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第一节 X线检查
数字X线摄影主要包括计算机X线摄影术(computed radiography,CR)和数字化 X线摄影术(digital radiography,DR)的 X 线检查,是目前常用的影像检查方法之一。骨肌系统影像诊断首选X线检查,尤其是对骨折、新生骨、骨肌病变慢性改变的诊断。
骨肌系统X线检查以往在CR中主要包括软组织X线摄影和骨关节X线摄影,应用较高的千伏值和固定低毫安秒。目前临床上主要应用DR,多采用自动曝光系统采集,并应用了强大的图像后处理功能。骨肌系统组织层次较丰富、密度差异较大,X线检查对骨皮质、骨小梁等骨组织影像显示清晰,软组织显示能力相对弱,因此曝光参数的设置应达到提高组织影像层次和避免患者肢体运动伪影的效果。在不影响获得诊断信息的前提下,一般采用高电压、低电流、厚过滤,可减少X线辐射剂量,确保曝光剂量的最优化。
DR的基本原则包括7点。①源-像距离与物-像距离的选择:摄影时尽量使肢体贴近探测器,并且与探测器平行。摄影部位与探测器不能贴近时,根据X线机负荷相应增加源-像距离。不能平行时,可运用几何学投影原理尽量避免影像变形。②照射野的校准:尽量缩小照射野,照射面积不应超过探测器面积。③中心线及斜射线的应用:通常中心线应垂直于探测器,并对准摄影部位的中心。当摄影部位与探测器成角时,中心线应垂直肢体和探测器夹角的分角面,利用斜射线进行摄影。倾斜中心线的摄影体位,应使倾斜方向平行于滤线栅条,以避免栅条切割X线。④滤线设备的应用:按照摄片部位的大小和源-像距离选用合适的滤线器。体厚超过15.0cm或管电压超过60kV时,需加用滤线器,并按滤线器使用的注意事项进行操作。⑤X线管、肢体、探测器的固定:X线管对准摄影部位后,固定各个旋钮,防止X线管移动。为避免肢体移动,在使肢体处于较舒适的姿势后给予固定,受检者保持体位不动。⑥焦点的选择:在不影响X线管负荷的原则下,尽量采用小焦点,以提高X线图像的清晰度。小焦点一般用于四肢、鼻骨、头颅的局部摄影;大焦点一般用于脊椎等较厚部位的摄影。⑦曝光条件的选择:摄影前需要了解受检者的病史及临床诊断,根据摄影部位的密度和厚度等具体情况,选择较合适的曝光条件。婴幼儿及不合作的受检者应尽可能缩短曝光时间。
骨肌系统检查时关于呼气与吸气的应用主要包括5种方式,摄影前应对受检者进行训练。①平静呼吸下屏气:摄影上臂、肩等部位,呼吸动作会使胸廓肌肉牵拉以上部位发生颤动,故摄影时可平静呼吸下屏气。②深吸气后屏气:用于膈上肋骨摄影,这样可使膈肌下降,肋骨暴露于膈上较广泛。③深呼气后屏气:深吸气后再呼出屏气,可以增加血液内的氧气含量,延长屏气时间,达到完全制动的目的。常用于膈下肋骨位置的摄影,呼气后膈肌上升,腹部体厚变薄,影像较为清晰。④缓慢连续呼吸:曝光时,嘱受检者做慢而浅的呼吸动作,目的是使某些重叠的组织因呼吸运动而模糊,而需要摄影的部位则可以清楚显示,适用于胸骨斜位摄影。⑤平静呼吸不屏气:用于下肢、手及前臂躯干等部位。
另外,在长骨摄影时,应至少包括一个邻近关节,并使正、侧位关节显示在同一水平面上。进行骨肌系统疾病摄影时,适当加大照射野,尽量包括病变所累及范围。在脊柱摄影时,应利用棉垫等矫正物使受检者脊柱保持正常的生理曲度,并尽量使X线与椎间隙平行,减少影像失真。当被检部位厚度相差悬殊时,利用X线管阳极效应或在体厚较薄的一侧放置楔形铝板进行补偿。
