浅谈脊柱全长拼接图像的质量控制

发表时间:2021/6/16   来源:《中国医学人文》2021年12期   作者:甘扬清
[导读] 本文主要研究目的为促使脊柱全长拼接图像的质量符合临床诊断需求;
        甘扬清
        中山市中医院 , 广东 中山528400

        摘要:本文主要研究目的为促使脊柱全长拼接图像的质量符合临床诊断需求;研究方法为选取150名患者进行全卧位全长复查,采用X 线摄影(DR)全脊柱摄影拼接技术,借助飞利浦数字化成像设备及飞利浦数字化X射线摄影系统,选择ortho曝光程序获取图像并使用UNIQUE (UNifiedImageQualityEnhancement)高级多频均衡软件等软件拼接图像,检查图像的清晰度以及密度、肋骨有无变形失真现象,从而优化技术控制图像质量;研究结果表明在150例患者拼接图像中,甲级图像片子有140幅,上部颈部没有完全拍到的图像有2例,4幅图像对比度分布不均衡的乙级片子,4幅拼接失败与诊断严重不符的丙级片子;因此研究结论为正确体位在数字X 线摄影(DR)全脊柱摄影拼接技术的帮助下,才能够获取优质的拼接全脊柱影像,提升临床诊断的高效性。
        关键词:脊柱;图像处理;计算机辅助;Cobb 角;质量控制

        引言:近年来,医学影像技术在科技的带动下,朝着数字化的方向发展。以往受成人身高影响,在一张X光片中无法显现全部脊柱摄影图像,但是目前通过全脊柱摄影的图像拼接技术,可以控制图像质量,减少图像出现重叠条纹状伪影、平衡拼接图像对比度,从而使获得的图像具有高效质量。
        
一、实验过程
(一)试验方法
        首先选取150位患者进行脊柱全长检查,检查设备采用飞利浦数字化成像设备中DR系统主要包括X射线球管、X射线发生器控制台、平板探测器,使用的滤线栅半径和SID分别为2.4米,运用X 线摄影技术获取原始图像,对图像的处理可借助飞利浦专利UNIQUE (UNifiedImageQualityEnhancement)高级多频均衡软件、如全自动长骨拼接、焦点融合等多种飞利浦特色功能软件。
(二)投照方法
        150位患者当中分为成人和幼儿,因此在采用ortho曝光程序中需要对曝光条件进行筛选,从而选择适合成人和幼儿的曝光程序;其次,在进行拍片的过程中,必须维持球管和立位胸片架之间三米距离,如距离不合适可移动球管做相应的调整,采用半径为2.4米的滤线栅使其与中心对焦;患者需要面对球管,医生一方面要调整机器的距离,使患者位于中心线上,另一方面还需要调整光圈的范围大小,选择最佳照射视野,将标尺平行放置在患者脊柱旁进行测量;在充足的曝光条件基础之上做曝光处理,便会得到原始的图像;将其传至服务器可以直接在原始图像上进行滤波以及边缘增强等参数处理,处理完毕之后打开工具箱,单机漫游图标将所有图像拼接,在拼接过程中技术人员需要查看椎体数量,如数量无误则可以将拼接完毕的图像保存在磁盘中或者是根据胶片的大小,对图像进行切割、移动调窗等相关操作,将拼接图像打印出来[1]。
(三)注意事项
        首先,在整个的拍摄和拼接过程当中,工作人员需要注意球管中心线和立体胸片架之前必须保持垂直,同时在进行检查的过程中,工作人员需要调整KV以及MAS,使全脊柱曝光次数最低为2次,最高为4次;其次需要左右标记,确保病人信息的真实性;再次,用x光线拍摄的脊柱原始图像,必须包含颈椎、胸椎、腰椎以及尾椎,与此同时图像拼接所产生的误差要低于三毫米[2]。
(四)实验结果
        从整体来讲,拼接图像质量良好,可以用于临床试验诊断。其中甲级图像片子有140幅,上部颈部没有完全拍到的图像有2例,4幅图像对比度分布不均衡的乙级片子,4幅拼接失败与诊断严重不符的丙级片子。
二、讨论
        将拼接图像的误差控制在合理范围之内,才能够将最后拼接图像结果应用于临床诊断。全脊柱拼接技术无法百分百保证拼接的正确性,一般拼接处的椎体位移需小于一毫米所产生的拼接图像才具有参考价值。因此拼接图像是否清晰、参考价值的高低、图像的高对比度会直接影响临床试验结果[3]。
        DR全脊柱影像拼接技术主要用来检查反映脊柱畸形变化程度,全脊柱x线影像可以借助x光线二维化人体结构。

