数字化X线摄影与高千伏X线摄影在尘肺病诊断中的对比分析
前 言
目前在所有职业病中，尘肺病仍是我国最严重的职业病，2010年，报告尘肺病例数占职业病报告总例数的87.42%；尘肺病发病工龄有缩短的趋势；超过半数的病例分布在中、小型企业。面对如此严峻形势，一方面要从源头上做起，降低尘肺病发病率，另一方面对已发病例进行三级预防，降低尘肺病死亡率，减轻尘肺病患者的痛苦，延长生命，真正做到预防为主，防治结合的尘肺病防治方针。
影像学诊断目前仍然是尘肺病的主要诊断方法之一，诊断不仅要确定病变的存在，还要明确病变范围、分布并对病变进行分级，以指导临床治疗，对治疗效果进行观察，为工伤与职业病致残程度鉴定提供依据。近年医学影像学技术取得了很大的进步，特别是数字X射线摄影(Digital radiography，DR)因其影像的采集、成像、转输、存储、后处理等各种技术的使用操作简便、快捷、图像质量好、层次丰富、信息量多，废片率低等优势，目前在临床X射线摄影检查中已普遍应用。国际劳工组织已将数字技术拍摄的尘肺X射线胸片列入到今后修改尘肺国际分类法的研究计划中[1]，而今我国尘肺病国家诊断标准仍以传统的高仟伏(HKV)胸片的X射线表现作为尘肺病诊断的主要依据[2]，尚没有将DR胸片列入诊断标准。
鉴于目前DR技术在临床其他胸部疾病诊断的广泛应用,如能作为尘肺病诊断的常规手段，将可为尘肺病的诊断提供更便捷的手段。我国的尘肺病发病率较高，在尘肺病诊断中，如何应用DR技术已成为当前不容回避的研究课题。我们通过对高仟伏胸片与DR胸片对尘肺诊断结果对比分析，为我国在尘肺病诊断工作中推广应用DR技术提供一些基础资料。
对象与方法
1研究对象
在尘肺普查和复查中选择65例接触过矽尘的受检者，另选择2例未接触过粉尘且无吸烟史的男性健康者拍摄DR胸片，作为阅读DR胸片时的正常对比胸片。每一名受检对象(67例)同时拍摄高仟伏胸片和DR胸片(受检者事先知情并同意拍摄)。
2摄影设备及投照条件
2.1高千伏胸片：摄影设备：日本岛津500毫安X光机，TJC自动片库，HQ450洗片机；摄影条件为：焦片距180cm，电压120KV以上，电流100mA，曝光时间0.02—0.05S，手动曝光。
2.2 DR胸片：摄影设备：DJ2001直接数字化放射摄影系统，东芝球管（E7252X），韩国产非晶硒数字平板操作器，柯达8150激光平片打印机；摄影条件：焦片距180cm，电压120KV以上，电流100mA，曝光时间0.02—0.05S，自动曝光。
2.3阅片灯：选择5联；型号：PD-HB1；屏幕亮度：≥4000cd/m2；消耗功率：≤60W。
2.4投照的准备和体位要求：
a）被检查者应将胸壁紧贴摄影架，双脚自然分开，双臂内旋转使肩胛骨尽量不和肺野重叠；
b）调整球管位置，中心线在第六胸椎水平；
c）曝光应在充分吸气后摒气状态时进行。
3读片方法
严格按GBZ70—2009《尘肺病诊断标准》及有关读片的规定和要求，由获得国家尘肺病诊断医师资格的3名执业医师组成读片组(此3名医师在组成读片组前均经过一段时间的读片培训，对读片要求有一致的标准，能够对同一张胸片得出相同的读片结果)。对全部尘肺病人的高仟伏胸片和DR胸片进行同时阅片，并写出读片结果。每次读片时间为40分钟，然后休息15分钟。读片时，每张胸片都必须对照国家尘肺病诊断标准片，（因为国家暂无DR胸片的标准片，因此阅读DR胸片时也以高千伏的诊断标准片来对比阅读）阅读密集度0级或1级的DR胸片时，均同时对照2例健康成人的DR胸片。核对每位读片者的读片结果，对其中不同的读片结果进行讨论，并以多数读片者的意见为最终的诊断结果。最后，3名读片者同时对2种胸片在诊断中出现差异的每例胸片进行详细的对比分析，分析两者差异的表现及其原因。一周后，再次由这3名医师按此方法阅读胸片，比较两次阅片结果的一致性，应该保证一致率达到90%以上。
4统计学方法
采用SPSS13.0软件进行统计分析。分别对高仟伏胸片和DR胸片质量、对尘肺病的诊断分期进行χ2检验，用Kappa统计量对两种胸片各肺区小阴影总体密集度进行一致性的检验。检验水准为α
=0.05。对Kappa值（κ）的参考评价原则如下：0.75≤κ＜1诊断一致性较好，0.4≤κ＜0.75诊断为一致性一般，0≤κ＜0.4诊断为缺乏一致性。
结 果
1．高仟伏胸片和DR胸片的质量的比较
高仟伏胸片一级片51张，二级片14张；DR胸片全部为一级片。由此可知DR胸片的胸片质量要明显高于高仟伏胸片。
