平板探测器知.pdf

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1、（一）在数字化摄片中，X 线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，所以平板探测器的特性会对DR图像质量产生比较大的影响。选择 DR必然要考虑到平板探测器的选择。平板探测器的性能指标会对图像产生很大的影响，医院也应当根据实际需要选择适合自己的平板探测器。DR平板探测器可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，从能量转换的方式来看，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。非晶硒平板探测器主要由非晶硒层TFT构成。入射的 X射线使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在薄膜晶体管中形成储存电荷。每一个晶体管的储存电荷量对应于入

2、射X射线的剂量，通过读出电路可以知道每一点的电荷量，进而知道每点的X线剂量。由于非晶硒不产生可见光，没有散射线的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。非晶硅平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管或电荷耦合器件或互补型金属氧化物半导体构成它的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD，或 CMOS 将可见光转换成电信号。由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对 X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。?不同平板探测器的比较评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个：量子

3、探测效率和空间分辨率。DQE 决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。考察 DQE 和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。（1）影响平板探测器DQE 的因素在非晶硅平板探测器中，影响DQE 的因素主要有两个方面：闪烁体的涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。首先闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，因此对 DQE 会产生影响。目前常见的闪烁体涂层材料有两种：碘化铯和硫氧化钆。碘化铯将 X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强但成本比较高；将碘化铯加工成柱状结构，可以进一步提高捕获X线的能力，并减少散射光。使用硫氧化钆做涂层的探测器成像

4、速度快，性能稳定，成本较低，但是转换效率不如碘化铯涂层高。其次将闪烁体产生的可见光转换成电信号的方式也会对DQE 产生影响。在碘化铯(或者硫氧化钆)+薄膜晶体管(TFT)这种结构的平板探测器中，由于 TFT的阵列可以做成与闪烁体涂层的面积一样大，因此可见光不需要经过透镜折射就可以投射到TFT上，中间没有可以光子损失，因此 DQE 也比较高；在碘化铯+CCD(或者 CMOS)这种结构的平板探测器中，由于 CCD(或者 CMOS)的面积不能做到与闪烁体涂层一样大，所以需要经过光学系统折射、反射后才能将全部影像投照到CCD(或者 CMOS)上，这过程使光子产生了损耗，因此DQE 比较低。在非晶硒平板

5、探测器中，X 线转换成电信号完全依赖于非晶硒层产生的电子空穴对，DQE 的高低取决于非晶硒层产生电荷能力。总的说来，CsI+TFT这种结构的间接转换平板探测器的极限DQE 高于 a-Se直接转换平板探测器的极限DQE。（2）影响平板探测器空间分辨率的因素在非晶硅平板探测器中，由于可见光的产生，存在散射现象，空间分辨率不仅仅取决于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小，而且还取决于对散射光的控制技术。总的说来，间接转换平板探测器的空间分辨率不如直接转换平板探测器的空间分辨率高。在非晶硒平板探测器中，由于没有可见光的产生，不发生散射，空间分辨率取决于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小。矩阵越大薄膜晶体管的个数越多

6、，空间分辨率越高，随着工艺的提高可以做到很高的空间分辨率。?量子探测效率与空间分辨率的关系对于同一种平板探测器，在不同的空间分辨率时，其DQE 是变化的；极限的 DQE 高，不等于在任何空间分辨率时DQE 都高。DQE 的计算公式如下：DQE=S2MFT2/NSPXC S：信号平均强度；MTF：调制传递函数；X：X线曝光强度；NPS：系统噪声功率谱；C：X线量子系数从计算公式中我们可以看到，在不同的 MTF值中对应不同的DQE，也就是说在不同的空间分辨率时有不同的DQE。非晶硅平板探测器的极限DQE 比较高，但是随着空间分辨率的提高，其 DQE 下降得较多；而非晶硒平板探测器的极限DQE 不如