DR双能量减影技术(dual energy subtraction,DES):是对人体进行2次不同能量的曝光,电压分别为60~80kV、110~150kV得到两幅影像,经过数字化处理后分别生成软组织密度像、骨密度像和普通胸片。DES临床上主要应用于胸部,克服了该区域组织前后重叠对诊断造成的干扰,其优势在于更好地观察肋骨骨折,但辐射剂量较常规DR增加。
DR组织均衡技术:是一种图像后处理技术。该技术将原始图像数据分解成不同密度区域的两部分进行数字化处理,然后再将分别处理的图像进行加权整合,得到一幅组织层次丰富的均衡图像。一次曝光即可使整个视野内不同密度的组织均得到良好显示。临床上主要应用于成像区域密度差较大的部位,如鼻骨侧位、股骨侧位、跟骨轴位、颈胸段和胸腰段椎体等,有利于增强细微骨结构的显示,弥补曝光质量的不足。对胸部肋骨骨折、早期强直性脊柱炎、股骨颈外伤等具有诊断价值。
数字断层融合成像(digital tomosynthesis,DTS):在预设的融合体层曝光程序控制下,X线管组件完成多角度多次脉冲式曝光,结合位移叠加算法等数字化重建方法,创建检查区域内不同体层深度的聚焦层面图像。其中每幅图像的起始高度、层厚、层间距可以人为进行调整。DTS弥补了DR三维结构投影重叠的不足,空间分辨率高,相对于CT辐射剂量低。可清晰地显示骨折线,提高对隐匿性骨折的检出率和准确率(图3-1-1、图3-1-2)。减少了对患者体位的限制,可自由体位摄影,同时不受石膏等固定物的影响(图3-1-3),提高了金属植入物周围结构的显示能力(图3-1-4)。
图3-1-1 正常膝关节常规DR与DTS
A.常规 DR;B.DTS
图3-1-2 齿状突骨折常规DR与DTS
A.常规DR齿状突及周围组织显示较模糊;B.DTS显示清晰的齿状突骨折线(黑箭头)
图3-1-3 尺骨鹰嘴骨折石膏固定术后常规DR与DTS
A.常规DR受石膏影像干扰未见明显骨折线;B.DTS显示清晰的尺骨鹰嘴骨折线,且周围软组织显示较好
图3-1-4 股骨金属植入物术后DTS
DTS检查股骨颈及股骨上段见金属内固定影,骨皮质及髓腔病理改变显示清晰
DR全景拼接技术:是在自动控制程序模式下,一次性采集不同位置的多幅图像,然后由计算机采用精确配准技术进行无缝全景拼接,合成为大幅面X线图像。临床上主要应用于骨关节系统疾病,如脊柱侧弯矫形、下肢矫形及人工关节置换等,可显示病变范围和全脊柱或肢体的整体受力状态,常见体位包括脊柱与双下肢全长摄影(图3-1-5、图3-1-6)。DR全景拼接技术有2种采集方式。第一种采集方式是X线管组件固定于一个位置,探测器沿受检者身体长轴移动2~4次,X线管组件相应地以不同的倾斜角做连续2~4次曝光。这种方式的主要特点是减少了X线锥形光束产生的图像畸变。第二种是X线管组件垂直上下移动,探测器跟随着X线管组件实现同步移动,分次脉冲曝光采集。其主要特点是X线管组件与探测器保持平行,采用长条形视野并将摄影长度控制在5~10cm,从而减少X线锥形光束产生的图像畸变及斜射线的投影。该方式由摄影面积确定摄影次数,相对第一种方式采集次数多。
图3-1-5 脊柱侧弯脊柱全长拼接
A.正位像;B.侧位像
图3-1-6 双下肢全长拼接
A.右侧位像;B.正位像;C.左侧位像