数字化X线影像检查技术成像质量与X线照射水平的研究

摘要

本文研究目的：研究数字化x线影像检查技术成像质量与辐射剂量的关系，比较不同数字成像技术曝光量差别，确定数字化X线摄影的优化的曝光条件，研究数字化X线成像系统硬件配置对曝光量的影响，探索数字化X线成像过程中降低曝光量，提高影像质量的方法。 材料与方法：利用影像噪声研究CR摄影系统与常规屏片x线摄影系统成像质量的差别，确定CR摄影的适宜曝光量。以数字成像系统对体模组织对比度、组织细节的分辩能力分析研究DR系统、CR系统成像质量的差别，数字化X线摄影时图像获取工作站显示器分辨率、显示器亮度等对照射剂量的影响。利用TRG体模的ROC曲线分析、研究不同平板探测器系统对影像质量、成像剂量的差别。确定DR摄影优化照射剂量的方法，研究骨盆DRX线摄影的优化剂量。利用低对比度体模研究DSA血管介入治疗，x线机管电压、管电流设置对血管检出能力的影响，根据不同成像条件下DSA体模及统计学体模影像质量、操作位置、散射线强度、体模表面剂量确定血管造影成像术的综合剂量优化方案。 结果：不同组合的屏片系统，其维纳频谱(ws)在低频区差别明显，在高频区差别没有统计学意义。CR摄影时，随着照射剂量的增大，影像噪声水平显著降低。在空间频率0．51p／mm，为获得相同的WS值，CR系统的照射剂量大为是屏-片系统的14倍。与CR相比，DR具有更低的IQF值，对人体组织对比度和结构细节有更好的信息检出特性。两种成像技术产生相同IQF值时，DR系统在体模表面产生的表面剂量比CR系统降低了77％。在低照射剂量条件下，非晶硅平板探测器DR与非晶硒平板探测器DR的CDRAD体模影像IQF值及ROC曲线AZ值差别有显著意义，在对比度、组织细节检测能力上非晶硅平板探测器系统优于非晶硒平板探测器系统。在大照射剂量条件下，两系统差异无统计学意义。 DR系统成像质量与曝光量密切相关，随着曝光量增加影像质量的改善呈非线性改变，腹部骨盆x线摄影时体模表面空气剂量超过0．63mGy，影像质量变化减缓。对于数字x线摄影系统，图像获取工作站配置会影响曝光量选择，所研究的普通显示器与高分辨率、高亮度显示器显示的图像质量因子显著不同(p<0．000)。对于数字化血管减影成像术，摄影参数(kVp、mas、附加滤过、视野尺寸)、成像条件(成像方式、几何放大、影像增强器尺寸)的选择，对成像质量、表面入射剂量、操作位散射剂量都会有不同程度的影响；针对不同的血管造影系统，制定了三组优化方案，分别用于透视和图像的采集；使用CG03000血管造影系统，利用胸部和腹部体模进行验证时，成像质量(IQF、Pdet)基本保持不变的同时，三组优化方案的表面入射剂量率和散射剂量率的降幅均超过了50％，利用MonteCarlo程序进行验证时，全身器官有效剂量和皮肤剂量明显下降，临床验证的结果也表明，使用剂量优化方案可有效降低介入检查时的辐射剂量。 结论：应用CR系统进行X线摄影，照射剂量越大，影像噪声越小，但病人接受剂量越大。在相同摄影条件下，CR系统总的WS值总是高于屏一片系统。对所研究的CR系统，胸部正位摄影时，体表剂量的参考值为：成年男性0．163mGy~成年女性O．140mGy。对于数字化X线摄影技术，如果仅从降低被检者剂量考虑，在满足临床诊断的前提下，与常规屏一片摄影技术相比，CR并无优势。DR技术要优于CR技术，非晶硅平板探测器DR系统又优于非晶硒平板探测器DR系统。数字化x射线摄影(DR)通过增大照射剂量可以提高影像质量，但是当曝光量达到足够大时，再增大曝光量并不能显著改善图像质量，影像质量与曝光量间存在一个优化值。骨盆体模X射线摄影的优化剂量为0．61mGy。 就本研究涉及的DSA而言，为改善其低对比度组织细节的检测能力，降低x线机管电压要比增大x线机x线输出强度(如提高mas)更有效。此外，附加滤过厚度、影像增强器尺寸、几何放大、透视方式、视野大小也都会对成像质量和成像剂量产生影响。根据临床实际情况，合理成像条件可以在满足诊断要求的同时，有效的减少辐射剂量。合理使用综合剂量优化方案，可以在保证成像质量，不影响临床诊断的前提下，大大降低患者的受照剂量和操作者所接受到的散射剂量。

目录

文摘

英文文摘

苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明

缩写符号对照表

1.前言

2.本项课题研究的目的、意义

3.本项课题研究的主要内容

4.本项课题研究的材料、方法、结果与讨论

5.结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文、论著及承担科研课题目录

致谢