7、间接转换平板探测器的极限DQE 高，但是随着空间分辨率的提高，其DQE下降比较平缓，在高空间分辨率时，DQE 反而超过了非晶硅平板探测器。这种特性说明非晶硅平板探测器在区分组织密度差异的能力较强；而非晶硒平板探测器在区分细微结构差异的能力较高。?不同类型的平板探测器在临床上的应用由于 DQE 影响了图像的对比度，空间分辨率影响图像对细节的分辨能力。在摄片中应根据不同的检查部位来选择不同类型平板探测器的 DR。对于象胸部这样的检查，重点在于观察和区分不同组织的密度，因此对密度分辨率的要求比较高。在这种情况下，宜使用非晶硅平板探测器的 DR，这样 DQE 比较高，容易获得较高对比度的图像，更有利于

8、诊断；对于象四肢关节、乳腺这些部位的检查，需要对细节要有较高的显像，对空间分辨率的要求很高，因此宜采用非晶硒平板探测器的 DR，以获得高空间分辨率的图像。目前绝大多数厂家的数字乳腺机都采用了非晶硒平板探测器，正是由于乳腺摄片对空间分辨率要求很高，而只有非晶硒平板探测器才可能达到相应的要求。由此可见，不同类型的平板探测器由于材料、结构、工艺的不同而造成 DQE 和空间分辨率的差异。DQE 影响了对组织密度差异的分辨能力；而空间分辨率影响了对细微结构的分辨能力。目前还没有一款DQE 和空间分辨率都做得很高的平板探测器，因此需要在两者间做一个平衡。所以在购买和使用DR时，应该根据购买 DR的主要用途

9、和具体的检查部位去选择和使用不同类型平板探测器的DR，只有这样才能拍摄出最有利于诊断的图像。量子探测效率在影像学上是探测器（增感屏，胶片，IP,FPD)探测到的光量子与球管发射到探测器上的量子数目比（二）密度分辨率和空间分辨率是决定平板探测器的图像质量的两大重要参数。空间分辨率是指图像每个像素点的大小，这个相信各位都很清楚，平板探测器技术介绍中的像素200m，160m，143m，100m，还有线对数 2.5lp/mm，3.1lp/mm，3.6lp/mm，5lp/mm 等，分辨率 2K*2K，2.6K*2.6K，3K*3K，4K*4K也是空间分辨率的指标，这三个数量间是可以互相换算的，多数厂家在

10、广告宣传的时候一般只注重突出空间分辨率的大小，而忽略了密度分辨率。密度分辨率是指图像上每两个相临像素点的黑白对比关系，此项指标在诊断中有着非常大的意义，尤其是密度变化不大的病变的图像，以正位胸片为例，普通平片上和 CR片上都无法看到肺野外带的肺纹理，而高量子探测率的DR片上外带的纹理清晰可见。这也是 DR逐步淘汰CR的一个重要原因，同样也是非晶硅平板逐步淘汰CCD、非晶硒以及其他平板的一个重要原因。另外很多人都有一个误区，DR的像素点大小越小，DR的性能就越好，这个误区就是因为不了解密度分辨率造成的，如果单纯的靠像素点大小决定 DR的性能，而 CR以及 CCD DR的像素都超过 1000 万。

11、从显示角度考虑，人的肉眼是有极限的，达到了一定的分辨率，即使像素点再小，超过一定数量后，对人的观察没有任何影响，另外现在的5M竖屏价格已经非常昂贵了，也可能是我孤陋寡闻，至今尚未听说那个医院应用的是 5M以上的竖屏，5M其实就是 2K*2.5K 的分辨率。因此在选择 DR的时候应该综合考虑空间分辨率和密度分辨率。最后再做个广告性质的介绍，前面有帖子中有人说佳能的DR图像较差，分辨率较低，我有点不明白，从空间分辨率角度考虑，为什么不说像素点 200m的 Revolution平板，而说 160m的佳能平板，从密度分辨率角度考虑，佳能平板因为独家应用了X吸收率最高的硫氧化钆做为闪烁体，量子探测率在所