2．高仟伏胸片和DR胸片小阴影密集度的对比
由表1可见，除两例胸片大阴影未统计在内，63例受检者的两种胸片小阴影总体密集度相同的占87.3%（55/63），7.9％(5/63)的高仟伏胸片小阴影总体密集度高于DR胸片，4.8％(5/63)的高仟伏胸片小阴影总体密集度低于DR胸片。高仟伏胸片定为总体密集度0级和l级分别为24例和33例，占受检例数的38.1％和52.4％．DR胸片定为总体密集度0
级和1级分别为25例和33例，占39.7％和52.4％。经一致性统计分析，Kappa值=0.75,说明一致性较好。
表1两种胸片小阴影总体密集度结果的比较（例数）
HKV胸片诊断的总体密集度
DR胸片诊断的总体密集度
合计
0级
1级
2级
3级
0级
21
3
0
0
24
1级
4
29
0
0
33
2级
0
1
4
0
5
3级
0
0
0
1
1
合计
25
33
4
1
63
注：有两例大阴影未统计在内
3．高仟伏胸片和DR胸片的尘肺病诊断结果的比较
对65例受检者，高仟伏胸片诊断无尘肺者9例，观察对象15例，壹期尘肺33例，贰期尘肺5例，叁期尘肺3例；DR胸片诊断为无尘肺者14例，观察对象12例，壹期尘肺32例，贰期尘肺4例，叁期3例。2种胸片诊断的各期尘肺检出率比较，差异无统计学意义（χ2=1.547，P=0.818＞0.05）。
表2两种胸片的尘肺病诊断结果的比较
胸片种类
例数
无尘肺
观察对象
壹期尘肺
贰期尘肺
叁期尘肺
HKV胸片
65
9（13.8）
15（23.1）
33（50.8）
5（7.7）
3（4.6）
DR胸片
65
14（21.5）
12（18.5）
32（49.2）
4（6.1）
3（4.6）
注：括号内数据为检出率（%）
4．对同期别尘肺高仟伏胸片和DR胸片小阴影分布范围的比较
两种胸片均诊断为观察对象8例，5例两种胸片的小阴影分布范围范围相同。两种胸片均诊断为壹期尘肺29例，18例两种胸片的小阴影分布范围相同，6例高仟伏胸片小阴影分布大于DR胸片。两种胸片均诊断为贰期尘肺4例，3例两种胸片的小阴影分布范围相同。
表3对同期别尘肺病两种胸片小阴影分布范围（肺区）的比较
尘肺期别
例数
HKV＞DR
HKV=DR
HKV＜DR
观察对象
8
2（25）
5（62.5）
1(12.5)
壹期尘肺
29
6（20.7）
18（62.1）
5(17.2)
贰期尘肺
4
3（75）
1(25)
注：括号内数据为构成比（%）
5．DR胸片与HKV胸片的放射暴露剂量比较
表4相同距离时两种胸片的曝射量（微伦）
胸片种类
1米
2米
3米
HKV胸片
100
40
25
DR胸片
70
30
15
讨 论
目前，国内在尘肺病诊断中应用DR胸片进行对比分析的研究报道较少。2007年。日本学者已在尘肺病诊断中应用DR、CR和传统高仟伏X线摄影，并进行了对比[3]。美国和德国近年也有这方面的研究报道[4—5]。但至今，在采用ILO尘肺X线影像国际分类法时，ILO仍要求沿用高仟伏摄影技术。
我国《尘肺病诊断标准》(GBZ70—2009)要求所有的尘肺诊断胸片均应用高仟伏技术摄片，差片不能作尘肺初诊用。依据此标准在高仟伏摄片时，因过度曝光或曝光不足，使得优片率比较低，差片率比较高[6]；而DR摄影条件的宽容范围宽，强大的后处理功能，增大了诊断信息，即使X线曝光技术错误也可避免重复检查，免除辐射不足或过度时造成的影像不清晰，降低差片的产生，避免了重复摄片[7-9]。
本次研究中，2种胸片的小阴影总体密集度(包括0、1、2、3级)一致程度较好，这与邹伟明等[10]的报道一致。Takashima等[3]采用DR胸片(非晶硅平板探测器)与高仟伏胸片按ILO尘肺X线影像国际分类法进行对比分析后认为，用小阴影密集度12级分级法阅片时，没有看到2种胸片的小阴影密集度的差异有统计学意义。Ziihringer等[4]采用高仟伏胸片与DR胸片(非晶硒平板探测器)按ILO尘肺X线影像国际分类法读片后认为，2种胸片的读片结果是类似的。且DR胸片影像的成像质量明显优于高仟伏胸片。2种胸片诊断尘肺期别的结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)
，与邹伟明等[10]的报道一致。在本次研究中，29例壹期尘肺中有6例DR胸片小阴影分布范围大于高仟伏胸片，和Franzblau[4]等的研究一致。
