X射线影像伪影的形成原因及解决对策

　　计算机X射线摄影（computed radiography,CR）是数字X射线摄影（digital radiography,DR）的过渡产品。由于CR价格低廉且能与现有的投照设备配套使用，后处理软件丰富，图像质量优良，实现了模拟影像的数字化，越来越受到基层医院的欢迎，目前已经普及到乡镇卫生院[1-3].然而，CR的图像毕竟是间接的数字化，要依靠IP板及数描器的转换才能得以实现，在转换过程中会出现CR特有的伪影。因此，本研究认为，伪影是影响CR影像质量的最大因素，必须充分认识伪影、分析伪影，探讨一套行之有效的改进方法。

　　1 影像伪影资料与分析方法

　　1.1 影像伪影资料

　　选取2009年9月至2012年2月在襄阳市中医医院进行CR投照的103例患者的伪影影像资料（135 415幅）， 通过分析图像上伪影的形态和特点找出伪影产生的原因。

　　1.2 影像伪影分析方法

　　（1）所有投照的图像均在每日的技术读片会进行集体读片，并由2名主管技师职称以上的人员对图片进行分级。图像中出现典型伪影的照片评级为丙级，需对患者进行重新补照。经过集体读片与分级，认定具有典型伪影的CR影像103幅。

　　（2）具有典型伪影的CR影像均采用AGFA和FUJI的两种柔性IP板，经ADC SOLO和PRIMA数字化扫描器（简称数描器）扫描。所有CR图像在上海青蓝软件科技公司提供的工作站进行打印、光盘刻录及存储。

　　召集相关技术人员和设备维修工程师对出现典型伪影照片进行技术会诊，通过图像上伪影的形态和特点分析伪影产生的原因。

　　2 影像伪影分析结果

　　排除外来因素的影响，分析各类CR影像伪影的特征及出现频率。在103幅影像资料中伪影产生的主要原因分析如下。

　　（1）IP板原因导致的伪影24幅，其中扫描中卡片引起的伪影11幅、IP板及暗盒污染伪影9幅、IP板老化所致裂纹伪影4幅。将被卡的IP板取出重新扫描，可发现影像密度分布不均，图像黑白相间处可显示明显分界带，或表现出波浪状黑白相间图纹（如图1所示）[4-5].

　　（2）数描器及后处理软件导致的伪影61幅，其中光导器灰尘伪影28幅、线状透亮影10幅、黑片状伪影11幅、前后次影像重叠伪影12幅。光导器灰尘伪影原因是光导器内有灰尘聚集时，部分光电倍增管信号转换能力减弱，输出电压下降，导致伪影出现（如图2所示）。
　　
　　（3）人为造成的伪影18幅，其中摄影条件过高引起的伪影10幅、图像后处理不当伪影8幅。经过提高投照者的责任心和加强对设备的管理，多数伪影通过相应的处理后可以减少和消除。

　　3 影像伪影成因及解决对策

　　3.1 IP板产生的伪影

　　（1）IP板扫描中卡片引起的伪影占10.6%,吸盘不能有效的抓放IP板、IP板行径过程中突然断电、IP板导引轴压力不均衡以及数描器整机水平度失准等均易引起IP板卡片故障。解决对策：仔细检查并调整设备，重启数描器，一般均能消除该伪影。

　　（2）IP板污染伪影占8.7%,其表现在CR影像上出现小点状和小片状高密度影，为IP板上的细小尘埃颗粒以及手指在接触IP板时留下指纹影而造成。此类现象若发生在乳腺专用IP板时会严重影响诊断，甚至出现误诊[6].解决对策：定期对IP板表面进行清洁。IP板擦拭应用柔软的棉布蘸用厂家提供的清洁剂，在无专用清洁剂的情况下，可采用高纯度无水酒精或市面上能购买到的电子产品清洁剂代替。

　　（3）IP板老化及损坏引起的伪影占3.8%,AGFACR系统采用的IP板是具有柔韧性的软板，IP板在通过弯道时反复多次的折叠，易老化造成细小裂纹，开始出现在IP板边缘，表现为细线状高密度条纹，以后将向板的中央部分延伸，少数IP板由于设备机械故障出现划伤，有的甚至出现小斑块片基剥落[7-10].解决对策：定期检查和维护IP板，及时发现老化和损坏现象，并及时更换新板。

　　3.2 数描器及后处理软件伪影

　　（1）光导器灰尘伪影占27.1%,此类伪影所占比例最大，所有伪影均表现为在CR图像上白色带状伪影，该伪影通常与CR的长轴平行并贯穿在整个照片全程。解决对策：扫描室日常做好保洁及温、湿度控制，厂家在光导器旁附带有钢丝绳毛刷，反复抽动钢丝绳数次即可消除上述伪影。

　　（2）线状透亮伪影占9.7%,在投照含金属内固定的照片时，常有数条线状透亮伪影出现在金属与骨组织间，可能是所摄部位的金属与其旁边的正常组织密度相差悬殊，卷积核处理值过大而造成[12].解决对策：采用缩小照射野或使用适当的投照参数即可减少上述伪影。

　　（3）黑片状伪影占10.6%,数描器具有自动设定每幅影像敏感性范围的机制，对于曝光过度与不足的均具有纠正、调整功能。由于投照部位有密度较高的石膏等物质，与周围空气曝光区形成强烈反差，被软件错误计算，曝光量小的区域被视为无效曝光区，用类似“黑色蒙板”的片状黑影遮盖[10-12].解决对策：点击ADC-QS软件工具栏中“打开束光”功能，即可消除。

　　（4）前、后次影像重叠伪影占11.6%,前、后两次影像同时出现在一幅图像上，排除一张IP板重复曝光2次。观察发现，前一次影像清晰度和黑化度明显低于后次拍照图像，后次CR图像被干扰。出现此类伪影与强光消隐灯亮度有关，IP板上的“潜影”是通过数描器中的十数只大功率白炽灯照射后擦除的。强光消隐灯长时间连续工作，发光性能下降，造成残留影像加剧[13].此外，消隐灯电源控制板故障及灯座接触不良引起部分灯泡不燃亮同样可造成前次影像残留。

　　解决对策：定期检查消隐灯泡的发光效率，及时修理电路故障。

　　3.3 人为造成的伪影

　　（1）摄影条件过高或过低产生的伪影占9.7%,为了取得最佳成像效果，往往使用较高摄影条件，严重时造成“穿透”伪影的产生。使用过高条件将超过CR数描器本身对影像密度、对比度的调节范围；影像灰雾度加大，在胸片表现为两肺野过度黑化，似泼墨状，无法观察到肺纹理，上部肋骨皮质边缘似虫噬样缺失，肋骨小梁模糊无法观察。相反，投照条件过低，照片清晰度不足、白色颗粒噪声较大[14].解决对策：加强对投照技术人员的培训，并规范CR的摄影条件。

　　（2）操作不当伪影占7.7%,发生此类伪影主要是在投照和对照片进行后处理时，采用技术不当所造成[15].如盲目采用边缘增强效果，造成肺纹理“过强”;有的图像动态范围压缩过强，导致白色区域转变为灰黑色等，多发生在对CR设备无充分了解的使用初期。解决对策：熟悉CR系统的原理和软件应用、强化培训可明显减少此类伪影。

　　4 结语

　　通过对本组CR影像质量分析表明，设备保养及维护、操作人员的素质与责任心是产生伪影，影响CR图像质量的最大因素。因此，日常工作中强化技术人员和维修工程师的责任意识，操作人员熟悉CR设备的工作原理，制定设备定期维护保养的工作制度，可有效避免和消除CR图像伪影。