12、有DR中最高，高达 66.5%。另外，佳能平板中有款 CXDI-31 的，像素点大小 100m，也是所有 DR中空间分辨率最高的，佳能的通用 DR平板选择 160m的像素大小，并非生产工艺无法做得更小，而是综合考虑生产工艺、空间分辨率、密度分辨率、实际应用等等诸多因素选择的。（三）20 世纪 70 年代兴起的介入放射学（interventional radiology）是在影像监视下对某些疾病进行治疗的新技术，使一些用内科药物治疗或外科手术治疗难以进行或难以奏效的疾病得到有效的医治。纵观 30 年来介入放射学的应用与发展，可以看出介入放射学在临床工作中的地位明显提高，已成为医院中作用特殊、任务

13、重大、不可或缺的重要临床科室，已成为同内科和外科并列的三大治疗体系之一 1。介入医学的发展与影像设备和临床医学密切相关，而影像设备是介入医生的“眼睛”。介入医生所使用的最重要的影像设备是数字减影血管造影（digital subtraction angiogrphy,DSA）系统。本文就目前国内外DSA设备的新技术发展及其应用的新进展，结合大量文献进行综述，重点介绍介入医生密切关注的平板探测器（flat panel detectors,FPD）在 DSA设备的应用原理及技术特点，及其在临床医学应用中的技术优势。1 平板探测器（FPD）在 DSA设备的应用原理随着心脑血管疾病和肿瘤发病率的不断提高

14、，介入治疗医生的工作负担逐步加重，而医生在进行介入治疗时必须长时间的接触放射线；治疗技术的发展，如血管支架向小型化的发展，使其在 X线下越来越不容易被发现。但随着数字 X线成像技术的日臻完善以及计算机技术的发展，FPD应用到最新 DSA设备中，有效解决了上述问题。由 FPD取代传统的影像增强器（I.I影像链，省去了中间环节（I.I、光学系统、摄像头、模/数转换器）的多次转换，整个过程均在 FPD内进行，直接获取数字化图像，避免了传统影像链多个环节传输所造成的失真、噪声及分辨率下降，减少了复杂的外围控制部分，使控制更为直接简单，显示出传统 DSA无法比拟的技术优势 2。新一代的 FPD与影像增强

15、器相比，扩展了数字化采集的能力，在呈现优质临床图像的同时，达到降低 X线剂量的效果，提高了对医生和患者的保护。DSA设备中的 FPD技术有直接方式与间接方式 2 种类型：直接方式的检测元件采用光电导材料非晶体硒（athintransistor,TFT）阵列构成，它可以将 X射线直接转换成电信号、产生数字信号。优点在于检测晶体的厚度较薄，转换速度会较快；缺点在于量子检测效率（DQE）略逊于间接型FPD，并且在应用时外加数千伏的电压，对薄膜晶体开关形成极大的威胁，引起较大的噪声。间接方式则采用碘化铯（CsI 荧光体层）与具有光电二极管作用的非晶体硅层加 TFT阵列构成。它先将 X线转换成可见光，再

16、转换成电信号，从而产生数字信号。优点在于稳定性较好、转化率高；缺点是CsI的制作工艺比非结晶硒均匀层的制作工艺复杂，且需要光敏二极管3。前者的平板探测器空间分辨率优于后者，并且在有临床意义的空间分辨范围下具有更好的量子检出效能特性4。在低曝光剂量条件下，成像质量非晶硅FPD系统优于非晶硒系统；在获得相同的影像质量的前提下，使用前者进行 X射线摄影可以降低被检者受照剂量5。两种类型 FPD的时间分辨率均可以满足血管造影的需要，达到 7.530 帧/s 的采集。2 平板探测器的尺寸及生产厂家目前市场上能够提供平板探测器全数字化血管造影系统的厂家有：美国的通用电器（GE）公司，德国西门子（Sieme

