利用DICOM信息估算數(shù)字乳腺成像輻射劑量*

白 玫 嚴(yán)漢民 卓芝政

乳腺X射線攝影是對(duì)乳腺疾病檢查的重要診斷方法，但由于乳腺組織對(duì)輻射敏感，乳腺X射線攝影輻射劑量的大小關(guān)系到受檢者致癌風(fēng)險(xiǎn)的高低，因此對(duì)乳腺X射線攝影輻射劑量的估算和監(jiān)測(cè)在臨床實(shí)踐中具有非常重要的作用[1-2]。對(duì)于乳腺X射線攝影，臨床常用的劑量參量是空氣入射劑量和平均腺體劑量(mean glandular dose, MGD)。MGD代表乳腺組織吸收劑量，是評(píng)價(jià)乳腺X射線攝影輻射風(fēng)險(xiǎn)的重要表征量[3-4]。對(duì)于數(shù)字乳腺X射線攝影系統(tǒng)，美國(guó)國(guó)家電子廠商聯(lián)合會(huì)(National Electrical Manufactures Association, NEMA)等組織規(guī)定醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商必須在醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像與傳輸(digital imaging and communications in medicine, DICOM)圖像頭文件中提供每一次曝光的劑量數(shù)據(jù)如入射劑量，器官劑量以及投照位置、距離等重要信息[5-7]。但是DICOM圖像的頭文件中包含的劑量信息是否就能代表實(shí)際的劑量水平，這些信息的可靠性和準(zhǔn)確性如何等等，因此有必要對(duì)DICOM劑量信息和實(shí)際劑量之間的相關(guān)性進(jìn)行研究，并對(duì)其在臨床使用中的指導(dǎo)意義進(jìn)行初步探討。

1 材料和方法

實(shí)驗(yàn)體模采用乳腺劑量體模，該體模包含一個(gè)5 mm PMMA塊和4個(gè)10 mm PMMA塊，厚度為45 mm，可以模擬50 mm厚度，50%腺體成分和50%脂肪成分的標(biāo)準(zhǔn)乳腺組織結(jié)構(gòu)[8]。

乳腺DR成像系統(tǒng)采用西門子公司的全野數(shù)字乳腺X射線攝影系統(tǒng)(MAMMOMAT Novation DR)。該設(shè)備使用由不定形硒(aSe)制造的平板探測(cè)器，提供多種陽(yáng)極靶與濾過器組合[9]。本實(shí)驗(yàn)選取不同管電壓、管電流和陽(yáng)極濾過器組合，采用電離室分別測(cè)量不同條件下體模表面入射劑量，同時(shí)記錄其DICOM圖像頭文件中顯示的入射劑量值和MGD值。依據(jù)不同攝影條件和入射劑量值計(jì)算出實(shí)際的MGD值，并與DICOM中顯示的MGD值進(jìn)行比較和分析[10]。

2 結(jié)果

從不同攝影條件下劑量測(cè)量值和DICOM圖像信息中劑量顯示值的結(jié)果可以看出，DICOM信息中入射劑量顯示值均經(jīng)過取整處理，而MGD顯示值均保留一位小數(shù)，因此測(cè)量精度不高，降低了測(cè)量準(zhǔn)確性。對(duì)于Mo/Mo組合，入射劑量顯示值和實(shí)測(cè)值的誤差為17.30%，MGD顯示值和實(shí)測(cè)值的誤差為5.91%；對(duì)于Mo/Rh組合，入射劑量顯示值和實(shí)測(cè)值的誤差為11.57%，MGD顯示值和實(shí)測(cè)值的誤差為3.70%。三組數(shù)據(jù)誤差均值為：DICOM圖像信息中入射劑量與實(shí)測(cè)入射劑量平均誤差為15.19%，MGD平均誤差為5.10%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，入射劑量實(shí)測(cè)值與顯示值之間的線性相關(guān)系數(shù)為0.976，MGD實(shí)測(cè)值和顯示值之間的相關(guān)系數(shù)為0.992(見表1、表2、表3)。

表1 Mo/Mo組合不同管電壓條件下劑量測(cè)量結(jié)果

表2 Mo/Mo組合不同管電流條件下劑量測(cè)量結(jié)果

表3 Mo/Rh組合不同管電流條件下劑量測(cè)量結(jié)果

3 討論

在日常工作中，乳腺成像輻射劑量的測(cè)量方法較為復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)乳腺成像輻射劑量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是臨床實(shí)踐中需要解決的重要問題之一。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，DICOM圖像信息中顯示的劑量數(shù)據(jù)雖與實(shí)測(cè)值存在一定的誤差但均在允許范圍內(nèi)[11]，從兩者的相關(guān)系數(shù)也可以看出，顯示值和實(shí)測(cè)值線性相關(guān)度高，具有很好的一致性，因此可以利用DICOM圖像信息對(duì)數(shù)字乳腺成像的輻射劑量水平進(jìn)行估算，這不僅可以為乳腺成像中的放射防護(hù)提供重要的參考依據(jù)，而且也是臨床技術(shù)保障和安全風(fēng)險(xiǎn)防范行之有效的數(shù)據(jù)支持，極具臨床應(yīng)用推廣價(jià)值和社會(huì)效益。

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