获取、显示、处理、贮存、传输和管理为目的的综合性规划方案和系统工程。是一项投资大、回收慢的基础建设。但离开它数字化设备失去真正的技术意义。在如此情况下，根据许多建立pacs系统的经验，可以采取统一规划，分段实施而不盲目随从，一步到位。经济情况欠佳的医院可将建立pacs系统分为四个阶段。  1）第一步先建立微型pacs（mini-pacs）系统，将数字化设备（如ct、mri、x-ray、dr）等与pacs连接，建立放射科局部系统，其前期投资少、见效快、并依此培养训练操作人材。  2）放射科全科pacs（radiology pacs），将所有的数字化设备与pacs连接，实现全科的信息化管理及科内无胶片化，在科内能调阅各个设备的数字图像，医生开始锻炼由看片到软阅读（soft copy reading）的检查方式。初步实现数字化的工作流程。  3）医院整体化pacs（hospilal-pacs），做到全院包括his（hospital information  system）――医院信息系统在内的pacs联网，由于与his完全融合，真正实现了全医院的数字化、网络化、无胶片化。如此可明显提高全院的管理效率和教学科研，临床的工作质量。并能明显的降低医院的运行成本。但全院系统的pacs建设的投资较大。  4）有条件的综合性大医院，可考虑组建本地区、跨地区广域网的pacs网络，实现全社会的医学影像、网络化的资源共享和远程会诊。这就是pacs建设的最终目的。pacs是医院信息化、数字化、网络化的必然趋势。没有pacs系统的支持，影像设备就失去数字化的真正意义。没有条件或不打算建设pacs系统，就没有必要购置数字胃肠x线机，单纯从多收费、高效益的经济观点出发，是一种对患者不负责的态度。        四、规范技术操作，注重应用效果
                                购置数字化x线设备之后，在某种程度上其图像质量会有所提高，但高质量的图像决不是随机而生，而仍然需要技术人员的正确操作，一些参数设定不当，同样会导致图像质量的降低。为什么有人反映数字胃肠拍摄的图像，反而不如模拟机拍片效果好，其原因可能是操作者，对数字化设备的工程学范畴的功能特性，物理性质等知识了解不够全面，也可能是误操作之故。数字x线设备在应用中应注意下述问题：  1）空间分辨率代表着影像中细微结构的分辨能力，由单位面积内象素的数目所决定，在数字成像方式中与图像矩阵大小成正比。通常用每毫米的线对数（lp/mm）表示。数字成像方式中图像单位面积像素数目远远低于模拟方式。传统的屏―片联合拍片后的图像分辨率可达到5-6 lp/mm，而数字成像的分辨率一般只有2-3 lp/mm，即便是最好的dr（fpd）的分辨率也只有3.6 lp/mm。由此可见，数字成像的空间分辨率不如传统模拟x线图像空间分辨率高。2）密度分辨率（对比分辨力）代表影像中细微密度差别10%以下分辨能力。其指标为比特（bit），比特是信息量的单位，是构成图像灰阶水平的量化，比特值决定是着图像的密度分辨率，一般数字胃肠应有10比特或12比特的灰阶度，才能使图像柔和细腻，肠胃粘模才能显示清晰。数字成像中密度分辨率高于传统的模拟图像。但如果后处理功能调节不当，图像的边缘增强效应使轮廓灰阶度增大，若没有γ自动调整功能的机器，将使图像中心细节的对比分辨降低，甚至出现“假阳性”现象而导致误诊。
3）数字化图像动态范围较大，但对数字化设备中强大图像处理功能掌握不熟练，操作不当，根据不同位置对窗宽/窗位的调节选择不适等均可造成图像质量下降。后处理功能优势得不到充分发挥和利用。4）数字化x线设备一般都采用高频逆变式高压发生器，高压波形脉动量减小提高了x线质量，摄影时kv、ma值的预置不能用工频机的条件，否则，图像的对比度均不理想。  5）操作人员技术水平较低，工作责任心较差，仍然采用传统旧的模式和工作流程来操作新的设备，不深入了解数字化设备的新技术、新功能、新结构。医生也没有充分利用数字化设备中软拷贝阅读可以调整图像质量，增强诊断信息的特点，使数字化设备没有全面的发挥应有的作用，因此医生及技术人员必须加强新技术、新知识的学习和培训，探索新的操作方法，总结经验不断提高。  总之，设备的更新不是孤立的事情，x线数字设备的购置既考虑到现实条件，又要预测医院的发展前景，还要顾及当前整体技术水平。不能赶时髦、追时尚，更不能以牺牲病人的利益和浪费宝贵的卫生资源的代价，一定要有全面考虑长远的规划，使医学影像设备实现全面的数字化持续、稳步的发展。

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学习了。