17、ns）公司，荷兰的飞利浦（Philips）公司和日本岛津（Shimadzu）公司。前三者采用了间接型 FPD，在中国的装机量约100 余台。Shimadzu公司采用自主开发的非晶体硒FPD，具有更高的空间分辨率（像素尺寸150 um,3.3 LP/mm），其开发的 RSM可以在患者运动状态下实现清晰的减影采集，克服了重症患者无法配合检查的难题。最早的平板血管造影系统是 GE公司 2000 年 3 月推出的 Innova 2000，边长为 20.5 cm 20.5 cm，对角线为29 cm，与传统 12 英寸的影像增强器的DSA直径相同，由于探测器较小，GE将该机定位为以心脏介入为主的兼容机。2

18、002年推出了边长为41 cm41 cm 的 Innova 4100，解决了外周血管的介入治疗问题；2004年推出了边长 31 cm 31 cm的 Innova 3100,认为这款机器为“黄金”兼容机。GE公司 Innova 系列平板探测器均为正方形，像素大小均为200 Vm，空间分辨率为2.75 LP/mm。德国西门子的 Axiom Artis dFC和荷兰飞利浦 Allura Xper FD 10平板血管造影系统在2001年北美放射年会RSNA首次推出，FPD采用 17.6 cm17.6 cm 的小尺寸，对角线为25 cm，像素 184 vm，空间分辨率为 2.75 LP/mm，作为心脏介

19、入专用机。RSNA西门子和飞利浦同时分别推出悬吊式的大平板血管造影机Axiom Artis dTA和 Allura Xper FD 20；RSNA西门子又展出了落地式的Axiom Artis dFA；三者作为兼容性的血管造影系统，平板为30 cm 40 cm，像素 154 Vm，空间分辨率 3.25 LP/mm。两公司宣称，30 cm40 cm长方形的 FPD最符合人体解剖结构，平板径向放置可快速进行全下肢血管造影，横向放置可以覆盖全身任意解剖部位，而且大平板可进行90的旋转，西门子称其为“通用血管造影系统”。2003 年西门子公司首次向全球推出Axiom Artis dBC，17.6 cm1

20、7.6 cm 的双平板血管造影系统。2005 年荷兰飞利浦公司在美国心脏病学年会（ACC）宣布将推出 Allura Xper FD 10/10双平板血管造影系统。RSNA岛津公司展出了直接转换式FPDSafire，该系统采用全新图像处理核心，在图像处理以及管理流程上比 HeartSpeed Safire取得进一步飞跃，可以实现最快速的三维血管检查（60/s 的 3D介入医生不必再为了解软组织的情况而频繁地在导管室和CT室之间传递患者。3 FPD数字血管造影系统的优缺点与传统DSA系统相比，FPD数字化血管造影系统的主要优点：（1）照射剂量减少，与传统 DSA影像链相比，按照透视时使用的脉冲率不

21、同和肢体的厚度不同，射线剂量大幅降低6。当使用 15 帧/s30 帧/s的图像采集率进行透视时，照射剂量会降低15%75%；有的公司介绍比传统 DSA系统可降低剂量60%；王志康等 7的研究表明，在相同的阈值检测指数值下，FPD DSA 的透视剂量不到传统DSA的 50%；（2）影像的空间分辨率和密度分辨率较高，使用传统的分辨率测试卡，可见数字平板分辨率明显优于传统影像链，而且影像的层次丰富，细节清晰；（3）受照剂量因受照体厚度不同而减少；（4）量子检测效率（DQE）和调制传递函数（MTF）较高；（5）成像的动态范围大（10 倍于传统 DSA），更方便进行图像后处理，并可作快速采集（25帧/s

22、）；（6）降低了图像的失真率，响应时间、分辨率和大范围的对比度的一致性性能良好，尤其对低密度的导管、导丝和支架等显示清晰。FPD数字化血管造影系统也存在着图像显示欠柔和，图像背景不透亮等不足：（1）像素坏点造成的影响：在FPD生产过程中，因制作工艺复杂，难免会有个别像素无法正常工作，当损坏的像素在某一局部达到一定数量时，会对使用者造成不良影响，表现为显示屏上的某一区域为恒定的高亮度或低亮度点，从而影响诊疗；（2）像素增益差别造成的影响：FPD在制作过程中虽然每个像素的工艺、处理方法都采取严格一致的标准，仍难保证像素成像性能的一致性，造成像素和像素之间成像的差异，如亮度、对比度的差异，最终对诊断