畸形的种类不同,那么所产生的影响重叠也会存在差异。当其呈现在x光片上重叠的结构会给畸形椎体判断工作带来难度。与此同时,(Cobb 角)的方法检查快捷、检查费用低,并且该方法的使用可以对畸形的矫正、脊柱畸形的诊断、治疗等过程产生重要影响。
三、图像拼接误差原因及措施分析
(一)设备影响
        实验结果表明,有4位患者在拍摄过程当中出现了胸椎对比图不均匀现象,究其原因是不恰当的设备调整角度所引起,导致无法看清脊柱上段的胸椎概况。对其进行解决,技术人员需要完善设备上颈椎和胸椎的曝光范围以及双臂上抬高度,促使上段胸椎错过拼接点,扩增两幅图像之间的重叠距离,在进行一系列的调整之后,最后还需要改善上段胸椎的对比度,从而完成拼接。
(二)操作因素
        工作人员在实际操作过程当中,由于操作过程不熟练,在此次实验中所拍摄的少部分图像没有将颈椎包含在内。因此对于此类错误,需要专业人员提升自身专业知识,严格把控图像质量。
(三)患者因素
        图像拼接过程中发现某些患者的上段胸椎金属标尺数值呈现断层现象,尽管在拍片过程当中支架可以维持患者的站立体位,但是如时间过长也会发生位移。对此类问题地解决,一方面医生要告诉患者调整自身呼吸,而另一方面医生需要采用探测器球馆跟踪模式,调整机器自动曝光条件,尽量将时间控制在两分钟以内[4]。
(四)照射野影响
        在拍摄过程中,缩光器会根据拍摄位置的不同作调整,因此导致最后成型的图像存在较大的缩放比例差别。拼接图像的比例受到照射野叶的影响,其差别会直接影响分段图像,造成图像产生变形、放大、失真的问题。因此最后所产生的图像并无法在临床诊断中发挥价值。对其进行改善,需要采用一致的照射野,获取真实图像。
(五)拼接点影响
        图像的拼接需要选择正确的拼接点,因此在拼接过程中可以淘汰传统的手动拼接方式,提前核对好拼接点,并通过飞利浦数字化X射线摄影系统独特的图像后处理模块进行自动拼接模式,保证拼接的正确性。只有经过层层严格的检查和筛选,才能够呈现图像最高质量,体现全脊柱图像在临床的应用价值[5]。
四、对策
(一)培养专业技能,克服错误认知
        对于医生来说,掌握设备的功能以及操作原理只是第一步,最重要的是能够熟练地操作设备。帮助患者调整自身拍摄站位,按照正规的操作流程,认知配套全脊柱专业摄影架的作用,规避COI值预制错误,真正做到严格把控拍摄质量。
(二)加强与患者的交流
        患者在拍摄图像的过程当中难免会产生紧张情绪,为实现医患配合一体化,医生需要告知患者基本的拍摄流程,对于拍摄过程中机器的移动不要过于紧张,尽量放松身体,放慢自身呼吸。在拍摄当中不要随意移动身体,以免发生肋骨错位现象,影响最终的图像质量评定。与此同时,当完成图像的拼接之后,还需要做最后的核对工作,检查具体数量以及椎体是否发生变形,如出现问题则需要通过原始图像核对错误之处,以免发生误诊[6]。
五、结论
        综上所述,脊柱全长拼接图像质量与医生专业技能、患者的配合以及拍摄设备和技术之间有着密不可分的关联。对脊柱畸形患者采用脊柱全长拼接技术进行检查,可以获得较为清晰的图像,同时也可以提升检查速度,缩减检查费用。此外,该图像也能够将直接信息反馈给医师,医师可针对病情展开治疗以及后续病情的追踪。

参考文献:
[1]章方红,沈本涛.脊柱及下肢全景无缝成像技术的应用研究[J].实用医学影像杂志,2012,13(5):323-325.
[2]刘铁,魏世栋,王宗成.全脊柱及下肢全长数字化X线成像系统拼接摄影技术的应用[J].天津医药,2013,41(12):1221- 1222.
[3]蒋伟浩,乔红梅,肖耀将,等.同相位成像技术在X 线拼接摄影中的应用[J].实用放射学杂志,2011,27(7):1120-1122.
[4]王振毅.采用分段摄影法让无全脊柱摄影功能的DR实现全脊柱成像的方法讨论[J].生物医学工程与临床,2010,14(4):311-312.
[5]杨广齐,杨旭峰,吴腾芳,等.Philips DR全脊柱摄影技术的探讨[J].影像诊断与介入放射学,2009,18(6):316-318.
[6]王振毅.采用分段摄影法让无全脊柱摄影功能的DR实现全脊柱成像的方法讨论[J].生物医学工程与临床,2010,14(4):311-312.
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