本次研究结果显示，用2种胸片判定小阴影密集度为0级和1级时，其一致性检验较好；在判定壹期尘肺的小阴影分布范围时，2种胸片读片结果的差异明显，这可能就是造成本文结果中所叙述的部分受检者用2种胸片得出不同诊断的原因。根据我们此次对同一受检者的2种胸片所见的对比分析认为，主要是高仟伏胸片的质量较差，特别是右上肺区的光密度偏低，虽然胸片质量都符合国家规定的一级片和二级片的要求，但对辨认P、s类小阴影还是有一些影响的。虽然在本次DR胸片摄影中我们还没有掌握和制定适用于尘肺诊断的各项图像处理参数，但由于DR摄影在成像方面的优越性能以及在影像后处理上的强大功能，我们按高仟伏胸片质量要求对DR胸片进行了评定，并没有发现差片和废片，DR胸片成像质量明显高于传统高仟伏胸片。问题是目前还没有DR胸片的质量评定标准(主要是光密度标准)，而不同的DR装置都有各自的图像处理参数，在实际工作中，又不可能规定统一的图像处理参数的范围。因此应进行研制适用于尘肺诊断的DR胸片质量评定标准。
DR技术能将X线直接转换为数字信号，省去了早期数字摄影中将X线能转换为可见光的过程，减少了数据的丢失和能量的损耗，它具有图像密度分辨率高、放射剂量低、成像速度快等诸多优点。由于DR系统具有较高的量子检测效率(detetive quantum efficiency,DQE)[14]，可以显著降低照射的X线剂量。数字化X线机形成的数字化图像比传统胶片成像所需的X射线计量要少，因而它能用较低的X线剂量得到高清晰的图像，同时也使患者减少了受X射线辐射的危害。DR成像曝光宽容度大[15]，条件易于掌握，曝光后5s，技师可以在监视器上看到所拍摄的原始图像，从而消除了由于技术、运动和定位因素引起的重复照片，可以减少由于曝光条件过度或不足所致的影像质量下降，因而DR胸片甲片率高、无丙片、废片[16]。DR可以捕获范围很宽的信号强度，从极低到极高，即能捕获成千上万个灰度阴影，远远高于人肉眼所能分辨的范围，具有几款的动态范围。DR成像系统能在计算机上对图像进行处理，医师可运用计算机配置的软件功能进行图像的放大、缩小，图像的增强、黑白反转等方法来观察胸部各个部位和病灶内部情况，并可通过显示屏对灰度值进行调节，有重点地观察肺部、或纵隔等，通过影像调节可清楚显示肺部区域、纵隔区域和脊柱的情况。
Woodard等[19]对49例病人进行以硒为基础的DR胸部摄影与传统X线片进行对比，发现DR比传统胸片能更好地显示病变的内部结构，显示更多的更细致的正常解剖结构。胸部影像对肺内左心后区肺纹理、肺肝重叠处肺纹理、气管隆突边缘、脊柱、纵隔结构等的显示比传统胸片显示得更好、更清晰。DR数字成像的优越性是传统屏片成像技术所不可比拟的，由于简化了成像环节，从而减少了数据的丢失，使图像更加清晰，并提高了图像的密度分辨率，扩大了诊断信息量。直接数字化带来的省时省力等优点给放射科工作带来革命性的变化。DR可与PACS系统(图像传输和存储系统)相连和与其他影像设备连成网络，做到资源共享和异地远程会诊[21]。PACS系统是近10多年来随着多元化数字影像技术设备和计算机科学发展而发展起来的新事物，是图像信息以数字化形式表现，在计算机管理下完成多种方式的图像存储、处理和归档系统[22]，具有快速图像检索优势，实现了图片的存储、传输、远程诊断等。在实现数字化、网络化、无片化方面颇有优势。
目前随着DR技术和设备的进一步普及，使得我国尘肺病诊断中常规采用的普通高仟伏摄影将会被淘汰，DR摄影胸片将成为主流。此外，当传统的HKV胸片发现疑似尘肺，特别是属于观察对象的病例时，进行DR系统的X射线检查作为补充对照，对目前尘肺病例早期发现和早期诊断有重要价值，具有传统HKV胸片无法替代的效果。在今后对接尘人员的X线检查诊断中，逐步推广应用DR检查技术替代传统的高电压X射线检查技术，将是一种快捷、方便、环保的选择。但是，目前国家无DR胸片的标准，在数字信号相同的情况下尘肺病变与小血管的影相存在鉴别困难，以及DR数字可以重建，容易弄虚作假。这些都有待规范。
小 结
1.DR胸片与高千伏胸片对尘肺病的诊断结果具有一致性，但是DR胸片的质量优于高千伏胸片，DR胸片的图像更清晰，分辨率高，优片率高；
2.DR胸片的存储能力
综上所述,数字X射线成像技术的应用能为尘肺病的诊断提供更有价值的信息,能在尘肺病原诊断的基础上发现新的影像线索,作出更加客观的诊断。随着DR技术的发展和普及,只需规范DR胸片X射线
检查的技术要求,编制出台相应的尘肺病DR诊断标准片,DR影像系统完全可用作尘肺病的检查、诊断和分期,可以广泛应用于临床。