23、造成不利影响。为了避免此种情况的出现，可在外电路中增加增益校准电路，用以平衡此差异。各个厂家采用的生产工艺不同，在感光度、灵敏度和分辨率上都有所差异，放射线剂量也有高有低，噪声水平也不相同，各有所长，也有不断改进和完善的空间2。4 平板血管造影系统在介入诊疗中的特殊应用技术 4.1 下肢血管步进跟踪DSA造影技术的应用步进采集技术始于 20 世纪 90 年代中期，是保证床体的运动速度与造影剂流动的速度相一致，注射一次造影剂，即可以获得一幅连续的无缝连接实时的DSA图像。目前的平板血管造影机避免了传统DSA中造影剂流动速度和步进采集时间不匹配的弊端，使得步进技术日趋成熟。GE公司的Innova

24、3100、西门子公司的 Axiom Artis dTA和飞利浦公司的Allura Xper FD 20 都具有这种即节省造影剂又减少X线曝光次数的采集技术。4.2 旋转 DSA采集技术的应用 20 世纪 90 年代后期研制的旋转采集 DSA技术是指：旋转一次机架，注射一次造影剂，可得到一幅旋转的图像，保证医生从多个角度观察血管的形态。此项技术已应用于心脑血管、颈部血管、肺动脉、腹腔动脉、肾动脉、髂动脉、下肢血管、胆道等多部位的检查。早期具有旋转采集技术的传统DSA，机架旋转速度约 4045/s，旋转角度约在0240。基于数字平板技术的 DSA，如西门子的 dTA和岛津的 Safire VF，其

25、旋转速度可达到60/s，旋转角度 310，可以保证在采集过程中，特别是神经介入过程中，能做到快速采集，这不仅有助于更快地制订治疗方案，而且可以有效减少对患者和医生的辐射剂量，减少造影剂的需求8。4.3 三维重建 DSA技术的应用所谓三维重建技术是利用血管造影机做旋转 DSA造影，将多角度的旋转DSA的二维原始图像所有信息分解为每一个体素，通过专业工作站的重建获得的三维图像。三维DSA在颅内动脉瘤诊疗方面优于二维DSA和旋转 DSA 9。平板探测器技术的出现推动了三维技术的发展，旋转速度从最初的15/s，发展到现在 60/s，快速的旋转使得在造影过程中造影剂的用量减少，使患者更安全，图像质量更高

26、。西门子公司率先在平板探测器的血管机上应用该项技术，其后岛津公司在Bransist Safire上亦采用了三维重建技术。目前该项技术已日趋成熟，主要的重建方式多为表面遮盖法重建技术（SSD）、最大密度投影（MIP）、容积重建技术（VR）或多层面重建术（MPR）等技术，比较成熟的软件有仿真内镜技术，三维血管狭窄度测量软件等技术。展望未来,随着微电子学与电子计算机的发展以及分子医学的发展,医学影像技术进入了全新的数字医学影像时代。DSA设备将不断改进，应用领域也日益扩大，特别是在介入医学领域，展示着广阔的前景。平板探测器的工作原理及优缺点（一）碘化铯/非晶硅型：概括原理：X线先经荧光介质材料转换成

27、可见光，再由光敏元件将可见光信号转换成电信号，最后将模拟电信号经A/D 转换成数字信号。具体原理：1、曝光前，先使硅表面存储阳离子而产生均一电荷，导致在硅表面产生电子场；2、曝光期间，在硅内产生电子-空穴对，且自由电子游离到表面，导致在硅表面产生潜在的电荷影像，在每一点上电荷密度与局部X线强度相当。3、曝光后，X线图像被储存在每一个像素中；4、半导体转换器读出每一个素，完成模数转换。优点：1、转换效率高；2、动态范围广；3、空间分辨率高；4、在低分辨率区X线吸收率高（原因是其原子序数高于非晶硒）；5、环境适应性强。缺点：1、高剂量时 DQE 不如非晶硒型；2、因有荧光转换层故存在轻微散射效应；

28、3、锐利度相对略低于非晶硒型。（二）非晶硒型概括原理：光导半导体直接将接收的X线光子转换成电荷，再由薄膜晶体管阵列将电信号读出并数字化。具体原理：1、X 线入射光子在非晶硒层激发出电子-空穴对；2、电子和空穴在外加电场的作用下做反向运动，产生电流，电流的大小与入射的 X线光子数量成正比；3、这些电流信号被存储在TFT的极间电容上，每一个TFT和电容就形成一个像素单元。优点：1、转换效率高；2、动态范围广；3、空间分辨率高；4、锐利度好；缺点：1、对 X线吸收率低，在低剂量条件下图像质量不能很好的保证，而加大 X线剂量，不但加大病源射线吸收，且对X光系统要求过高。2、硒层对温度敏感，使用条件受限

29、，环境适应性差。（三）CCD 型概括原理：由增感屏作为X线的交互介质，加CCD 来数字化 X 线图像。具体原理：以 MOS 电容器型为例：是在 P型 Si 的表面生成一层SiO2，再在上面蒸镀一层多晶硅作为电极，给电极P型 Si 衬底加一电压，在电极下面就形成了一个低势能区，即势阱。势阱的深浅与电压有关。电压越高势阱越深。而光生成电子就储于势阱之中。光生电子多少与光强成正比。所以所存储的电荷量也就反应了该点的亮度。上百万的光敏单元所存储的电荷就形成与图像对应的电荷图像。优点：1、空间分辨率高；2、几何失真小；3、均匀一致性好。缺点：1、转换效率低（原因是CCD 系统采用增感屏为其X线交互介质，

30、它的 MTF调制传递函数和DQE 量子检测效能都不会超过增感屏。另外，由于增感屏被X 线激发的荧光通常只有小于1%能够通过镜头进入CCD）。2、生产工艺难：CCD面积难以做大，需多片才能获得足够的尺寸，这便带来了拼接的问题，导致系统复杂度升高可靠性降低，且接缝两面有影像偏差。3、像素大小由 CCD 的最小体积决定，而CCD 体积制造工艺受限。钼靶乳腺机：乳腺机不同靶面滤过组合辐射剂量的对比研究摘要：目的:研究 数 字乳 腺 摄 影机 钼 钼、铑、铑 三种 不 同靶 面 滤 过组 合 的 辐射 剂 量。方 法:采 用 西门 子钼钨M ammo mat No vation DR 型数字乳腺机,应用

31、上述三种不同靶面滤过组合 分别对 15、和 45 mm 三种不同厚度模 体各 30 进行 5 次投照,测量其辐射剂量并计算平均值。结果:模体为 15 mm 时,三种不同靶面滤过组合辐射剂量差别不大,而在模体为 30 mm 和 45 mm 时,三种不同靶面滤过组合的辐射剂量差别 显著加 大,且 钼 钼组合 辐射剂 量最大,钼 铑组 合次之,钨 铑组合最小。结论:在实际工作中应根据不同的乳腺厚度选择合 适的靶面滤过 组合进行摄影,以尽量减少患 者的辐射剂量。关键词：乳腺;辐射剂量;放射摄影术Comparative study of radiation dose between different

32、target surface f iltration combinations of the breast mammographic equipment WA N G Z ho ng zho u,L I A i y in.Department of Radiolog y,Q ianfo shan H ospital of Shandong Pr ov ince,Jinan Objective:T o ex plor e the radiatio n do ses betw een different ta rg et surface filt ratio n combinatio ns of

33、mo ly b 250014,P.R.China Abstract!denum molybdenum,mo ly bdenum rho dium and tungsten rhodium targ ets of the dig ital breast X ray machine.Methods:T hr ee differ ent thick phanto ms o f 15mm,30mm,45mm w ere indiv idually exposed 5 times using thr ee different tar get sur face f ilt ratio n co mbina

34、tions w ith Siemens M ammo mat N ov ation DR dig ita l br east X r ay machine,and mean r adiat ion dose w as calculated.Results:T her e w ere no sig nificant differences in radiatio n dose betw een thr ee different tar get surface filtra tio n combinatio ns in 15mm phantom.But there w ere significan

35、t differences in 30mm and 45mm phanto ms.R adiat ion dose w as t he hig hest in t he mo ly bdenum molybdenum co mbinat ion,low est in the tungsten rhodium,and medial in the molybde num r ho dium.Conclusion:A ppropr iate ta rget surface filt ratio n combinatio n sho uld be selected on the basis of di

36、fferent thickness of mammar y g land in our practical wo rk so as to decrease the dose for pat ient s as far as possible.key words!Br east;Radiatio n dose;R adiog raphy 随着数字化技术的发展,乳腺摄影机的靶面已不再局限于传统的钼靶,而是逐渐向铑和钨靶发展,或者是钼、钨三个靶面同时拥有,众所周知,不同的靶面铑、其输出的 X 线不同,其辐射剂量也不相同,日 常工作中面对不同病人选择怎样的靶面滤过组合既能保证图像质量又能尽可能地减少辐

37、射剂量。本文对钼钼、钼 铑、铑三种不同靶面滤过组合进行辐射剂量对钨比研究,以便在实际工作中选择最正当和最优化的靶面 滤过组合。材料与方法1.仪器摄影系统:西门子 M ammo mat Nov at ion DR 型数字乳腺机。模体:15、和 45 mm 三种不同厚度乳腺30 模体。剂量检测:西门子 Mam momat N ovat io n DR 型数字乳腺机自动剂量检测显示系统。2.方法在实验之前首先对乳腺机的钼钼、铑、铑三钼钨种不同靶面 滤过组合分别进行校准,以保证数据的准确性,然后依次应用钼钼、铑、铑三种不同靶面钼钨滤过组合对 15、和 45 mm 三种厚度乳腺模体各进 30 行 5 次

38、摄影,记录其辐射剂量并计算平均值,同时为保证数据的准确性,摄影体位均选择 CC 位,压迫力(F)为5 kg,压 迫达到最佳压迫(OC 灯为绿灯),摄影 条件:仟伏值全部为 27 kV,毫安秒为自动曝光(AEC)模式。模体照射实验完成后,我们应用临床病例根据压迫厚度选择相应靶面滤过组合进行照射,所摄取的照片经 2 位副主任职称以上医师进行阅读对比。结果三种不同厚度乳腺模体的技术参数及辐射剂量分别见表 1 3,统计数据表明,钼 钼、铑、铑三种钼钨不同靶面滤过组合在模体是 15 m m 时辐射剂量都为0.1 mGy,但钼 铑组合的摄影条件最低,其次为钼 钼组合,钨 铑组合最高,但差别 不大,在模体是

39、 30 mm 时钼 钼、铑 组 合 辐 射 剂 量 显 著 升 高,分 别 达 到钼 0.5 mGy和 0.4 m Gy,而钨 铑组合只有 0.2 mGy,摄影条件依然是钼 铑组合最低,相 比模体为 15 cm 时钼 钼组合摄影条件最大,而钨 铑组合次之,在模体为 45 m m时,三种模体滤过组合的辐射剂量继续加大,其 中 钼 钼 组 合 达 到 2.2 mGy,钼 铑 组 合达 到 1.5 mGy,而钨 铑组合最小,只有 1.0 mGy,摄影条件相对应地也是钼钼组合最大,钼 铑次之,钨 铑最小。同时所照射的临床病例照片经 2 位副主任职称以上医师阅读,全部达到诊断要求,与以往照片相比无明显差

40、别,且在压迫厚度较大时,应用钨 铑组合照射的照片比应用其他组合照射的更加清晰(图 1 3)。表 1 略自 1978 年以来,我国乳腺癌逐渐上升为女性恶性肿瘤之首,且每年以 30%的速度上升,就目前来讲,X 线摄影是乳腺癌早期发现的最有效的检查方法,但同时因为乳腺是辐射高感受组织,其一次辐射致癌的危险度的权重系数达到了 0.15,因此在工作中怎样用最低的辐射剂量达到图像的诊断质量是我们必须考虑的。同时对于乳腺来讲,因为其组织间的 X 线吸收差较小,高能量 X 线会使其对比度减小,影响乳腺摄影的质量,钼靶因其产生的是低能 X 线,可以提高乳腺摄影的对比度,所以传统乳腺摄影机应用的都是钼靶摄影,但同

41、时在日常工作中又面临着这样一个问题,随着乳腺厚度的增加,钼靶产生的 X 线不能取得良好的密度,在此情况下,为了取得适中的乳腺密度,必须使用高能 X 线(钨靶产生的 X 线)来增加乳腺的密度,随着科学技术的发展,现在的数字化乳腺摄影机都是使用钼和钨或钼和铑双重轨道来作为靶面,以此在日常的工作中根据乳腺的密度和厚度进行适当的靶面滤过组合的选择,因乳腺机的靶面滤过不同,其对乳腺造成的辐射剂量也不尽相同。从本次实验的结果可以看到,当乳腺模体在 15 mm 时,三种靶面滤过组合辐射剂量基本相同,因钼靶产生的 X 线可使乳腺具有良好的对比度,因此日常工作中对乳腺 15 mm 以下的压迫,我们 应选择钼钼

42、组合进行投照。当乳腺模体在 30 m m时,钼 钼和钼 铑组合的放射剂量虽然也增加明显,但乳腺在此厚度时依然强对比度优先,因此当乳腺压迫达到此厚度时,我们应选择钼铑组合,这样相对与钼钼组合,即降低了乳腺的辐射剂量,又使乳腺的对比度和清晰度显示良好,这是因为铑滤波板能去掉低能 X 射线的干扰,保证图像质量,提高信噪比,也能降低患者的受照剂量。当乳腺模体在 45 mm 时,乳腺接受的辐射剂量大幅增加,此时钼靶产生的 X 线不能使乳腺组织具有很好的密度,为使乳腺尽量减少辐射剂量并增加其密度,表现腺体的层次,增加信息量,此时我们应选择钨铑组合进行投照。而在乳腺普查工作中,为尽量减少辐射剂量,我们应尽量

43、应用钨铑组合进行普查。在本次实验中,当乳腺模体达到 45 mm 时,一次图 1 乳腺压迫厚度为 36 mm,应用钼乳腺压迫厚度为图 3 乳腺靶 钼 滤 过 组 合 摄 影,辐 射 剂 量 达 到 1.4 mGy。图231 mm,应用钼靶铑滤过组合摄影,辐射剂量达到 0.9 mG y。压迫厚 度为 45 mm,应用 钨靶 铑滤 过组合摄影,辐 射剂量只有0.6 mG y。乳腺摄影患者的平均吸收剂量值最高为 2.2 mGy,符合联合国原子辐射效应科学委员会 1993 年给出的 23 mGy 的范围 ,低于加拿大、美国等国家报出的增感屏胶片法 乳腺 组 织吸 收 剂量均 值 3,4,也符 合 我 国

44、 1996 年颁布的育龄妇女和孕妇 X 射线检查放射卫生防护标准的要求,为广泛地开展妇女乳腺疾病的普查工作解除了辐射剂量的后顾之忧,钼、钨双靶在实际应用中各有利弊,钼 钼和钼 铑的图像对比度较好,但其穿透能力较低,剂量较高,钨 铑具有足够的穿透力,使较厚乳腺信息量显示更丰富,更适合当今大多数妇女的乳腺形态,因此在设备允许的情况下,应根据患者的年龄,乳腺的发育情况,压迫后的乳腺厚度,推测乳腺致密程度,选择合适的靶面滤过板,既保证最佳图像显示质量,又要使患者的受照剂量达到最低。综上所述,通过乳腺压迫厚度对不同靶面滤过组合进行选择,对减少乳腺摄影的辐射剂量及提高图像质量具有重要的价值,可为摄影技师掌握不同靶面滤过组合的选择提供客观依据。